×
29.05.2019
219.017.6483

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СОЕДИНЕНИЯ ПРИ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ СВАРКЕ ТРУБЫ С ЗАГЛУШКОЙ (ВАРИАНТЫ)

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к машиностроению, а именно к оборудованию для контактной стыковой сварки сопротивлением трубчатых оболочек с заглушками при герметизации стержневых тепловыделяющих элементов ядерных реакторов. Устройство для формирования соединения содержит токоподводящую и формообразующую части, в которых выполнено отверстие для размещения конца трубчатой оболочки. Токоподводящая и формообразующая части конструктивно выполнены единым целым в виде металлической неразрезной пластины или металлической разрезной пластины, разделенной на секторы по плоскостям, проходящим через отверстие для размещения конца трубчатой оболочки. Диаметр отверстия для размещения конца трубчатой оболочки в токоподводящей части выполнен равным или большим диаметра отверстия в его формообразующей части. Это позволит упростить конструкцию устройства, повысить надежность его работы и качество сварки. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к машиностроению, в частности к оборудованию для контактной стыковой сварки сопротивлением, и может быть использовано для герметизации стержневых тепловыделяющих элементов (твэлов) ядерных реакторов с металлическими трубчатыми оболочками.

Основным требованием, определяющим работоспособность твэлов, является их герметичность, которая в значительной степени зависит от качества сварных швов. В настоящее время все большее развитие в производстве твэлов получает контактная стыковая сварка сопротивлением. Для использования этого метода необходимо специальное устройство, представляющее собой электрод с отверстием для размещения конца трубы. Это устройство выполняет одновременно несколько функций, и от надежности работы устройства зависит качество сварки. Устройство должно фиксировать конец трубы в заданном положении, предохранять конец трубы в зоне сварки от недопустимых деформаций, увеличивающих ее диаметр до значений, превышающих, например, диаметр оболочки твэла, обеспечивать равномерный по периметру соединения токоподвод и теплоотвод в процессе сварки, иметь определенную величину электрического сопротивления, которое зависит от электротехнических свойств свариваемых материалов, требуемых геометрических размеров сварного соединения и имеющегося оборудования. Работа устройства сопровождается циклическими термическими и механическими нагрузками, действующими в радиальном, по отношению к трубе, и осевом направлениях, в условиях наличия мелкодисперсной абразивной пыли двуокиси урана, являющейся сырьем для производства топливных таблеток, которыми снаряжают твэлы.

Известно устройство для формирования соединения при контактно стыковой сварке трубы с заглушкой, содержащее токоподвод, механически соединенный с ним упор-холодильник (КУХ), отверстие для размещения конца трубы свариваемого изделия, диаметр которого одинаков на всем протяжении устройства (см. А.С. СССР №1508458, В 23 К 11/02, бюлл. №16, 1991 г.).

Недостатком устройства является нестабильность его работы из-за изменения сопротивления упора-холодильника в результате воздействия на него динамических силовых и термических нагрузок, так как он одновременно используется и для подвода тока к поверхности трубы, и для ограничения ее деформации в радиальном направлении, низкая стойкость из-за механических повреждений стыков пластин или в целом сдвига секторов КУХ, что снижает качество сварных швов, сложность конструкции и большая трудоемкость изготовления.

Известно устройство для формирования соединения при контактной стыковой сварки сопротивлением трубы с заглушкой, содержащее токоподвод, механически соединенный с ним упор-холодильник (КУХ), отверстие для размещения конца трубы, диаметр которого одинаков на всем протяжении устройства (см. А.С. СССР №1676768 А2, В 23 К 11/02, бюлл. №34, 15.09.91 г.). Недостатком устройства является нестабильность его работы из-за изменения переходного сопротивления между шунтами и пакетом КУХ и низкая стойкость из-за механических повреждений стыков пластин выдавливаемым металлом, что снижает стабильность работы и качество сварных швов, сложность конструкции и большая трудоемкость изготовления. Эти факторы не позволяют применять известное устройство в установках, работающих в условиях с повышенными требованиями к биологической защите оборудования и персонала.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для формирования соединения при контактной стыковой сварке сопротивлением трубы с заглушкой, содержащее токоподвод (токоподводящая часть), соединенный с ним упор-холодильник (КУХ) (формообразующая часть) механически и посредством неразъемного соединения сварными швами, отверстие для размещения конца трубы свариваемого изделия, диаметр которого одинаков на всем протяжении устройства (см. патент РФ №2139176 C1, B 23 К 37/06; бюл. №28 от 10.10.99 г.) - прототип.

