SU320097A1

SU320097A1 - MANIPULATOR

Info

Publication number: SU320097A1
Application number: SU1308550A
Authority: SU
Inventors: Пьер Мармоньер Жильберт Мишот Иностранцы Этьенн Бенуас; фирма Комиссариат Энержи Атомик Иностранна

Description

Известен манипул тор дл моптажа и демонтажа тепловыдел ющих элементов дерного реактора с трубчатым корпусом, внутрч нижней части которого установлена вертикальна труба со смонтированными на ее конце коромыслом и щипцами дл захвата тепловыдел ющих элементов. Причем вертикальна труба выполнена пр мой и не имеет привода , что снижает производительность монтажа и демонтажа тепловыдел ющих элементов .A manipulator is known for mounting and dismounting heat generating elements of a nuclear reactor with a tubular body, the lower part of which is equipped with a vertical pipe with rockers and tongs mounted at its end to capture heat generating elements. Moreover, the vertical pipe is straight and does not have a drive, which reduces the productivity of installation and disassembly of heat generating elements.

Предложенный манипул тор отличаетс от известного тем, что вертикальна труба выполнена Г-образной и снабжена приводом ее вертикального перемещени в виде лебедки, а внутри этой трубы смонтирован стержень с гидравлическим приводом, шарнирно соединенный с одним плечом коромысла, второе плечо которого св зано с щипцами. Это повыщает производительность монтажа и демонтажа тепловыдел ющих элементов. Кроме того, на корпусе манипул тора может быть закреплен зубчатый венец, зацепл ющийс с приводным зубчатым колесом. Внутри корпуса и снаружи могут быть установлены защитные блоки и выполнены шлюзовые камеры.The proposed manipulator differs from the well-known in that the vertical pipe is made L-shaped and is driven by its vertical movement in the form of a winch, and inside this pipe is mounted a hydraulically-driven rod pivotally connected to one arm of the rocker arm, the second arm of which is connected with forceps. This increases the productivity of mounting and dismounting heat generating elements. In addition, a gear ring may be attached to the manipulator body, which engages with the driving gear wheel. Protective blocks can be installed inside the case and outside, and lock cells can be provided.

Манипул тор / смонтирован внутри пробки 2 продолговатой формы. Эта пробка введена в пробку 3, с вращающейс установкой вокруг ее оси и затвор ющей отверстие соответствующих размеров, предусмотренное в защитной оболочке дерного реактора. В пробке 2 выполнены вертикальные расточки 4 и 5, перва из которых предназначаетс дл установки манипул тора /, втора , обычно закрыта воManipul tor / mounted inside the tube 2 oblong shape. This plug is inserted into the plug 3, with a rotating installation around its axis and closing the opening of the corresponding dimensions, provided in the protective shell of the nuclear reactor. In the plug 2, vertical bores 4 and 5 are made, the first of which is intended for mounting the manipulator /, the second, usually closed in

