автоматическая линия изготовления оболочки тепловыделяющего элемента

Классы МПК:G21C21/02 изготовление топливных или воспроизводящих элементов в неактивных оболочках 
G21C3/06 кожухи; оболочки или рубашки 
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов"
Приоритеты:
подача заявки:
2000-06-09
публикация патента:

Изобретение относится к атомной энергетике и может найти применение при изготовлении оболочек тепловыделяющих элементов для ядерных реакторов. Технический результат изобретения - повышение выхода годных оболочек и снижение себестоимости их изготовления за счет ликвидации механизма мокрой очистки. Привод осевого возвратно-поступательного перемещения механизмов отрезки трубки с двух сторон в размер оболочки и привод осевого возвратно-поступательного перемещения механизма калибровки одного конца трубки выполнены в виде пневмоцилиндров, сообщенных через пневмодроссель, пневмораспределитель и блок пневматический с компрессорной станцией подачи сжатого воздуха, прижимы крепежа трубки к наклонному реечному столу, отрезные резцы с фасонными резцами, выталкиватель трубки-оболочки с позиции отрезки, подвижной упор механизма контроля длины трубки-оболочки, цанговый зажим механизма калибровки штоком, механизм запрессовки заглушки в калиброванный конец трубки-оболочки, механизм выравнивания торцев оболочек. Механизм зачистки сварного шва и механизм ультразвукового контроля сварного шва снабжен пневмоцилиндрами, сообщенными через пневмодроссели, пневмораспределители и блоки пневматические с компрессорной станцией подачи сжатого воздуха, механизмы контроля длины трубки-оболочки, калибровки штоком одного оконца трубки-оболочки, запрессовки заглушки в калиброванный конец трубки-оболочки, взвешивания трубки-оболочки с заглушкой, выравнивания торцев оболочек, зачистки сварного шва и ультразвукового контроля снабжены выталкивателями с пневмоцилиндром, сообщенным через пневмодроссели, пневмораспределители и блоки пневматические с компрессорной станцией подачи сжатого воздуха. Механизм контроля длины трубки-оболочки снабжен блоком согласования индикации, системой автоматического управления и позицирования. Механизм взвешивания оболочки снабжен системой автоматического управления, электронно-вычислительной машиной и системой съема наложения, механизм очистки внутренней и наружной поверхностей трубки-оболочки совмещен с механизмом отрезки, где для внутренней очистки использован соосно трубке размещенный полый шток пневмоцилиндра, сообщенный через пневмодроссель, пневмораспределитель и блок пневматический с компрессорной станцией подачи сжатого воздуха, а для наружной очистки использован канал ввода сжатого воздуха в штоке, который встроен по касательной к каналу размещения трубки-оболочки. 1 з.п.ф-лы, 10 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10

