RU2815268C1 - Manipulator for assembling bundle of fuel elements - Google Patents
Manipulator for assembling bundle of fuel elements Download PDFInfo
- Publication number
- RU2815268C1 RU2815268C1 RU2023120234A RU2023120234A RU2815268C1 RU 2815268 C1 RU2815268 C1 RU 2815268C1 RU 2023120234 A RU2023120234 A RU 2023120234A RU 2023120234 A RU2023120234 A RU 2023120234A RU 2815268 C1 RU2815268 C1 RU 2815268C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- manipulator
- fuel elements
- vertical movement
- frame
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 159
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 13
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 102200052313 rs9282831 Human genes 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES
Настоящее изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к манипуляторам для сборки пучка тепловыделяющих элементов, предназначенных для их использования в реакторных установках типа БН-1200М.The present invention relates to the field of nuclear energy, in particular to manipulators for assembling a bundle of fuel elements intended for use in reactor installations of the BN-1200M type.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE ART
В авторском свидетельстве СССР №677687 на изобретение (далее SU 677687), опубликованном 30 июля 1979 года (МПК G21C 19/10), раскрыт манипулятор для топливных элементов и регулирующих стержней ядерного реактора, содержащий управляющие барабаны и барабан для перемещения двойного захвата с тросами, расположенные в корпусе, выполненном в виде телескопической трубы из звеньев, при этом в манипуляторе согласно SU 677687 двойной захват содержит захватные элементы, взаимодействующие соответственно с головками тепловыделяющих элементов или головками регулирующих стержней.In the USSR author's certificate No. 677687 for the invention (hereinafter referred to as SU 677687), published on July 30, 1979 (IPC G21C 19/10), a manipulator for fuel elements and control rods of a nuclear reactor is disclosed, containing control drums and a drum for moving a double gripper with cables, located in a housing made in the form of a telescopic pipe made of links, while in the manipulator according to SU 677687, the double gripper contains gripping elements that interact, respectively, with the heads of the fuel elements or the heads of the control rods.
Недостатком известного манипулятора согласно SU 677687 является отсутствие возможности сборки пучка тепловыделяющих элементов с обеспечением возможности осуществления процесса его дальнейшего очехловывания, заключающегося в опускании чехла на установленный в обойму пучок тепловыделяющих элементов, при этом реализация таких функциональных возможностей в манипуляторе согласно SU 677687 требует его существенного переоборудования.A disadvantage of the known manipulator according to SU 677687 is the inability to assemble a bundle of fuel elements with the possibility of carrying out the process of its further enclosure, which consists of lowering the cover onto a bundle of fuel elements installed in the holder, while the implementation of such functionality in the manipulator according to SU 677687 requires its significant re-equipment.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является система манипулирования тепловыделяющими элементами, раскрытая в заявке на выдачу патента США №20110164718 (далее US 20110164718), опубликованной 07 июля 2011 года (МПК G21C 19/18 и G21C 19/32). В частности, система манипулирования тепловыделяющими элементами, раскрытая в US 20110164718, содержит захватное устройство, конструкция которого может быть переведена в горизонтальное положение и отсоединена от системы манипулирования в случае отказа. В системе согласно US 20110164718 захватное устройство содержит основной корпус и вспомогательный корпус с продольной осью, каждый из которых снабжен средствами качения с образованием кареток, выполненных с возможностью вертикального и горизонтального перемещения, а также содержит толкатели, захваты и приводы, обеспечивающие функционирование указанного захватного устройства.The closest analogue (prototype) is the system for manipulating fuel elements, disclosed in the application for US patent No. 20110164718 (hereinafter US 20110164718), published on July 7, 2011 (IPC G21C 19/18 and G21C 19/32). In particular, the fuel element handling system disclosed in US 20110164718 includes a gripping device, the structure of which can be moved to a horizontal position and disconnected from the handling system in the event of failure. In the system according to US 20110164718, the gripping device contains a main body and an auxiliary body with a longitudinal axis, each of which is equipped with rolling means to form carriages capable of vertical and horizontal movement, and also contains pushers, grippers and drives that ensure the operation of the specified gripping device.
Одним из недостатков системы согласно US 20110164718 является применение в ней сложных в изготовлении деталей и узлов, что в целом существенно усложняет конструкцию указанной системы. Кроме того, еще одним недостатком системы согласно US 20110164718 является то, что она не реализует возможность сборки пучка тепловыделяющих элементов с обеспечением возможности его дальнейшего очехловывания, то есть возможности опускания чехла на установленный в обойму пучок тепловыделяющих элементов.One of the disadvantages of the system according to US 20110164718 is the use of parts and assemblies that are difficult to manufacture, which generally significantly complicates the design of the specified system. In addition, another disadvantage of the system according to US 20110164718 is that it does not implement the possibility of assembling a bundle of fuel elements with the possibility of its further enclosure, that is, the possibility of lowering the cover onto a bundle of fuel elements installed in the holder.