всю высоту, - дл особенного введени устройств вмещательства на щипцы 6 захватывани . Манипул тор / содержит цилиндрический трубчатый вертикальный корпус 7, введенный в расточку 4 пробки 2 и опирающийс на выступ 8, наход щийс в пробке на внутренней поверхности расточки. Трубчатый корпус 7 соединен с деталью 9, образующей опорную стенку дл подшипника 10 качени , который поддерживаетс на упоре неподвижной стойки 1, вмонтированной внутри пробки 2. Внутри трубчатого корпуса 7 вмонтирован блок 12 защиты от радиоактивных излучений, выполненный из соответствующего плотного материала и простирающийс до высоты достаточной , чтоб избежать пропускание через трубчатый корпус 7 излучений, происход щих из активной зоны, котора помещаетс под пробкой 2. Блок 12 опираетс на трубчатый корпус 7 па уровне выступа 8 и заключает аксипола труба 14, жестко св занна нижней частью с тележкой 15, заключающей одну вертикальную часть 16, коаксиальную с трубчатым корпусом 7, и вторую часть 17, образованную из поперечного кронштейна, простирающегос вне корпуса 7 и пересекающего его через пр мой разрез 18, наход щийс в его боковой поверхности. Внутри трубы 14 вмонтирован стержень 19, верхний конец 20 которого слегка выступает из нее, тогда как нижний конец щарнирно соединен осью 21 с коромыслом 22, качающимс на оси 23, поддерживаемой скобой 24, жестко св занной с кронщтейном 17, а другой конец коромысла 22 соедин етс шаровой св зью с толкающей штангой 25, располол енной по оси коробки 26 щипцов 6. Толкающа щтанга 25 дл осуществлени захватывани топливных элементов в активной зоне реактора действует с помощью кулачковой системы на губы захвата.27 манипул тора щипцов. Соединение верхнего конца части 16 тележки 15 и стержн 19 вынолнено в виде герметического рукава 28 из нержавеющей стали. В защитном блоке установлена футеровка 29, прилегающа к внешней поверхности полой трубы М дл очистки ее поверхности при подъеме. Футеровка 29 предпочтительно укрепл етс на конце цилиндрической гильзы 30, окружающей полую трубу 14, причем эта гильза снабжена на верхней части соединительным фланцем с разборной короной 31, опирающейс на трубу 32, жестко св занной с концом корпуса 7. Корона 31 предназначаетс дл прин ти крышки уплотнени , накрывающей конец полой трубы 14 и осевого стержн 19 вне периодов функционировани манипул тора. Тележка 15, смонтированна на нижнем конце трубчатого корпуса 7 (см. фиг. 2) снабжена серией четырех роликов , распределенными попарно с каждой стороны вертикальной части 16 тележки 15, при этом они также помещены попарно один над другим с тем, чтобы совместно взаимодействовать с вертикальными детал ми 33 и 34 управлени , предусмотренными на внутренней поверхности корпуса 7. Ролики 35 тележки 15, которые совместно действуют с детал ми 33 управлени , имеют заметно полусферическую форму, а ролики 36, присоединенные к детал м 34 управлени заключают предпочтительно внутреннюю кольцевую канавку, в которую вход т выступы 37 этих деталей, осуществл выравнивание роликов и в результате установку тележки в оси трубчатого корпуса 7. Последний присоединен к цилиндрическому люнету 38, окружающему щипцы 6 и предназначенному дл осуществлени управлени коробки 26 последних в ее движени х, следующих за скольжением полой трубы 14. Люнет 38 поддерживаетс корпусом 7 посредством траверс 39 и скрепов 40 и заключает в верхней части расширение 41, позвол ющее п;ентрировать корпус щипцов 6 во врем их опускани , сопровождающее движение тележки 15 в трубчатом корпусе 7. Кроме того, люнетfull height - for the specific insertion of the device for holding the gripping forceps 6. The manipulator / comprises a cylindrical tubular vertical body 7 inserted into the bore 4 of the plug 2 and resting on the protrusion 8 located in the plug on the inner surface of the bore. The tubular body 7 is connected to the part 9 forming the supporting wall for the rolling bearing 10, which is supported on the anvil of the fixed post 1 mounted inside the stopper 2. Inside the tubular body 7, the radiation protection block 12 is made of a corresponding dense material and extends to the height sufficient to avoid the passage through the tubular body 7 of radiation originating from the active zone, which is placed under the plug 2. The block 12 rests on the tubular body 7 at the level of the protrusion 8 and Includes an axipole tube 14, rigidly connected with the lower part with the trolley 15, which encloses one vertical part 16, coaxial with the tubular body 7, and the second part 17, formed of a transverse bracket extending outside the body 7 and crossing it through a straight cut 18, in its side surface. Inside tube 14, rod 19 is mounted, the upper end 20 of which is slightly protruding from it, while the lower end is pivotally connected by an axis 21 to a rocker 22 swinging on an axis 23 supported by a bracket 24 rigidly connected to the bracket 17, and the other end of the rocker arm 22 The ball is connected to the pushing rod 25 located along the axis of the box 26 of the tongs 6. The pushing bar 25 to engage the fuel cells in the reactor core acts through the cam system on the lips of the gripper. The connection of the upper end of the part 16 of the carriage 15 and the rod 19 is made in the form of a hermetic stainless steel sleeve 28. A lining 29 is installed in the protective block, adjacent to the outer surface of the hollow tube M for cleaning its surface during lifting. The lining 29 is preferably fixed at the end of the cylindrical sleeve 30 surrounding the hollow tube 14, and this sleeve is provided on the upper part with a connecting flange with a collapsible crown 31 resting on the tube 32 rigidly connected to the end of the body 7. The crown 31 is intended to receive the cover a seal covering the end of the hollow tube 14 and the axial rod 19 outside the operation periods of the manipulator. The cart 15 mounted on the lower end of the tubular body 7 (see FIG. 2) is provided with a series of four rollers distributed in pairs on each side of the vertical part 16 of the cart 15, while they are also placed in pairs one above the other in order to cooperate with the vertical the control parts 33 and 34 provided on the inner surface of the housing 7. The rollers 35 of the trolley 15, which work together with the control parts 33, have a noticeably hemispherical shape, and the rollers 36 attached to the control parts 34 enclose Preferably, the inner circumferential groove, in which the protrusions 37 of these parts are included, aligns the rollers and, as a result, installs the cart in the axis of the tubular body 7. The latter is attached to the cylindrical lunette 38 surrounding the tongs 6 last to control the box 26. following the sliding of the hollow tube 14. Lunette 38 is supported by the housing 7 by means of the cross-arms 39 and clamps 40 and in the upper part encompasses an extension 41 which allows the body of the forceps 6 to be centrified during their opus Ani accompanying the movement trolley 15 in the tubular body 7. In addition, lunette