Недостатком устройства является нестабильность его работы из-за изменения сопротивления формующей части - упора-холодильника в результате воздействия на него динамических силовых и термических нагрузок, так как упор-холодильник одновременно используется и для подвода тока к поверхности трубы, и для ограничения ее деформации в радиальном направлении, низкая его стойкость из-за механических повреждений стыков пластин, из которых состоит упор-холодильник, что снижает качество сварных швов, сложность конструкции и большая трудоемкость изготовления, сложность использования в установках, работающих в условиях с повышенными требованиями к биологической защите оборудования и персонала.

Технической задачей изобретения является упрощение конструкции устройства, повышение надежности его работы и стабильности качества сварки и возможности использования в условиях с повышенными требованиями к биологической защите персонала.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном устройстве, имеющем токоподводящую и формообразующую части, в которых выполнено отверстие для размещения конца трубы, согласно изобретению эти части устройства конструктивно выполнены единым целым в виде металлической разрезной пластины, разделенной на секторы по плоскостям, проходящим через отверстие для размещения конца трубы, при этом диаметр отверстия в токоподводящей части устройства равен или больше диаметра отверстия в его формообразующей части. Также решение задачи достигается тем, что, согласно изобретению, токоподводящая и формообразующая части устройства конструктивно выполнены единым целым в виде металлической неразрезной пластины, у которой диаметр отверстия для размещения конца трубы в токоподводящей части устройства выполнен равным или большим диаметра отверстия в его формообразующей части.

Указанная совокупность признаков является новой, не известной из уровня техники и решает поставленную задачу, так как:

- разделение токоподводящей части и формообразующей части лишь функционально и выполнение конструктивно единым целым в виде пластины сплошного сечения повышает надежность и долговечность работы устройства, обеспечивает равномерный подвод тока к трубе и, соответственно, стабильность качества сварных швов. Это также существенно упрощает конструкцию устройства, так как не требуется применения шунтирующих элементов и наборного пакета пластин, что позволяет использовать данное устройство в условиях с ограниченным доступом и повышенными требованиями к биологической защите;

- наличие отверстия для размещения конца трубы с диаметром, минимальный размер которого в токоподводящей части устройства равен или больше диаметра отверстия в его формообразующей части, исключает недопустимую радиальную деформацию трубы в зоне сварки.

Сущность изобретения поясняется чертежами:

фиг.1 - вариант устройства, в котором токоподводящая и формообразующая части выполнены в виде отдельной цельнометаллической пластины, минимальный диаметр отверстия для размещения конца трубы в токоподводящей части которого равен диаметру отверстия в формообразующей части; вариант, когда минимальный диаметр отверстия в токоподводящей части больше диаметра отверстия в формообразующей части, то есть когда отверстие для размещения конца трубы выполняется коническим, на фиг.1 не показан;

фиг.2 - вариант устройства, в котором токоподводящая и формообразующая части выполнены в виде отдельных цельнометаллических секторов, минимальный диаметр отверстия для размещения конца трубы в токоподводящей части которого равен диаметру отверстия в формообразующей его части;

фиг.3 - вариант устройства, в котором токоподводящая и формообразующая части выполнены в виде отдельной цельнометаллической пластины, минимальный диаметр отверстия для размещения конца трубы в токоподводящей части которого равен или больше диаметра отверстия в формообразующей части.

фиг.4 - вариант устройства со сменной токоподводящей и формообразующей частями.