Следует отметить, что процесс очехловывания в уровне техники обычно осуществляют путем поднятия собранного в обойму пучка тепловыделяющих элементов с обеспечением его втягивания в чехол, однако такая технология требует большой высоты помещения, поскольку для поднятия собранного в обойму пучка тепловыделяющих элементов необходима высота, приблизительно соответствующая длине тепловыделяющей сборки, при этом при опускании чехла на пучок тепловыделяющих элементов отсутствует необходимость в поднятии собранного в обойму пучка тепловыделяющих элементов.It should be noted that the casing process in the prior art is usually carried out by lifting a bundle of fuel elements collected in a casing, ensuring its retraction into the casing; however, this technology requires a large room height, since lifting a bundle of fuel elements collected in a casing requires a height approximately corresponding to the length of the fuel assembly, while when lowering the cover onto the bundle of fuel elements, there is no need to lift the bundle of fuel elements assembled in the holder.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF THE INVENTION
Задачей настоящего изобретения является устранение по меньшей мере некоторых недостатков уровня техники, в частности обеспечение возможности сборки пучка тепловыделяющих элементов с его очехловыванием в вертикальном положении путем опускания чехла на собранный пучок тепловыделяющих элементов.The objective of the present invention is to eliminate at least some of the disadvantages of the prior art, in particular to provide the possibility of assembling a bundle of fuel elements with its enclosure in a vertical position by lowering the cover onto the assembled bundle of fuel elements.
Поставленная задача решена путем создания манипулятора для сборки пучка тепловыделяющих элементов, содержащего: верхнюю раму, включающую первые направляющие и первое быстроразъемное соединение; нижнюю раму, включающую вторые направляющие, второе быстроразъемное соединение и первый универсальный привод; при этом верхняя рама выполнена с возможностью установки на нижнюю раму, а указанный манипулятор также содержит модуль вертикального перемещения, выполненный с возможностью установки на верхней раме и с возможностью стыковки с тепловыделяющим элементом; узел подачи тепловыделяющих элементов, выполненный с возможностью установки на верхней части нижней рамы и с возможностью последовательного приема тепловыделяющих элементов; хомут, установленный в нижней части нижней рамы и выполненный с возможностью фиксации пучка тепловыделяющих элементов; толкатель, выполненный с возможностью установки на верхней части нижней рамы и с возможностью перемещения тепловыделяющих элементов из узла подачи тепловыделяющих элементов в хомут; по меньшей мере один датчик, выполненный с возможностью установки по меньшей мере в узле подачи тепловыделяющих элементов; и систему управления, выполненную с возможностью приема и отображения данных от указанного по меньшей мере одного датчика.The problem was solved by creating a manipulator for assembling a bundle of fuel elements, containing: an upper frame including first guides and a first quick-release connection; a lower frame including second guides, a second quick release coupling, and a first universal drive; wherein the upper frame is configured to be installed on the lower frame, and said manipulator also contains a vertical movement module configured to be installed on the upper frame and capable of docking with the fuel element; a fuel element supply unit configured to be installed on the upper part of the lower frame and capable of sequentially receiving fuel elements; a clamp installed in the lower part of the lower frame and configured to fix a bundle of fuel elements; a pusher configured to be installed on the upper part of the lower frame and capable of moving fuel elements from the fuel element supply unit to the clamp; at least one sensor configured to be installed at least in the fuel element supply unit; and a control system configured to receive and display data from the at least one sensor.
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения верхняя и нижняя рамы в манипуляторе могут быть выполнены с возможностью крепления относительно стены участка сборки тепловыделяющих элементов.In one embodiment of the present invention, the upper and lower frames in the manipulator can be configured to be mounted relative to the wall of the fuel element assembly area.