имеет в своей боковой поверхности щель 42, открытую к верху, через которую проходит кронштейн 17, поддерл ;ивающий цинцы 6, причем это отверстие закрыто только в нижней части 43 и заключает сбоку ползуны 44, направл ющие кронштейн без трени в его движении, исключа случай необычного бокового усили . Нижн часть люнета 38 заключает круговое кольцо, предусмотренное дл has in its side surface a slit 42 open to the top, through which the bracket 17 passes, supporting the zinc 6, and this hole is closed only in the lower part 43 and encloses the sliders 44 on the side, guiding the bracket without friction in its movement, except for the case unusual lateral effort. The lower part of the steady 38 encloses a circular ring provided for

избежани возможного всплыва тепловыдел ющего элемента из активной зоны реактора, могущего несвоевременно сопровождать элемент , сцепленный с захватом 27. На верхней части трубчатый корпус 7 соединен с цилиндрической муфтой 45, удлин ющейс к верху и соединенной на ее внешней поверхности с зубчатым венцом 46, зацепл ющимс с щестерней 47, прикрепленной к выходному валу 48 группы мотор-редуктора 49 с ограничителем крут щего момента, расположенным на опоре 50, жестко св занной с неподвижной стойкой 11, помещенной в пробке 2. Герметичность между трубчатым корпусом 7 и цилиндрической муфтой 45, св занной с ним серией вертикальных штифтов 51, выполн етс с помощью двух серий подвижных соединений 52 и 53, установленных между опорой 54, жестко св занной болтами 55 неподвижной стойки 11 и хомутом 56 поддержани , с однойavoiding a possible pop-up heat-generating element from the reactor core, which may untimely accompany an element coupled to the gripper 27. On the upper part, the tubular body 7 is connected to a cylindrical sleeve 45 extending to the top and connected on its outer surface with a toothed rim 46 engaging with a bristle 47 attached to the output shaft 48 of the motor-reducer motor group 49 with a torque limiter located on the support 50 rigidly connected to a fixed stand 11 placed in the plug 2. The tightness between The tubular body 7 and the cylindrical sleeve 45, the associated series of vertical pins 51, is made using two series of movable joints 52 and 53 installed between the support 54 rigidly connected with the bolts 55 of the fixed stand 11 and the support collar 56, with one