Устройство состоит из токоподводящей части 1, продолжением которой является формообразующая часть 2, выполненные фактически единым целым и разделенные между собой лишь функционально (фиг.1-4) (функциональное разделение токоподводящей и формообразующей частей показано в виде пунктирной линии).

Устройство может быть разрезным, состоящим, по крайней мере, из двух секторов (фиг.2-4), или неразрезным в виде одного кольцевого сектора (фиг.1). Через все устройство проходит отверстие 3 для размещения конца свариваемой трубы 4, по крайней мере, диаметр отверстия 3 в токоподводящей части устройства равен или больше диаметра отверстия в его формообразующей части. Как вариант, для снижения расхода материала токоподводящая и формообразующая части могут быть выполнены в виде сменной шайбы 5, устанавливаемой в основной токоподвод 6 (фиг.4).

Устройство работает следующим образом.

Торец трубы 4, имеющий диаметр меньше наружного диаметра самой трубы, помещается в отверстие 3 устройства, имеющего функциональное разделение на токоподводящую 1 и формообразующую 2 части. Положение торца трубы 4 зависит от конструкции устройства. Для случая, когда диаметр отверстия 3 на входе в токоподводящую часть 1 равен диаметру отверстия в формообразующей части 2, положение торца трубы определяется, например, величиной ее перемещения. Если диаметр на выходе из формообразующей части 2 меньше диаметра отверстия в токоподводящей части 1, то непосредственно сама токоподводящая часть 1 является упором, ограничивающим перемещение трубы. В первом случае подвод сварочного тока к трубе осуществляется либо сжатием секторов устройства в радиальном направлении специальными устройствами (не показаны), либо за счет осевого прижатия трубы к токоподводящей части 1. После фиксирования трубы 4 в таком положении к ее торцу прижимается заглушка, диаметр которой меньше наружного диаметра конца трубы, но больше ее внутреннего диаметра, через образовавшийся контакт пропускается сварочный ток, который разогревает свариваемые детали (заглушка и источник тока не показаны). Разогретая заглушка перемещается вовнутрь трубы, деформируя ее внутренние слои в осевом, а наружные - в радиальном направлении. Деформация наружных слоев ограничивается поверхностью отверстия в формообразующей части 2, диаметр которого меньше наружного диаметра тела трубы. После окончания сварки труба освобождается от контакта с устройством и выгружается из устройства.

1.Устройстводляформированиясоединенияприконтактнойстыковойсваркетрубысзаглушкой,содержащеетокоподводящуюиформообразующуючасти,вкоторыхвыполненоотверстиедляразмещенияконцатрубы,отличающеесятем,чтотокоподводящаяиформообразующаячастиконструктивновыполненыединымцелымввидеметаллическойразрезнойпластины,разделеннуюнасекторыпоплоскостям,проходящимчерезотверстиедляразмещенияконцатрубы,приэтомдиаметруказанногоотверстиявтокоподводящейчастивыполненравнымилибольшимдиаметраотверстиявегоформообразующейчасти.12.Устройстводляформированиясоединенияприконтактнойстыковойсваркетрубысзаглушкой,содержащеетокоподводящуюиформообразующуючасти,вкоторыхвыполненоотверстиедляразмещенияконцатрубы,отличающеесятем,чтотокоподводящаяиформообразующаячастивыполненыединымцелымввидеметаллическойнеразрезнойпластины,приэтомдиаметротверстиядляразмещенияконцатрубывтокоподводящейчастивыполненравнымилибольшимдиаметраотверстиявегоформообразующейчасти.2
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 109.
27.04.2013
№216.012.3981

Цеолитсодержащий катализатор, способ его получения и способ превращения низкооктановых бензиновых фракций в высокооктановый бензин без и в присутствии водорода

Изобретение относится к области нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности и посвящено созданию катализаторов, используемых в переработке низкооктановых бензиновых фракций различного происхождения в высокооктановый бензин. Описан цеолитсодержащий катализатор для превращения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480282
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.04.2013
№216.012.39a1