Еще в одном варианте реализации настоящего изобретения модуль вертикального перемещения в манипуляторе может включать: раму модуля вертикального перемещения; каретку, выполненную с возможностью установки в верхней части рамы модуля вертикального перемещения и с возможностью перемещения относительно рамы модуля вертикального перемещения по третьим направляющим; второй универсальный привод, выполненный с возможностью установки в нижней части рамы модуля вертикального перемещения и с возможностью перемещения каретки; шток, отходящий от каретки параллельно раме модуля вертикального перемещения для стыковки с тепловыделяющим элементом; привод для вращения штока, установленный на каретке; электрический захват для тепловыделяющих элементов, выполненный с возможностью установки на каретке.In yet another embodiment of the present invention, a vertical movement module in a manipulator may include: a vertical movement module frame; a carriage configured to be installed in the upper part of the frame of the vertical movement module and to be moved relative to the frame of the vertical movement module along the third guides; a second universal drive configured to be installed in the lower part of the frame of the vertical movement module and to move the carriage; a rod extending from the carriage parallel to the frame of the vertical movement module for docking with the fuel element; drive for rotating the rod mounted on the carriage; electric grip for fuel elements, designed to be mounted on a carriage.
В другом варианте реализации настоящего изобретения по меньшей мере модуль вертикального перемещения в манипуляторе может быть снабжен обзорной видеокамерой.In another embodiment of the present invention, at least the vertical movement module in the manipulator may be equipped with an overview video camera.
В некотором другом варианте реализации настоящего изобретения модуль вертикального перемещения в манипуляторе может быть выполнен с возможностью приема чехла тепловыделяющей от внешнего робота, возможностью вертикального перемещения чехла тепловыделяющей сборки, возможностью стыковки со штоком тепловыделяющей сборки и возможностью откручивания или закручивания пробки тепловыделяющей сборки.In some other embodiment of the present invention, the vertical movement module in the manipulator may be configured to receive the fuel shroud from an external robot, to move the fuel assembly shroud vertically, to mate with the fuel assembly rod, and to unscrew or tighten the fuel assembly plug.
В иных вариантах реализации настоящего изобретения система управления в манипуляторе может быть выполнена с возможностью: формирования питающих напряжений манипулятора; формирования команд управления в соответствии с действиями оператора и передачи команд на манипулятор; вывода информации о состоянии основных параметров манипулятора; управления работой манипулятора через экранный графический интерфейс; контроля наличия связи с манипулятором; выдачи сообщений об ошибках и предупреждений оператору; приема видеосигналов от обзорных видеокамер, коммутации и захвата видео.In other embodiments of the present invention, the control system in the manipulator can be configured to: generate supply voltages to the manipulator; generating control commands in accordance with the actions of the operator and transmitting commands to the manipulator; displaying information about the state of the main parameters of the manipulator; control the operation of the manipulator through an on-screen graphical interface; monitoring the presence of communication with the manipulator; issuing error messages and warnings to the operator; receiving video signals from surveillance cameras, switching and capturing video.
В контексте настоящего описания слова «первый», «второй», «верхний», «нижний» и т.д. используются в виде прилагательных исключительно для установления различий между существительными, к которым они относятся, а не для описания какой-либо конкретной связи между этими существительными.As used herein, the words "first", "second", "upper", "lower", etc. are used as adjectives solely to differentiate between the nouns they refer to and not to describe any specific relationship between those nouns.
Предлагаемый манипулятор отличается от вышеописанного наиболее близкого аналога тем, что его конструктивное исполнение, в частности компоновка его механизмов и приводов, обеспечивает возможность опускания чехла на собранный пучок тепловыделяющих элементов.The proposed manipulator differs from the closest analogue described above in that its design, in particular the layout of its mechanisms and drives, makes it possible to lower the cover onto the assembled bundle of fuel elements.
Технический результат, обеспечиваемый манипулятором согласно настоящему изобретению, заключается в расширении его функциональных возможностей счет реализованной в его конструкции компоновки механизмов и приводов, а также за счет использования быстроразъемных соединений, обеспечивающих надежную стыковку рам с аварийным (или внешним) роботом, выполняющим операции по перемещению, монтажу и демонтажу рам.The technical result provided by the manipulator according to the present invention is to expand its functionality due to the arrangement of mechanisms and drives implemented in its design, as well as through the use of quick-release connections that ensure reliable docking of frames with an emergency (or external) robot performing moving operations, installation and dismantling of frames.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
На ФИГ. 1 схематически показан общий вид манипулятора для сборки пучка тепловыделяющих элементов согласно настоящему изобретению.In FIG. 1 schematically shows a general view of a manipulator for assembling a bundle of fuel elements according to the present invention.
На ФИГ. 2 схематически показан общий вид верхней рамы манипулятора для сборки пучка тепловыделяющих элементов согласно настоящему изобретению.In FIG. 2 schematically shows a general view of the upper frame of the manipulator for assembling a bundle of fuel elements according to the present invention.
