Устройство для разрезания облученных твэлов в составе тепловыделяющей сборки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1838836 Б ТЕН Изоб ике, кон ажа яде есурс т дерных етение о ретнее к ного топ пловыде егкторов ется повыше- и его универия разрезания яющих сборок ий в одном и ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИПАТЕНТУ(71) Компани Женераль де Матьер Нюклеэр (ГБ)(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРЕЗАНИЯ ОБЛУЧЕННЫХ ТВЭЛОВ В СОСТАВЕ ТЕПЛО- ВЫДЕЛЯЮЩЕЙ 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 тепловыденосится к ядерной техустройствам для демонива отработавших свой ляющих сборок (ТВС) Целью изобретения явля ние надежности устройства сальности эа счет обеспечен твэлов .в составе тепловыдел различных поперечных сечен том же 1 агазине. 21 С 19/36, В 26 Г) 7/00 теля со ежущую нтрплай зажиол ость, равное детали оответстенки поверхнабжен ой в повой деимеет ещения жестко вки. Пое одетвия сээляющей сборки (ТВС), привод толка стороны ее задней поверхности, р пластину, взаимодействующую с ко стиной, основной и вспомогательны мы. В толкателе выполнена и изменяющая поперечное сечение, поперечному сечению концевой ТВС, Полость открыта на нижнюю и с ствующую контрпластине боковую магазина, а также на переднюю ность толкателя. Толкатель также с поджимной лопаткой, расположенн лости и взаимодействующей с конце талью разрезаемой ТВС. Лопатка дополнительный привод для перем концевой детали ТВС в полости и связана с толкателем узлом блокиро следний выполнен с возможностью блокирования за счет взаимодейс входящим в выемку, вспомогательн жимом, при дос,ижении передней поверхностью толкателя основного зажима, 1з,п,ф-лы, 9 ил. На фиг.1 и 2 изображены известные ус.- тройства для разрезания облученных твэлов в составе ТВС; на фиг.3-9 - предлагаемое устройство и принцип его работы.Нэ фиг.1 и 2 изображеназавершающая стадия разрезания ТВС, имеющей сечение . меньшего размера, чем сечение используемого магазина, Тепловыделяющая сборка 1, содержащая концевую деталь 2 й твэлы 3, размещена в магазине 4, размеры которого рассчитаны на ТВС большего типоразмера; Толкатель 5 имеет размеры, соглэсовэн 18388365 10 15 20 25 30 35 40 45 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, Проталкивание ТВС 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 ТВС и 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 блокибака-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 образомКогда 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 25ножниц, На раме расположена упорная поверхность ножа (контрпластина 26), к которой основной зажим 9 принимает твзлы 3. Контрпластина 26 взаимодействует с режущей пластиной (ножом), расположенной внепосредственной 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 зажимам. 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 концеваядеталь 2 контактирует с лопаткой 19, Перемещение ТВС вперед на заданное расстояние("шаг резания") осуществляется единым приводным средством 20. Между каждымперемещением ТВС зажимы 8 и 9 слегка ослабляют (отводят назад), а затем снова40 50 приводят в действие перед разрезаниемузлов 3.Когда передняя поверхность 17 толкэтеля достигает вспомогательного зажима 8,то по автоматической команде (основаннойнэ замере расстояния либо за счет взаимодействия зажима 8 с тонкой плоской частью28 толкателя, разделяющей полость 15 ивыемку 18, как это показано на рисунках)зажим 8 отходит назад нэ расстояние, достаточное для прохода плоской части 28 толк ателя. Тем самым обеспечиваетсяудержание ТВС.при отходе назад основного1 эжима 9 и исключение нежелательных явлений, изображенных на фиг,2. При этомСледует отметить важность относительчомалой толщины плоской части 28 толкателядля уменьшения "впадины"между толкатеЛем и зажимом 8 см.фиг.б),После того, кэк фронтальная поверхность 17 толкателя прэктйчески входит вконтакт в основным зажимом 9 (фиг.7), по-.ступает команда по высвобождению блокировки 27, жестко связывающей приводноесредство 20 с корпусом толкателя 12, Послеосвобождения блокировки толкэтель остается на месте, а приводное средство 20 воздействует лишь на лопатку 19 дляпеоемещения ТВС вперед и завершения ееразрезания,В изображенном на чертежах примеререализации блокировочное устройство 27содержит горизонтальную подвижную тягу29, проходящую через корпус толкателя.Один из концов 30 названной тяги выходитв выемку 18, а другой конец 31 заканчивается наклонной поверхностью. Когда конец 30тяги упирается в зажим 8, происходит перемещение тяги 29. Наклонная поверхностьвыполняет роль кулачка для бегунка, соединенного с тягой 32, установленной практически перпендикулярно тяге 29: Своимсвободным концом тяга 32 входит в проточку 33, выполненную в приводное средство20 (см.фиг.7). Когда тяга 29 отходит назад,тяга 32 опускается и выходит иэ проточки33, после чего приводное средство 20 можетсвободно перемещаться вперед при неподвижном толкателе. Возможно применение иИных блокировочных средств.После завершения последнего разреза(фиг,9) толкательная лопатка продолжаетсвое движение и выбрасывает из магазинаконцевую деталь 2 ТВС. При отходе назадлопатка 19 занимает свое положение в корпусе толкателя, где автоматически происходит блокировка ее приводного средства.Формула изобретения1. Устройство для разрезания облученных твэлов в составе тепловыделяющей. 5 10 15 20 25 30 35 сборки, содержащее горизонтальны: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 вспомогательный зажимы, прижимающие твэлы в процессе из разрезания к боковой стенке магазина, соответствующей контр- пластине, 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 ча 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 выемкутонкая плоская часть толкателя и . вспомогательный зажим выполнены с возможностью взаимодействия, обеспечивающего вхождение последнего в выемку с сохранением его прижимающего усилия при достикении передней поверхностью толкателя вспомогательного зажима, дополнительно толкэтель 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 достикении 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 механическисвязанной с подвижной тягой, 18388361838836 Составитель Н.МасловТехред М.Моргентал Редактор Корректор С,Лисина Заказ 2926 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент"; г. Ужгород, ул.Гагарина, 101