Устройство для герметизации оболочек тепловыделяющих элементов контактно-стыковой сваркой с помощью заглушек

Устройство для герметизации оболочек тепловыделяющих элементов контактно-стыковой сваркой с помощью заглушек может применяться для герметизации тепловыделяющих сборок энергетических ядерных реакторов. Неразъемный в процессе работы корпус герметичной сварочной камеры устройства имеет сквозной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480314
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.05.2013
№216.012.3cf2

Штамп-автомат для формовки выступов в трубчатой детали

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в штамповой оснастке для формовки выступов в трубчатых деталях. Выступы формуют составным пуансоном в виде группы внутренних кулачков по форме наружных выступов детали по составной матрице в виде группы подвижных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481169
Дата охранного документа: 10.05.2013
27.05.2013
№216.012.4584

Способ контроля топливного столба тепловыделяющего элемента ядерного реактора и устройство для его осуществления

Изобретение относится к ядерной энергетике и может найти применение при изготовлении стержневых тепловыделяющих элементов (твэлов) с таблетированным керамическим ядерным топливом. Твэл протягивают линейно через блоки детектирования с постоянной скоростью, регистрируют собственное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483373
Дата охранного документа: 27.05.2013
20.02.2019
№219.016.bd1a

Способ получения силана

Изобретение относится к технологии получения силана из природных кварцитов для изготовления особо чистого полупроводникового кремния, используемого в силовой электронике. Силан получают взаимодействием кремнийсодержащих соединений природного происхождения с гидридом лития. В качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002245299
Дата охранного документа: 27.01.2005
01.03.2019
№219.016.d171

Способ изготовления таблетированного топлива из диоксида урана и оборудование для его осуществления

Использование: для получения спеченных таблеток из диоксида урана для ядерных реакторов. Сущность изобретения: в процессе получения порошка диоксида урана проводят непрерывное двухстадийное осаждение полиураната аммония из азотнокислого раствора уранилнитрата с поддержанием pH от 6,6 до 7,2 на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02158971
Дата охранного документа: 10.11.2000
20.03.2019
№219.016.e3d2

Способ изготовления тепловыделяющей сборки ядерного реактора

Изобретение относится к атомной энергетике. Способ изготовления тепловыделяющей сборки (ТВС) ядерного реактора включает предварительное изготовление пучка тепловыделяющих элементов, гексагональных дистанционирующих решеток (ГДР) из циркониевого сплава, центральной трубы и направляющих каналов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002287866
Дата охранного документа: 20.11.2006
20.03.2019
№219.016.e4e9

Автоматическая линия изготовления тепловыделяющих элементов

Изобретение относится к атомной промышленности и может найти применение на предприятиях по изготовлению тепловыделяющих элементов для ядерных реакторов. Технический результат: автоматизация контроля и разбраковки снаряженных оболочек по весу топливного столба, исключение при этом колебаний...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02216801
Дата охранного документа: 20.11.2003
20.03.2019
№219.016.e4f7

Способ изготовления таблетированного топлива для тепловыделяющих элементов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к атомной промышленности и может найти применение на предприятиях изготовления таблетированного топлива из диоксида урана. Способ изготовления таблетированного топлива для тепловыделяющих элементов включает подготовку пресс-порошка диоксида урана UO, обогащенного ураном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02210821
Дата охранного документа: 20.08.2003
20.03.2019
№219.016.e586

Установка для калибровки сборных заготовок биметаллических изделий

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве биметаллических изделий, состоящих из заготовки оболочки с донной частью и заготовки сердечника и имеющих донную часть с цилиндрическим участком. Установка содержит гидравлический пресс с системой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002319588
Дата охранного документа: 20.03.2008
Показаны записи 1-10 из 54.
27.04.2013
№216.012.3981

Цеолитсодержащий катализатор, способ его получения и способ превращения низкооктановых бензиновых фракций в высокооктановый бензин без и в присутствии водорода