Формула изобретения

1. Автоматическая линия изготовления оболочки тепловыделяющего элемента, содержащая наклонный реечный стол, вдоль которого в технологической последовательности размещены механизм отрезки трубки с двух сторон в размер оболочки для тепловыделяющего элемента с приводами вращения и осевого возвратно-поступательного перемещения, с фасонными резцами снятия фаски с двух сторон трубки-оболочки, размещенными относительно отрезных резцов на смещенных траекториях вращения, с цанговыми зажимами, в штоках которых выполнены каналы подачи сжатого воздуха в зоны резания с обеих сторон трубки-оболочки, с прижимами крепежа трубки к наклонному реечному столу в момент отрезки трубки в размер оболочки для тепловыделяющего элемента, совмещающими в себе выталкиватель и скат с рабочими поверхностями, покрытыми полимерным материалом, выполненными на поворотном валу и снабженными датчиками управления работой прижима с упорами по оси размещения трубки на позиции отрезки, ограничивающими ход движения механизмов отрезки трубок с расстоянием между ними, определяющим заданную длину трубки-оболочки, механизм контроля длины трубки-оболочки в виде неподвижного в осевом направлении и подвижного упоров с датчиками, механизм калибровки штоком одного конца трубки-оболочки с приводом осевого возвратно-поступательного перемещения, с конусной обоймой цангового зажима, коаксиально расположенной относительно штока с размещенными внутри "плавающими" самоустанавливающимися кулачками со сферической наружной поверхностью, механизм очистки внутренней и наружной поверхностей трубки-оболочки, механизм запрессовки заглушки в калиброванный конец трубки-оболочки, механизм взвешивания трубки-оболочки с запрессованной заглушкой, установку электронно-лучевой сварки запрессованной заглушки к оболочке, механизм выравнивания торцев оболочек, механизм зачистки сварного шва, механизм ультразвукового контроля сварного шва и средства проводки трубки-оболочки, а впоследствии оболочки с механизма на механизм, отличающаяся тем, что привод осевого возвратно-поступательного перемещения механизмов отрезки трубки с двух сторон в размер оболочки и привод осевого возвратно-поступательного перемещения механизма калибровки одного конца трубки выполнены в виде пневмоцилиндров, сообщенных через пневмодроссель, пневмораспределитель и блок пневматический с компрессорной станцией подачи сжатого воздуха, прижим крепления трубки к наклонному реечному столу, отрезные резцы с фасонными резцами, выталкиватель трубки-оболочки с позиции отрезки, подвижный упор механизма контроля длины трубки-оболочки, цанговый зажим механизма калибровки штоком, механизм запрессовки заглушки в калиброванный конец трубки-оболочки, механизм выравнивания торцев оболочек, механизм зачистки сварного шва и механизм ультразвукового контроля сварного шва снабжены пневмоцилиндрами, сообщенными через пневмодроссели, пневмораспределители и блоки пневматические с компрессорной станцией подачи сжатого воздуха, механизмы контроля длины трубки-оболочки, калибровки штоком одного конца трубки-оболочки запрессовки заглушки в калиброванный конец трубки оболочки, взвешивания трубки-оболочки с заглушкой, выравнивания торцев оболочек, зачистки сварного шва и ультразвукового контроля снабжены выталкивателями с пневмоцилиндрами, сообщенными через пневмодроссели, пневмораспределители, блоки пневматические с компрессорной станцией подачи сжатого воздуха, механизм контроля длины трубки-оболочки снабжен блоком согласования индикации, системой автоматического управления и позицирования, механизм взвешивания оболочки снабжен системой автоматического управления электронно-вычислительной машиной и системой съема-наложения, механизм очистки внутренней и наружной поверхности трубки-оболочки совмещен с механизмом отрезки, где для внутренней очистки использован соосно трубке размещенный полый шток пневмоцилиндра, сообщенный через пневмодроссель, пневмораспределитель и блок пневматический с компрессорной станцией подачи сжатого воздуха, а для наружной очистки использован канал ввода сжатого воздуха в штоке, который встроен по касательной к каналу размещения трубки-оболочки.

2. Автоматическая линия по п. 1, отличающаяся тем, что пневмоцилиндры подачи отрезных и фасонных резцов снабжены пневмоусилителями в виде пневмоцилиндров.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к ядерной энергетике и может найти применение при изготовлении оболочек тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) для ядерного реактора.

