Устройство для разрезания облученных твэлов в составе тепловыделяющей сборки

 

Использование: в устройствах по переработке и утилизации отработанного топлива ядерных энергетических реакторов. Сущность изобретения: устройство содержит горизонтальный магазин, в котором размещен толкатель, воздействующий на концевую деталь разрезаемой тепловыделяющей сборки (ТВС), привод толкателя со стороны ее задней поверхности, режущую пластину, взаимодействующую с контрпластиной , основной и вспомогательный зажимы . В толкателе выполнена полость, изменяющая поперечное сечение, равное поперечному сечению концевой детали ТВС, Полость открыта на нижнюю и соответствующую контрплэстине боковую стенки магазина, а также на переднюю поверхность толкателя. Толкатель также снабжен поджимной лопаткой, расположенной в полости и взаимодействующей с концевой деталью разрезаемой ТВС. Лопатка имеет дополнительный привод для перемещения концевой детали ТВС в полости и жестко связана с толкателем узлом блокировки. Последний выполнен с возможностью его деблокирования за счет взаимодействия с входящим в выемку, вспомогательным зажимом , при достижении передней поверхностью толкателя основного зажима. 1 з.п.ф-лы, 9 ил. (/) С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

6 21 С 19/36, В 26 Э 7/00 (5I)5

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

4 (21) 4613580/25 (22) 27.02.89 (46) 30.08.93.Бюл.N 32 (31) 8802498 (32) 29.02.88 (33) FR (71) Компани Женераль де Матьер Нюклеэр (FR) (72) Ришар Грива, Даниель Керло, Даниель

Т:окула, Жан Кола и Робер Пеллье (ГЯ) (56) Заявка Франции ¹ 2324094, кл, G 21 С 19/34, 1977

Заявка Франции N 2117928, . кл. 6 21 С 19/00, 1972. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРЕЗАНИЯ ОБЛУЧЕННЫХ ТВЭЛОВ В СОСТАВЕ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕЙ СБОРКИ (57) Использование; в устройствах по переработке и утилизации отработанного топлива ядерных энергетических реакторов.

Сущность изобретения: устройство содержит горизонтальный магазин, в котором размещен толкатель, воздействующий на концевую деталь разрезаемой тепловыдеИзобретение относится к ядерной технике, конкретнее к устройствам для демонтажа ядерного топлива отработавших свой ресурс тепловыделяющих сборок (ТВС) ядерных реакторов.

Целью изобретения является повышение надежности устройства и его универсальности эа счет обеспечения разрезания твэлов .в составе тепловыделяющих сборок различных поперечных сечений в одном и том же магазине.... Ж „„1838836АЗ ляющей сборки (TBC), привод толкателя со стороны ее задней поверхности, режущую пластину, взаимодействующую с контрпластиной, основной и вспомогательный зажимы. В толкателе выполнена полость, изменяющая поперечное сечение, равное поперечному сечению концевой детали

ТВС, Полость открыта на нижнюю и соответствующую контрпластине боковую стенки магазина, а также на переднюю поверхность толкателя; Толкатель также снабжен поджимной лопаткой, расположенной в полости и взаимодействующей с концевой деталью разрезаемой TBC. Лопатка имеет дополнительный привод для перемещения концевой детали TBC в полости и жестко связана с толкателем узлом блокировки. Последний выполнен с возможностью p,"о деблокирования за счет взаимодействия с входящим в выемку, вспомогательным зажимом, при дос ижении передней поверхностью толкателя основного зажима, 1 з.п,ф-лы, 9 ил.

На фиг.1 и 2 изображены известные устройства для разрезания облучен ных твэлов в составе ТВС; на фиг.3-9 — предлагаемое устройство и принцип его работы.

На фиг.1 и 2 изображена завершающая стадия разрезания ТВС, имеющей сечение меньшего размера, чем сечение используемого магазина. Тепловыделяющая сборка 1, содержащая концевую деталь 2 и твэлы 3, размещена в магазине 4, размеры которого рассчитаны на ТВС большего типоразмера;

Толкатель 5 имеет размеры, согласован1838836

30

40

50

55 ные с размерами магазина и разрезаемой

ТВС. Чтобы разрезать ТВС, ее помещают горизонтально с опорой на нижнюю часть 6 магазина (см.фиг.1 — вертикальную проекцию) и на стенку 7 магазина (см.фиг.2 — вид сверху), соответствующую упорной поверхности ножа (контрпластине). Стенка 7 размещена напротив зажимов (держателей) 8 и

9. П ротал кивание ТВ С осуществляется под действием толкательной цепи 10. При разрезании твэлов основной зажим 9 сжимает стержни для того, чтобы они прилегали друг к другу, а вспомогательный зажим 8 поддерживает необходимую (допустимую) кривизну твэлов.