стороны, и поверхностью 57 трени , прилаженной на опорной стенке, предусмотренной на конце корпуса 7, с другой стороны. Соединени 52 и 53 ограждены нейтральным газом, преимущественно аргоном, причем это заграждение осуществл етс с помощью канала 58, пересекающего опору 54. Другие трубки подвода газа, например трубки 59 и 60, могут быть предусмотрены дл повышени эффективности статических соединений 61 и 62.side, and the surface 57 friction, attached to the support wall provided at the end of the housing 7, on the other hand. Connections 52 and 53 are fenced with a neutral gas, preferably argon, and this barrier is implemented via a channel 58 that crosses the support 54. Other gas supply pipes, such as pipes 59 and 60, may be provided to increase the effectiveness of static connections 61 and 62.

Подшипник 10 качени состоит из роликов 63, опирающихс на вкладыш 64 и 65, соответственно жестко св занные болтами 66 и 67: первый - с муфтой 45, а второй - с опорой 54, причем эти ролики способствуют относительному вращению трубчатого корпуса 7 и деталей, св занных с ним, вокруг его оси внутри защитной пробки 2. Это вращение может контролироватьс с помощью шкалы 68, помещенной на реборде 69 с зубчатого венцаThe rolling bearing 10 consists of rollers 63 supported on a liner 64 and 65, respectively rigidly connected with bolts 66 and 67: the first with a coupling 45, and the second with a support 54, and these rollers contribute to the relative rotation of the tubular body 7 and zannyh with him, around its axis inside the protective tube 2. This rotation can be controlled using a scale 68, placed on the flange 69 with a gear ring

46 и проход щей перед неподвижным ориентиром 70, установленным на кольцевом угольнике 71, укрепленном на опоре 50 группы мотор-редуктора 49. Статический герметизирующий сильфон 72 жестко св зан верхней46 and passing in front of the fixed reference point 70 mounted on an annular square 71 fixed on the support 50 of the motor-reducer group 49. The static sealing bellows 72 is rigidly connected to the upper

частью с кольцевым угольником 71 и опираетс нижней частью на стойку 11. Питание нейтральным газом окружающих полостей предусматриваетс в местах 73 сильфона 72. Муфта 45 соедин етс с теплообменником 74the part with the ring square 71 and the lower part rests on the rack 11. The neutral gas is supplied to the surrounding cavities at the locations 73 of the bellows 72. The coupling 45 is connected to the heat exchanger 74

из легкого сплава, заключающего р д вертикальных ребер 75, который позвол ет удал ть естественной конвекцией большую часть калорий , поднимающихс из активной зоны реактора к верхней части, в частности, через пон 19, который она содержит. Теплообменник 74 позвол ет избежать чрезмерный нагрев подшипника W качение и в особенности его, внутреннего вкладыша 64. Подшипник качени смонтирован со слабыми зазорами дл получени большой точности, чему особенно мешают слишком значительные отклонени температуры, которые рискуют вызвать заедани или даже полную блокировку. Над муфтой 45 установлена шлюзова камера 76 или «перчаточный бокс, образованна из цилиндрической обечайки с просверленными отверсти ми , дл установки смотровых отверстий, по сов с перчатками и осветительных устройств . Эта шлюзова камера нозвол ет проводить все необходимые ручные операции на конце полой трубы 14 и стержн 19.from a light alloy comprising a series of vertical ribs 75, which, by natural convection, removes most of the calories rising from the reactor core to the upper part, in particular, through concept 19, which it contains. Heat exchanger 74 avoids excessive heating of the rolling bearing W and, in particular, its inner liner 64. The rolling bearing is mounted with weak gaps for high accuracy, which is also prevented by too large temperature deviations that can cause blockages or even complete blockage. A lock chamber 76 or a glove box, formed of a cylindrical shell with drilled holes, is installed above the coupling 45 for mounting the inspection holes, combined with gloves and lighting devices. This sluice chamber makes it possible to carry out all the necessary manual operations at the end of the hollow tube 14 and the rod 19.

