кантователь длинномерных изделий

Формула изобретения

1. КАНТОВАТЕЛЬ ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий корпус, тележку с приводом ее перемещения, датчики путевой автоматики и установленный на тележке с возможностью поворота чехол с крышками и с запирающими элементами для размещения изделий, отличающийся тем, что он снабжен держателем для крышек, выполненным в виде пиноли с вилками под чехол и крышки, и приводом возвратного перемещения в виде винтового механизма, коаксиально которому в пиноли размещен толкатель, соединенный с гайкой винтового механизма, при этом кинематическая связь винтового механизма с пинолью выполнена в виде пружины сжатия, расположенной на толкателе, причем в кантователь введен упор, расположенный на пиноли и установленный с возможностью взаимодействия с гайкой винтового механизма.

2. Кантователь по п.1, отличающийся тем, что вилка под чехол выполнена в виде неуравновешанного рычага, установленного с возможностью взаимодействия с толкателем.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению и преимущественно может быть использовано в горячих камерах АЭС/ в которых осуществляется подача отработавших топливных сборок в зону обработки технологическим оборудованием с одновременным их кантованием.

Известен кантователь длинномерных изделий/ содержащий тележку с приводом и датчиком путевой автоматики/ чехол с крышками и с запирающими элементами для размещения изделий/ установленный на тележке с возможностью поворота под действием зубчато-реечного привода/ и подпружиненный поворотный упор/ поочередно взаимодействующий с рейками зубчато-реечного привода и кинематически связанный с датчиком путевой автоматики тележки.

Недостатком известного кантователя является сложность его обслуживания оператором горячей камеры. Эта сложность обусловлена тем/ что по окончании обработки изделия оператор манипулятором осуществляет установку на чехол крышки/ а после автоматического кантователя изделия оператор снова манипулятором снимает крышку с чехла/ таким образом в автоматическом процессе кантования изделия присутствуют две операции/ связанные с надеванием и снятием крышки/ которые осуществляются оператором вручную.

При рассмотрении технической сущности процесса удаления крышки с чехла известного кантователя видно/ что сила/ прикладываемая со стороны копира на палец/ связанный с обоймой шарикового запирающего замка/ раскладывается на две составляющие. Одна составляющая силы перемещает обойму вниз/ а другая прижимает обойму к чехлу. Совместное действие этих двух сил приводит к заклиниванию крышки на чехле.

Кроме того/ при надевании крышки на чехол обойма шарикового замка отжата в нижнее положение. Держатель с крышкой выходит на позицию чехла с некоторым гарантированным зазором. При перемещении чехла кантователя вверх осуществляется наезд чехла на крышку/ а при отводе держателя происходит фиксация крышки на чехле. Все это приводит к увеличению высоты крышки/ а следовательно/ и подвижной части кантователя/ которая поворачивается на 180. Таким образом необходимо увеличить высоту помещения/ в котором находится кантователь. Учитывая/ что это помещение предназначено для работы с радиоактивными материалами/ увеличения его размеров крайне нежелательно.

Цель изобретения - повышение надежности работы кантователя с одновременным сокращением его длины/ а также упрощение обслуживания кантователя.

Это достигается тем/ что в кантователе длинномерных изделий/ содержащем тележку с приводом ее перемещения/ установленный на тележке поворотный чехол с крышками/ снабженными запирающими элементами/ держатель для крышки со средством возвратного перемещения в виде винтового механизма/ кинематически связанного с пинолью/ и с вилками под чехол и крышку/ расположенными на пиноле/ коаксиально пиноле и винту винтового механизма между ними установлен толкатель/ соединенный с гайкой винтового механизма/ а кинематическая связь винта винтового механизма с пинолью выполнена в виде пружины сжатия/ расположенной на толкателе и размещенной в расточке пиноли/ и упора/ расположенного на пиноль и установленного с возможностью взаимодействия с гайкой винтового механизма/ а вилка под чехол установлена на пиноле шарнирно и снабжена элементами/ взаимодействующими с запирающим элементом крышки.

Вилка под чехол выполнена в виде неуравновешенного рычага и снабжена ограничителем угла ее разворота.

На фиг. 1 изображен предлагаемый кантователь/ общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - средство возвратного перемещения; на фиг. 4 - вид по стрелке Б на фиг. 2; на фиг. 4 - узел соединения вилки и пиноли.