При наступлении завершающей фазы разрезания вспомогательный зажим 8 необходимо отводить, чтобы разрезать твэлы вблизи концевой детали 2. Из-за отвода зажима 8 между толкателем 5, твэлами и держателем остается пустое пространство, где могут ломаться и застревать твэлы, подвергаемые деформации в процессе их разрезания. Указанное явление изображено на фиг.2.

Кроме того, как видно из фиг,1, из-за несоответствия поперечного размера TBC u магазина возникают условия, благоприятные для надлома мвэлов вблизи концевой детали 2 ТВС. При отведении зажима 9, необходимом для продвижения ТВС вперед (на шаг резки), освободившийся (сломанные) твэлы 11 могут опрокинуться и перекрыть сечение горловины, через которое падают отрезаемые фрагменты твэлов, Корпус толкателя 12 (см,фиг.3 и 4) представляет собой металлическую деталь в форме параллелепипеда с сечением, практически равным сечению магазина 13 (с обеспечением скольжения). Со стороны нижней большой грани 14 выполнена по-, лость 15, сечение практически равно сечению концевой детали 2 ТВС (для того, чтобы в полость проходила разрезаемая ТВС). Полость 15 имеет основание 16 и открыта на переднюю фронтальную поверхность 17 металлической детали (толкатель) и на одну из боковых граней, перпендикулярных грани

14. На противоположной боковой грани выполнена выемка 18, открытая на верхнюю большую грань (противоположную названной грани 14) и на переднюю поверхность

17,(Данная выемка выполнена по всей высоте детали, причем высота вспомогательного зажима примерно равна высоте толкателя и магазина, тогда как ее длина, по крайней мере, равна размеру вспомогательного зажима 8 по горизонтали). В выемке 18 помещается зажим 8 в конечных стадиях разрезания ТВС (см.фиг,7-9).

У основания 16 полости 15 расположена подвижная лопатка 19, которая может быть снабжена захватом. Приводное устройство

20 состоит из толкательной цепи 21 и телескопического поршня 22, В качестве приводного устройства возможно также использование гидравлического цилиндра, системы винт-гайка либо иного средства.

В изображенном примере приводное устройство 20 выполняет также функцию привода толкателя, однако такая конструкция не является обязательной. В качестве привода для толкателя и для лопатки можно применить, например, гидравлический цилиндр, За счет блокировочного устройства (фиг.5) осуществляется соединение приводного средства 20 с лопатой 19 в корпусе толкателя 12. Блокировка может размещаться как между приводным средством и корпусом толкателя, так и между лопаткой и корпусом толкателя (последний вариант не показан). Когда блоки бака - находится на месте, перемещается весь толкатель. Когда блокировка высвобождается, приводное средство действует лишь на лопатку, перемещая ТВС, а корпус толкателя при этом остается на месте.

Устройство работает следующим образом

Когда магазин 13 находится на своем месте для выполнения операций по разрезанию (на фиг.5-9 показаны его боковые стенки 23 и 24), то он упирается в раму 25 ножниц. На раме расположена упорная поверхность ножа (Kîíòðïëàñòèíà 26), к которой основной зажим 9 принимает твзлы 3.

Контрпластина 26 взаимодействует с режущей пластиной (ножом), расположенной в непосредственной близости от зажима 9 (нож не изображен). Вспомогательный зажим 8 размещен в непосредственной близости к отверстию магазина.

Толкатель 12 размещен в магазине так, что выемка 18 расположена у боковой стенки 24 магазина, соответствующей за>кимам.

Полость 15 расположена у нижней стенки магазина и боковой его стенки 23, соответствующей контрпластине 26 (упорной поверхности ножа).

Посредством блокировочного средства

27 лопатки 19 жестко связана с толкателем.

ТВС 1 расположена в магазине в горизонтальном положении, при этом концевая деталь 2 контактирует с лопаткой 19. Перемещение ТВС вперед на заданное расстояние("шаг резания") осуществляется единым приводным средством 20. Между каждым перемещением ТВС зажимы 8 и 9 слегка ослабляют (отводят назад), а затем снова

1838836

50 приводят в действие перед разрезанием твэлов 3.