На ФИГ. 3 схематически показан общий вид верхней рамы манипулятора для сборки пучка тепловыделяющих элементов согласно настоящему изобретению.In FIG. 3 schematically shows a general view of the upper frame of the manipulator for assembling a bundle of fuel elements according to the present invention.
На ФИГ. 4 схематически показан общий вид нижней рамы манипулятора для сборки пучка тепловыделяющих элементов согласно настоящему изобретению.In FIG. 4 schematically shows a general view of the lower frame of the manipulator for assembling a bundle of fuel elements according to the present invention.
На ФИГ. 5 схематически показан общий вид нижней рамы манипулятора для сборки пучка тепловыделяющих элементов согласно настоящему изобретению.In FIG. 5 schematically shows a general view of the lower frame of the manipulator for assembling a bundle of fuel elements according to the present invention.
На ФИГ. 6 схематически показан общий вид модуля вертикального перемещения манипулятора для сборки пучка тепловыделяющих элементов согласно настоящему изобретению.In FIG. 6 schematically shows a general view of the vertical movement module of the manipulator for assembling a bundle of fuel elements according to the present invention.
На ФИГ. 7 схематически показан общий вид узла подачи тепловыделяющих элементов манипулятора для сборки пучка тепловыделяющих элементов согласно настоящему изобретению.In FIG. 7 schematically shows a general view of the fuel element supply unit of the manipulator for assembling a bundle of fuel elements according to the present invention.
На ФИГ. 8 схематически показан общий вид хомута манипулятора для сборки пучка тепловыделяющих элементов согласно настоящему изобретению.In FIG. 8 schematically shows a general view of a manipulator clamp for assembling a bundle of fuel elements according to the present invention.
На ФИГ. 9 схематически показан общий вид толкателя манипулятора для сборки пучка тепловыделяющих элементов согласно настоящему изобретению.In FIG. 9 is a schematic view of a pusher of a manipulator for assembling a bundle of fuel elements according to the present invention.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯIMPLEMENTATION OF THE INVENTION
Далее со ссылками на сопроводительные чертежи описан предпочтительный вариант реализации предлагаемого изобретения.A preferred embodiment of the present invention is described below with reference to the accompanying drawings.
На ФИГ. 1 показан один из вариантов реализации манипулятора 1 для сборки пучка тепловыделяющих элементов согласно настоящему изобретению. Манипулятор 1, показанный на ФИГ. 1, содержит верхнюю раму 2, нижнюю раму 3, модуль 4 вертикального перемещения, толкатель 5, узел 6 подачи тепловыделяющих элементов, хомут 7 и локальную систему управления (не показана).In FIG. 1 shows one of the embodiments of a
На ФИГ. 2-3 схематически показан общий вид верхней рамы 2, имеющей по существу прямоугольную форму с поперечными перекладинами, на которой установлены первые штыри 9; первые направляющие 10; быстроразъемное соединение 11, первые концевые крепежные средства 12, расположенные в концевых частях верхней рамы 2, и боковые крепежные средства 13, расположенные с одной продольной стороны верхней рамы 2. Первые штыри 9, концевые крепежные средства 12 и первое быстроразъемное соединение 11 обеспечивают установку и крепление верхней рамы 2 на стене участка сборки тепловыделяющих элементов. Быстроразъемное соединение 11 обеспечивает стыковку верхней рамы 2 с аварийным (или внешним) роботом (не показан), который выполняет операции по ее перемещению, монтажу и демонтажу.In FIG. 2-3 schematically shows a general view of the
Первые направляющие 10 предназначены для установки на них привода 14 вертикального перемещения.The
Быстроразъемное соединение 11 может представлять собой любое подходящее быстроразъемное соединение, например может быть выполнено в виде быстроразъемного соединения, описанного в источнике US 20060175770, или может представлять собой другие быстроразъемные соединения, например быстроразъемные соединения с защелкивающимися или щелевидными соединительными элементами, в частности те быстроразъемные соединения такого типа, которые обеспечивают выдерживание высоких крутящих моментов.The