На верхней части шлюзова камера 76 имеет люк 77, нозвол юш,ий закрывать ее как только заш,итиый кожух становитс на короне 31 на место. Шлюзова камера 76 продолжаетс вверх за счет цилиндрической герметичной трубы 78, прикрепленной на шлюзовой камере с помощью статических соединений, причем эта труба заключает на верхнем конце манипул цнонное кольцо 79, и в боковой поверхности круговой фланец 80. Эта труба нредназначена, в частности, дл установки и опоры лебедки 81 на барабане 82 которой наматываетс кабель 83, конец которого жестко прикреплен к нлите 84. На концах этой плиты шарнирно сочленены две длинные щеки захвата 85 и 86, концы которых образуют щипцы, способные захватывать верхний край пустотелой трубы 14. Кроме того, в центре нлиты 84 шарнирно сочлен етс корпус гидравлического цилиндра 87, шток 88 которого жестко прикреплен к концу 20 стержн 19 с помощью специального штифта. На краю фланца 80 трубы 78 установлена обечайка 89, окруженна выт жным шкафом 90, открытым с обоих концов, который имеет соединение 91, скольз щее по внешней поверхности обечайки, и опирающимс нижним концом на пробку 2. Обечайка и выт жной шкаф предназначаетс дл возможности некоторых исключительных манипулирований в случае заклинивани тепловыдел ющего элемента на конце щипцов 6.At the top of the airlock, the chamber 76 has a hatch 77, and the sling is ush, it can be closed as soon as the cover seams, and the casing becomes on the crown 31 in place. The airlock 76 continues upward due to a cylindrical sealed pipe 78 attached to the airlock by static joints, this pipe enclosing the ring ring 79 at the upper end and the circular flange 80 in the side surface. This pipe is intended, in particular, to and the supports of the winch 81 on the drum 82 of which winds the cable 83, the end of which is rigidly attached to the nlita 84. At the ends of this plate are articulated two long cheeks of the gripper 85 and 86, the ends of which form forceps capable of gripping There is an upper edge of the hollow pipe 14. In addition, in the center of the nlita 84 there is a hinge joint of the body of a hydraulic cylinder 87, the rod 88 of which is rigidly attached to the end 20 of the rod 19 with a special pin. At the edge of the flange 80 of the pipe 78, a shell 89 is installed, surrounded by a hood 90, open at both ends, which has a joint 91 sliding along the outer surface of the shell and a lower end resting on the plug 2. The shell and the hood are intended to accommodate some exceptional handling in the event of a jamming of the fuel element at the end of the forceps 6.