Известна автоматическая линия изготовления оболочки ТВЭЛа для ядерного реактора, содержащая наклонный стол, вдоль которого в технологической последовательности размещены механизмы: отрезки трубок в размер оболочки, контроля длины оболочки в виде подвижного в осевом направлении и неподвижного упоров с датчиками, калибровки конца оболочки, очистки наружной и внутренней поверхностей оболочек, запрессовки заглушки в один конец оболочки, взвешивания, и установку электронно-лучевой сварки заглушки к оболочке с непрерывной загрузкой и выгрузкой оболочек (см. патент Российской Федерации RU 2084026 С1 от 06.10.94 г., опубликованный 10.07.97 г., МПК 6 G 21 С 21/02 "Способ изготовления оболочки тепловыделяющего элемента и автоматическая линия его осуществления). В описании и формуле патента RU 2084026 С1 заложена мокрая очистка наружной и внутренней поверхности оболочек, включающая ванны обезжиривания, промывки и сушки наружной и внутренней поверхностей оболочек с механизмами роторно-рычажного перемещения оболочек из ванны в ванну, установленные после первого наклонного стола. В процессе мокрой очистки трубки-оболочки погружают в обезжиривающий, моющий, промывной растворы и подвергают сушке, однако при этом не исключено падение температуры сушки и не исключена некачественная сушка трубок, особенно их внутренней поверхности. В случае загрузки такого ТВЭЛа в тепловыделяющей сборке (ТВС) в ядерный реактор влага на внутренней поверхности превратится в пар, в результате при взаимодействии циркониевого сплава оболочки с водой (паром) при высоких температурах оболочка окислится с образованием на внутренней поверхности оксидных пленок и произойдет наводораживание с появлением гидридной фазы, ухудшающих пластические свойства циркониевой оболочки (см. "Разработка, производство и эксплуатация тепловыделяющих элементов энергетических реакторов", книга 1, под редакцией Ф.Г.Решетникова, М., Энергоатомиздат., 1995 г., стр. 158-160).

Известно, что скорость коррозии сплава циркония заметно увеличивается в перегретом паре, приводя его (сплав) в непригодное состояние (см. "Металлургия циркония". Перевод с английского. Издательство иностранной литературы. М., 1959 г. стр. 345).

В известном патенте в ваннах очистки внутренней и наружной поверхностей используют роторно-рычажные механизмы переноса оболочек из ванны в ванну, что не исключает при массовом производстве оболочек их падения, перекоса и выхода в брак из-за перегибов и т.д.

Кроме того, при сварке заглушки к оболочке с признаками влаги во внутренней полости сварной шов будет пористым и оболочка по этому виду дефекта уйдет в брак.

В целом известный патент не полно характеризует механизмы изготовления оболочек для ТВЭЛ.

Наиболее близким по технической сущности и большинству сходных признаков с заявляемой линией является автоматическая линия изготовления оболочки тепловыделяющего элемента, содержащая наклонный реечный стол, вдоль которого в технологической последовательности размещены: механизм отрезки трубок с двух сторон в размер оболочки для тепловыделяющего элемента с приводами вращения и осевого возвратно-поступательного перемещения, с фасонными резцами снятия фаски с двух сторон трубки-оболочки, размещенными относительно отрезных резцов на смещенных траекториях вращения, с цанговыми зажимами, в штоках которых выполнены каналы подачи сжатого воздуха в зоны резания с обеих сторон трубки-оболочки, с прижимами крепежа трубки к наклонному реечному столу в момент отрезки трубки в размер оболочки для ТВЭЛа, совмещающими в себе выталкиватель и скат с рабочими поверхностями, покрытыми полимерным материалом, выполненными на поворотном валу и снабженными датчиками управления работой прижима, с упорами по оси размещения трубки на позиции отрезки, ограничивающими ход движения механизмов отрезки трубок с расстоянием между ними, определяющим заданную длину трубки-оболочки,

- механизм контроля длины трубки-оболочки в виде неподвижного в осевом направлении и подвижного упоров с датчиками,

- механизм калибровки штоком одного конца трубки-оболочки с приводом осевого возвратно-поступательного перемещения, с конусной обоймой цангового зажима, коаксиально расположенной относительно штока с размещенными внутри "плавающими" самоустанавливающимися кулачками со сферической наружной поверхностью,

- механизм очистки внутренней и наружной поверхностей трубки-оболочки,

- механизм запрессовки заглушки в калиброванный конец трубки-оболочки,

- механизм взвешивания трубки-оболочки с запрессованной заглушкой,

- установку электронно-лучевой сварки запрессованной заглушки к оболочке,

- механизм выравнивания торцев оболочек,

- механизм зачистки сварного шва,

- механизм ультразвукового контроля сварного шва и средства поштучной проводки трубки-оболочки с механизма на механизм (см. Патент RU, 2145449, заявка 97118139/06 (019213) от 30.10.97 г. МПК 6 G 21 С 21/02 "Автоматическая линия изготовления тепловыделяющих элементов"), где автоматическая линия изготовления оболочки ТВЭЛа является составной частью автоматической линии изготовления ТВЭЛ.