На ФИГ. 4-5 схематически показан общий вид нижней рамы 3, имеющей по существу прямоугольную форму с поперечными перекладинами, на которой установлены вторые штыри 14, вторые концевые крепежные средства 15, второе быстроразъемное соединение 16, вторые направляющие 17, первый универсальный привод 18. Вторые штыри 14, вторые концевые крепежные средства 15 и второе быстроразъемное соединение 16 обеспечивают установку и крепление нижней рамы 3 на стене участка сборки тепловыделяющих элементов. Быстроразъемное соединение 16 обеспечивает стыковку нижней рамы 3 с аварийным (или внешним) роботом (не показан), который выполняет операции по ее перемещению, монтажу и демонтажу. Первый универсальный привод 18 обеспечивает вращение первого винта 19, по которому перемещается хомут 7. Установка хомута 7 осуществляется на вторые направляющие 17. Первый лоток 20 предназначен для дальнейшей укладки в него гибкого кабель канала, в котором проложены электрические кабели питания и управления приводами хомута в сборе.In FIG. 4-5 schematically shows a general view of a
Верхняя рама 2 выполнена с возможностью установки на нижнюю раму 3. Верхняя и нижняя рамы 2, 3 выполнены с возможностью крепления относительно стены участка сборки тепловыделяющих элементов и предназначены для установки механизмов манипулятора 1.The
На ФИГ. 6 схематически показан общий вид модуля 4 вертикального перемещения, содержащего раму 21, на которой установлены гайковерт 22, шток 23, привод 24 вращения штока 23, направляющий кронштейн 25, второй универсальный привод 26, электрический захват 27, первая обзорная камера 28. Гайковерт 22 предназначен для откручивания/закручивания пробки тепловыделяющей сборки (не показана).In FIG. 6 schematically shows a general view of the
Следует понимать, что конструктивная схема тепловыделяющей сборки раскрыта в уровне техники и является по существу стандартном, отличия в конструктивных схемах минимальные и в только в рамках государственных стандартов, согласно которым тепловыделяющая сборка содержит пучок тепловыделяющих элементов, установленных в чехол, при этом между чехлом и пучком тепловыделяющих элементов имеется обойма, в концевой части тепловыделяющей сборки находится пробка, между чехлом и пробкой последовательно установлены переходник и хвостовик, шток тепловыделяющей сборки проходит внутри хвостовика по его продольной оси.It should be understood that the design diagram of the fuel assembly is disclosed in the prior art and is essentially standard, the differences in the design diagrams are minimal and only within the framework of state standards, according to which the fuel assembly contains a bundle of fuel elements installed in a case, and between the case and the bundle The fuel elements have a cage, there is a plug in the end part of the fuel assembly, an adapter and a shank are installed in series between the case and the plug, the fuel assembly rod runs inside the shank along its longitudinal axis.
В состав гайковерта 22 входит датчик момента (не показан), предназначенный для контроля момента закручивания пробки тепловыделяющей сборки. Шток 23 представляет собой трубу с подпружиненным резьбовым наконечником, вращение штока 23 обеспечено приводом 24, благодаря чему при вращении штока 23 происходит его вкручивание в шток тепловыделяющей сборки. Направляющий кронштейн 25 позиционирует и предохраняет чехол тепловыделяющей сборки от повреждений при выполнении технологических операций по сборке тепловыделяющих элементов.The
Второй универсальный привод 26 обеспечивает вращение второго винта 29, по которому перемещается каретка 30, установленная на третьи направляющие 31. Электрический захват 27 закреплен на каретке 30 и предназначен для удержания чехла тепловыделяющей сборки при выполнении технологических операций по сборке тепловыделяющих элементов.The second
Первая обзорная камера 28 установлена на каретке 30 и обеспечивает наблюдение за следующими процессами: захвата и фиксации чехла; откручивания/закручивания пробки тепловыделяющей сборки. Первая обзорная камера 28 обеспечивают выполнение следующих функций: формирование цветного изображения наблюдаемого объекта; обеспечение требуемого уровня освещенности наблюдаемого объекта; дистанционно управляемые функции: фокусировка, изменение диафрагмы, изменение интенсивности излучения осветителей насадок.The
Первые кронштейны 32 и вторые боковые крепежные средства 33 используют для установки модуля 4 вертикального перемещения на установленные друг на друга верхнюю и нижнюю рамы 2, 3. Третье быстроразъемное соединение 34 используют для стыковки модуля 4 вертикального перемещения с аварийным (или внешним) роботом (не показан), который выполняет операции по его перемещению, монтажу и демонтажу.