Манинулирование осуществл етс путем относительного вращени пробки 5 и трубчатого корпуса 7. В любом из положений, полученных таким образом, движени опускани или подъема щипцов 6, необходимые дл выполнени установки или изъ ти топливного элемента , происход т посредством пустотелой трубы 14 и тележки 15. осевое перемещение которых по отношению к трубчатому корпусу 7 управл етс лебедкой 81, привод щей в двигкение кабель 83 и плиту 84, котора , в свою очередь, двигает трубу 14, схваченную захватами 85 и 86. Динамометр позвол ет дозировать оказываемые усили и обнаруживать отклонени , могущие нронсходнть во врем манипулирований . Кроме того, указатель уровн провер ет ноложение иолой трубы 14 в трубе 78. Эти движени полой трубы 14 вызывают движение тележки 15, с которой она жестко скреплена, и посредством кронщтейна 17 осуществл ет движени коробки 26 щипцов 6. При перемещении сверху вниз трубы, щипцы 6 опускаютс к активной зоне, затем, управл емые расширением 41 люнета 38, они проникают в люнет до конца пробега, соответствующего унору тележки 15 ко дну трубчатого корпуса 7. В этот момент управление захватами 27 щипцов 6 может быть полученоThe manipulation is carried out by relative rotation of the stopper 5 and the tubular body 7. In any of the positions thus obtained, the lowering or lifting forceps 6 movements necessary to complete the installation or removal of the fuel cell are carried out by the hollow tube 14 and the carriage 15. axial the movement of which with respect to the tubular body 7 is controlled by a winch 81, which drives the cable 83 and the plate 84, which, in turn, moves the pipe 14 grasped by the grips 85 and 86. The dynamometer allows to dose ok detecting binding force and deflection, which can nronskhodnt during handling. In addition, the level indicator checks the position of the hollow tube 14 in the tube 78. These movements of the hollow tube 14 cause movement of the carriage 15, with which it is rigidly fastened, and through the arm 17 carries the movements of the forceps box 26. 6 are lowered to the active zone, then, controlled by the extension 41 of the rest 38, they penetrate into the rest until the end of the run corresponding to the unor of the carriage 15 to the bottom of the tubular body 7. At this point, the control of the grippers 27 of the forceps 6 can be obtained

пр мым воздействием цилиндра 87 на стержень 19, причем это перемещение стержн поворачивает коромысло 22, которое вызывает движение в обратном направлении толкающей штанги 25 и вращение захватов 27. По окончании операции пола труба 14 и ее стержень 19 могут отключатьс через шлюзовую камеру 76 от своих приводов, причем последние поднимают затем в трубу 78, в то врем как защитный кожух помещаетс на короне 31. Кроме того, следует отметить, что во врем манипулирований опасности утечек радиоактивных продуктов кверху ограничиваютс до минимума , благодар , в частности, футеровке 29. Подвижные герметические соединени и различные преграждени нейтральными газами в сочетании с этими соединени ми предохран ют от любого пропускани наров натри , и в то же врем позвол ет проводить посто нную проверку эффективности этих соединений.direct action of the cylinder 87 on the rod 19, this movement of the rod rotates the rocker arm 22, which causes the push rod 25 to move in the opposite direction and the grippers 27 to rotate. At the end of the floor operation, the pipe 14 and its rod 19 can be disconnected through the lock chamber 76 from their actuators the latter are then lifted into pipe 78, while a protective casing is placed on corona 31. Furthermore, it should be noted that during the manipulations the danger of leaks of radioactive products upward is limited to a minimum, due, in particular, to the liner 29. Moving hermetic joints and various obstacles with neutral gases in combination with these joints protects against any transmission of sodium, and at the same time allows a continuous check of the effectiveness of these joints.

Предмет изобретени Subject invention

Claims

1. x Manipulator for mounting and dismounting nuclear reactor fuel elements, the rotary tubular body of which, passing through the protective shield of the reactor, carries in its lower part a vertical pipe with a driving rocker and tongs for capturing heat generating elements mounted on its end, characterized by In order to increase the productivity of mounting and dismounting of heat generating elements, the vertical pipe is made L-shaped and is driven by its vertical drive.

movement in the form of a winch, and inside this pipe is mounted a rod with a hydraulic drive of its axial movement, pivotally connected by the lower end With one arm of the rocker arm, the second arm of which is connected with forceps.

2. A manipulator according to Claim 1, characterized in that a gear ring is attached to the corns, which engages with the drive gear.

3. Manipulator on PP. 1 and 2, characterized in that protective blocks are installed inside the body and outside, and the sluice chambers are provided. 8 4 /