Результат интеллектуальной деятельности: Телескопическая грузоподъемная штанга

Телескопическая грузоподъемная штанга

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к оборудованию для перегрузки отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС) реактора ВВЭР-1000 в бассейнах хранилищах отработавшего ядерного топлива и может быть использовано на атомных электростанциях или предприятия по хранению и утилизации ОТВС ядерных реакторов.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для перегрузки тепловыделяющих сборок ядерного реактора (патент РФ № 2086013 от 27.07.1997), содержащее перегрузочную трубу, оснащенную упором, который при подъеме штанги через шарнирные тяги и кулачковые муфты замыкает вращение тросового барабана на его корпус, с установленной в ней телескопической штангой с захватом и тросовый привод телескопической штанги.

Недостатком данной конструкции является возможность износа и выхода из строя шарнирного механизма, что в дальнейшем повлечет за собой обрывы троса. Кроме того, в данной конструкции нет возможности контролировать крепление троса внутри перегрузочной штанги. Данная конструкция исключает возможность поворота телескопической штанги при технологии извлечения ОТВС из чехла хранения для реактора типа ВВЭР-1000.

Целью данного изобретения является:

- улучшение радиационной безопасности при транспортировке и перегрузке ОТВС ядерных реакторов ВВЭР-1000;

- исключение падения ОТВС при их перемещении;

- упрощение процесса установки ОТВС в хранилище;

- сокращение времени работы с ОТВС в хранилище;

- компактность;

- мобильность;

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении надёжности и радиационной безопасности путем гарантированного исключения возможности падения ОТВС на дно бассейна хранения.

Технический результат достигается тем, что телескопическая грузоподъемная штанга, выполненная из нержавеющей стали, содержит трубы квадратного сечения с направляющими роликами, грузоподъемный барабан с навитыми стальными нержавеющими тросами и системой мониторинга положения байонета, оснащена приводом с тормозом и самотормозящим редуктором, а так же приводом осевого поворота.

Данное изобретение позволяет при подъёме и опускании ОТВС гарантированно исключить падение ОТВС на дно бассейна хранения, так как в случае обрыва одного из тросов, либо отказа нескольких датчиков системы мониторинга положения байонета, существуют дублирующая система и дополнительный трос. В случае выхода из строя привода барабана с навивкой тросов система гарантированно остановится, так как двигатель оснащен самотормозящим редуктором, исключающим разматывание барабана в обратном направлении, а так же установленным в системе колодочным тормозом, блокирующим любое вращение барабана в случае пропадания электропитания устройства. Для исключения ненужного проворачивания ОТВС при транспортировке, телескопические выдвигающиеся трубы имеют квадратное сечение. Управление телескопической грузоподъемной штангой – дистанционное оператором при помощи пульта управления из операторской зоны.

Предлагаемая телескопическая грузоподъёмная штанга иллюстрируется чертежом, представленным на фиг 1.

Устройство телескопической грузоподъемной штанги включает строповое устройство 1 для монтажа и демонтажа штанги, механизм вертикального перемещения: телескопическую часть 2, 3, 4 с установленным байонетом 5, электропривод с тормозом 6, а так же механизмом осевого поворота от электропривода 7, систему укладки троса 8 в канавки барабана 9, механизм аварийной остановки 10 барабана 9, комплектом откидных роликов 11 для вертикального движения штанги по внешним направляющим. Система мониторинга положения байонета включает в себя датчики поворота телескопической части 12, датчик высотного положения байонета 13, кинетически связанный с барабаном, датчиками положения троса 14, тензометрические датчики 15 для определения напряжений на тросе 16.

Телескопическая часть штанги состоит из труб квадратного сечения. Основная труба 2 оборудована внешними роликами 17, что гарантирует направленное движение промежуточного звена телескопа 3 и исключает горизонтальные перемещения в плоскостях X и Y остальных звеньев. Нижнее звено 4 оборудовано внутренними роликами 18, что позволяет убирать его в тело промежуточного звена 3.

Механизм поворота состоит из привода 7 и понижающего редуктора 19, позволяющего регулировать плавный поворот вокруг оси Z на необходимый угол телескопической части для технологического разворота байонета для захвата ОТВС.

Механизм вертикального перемещения телескопа оснащен барабаном 9 с навитыми на нем двумя тросами 14. Вращение барабана осуществляется посредством привода 6 и понижающего редуктора 20, установленного в тело барабана 9.

Устройство работает следующим образом.

После наведения байонета 5 на заданную координату перегружаемой ОТВС ВВЭР-1000, телескопическая штанга опускается до сцепления захвата байонета 5 с головкой ОТВС. Затем механизмом поворота вращают телескопическую часть штанги на угол 90 градусов и производят фиксацию головки ОТВС в байонете 5. Далее следует втягивание телескопа благодаря тросам 14 закреплённым на барабане 9 путем его вращения приводом 6 через редуктор 20 до допустимой глубины, обеспечивающей биологическую защиту персонала, затем транспортируют ОТВС до чехла хранения, производят наведение на свободную ячейку и опускают до полной установки ОТВС в чехле. Поворотом телескопической части освобождают байонет 5 от головки ОТВС и последовательно возвращают штангу на координату расположения следующей ОТВС.

Если при транспортировке, подъеме или опускании штанги произойдет аварийная ситуация, например, обрыв одного из тросов 14, система останется в рабочем состоянии, благодаря наличию резервного троса. При аварийном выходе из строя подъемного привода 6, вертикальное перемещение штанги остановится из-за самотормозящего редуктора. В случае пропадания электропитания на механизме, срабатывает тормоз колодочного типа 10 и блокирует систему вертикального перемещения.