На ФИГ. 7 схематически показан общий вид узла 6 подачи тепловыделяющих элементов манипулятора 1 для сборки пучка тепловыделяющих элементов согласно настоящему изобретению.In FIG. 7 schematically shows a general view of the fuel
Узел 6 подачи тепловыделяющих элементов содержит плиту 35, установленную в верхней части нижней рамы 3 и на которой установлены третий универсальный привод 36 и четвертые направляющие 37. Третий универсальный привод 36 обеспечивает вращение третьего винта 38, по которому перемещается второй кронштейн 39, установленный на четвертые направляющие 37. Второй кронштейн 39 содержит установленные на нем четвертый универсальный привод 40, пятые направляющие 41, вторую обзорную камеру 42. Четвертый универсальный привод 40 вращает четвертый винт 43, по которому перемещаются гребень 44, упор 45, установленные на пятые направляющие 41. Четвертый винт 43 разделен на две части, резьба на которых нарезана в разных направлениях, что обеспечивает перемещение гребня 44 и упора 45 в противоположные стороны. Основание гребня 44 выполнено в виде решетки с направляющими, которые повторяют геометрию основания обоймы тепловыделяющей сборки, что позволяет при их стыковке выполнять перемещение тепловыделяющих элементов из основания гребня 44 в обойму тепловыделяющей сборки. Вторая обзорная камера 42 предназначена для наблюдения за процессами установки тепловыделяющих элементов в гребень 44 и перемещения тепловыделяющих элементов в обойму тепловыделяющей сборки. Второй лоток 46 предназначен для укладки в него гибкого кабель канала, в котором размещены электрические кабели питания и управления третьим универсальным приводом 36.The fuel
На ФИГ. 8 схематически показан общий вид хомута 7 манипулятора 1 для сборки пучка тепловыделяющих элементов согласно настоящему изобретению. Хомут 7 включает третий кронштейн 46, который устанавливается на вторые направляющие 17 нижней рамы 3 с использованием четвертых кронштейнов 47 и на котором размещены пятый универсальный привод 48, шестые направляющие 49, третья обзорная камера 50.In FIG. 8 schematically shows a general view of the
Пятый универсальный привод 48 обеспечивает вращение пятого винта 51, по которому перемещаются первая соединительная часть 52 хомута 7 и вторая соединительная часть 53 хомута 7. Пятый винт 51 разделен на две части, резьба на которых нарезана в разных направлениях, что обеспечивает перемещение первой соединительной части 52 хомута 7 и второй соединительной части 53 хомута 7 в противоположные стороны. Третья обзорная камера 50 предназначена для считывания штрих-кода тепловыделяющего элемента перед установкой его в гребень 44 узла 6 подачи тепловыделяющих элементов, а также наблюдения за процессом хомутирования пучка тепловыделяющих элементов с использованием первой соединительной части 52 хомута 7 и второй соединительной части 53 хомута 7.The fifth
На ФИГ. 9 схематически показан общий вид толкателя 5 манипулятора 1 для сборки пучка тепловыделяющих элементов согласно настоящему изобретению. Толкатель 5 содержит корпус 54, на котором установлены первая толкающая часть 55 и вторая толкающая часть 56, а также направляющий кронштейн 57. Первая толкающая часть 55 и вторая толкающая часть 56 выполнены с возможностью поворота таким образом, чтобы обеспечить перемещение ряда тепловыделяющих элементов из гребня 44 узла 6 подачи тепловыделяющих элементов в обойму тепловыделяющей сборки. Направляющий кронштейн 57 предназначен для позиционирования и предохранения чехла тепловыделяющей сборки от повреждений при проведении технологических операций по сборке тепловыделяющих элементов.In FIG. 9 schematically shows a general view of the
Манипулятор 1 функционирует следующим образом. При нахождении манипулятора 1 в своем исходном положении электрический захват 27 находится в верхней точке без чехла, а затем чехол с хвостовиком подается в положении хвостовиком вверх от внешнего робота.
Манипулятор 1 обеспечивает выполнение следующих технологических операций: передачу чехла без пучка тепловыделяющих элементов от внешнего робота манипулятору 1; контроль прилегания торца пробки и торца штока; установку пучка тепловыделяющих элементов в обойму тепловыделяющей сборки; очехловывание пучка тепловыделяющих элементов сборку пучка тепловыделяющих элементов с чехлом; передачу чехла с установленным пучком тепловыделяющих элементов внешнему роботу.