Кантователь содержит корпус 1 с направляющими 2/ закрепленными на плите 3. Внутри корпуса 1 по направляющим 2 перемещается тележка 4/ на которой имеются два кронштейна 5. В этих кронштейнах на оси 6 установлен чехол 7/ закрывающийся с обоих торцов съемными крышками 8. Тележка 4 подвешена на тросе 9 и соединена с барабаном 10 лебедки 11/ которая через проходку в стене соединена с приводом 12 перемещения тележки 4.

Над приводом 12 расположен зажимной механизм 13/ выполненный в виде дистанционно управляемых тисков/ соединенных с приводом 14 через проходку в стене. Выше зажимного механизма 13 расположен механизм 15/ осуществляющий поворот на 180 в автоматическом режиме чехла 7. Механизм 15 содержит поворотный упор 16 с вертикальной осью вращения и привод 17 поворота упора 16. Поворотный упор может попеременно взаимодействовать с одной из двух реек 18/ сцепленных с цилиндрическим зубчатым колесом/ жестко соединенным с осью 6. Зубчатые рейки 18 установлены параллельно друг другу с разных сторон зубчатого колеса и смещены в вертикальной плоскости относительно друг друга.

Держатель 19 для крышек 8 выполнен в виде пиноли 20 и средства 21 возвратного перемещения/ выполненного в виде винтового механизма с винтом 22 и гайкой 23. Коаксиально пиноли 20 и винту 22 между ними расположен толкатель/ соединенный с гайкой 23. На толкателе 24 в расточке пиноли 20 установлена пружина 25 сжатия. В пиноли 20 имеются два продольных паза 26 и 27. Через паз 26 проходит элемент 28/ исключающий вращение гайки 23. Элемент 28 попеременно контактирует с двумя датчиками 29 и 30/ отключающими привод средства 21 в крайних положениях держателя 19. Во втором пазу 27 расположена шпонка 31/ обеспечивающая направленное перемещение пиноли 20. Эта же шпонка обеспечивает в необходимой последовательности перемещение пиноли 20 и толкателя 24. На пиноли 20 имеется упор 32/ установленный с возможностью взаимодействия с гайкой 23.

На пиноли 20 размещены две вилки 33 и 34. Вилка 33 предназначена для переноса крышки 8. В вилке 33 размещен подпружиненный ползун 35 для фиксации крышки в вилке. Вилка 34 предназначена для фиксации чехла 7. Она установлена на пиноли 20 шарнирно и снабжена элементами 36/ взаимодействующими с запирающим элементом 37 крышки 8. Вилка 34 выполнена в виде неуравновешенного рычага/ который стремится опуститься вниз. Ограничение угла разворота вилки 34 осуществляется ограничителем/ выполненным в виде паза 38/ расположенного на вилке 34/ и пальца 39/ контактирующего с пазом 38 и установленного в пиноли 20. Привод 12 перемещения тележки снабжен датчиками 40-42 путевой автоматики.

Работает кантователь следующим образом.

Изделие/ отработавшая топливная сборка/ помещается в чехол 7. Тележка 4 в этот момент находится в нижнем положении корпуса 1. Для перемещения топливной сборки в зону обработки включается привод 12 и с помощью лебедки 11/ барабана 10 и троса 9 тележка 4 перемещается вверх по направляющим 2 корпуса 1. Чехол 7 входит в контакт с датчиком 40/ привод 12 отключается. Топливная сборка зажимается тисками 13 и обрабатывается.

По окончании обработки тележка 4 с помощью привода 12 вновь перемещается вверх в корпусе 1. При подходе в зону расположения датчика 41 скорость тележки автоматически падает/ а при встрече чехла 7 с датчиком 41 тележка 4 останавливается и включается привод средства 21 перемещения держателя 19. Держатель 19 с установленной в вилке 33 крышкой 8 перемещается влево относительно плоскости чертежа. Движение от винта 22 передается гайке 23/ а вместе с ней одновременно перемещаются толкатель 24 и пиноль 20. Одновременное перемещение пиноли и толкателя достигается соответствующим подбором характеристик пружины 25/ жесткость которой такова/ что в начальный момент эта пружина не сжимается. Такое одновременное перемещение пиноли и толкателя происходит до тех пор/ пока правый конец паза 27 не входит в контакт со шпонкой 31. Когда держатель достигает этого положения/ чехол 7 вилкой 34 выставляется в положении соосно с крышкой 8.