Изобретение относится к области нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности и посвящено созданию катализаторов, используемых в переработке низкооктановых бензиновых фракций различного происхождения в высокооктановый бензин. Описан цеолитсодержащий катализатор для превращения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480282
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.04.2013
№216.012.39a1

Устройство для герметизации оболочек тепловыделяющих элементов контактно-стыковой сваркой с помощью заглушек

Устройство для герметизации оболочек тепловыделяющих элементов контактно-стыковой сваркой с помощью заглушек может применяться для герметизации тепловыделяющих сборок энергетических ядерных реакторов. Неразъемный в процессе работы корпус герметичной сварочной камеры устройства имеет сквозной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480314
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.04.2014
№216.012.b1bb

Мишень для наработки изотопа мо-99

Изобретение относится к области атомной техники, а именно к конструкции мишеней для наработки изотопа Мо-99 и его выделения. Заявленная мишень для наработки изотопа Мо-99 содержит сердечник из уран-алюминиевого сплава и алюминиевую оболочку, выполнена в виде стержня, имеющего в сечении форму...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511215
Дата охранного документа: 10.04.2014
20.02.2015
№216.013.29ea

Роботизированный модуль для контактной точечной сварки

Изобретение относится к роботизированному модулю для контактной точечной сварки дистанционирующих решеток. Модуль содержит сварочную машину, промышленный робот с установленными на его руке сварочными клещами с электродами, систему управления, стол с размещенным на нем устройством для установки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542187
Дата охранного документа: 20.02.2015
27.02.2015
№216.013.2d46

Контейнер для транспортирования тепловыделяющих сборок ядерного реактора

Изобретение относится к области транспортных упаковочных устройств, используемых в атомной энергетике для временного хранения и транспортирования «свежих» тепловыделяющих сборок (ТВС) от предприятия-изготовителя к потребителю на атомные станции. Контейнер предназначен для перевозки двух...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543058
Дата охранного документа: 27.02.2015
20.03.2015
№216.013.3418

Устройство поджатия транспортируемых элементов в контейнере

Изобретение относится к области транспортных упаковочных устройств, используемых для временного хранения и транспортирования, например, «свежих» тепловыделяющих сборок (ТВС) от предприятия-изготовителя к потребителю на атомные станции, в частности для перевозки двух ТВС-КВАДРАТ для реактора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544811
Дата охранного документа: 20.03.2015
12.01.2017
№217.015.5dbc

Способ обогащения изотопа лития-7

Изобретение относится к физической химии, в частности к массообменным процессам и методам разделения изотопов лития, и предназначено для использования в атомной энергетике. Способ обогащения изотопа Li-7 осуществляют посредством контакта двух жидких фаз амальгамы лития и водного раствора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002590569
Дата охранного документа: 10.07.2016
13.01.2017
№217.015.7aa0

Способ газификации низкореакционных твердых топлив

Изобретение относится к теплоэнергетике, кроме того, изобретение может быть использовано на предприятиях химической промышленности для получения синтез-газа, метана, аммония, жидких моторных топлив и других ценных химических продуктов и соединений. Способ заключается в том, что пылевидное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600639
Дата охранного документа: 27.10.2016
25.08.2017
№217.015.a16d

Способ извлечения металлической ртути из ртутьсодержащих отходов

Изобретение относится к способу извлечения металлической ртути из ртутьсодержащих материалов, в частности технологических шламов, загрязненных грунтов, строительных отходов. Способ включает первоначальную дезинтеграцию ртутьсодержащих материалов, получение водной пульпы из ртутьсодержащих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002606376
Дата охранного документа: 10.01.2017
19.01.2018
№218.016.0c3e

Дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора

Изобретение относится к дистанционирующей решетке, применяемой в тепловыделяющих сборках (ТВС) ядерного реактора типа ВВЭР. Заявленная дистанционирующая решетка содержит шестигранный обод с закрепленным в нем полем шестигранных ячеек, снабженных внутренними выступами, выполненным из одного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632572
Дата охранного документа: 06.10.2017
+ добавить свой РИД