Более конкретно, от внешнего робота чехол тепловыделяющей сборки с установленными штоком тепловыделяющей сборки и обоймой тепловыделяющей сборки подается в вертикальном положении хвостовиком вверх к электрическому захвату 27 манипулятора 1. Происходит передача чехла тепловыделяющей сборки манипулятору 1.More specifically, from the external robot, the fuel assembly case with the installed fuel assembly rod and the fuel assembly holder is fed in a vertical position with the shank upward to the
Дополнительно с использованием специального оборудования (на чертежах не изображено) осуществляется контроль прилегания торца штока 23 к торцу пробки путем измерения расстояния от торца пробки до торца штока 23 в четырех точках, находящихся на плоскости торца штока 23, по внешнему диаметру торца штока 23, под углом 0°, 90°, 180° и 270°.Additionally, using special equipment (not shown in the drawings), the fit of the end of the
Далее осуществляются операции по стыковке штока 23 манипулятора 1 со штоком тепловыделяющей сборки путем вкручивания во внутреннюю резьбу штока тепловыделяющей сборки. Внутренняя резьба находится в верхней части штока тепловыделяющей сборки.Next, operations are carried out to connect the
После стыковки со штоком 23 тепловыделяющей сборки производится откручивание пробки гайковертом 22 манипулятора 1 и выдвижение обоймы за нижнюю кромку чехла для установки тепловыделяющих элементов в обойму путем перемещения чехла тепловыделяющей сборки относительно штока тепловыделяющей сборки. Таким образом, обойма тепловыделяющей сборки выходит за пределы чехла, благодаря чему обеспечивается установка тепловыделяющих элементов в обойму. Таким образом, чехол тепловыделяющей сборки фиксируется на расстоянии приблизительно 0,5 м от нижней кромки чехла тепловыделяющей сборки. Гребень 44 при помощи четвертого универсального привода 40 подводится к обойме тепловыделяющей сборки для установки в нее тепловыделяющих элементов.After docking with the
Использование внешнего робота обеспечивает возможность поштучного размещения тепловыделяющих элементов в гребне 44 и с использованием толкателя 7 обеспечено перемещение тепловыделяющего элемента по направляющим гребня 44 и направляющим обоймы тепловыделяющей сборки до полной установки тепловыделяющего элемента в обойму тепловыделяющей сборки в соответствии с картограммой установки тепловыделяющих элементов.The use of an external robot makes it possible to place fuel elements individually in the
Таким образом, происходит поштучное последовательное формирование пучка тепловыделяющих элементов в обойме тепловыделяющей сборки. После установки всех тепловыделяющих элементов в обойму осуществляется фиксация верхней части пучка тепловыделяющих элементов хомутом 7 и очехловывание сформированного пучка тепловыделяющих элементов с обеспечением контроля усилия надвигания чехла на пучок тепловыделяющих элементов.Thus, a piece-by-piece sequential formation of a bundle of fuel elements occurs in the holder of the fuel assembly. After installing all the fuel elements in the cage, the upper part of the bundle of fuel elements is fixed with a
Очехловывание производится в несколько этапов:Covering is carried out in several stages:
Этап 1. Опускание чехла до захода обоймы тепловыделяющей сборки с установленными тепловыделяющими элементами в чехол тепловыделяющей сборки на глубину, обеспечивающую заход верхних частей тепловыделяющих элементов в чехол тепловыделяющей сборки и предотвращающую выпадение тепловыделяющих элементов из обоймы тепловыделяющей сборки. В частности, указанная глубина составляет приблизительно ~ 0,1 м.
Этап 2. Перемещение хомута 7 на первое расстояние 1 м от нижней кромки чехла тепловыделяющей сборки и хомутирование пучка тепловыделяющих элементов на указанном первом расстоянии.
Этап 3. Опускание чехла тепловыделяющей сборки до верхней кромки хомута 7.
Этап 4. Перемещение хомута 7 на второе расстояние 1,5 м от нижней кромки чехла тепловыделяющей сборки и хомутирование пучка тепловыделяющих элементов на указанном втором расстоянии.
Этап 5. Опускание чехла тепловыделяющей сборки до верхней кромки хомута 7, раскрытие хомута 7, а именно первой соединительной части 52 и второй соединительной части 53, и дальнейшее опускание чехла тепловыделяющей сборки до полной установки пучка тепловыделяющих элементов в чехол тепловыделяющей сборки.
Далее на шток тепловыделяющей сборки накручивается пробка с контролем усилия закручивания.Next, a plug is screwed onto the rod of the fuel assembly to control the tightening force.
Шток тепловыделяющей сборки расстыковывается со штоком 23 манипулятора 1. Осуществляется контроль прилегания торца штока к торцу пробки путем измерения расстояния от торца пробки до торца штока в четырех точках, находящихся на плоскости торца штока, по внешнему диаметру торца штока, под углом 0°, 90°, 180° и 270°.The rod of the fuel assembly is uncoupled from the
Чехол с установленным в него пучком твэлов передается внешнему роботу для проведения последующих операций по сборке тепловыделяющей сборки.The case with the fuel rod bundle installed in it is transferred to an external robot for subsequent operations to assemble the fuel assembly.