После того/ как пиноль 20 прекращает свое перемещение/ гайка 23 начинает сжимать пружину 25 и толкатель 24 начинает выдвигаться из пиноли 20 и/ войдя в контакт с вилкой 34/ начинает ее разворачивать. Элемент 36 входит в контакт с запирающим элементом 37 крышки/ поднимает его вверх и создает условия для надевания крышки 8 на открытый конец чехла 7. В этот момент элемент 28 входит в контакт с датчиком 30/ который отключает привод средства 21 и включает привод 12 тележки 4. Тележка поднимается вверх и открытый конец чехла 7 входит в крышку 8. Чехол воздействует на датчик 42/ при этом тележка 4 останавливается/ а включается привод средства 21 на перемещение держателя вправо относительно плоскости чертежа. В начальный момент вправо перемещаются гайки 23 и толкатель 24/ пиноль 20 остается неподвижной/ пружина 25 разжимается. Нарушается контакт между толкателем 24 и вилкой 34/ которая в силу своей неуравновешенности разворачивается на шарнирной оси и опускается вниз/ вместе с ней перемещается вниз запирающий элемент 37 крышки. Тем самым осуществляется фиксация крышки 8 на чехле 7. Сама крышка 8 в этот момент находится в вилке 33 неподвижной пиноли 20 и никакого перемещения крышки относительно чехла не происходит. Этим обеспечивается надежное фиксирование крышки на чехле.

В момент/ когда гайка 23 входит в контакт с упором 32/ вправо относительно плоскости чертежа начинает перемещаться пиноль 20. Крышка 8 уже зафиксирована на чехле и поэтому при перемещении пиноли вправо вилка 33 легко сходит с посадочного пояска крышки и не вызывает никакого ее перекоса.

Когда элемент 28 входит в контакт с датчиком 29/ привод средства 21 отключен и выключен на подъем вверх тележки 4 привод 12. Тележка 4 поднимается вверх/ одна из реек 18 входит в контакт с поворотным упором 16 и происходит поворот на 180 чехла 7/ вокруг оси 6. При этом рейка/ взаимодействующая с упором относительно чехла перемещается вниз/ а параллельная ей вторая рейка/ перекатываясь по зубчатому колесу/ перемещается вверх.

В момент/ когда осуществляется поворот чехла 7 на 180 известным способом/ происходит реверс привода 12. Затем известным способом осуществляется разворот поворотного упора 16 на заданный угол/ при котором упор располагается над зубчатой рейкой/ переместившейся до этого вверх.

По достижении тележкой 4 положения/ при котором чехол 7 входит в контакт с датчиком 42/ происходит отключнение привода 12 тележки 4 и включение привода средства 21 на перемещение влево относительно плоскости чертежа держателя 19. Также/ как это было описано/ пиноль и толкатель одновременно перемещаются влево/ вилка 34 выставляет чехол 7 и вилка 33 входит в посадочный поясок крышки 8/ которая с помощью подпружиненного штока 35 фиксируется в пиноли. Затем происходит перемещение влево только одного толкателя 24/ который разворачивает вилку 34/ поднимает вверх запирающий элемент 37/ при этом происходит расфиксация крышки 8 на чехле 7.

В этот момент элемент 28 входит в контакт с датчиком 30/ который отключает привод средства 21 и включает привод 12 на опускание тележки 4. Крышка 8 и ее запирающий элемент/ находящийся в верхнем положении/ выставлены соосно с чехлом 7 и находятся на неподвижном держателе 19. Поэтому перемещение тележки с чехлом вниз происходит свободно и не вызывает заклинивание крышки на чехле. После того как тележка достигает положения/ при котором чехол 7 входит во взаимодействие с датчиком 40/ происходит остановка привода тележки и осуществляется отвод вправо относительно плоскости чертежа держателя 19 описанным способом.

После зажатия изделия в тисках 13 осуществляется его обработка/ после чего изделие извлекается из чехла/ тележку 4 опускают в нижнее положение корпуса 1 и кантователь готов к новому циклу работы.

Таким образом/ заявляемый кантователь обеспечивает надежное удаление и надеваения крышек на чехол/ тем самым повышается надежность работы кантователя. Кроме того/ для подготовки крышки к ее удалению с чехла или надевания на чехол запирающий элемент крышки перемещается вверх относительно самой крышки/ это приводит к сокращению высоты самой крышки и как следствие к сокращению общей длины поворачиваемой на 180 части кантователя/ что позволяет снизить высоту помещения/ в котором находится кантователь. Кроме того/ в связи с тем/ что вилка под чехол под действием силы неуравновешенности стремится отклониться вниз/ то это обстоятельство значительно упрощает работу оператора/ обслуживающего кантователь/ так как исключает необходимость принудительно осуществлять поворот этой вилки и перемещение запирающего элемента крышки.