Когда передняя поверхность 17 толкэтеля достигает вспомогательного зажима 8. то по автоматической команде (основанной

HG замере расстояния либо зэ счет взаимодействия зажима 8 с тонкой плоской частью

28 толкателя, разделяющей полость 15 и выемку 18, как это показано на рисунках) зажим 8 отходит назад нэ расстояние, достаточное для прохода плоской части 28 толк ателя. Тем самым обеспечивается удержание ТВС.при отходе назад основного эжима 9 и исключение нежелательных явлений, изображенных на фиг.2. При этом

Следует отметить важность относительчо малой толщины плоской части 28 толкателя для уменьшения .".впадины" между толкатеЛем и зажимом 8 (см.фиг.б).

После того, как фронтальная поверхность 17 толкателя прэктйчески входит в контакт в основным зажимом 9 (фиг.7), по-ступает команда по высвобождению блокировки 27, жестко связывающей приводное средство 20 с корпусом толкателя 12. После освобождения блокировки толкатель остается на месте, а приводное средство 20 воздействует лишь на лопатку 19 для перемещения TBC вперед и завершения ее разрезания.

В изображенном на чертежах примере реализации блокировочное устройство 27 содержит горизонтальную подвижную тягу

29, проходящую через корпус толкателя.

Один из концов 30 названной тяги выходит в выемку 18, а другой конец 31 заканчивается наклонной поверхностью. Когда конец 30 тяги упирается в зажим 8, происходит перемещение тяги 29. Наклонная поверхность выполняет роль кулачка для бегунка, соединенного с тягой 32, установленной практически перпендикулярно тяге 29: Своим свободным концом тяга 32 входит в проточку 33, выполненную в приводное средство

20 (см.фиг.7). Когда тяга 29 отходит назад, тяга 32 опускается и выходит иэ проточки

33, после чего приводное средство 20 может свободно перемещаться вперед при неподвижном толкателе. Возможно применение и

Иных блокировочных средств.

После завершения последнего разреза (фиг,9) толкательная лопатка продолжает свое движение и выбрасывает из магазина концевую деталь 2 ТВС. При отходе назад лопатка 19 занимает свое положение в корпусе толкателя, где автоматически происходит блокировка ее приводного средства.

Формула изобретения

1. Устройство для разрезания облученных твэлов в составе тепловыделяющей5

35 сборки, содержащее горизонтальнь:й магазин, в котором размещен толкатель, наибольшее поперечное сечение которого равно сечению полости магазина, воздействующий на концевую деталь тепловыделяющей сборки для ее продвижения в магазине, привод толкателя со стороны его задней поверхности, режущую пластину, взаимодействующую с контрпластиной, основной и

BcB0MocBTeilbHblA ззжимы, прижимающие твэлы в процессе из разрезания к боковой стенке магазина, соответствующей контрпластине, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства и его универсальности за счет обеспечения разрезания твэлов в составе тепловыделяющих сборок различных поперечных сечений в одном и том же магазиче, в толкателе выполнена полость, имеющая поперечное сечение, равное поперечному сечению концевой детали тепловыделяющей сборки, причем полость открыта на нижнюю и соответствующую контрпластине боковую стенки магазина и на переднюю поверхность толкателя, дополнительно в толкателе выполнена выемка, соответствующая по размерам вспомогательному зажиму и открытая на верхнюю и противоположную контрпластине боковую стенки магазина, а также на переднюю поверхность толкателя, при этом разделяющая указанные полость и выемку тонкая плоская часть толкателя и вспомогательный зажим выполнены с возможностью взаимодействия, обеспечивающего вхождение последнего в выемку с сохранением его прижимающего усилия при дости>кении передней поверхностью толкателя вспомогательного зажима, дополнительно толкатель снабжен подвижной лопаткой, расположенной в полости и взаимодействующей с концевой деталью тепловыделяющей сборки, причем лопатка имеет дополнительный привод для перемещения концевой детали в полости и жестко связана с толкателем узлом блокировки, который выполнен с возможностью его деблокирования за счет взаимодействия с входящим в выемку вспомогательным зажимом при дости>кении передней поверхностью толкателя основного зажима.

2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что узел блокировки лопатки образован.подвижной тягой, расположенной в толкателе с возможностью взаимодействия с входящим в выемку вспомогательным зажимом, и тягой блокировки лопатки, расположенной в толкателе и механически связанной с подвижной тягой, 1838836 юг, Z

1838836

1838836

1838836

Составитель Н.Маслов

Техред M.Moðãåíòàë

Редактор

Корректор C,äèñèíà

Производственно-издательский комбинат "Патент"; г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2926 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5