Модификации и усовершенствования вышеописанных вариантов осуществления настоящей технологии могут быть очевидны для специалистов в данной области техники. Приведенные выше примеры осуществления не ограничивают объем охраны предлагаемого изобретения. Объем предлагаемого изобретения ограничивается только объемом прилагаемой формулы изобретения.Modifications and improvements to the above-described embodiments of the present technology may be apparent to those skilled in the art. The above examples of implementation do not limit the scope of protection of the proposed invention. The scope of the proposed invention is limited only by the scope of the attached claims.
Claims (22)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2815268C1 true RU2815268C1 (en) | 2024-03-12 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU677687A3 (en) * | 1973-01-20 | 1979-07-30 | Айзенверк Везерхютте Аг (Фирма) | Manipulator for fuel elements and control rods of nuclear reactor |
RU2024970C1 (en) * | 1992-01-09 | 1994-12-15 | Опытное конструкторское бюро машиностроения | Manipulator for delivering working members |
GB2354752A (en) * | 1999-08-19 | 2001-04-04 | British Nuclear Fuels Plc | Material handling arm |
US20110164718A1 (en) * | 2008-09-08 | 2011-07-07 | Areva Nc | Device for gripping fuel elements, associated clamp and associated handling system |
RU2511118C1 (en) * | 2013-01-23 | 2014-04-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" | Clamp for raising and moving housing of ampoule with bundle of spent fuel cells |
RU144514U1 (en) * | 2014-02-04 | 2014-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" | SAFETY DEVICE FOR OVERLOADING OF AMPOULES WITH BEAMS OF EXHAUST HEAT-FUEL ELEMENTS |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU677687A3 (en) * | 1973-01-20 | 1979-07-30 | Айзенверк Везерхютте Аг (Фирма) | Manipulator for fuel elements and control rods of nuclear reactor |
RU2024970C1 (en) * | 1992-01-09 | 1994-12-15 | Опытное конструкторское бюро машиностроения | Manipulator for delivering working members |
GB2354752A (en) * | 1999-08-19 | 2001-04-04 | British Nuclear Fuels Plc | Material handling arm |
US20110164718A1 (en) * | 2008-09-08 | 2011-07-07 | Areva Nc | Device for gripping fuel elements, associated clamp and associated handling system |
RU2511118C1 (en) * | 2013-01-23 | 2014-04-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" | Clamp for raising and moving housing of ampoule with bundle of spent fuel cells |
RU144514U1 (en) * | 2014-02-04 | 2014-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" | SAFETY DEVICE FOR OVERLOADING OF AMPOULES WITH BEAMS OF EXHAUST HEAT-FUEL ELEMENTS |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2022034965A1 (en) | Filter replacement device | |
US6145583A (en) | Inspection device | |
US20080042432A1 (en) | Telescopic servomanipulator coupling/decoupling apparatus | |
US8050378B2 (en) | Systems for aligning and handling fuel rods within a nuclear fuel bundle | |
JP2010515077A (en) | Modular reactor upper assembly | |
SK121794A3 (en) | Support plate inspection device | |
RU2815268C1 (en) | Manipulator for assembling bundle of fuel elements | |
WO2013168887A1 (en) | Robochain and connecting members used in the same | |
CN112055922B (en) | Cable handling device and method for its use and preparation for its use | |
WO2020149568A1 (en) | Apparatus and method for dismantling heavy-water reactor facility | |
KR20200089729A (en) | Steam generator foreign matter search and recovery system and method | |
CN108146529B (en) | Multichannel overhanging driving device | |
CA2766472C (en) | Calandria tube insert removal for reactor retubing | |
KR20140010544A (en) | Remotely operated vehicle | |
US7533715B1 (en) | Tube walker for examination and repair of steam generators | |
KR100909767B1 (en) | Holder device and manipulator assembly with the same | |
KR870000801B1 (en) | Remotely installed,operated and removed manipulator for steam generator | |
JP7328908B2 (en) | Remote work device and remote work method | |
WO2020111810A1 (en) | An apparatus for controlling a cleaning robot and a control method for the same | |
CN112071458A (en) | Fuel rod extraction device | |
US5793829A (en) | Protective sleeve | |
RO133588B1 (en) | Apparatus and method for localization of calandria tube | |
JP2002181988A (en) | Fuel assembly assembling equipment | |
CN116798670A (en) | Automatic disconnection and connection buckling process for control rod driving rod of nuclear power station reactor | |
CA2766575C (en) | Pallet for nuclear reactor retube |