В линии-прототипе так же как и в линии-аналоге, заложена мокрая очистка внутренней и наружной поверхностей трубки-оболочки и, соответственно, недостатки их аналогичны. Кроме того, мокрая очистка требует расхода большого количества реагентов, увеличивающих себестоимость изготовления оболочек. В линии-прототипе и в линии-аналоге не раскрыта система автоматики, позволяющая линиям работать в автоматическом режиме. В линии-прототипе охлаждение резцов и отдувка стружки решается путем выполнения в штоках каналов подачи сжатого воздуха в зоны срезания с обеих сторон трубки-оболочки. При этом при ламинарном потоке сжатого воздуха частично решается сухая очистка наружной поверхности трубки-оболочки, но внутренняя сухая очистка отсутствует, что не исключает попадания вовнутрь трубки-оболочки опилок, стружки, которые могут быть внедрены в тело оболочки на операции калибровки и привести оболочку к браку. К браку может привести и попадание масла из гидросистем автоматики как на наружную, так и на внутреннюю поверхности трубки-оболочки в процессе ее изготовления.

Попадание масла приводит сварной шов оболочки с заглушкой к браку по пористости из-за разложения масла и газовыделения.

На позиции замера длины трубки-оболочки, в случае несоответствия ее длины заданной длине, трубка-оболочка будет отбракована, но при этом поступление очередных трубок-оболочек, длина которых не соответствует заданной длине, будет продолжаться и происходить накопление брака, что снижает выход годных трубок-оболочек.

На позиции взвешивания трубки-оболочки, в случае несоответствия ее заданному весу, трубка-оболочка будет отбракована, но при поступлении очередных трубок-оболочек, вес которых не соответствует заданному весу, будет происходить накопление брака, что снижает выход годных трубок-оболочек.

Технической задачей изобретения является повышение выхода годных оболочек и снижение себестоимости их изготовления за счет ликвидации механизма мокрой очистки.

Эта техническая задача решается тем, что в автоматической линии изготовления оболочки тепловыделяющего элемента, содержащей наклонный реечный стол, вдоль которого в технологической последовательности размещены:

- механизм отрезки трубки с двух сторон в размер оболочки для тепловыделяющего элемента с приводами вращения и осевого возвратно-поступательного перемещения с фасонными резцами снятия фаски с двух сторон трубки-оболочки, размещенными относительно отрезных резцов на смещенных траекториях вращения, с цанговыми зажимами, в штоках которых выполнены каналы подачи сжатого воздуха в зоны резания с обеих сторон трубки-оболочки, с прижимами крепежа трубки к наклонному реечному столу в момент отрезки трубки в размер оболочки для тепловыделяющего элемента, совмещающими в себе выталкиватель и скат с рабочими поверхностями, покрытыми полимерным материалом, выполненными на поворотном валу и снабженными датчиками управления работой прижима с упорами по оси размещения трубки на позиции отрезки, ограничивающими ход движения механизмов отрезки трубок с расстоянием между ними, определяющим заданную длину трубки-оболочки,

- механизм контроля длины трубки-оболочки в виде неподвижного в осевом направлении и подвижного упоров с датчиками,

- механизм калибровки штока одного конца трубки-оболочки с приводом осевого возвратно-поступательного перемещения, с конусной обоймой цангового зажима, коаксиально расположенной относительно щтока с размещенными внутри "плавающими" самоустанавливающимися кулачками со сферической наружной поверхностью,

- механизм очистки внутренней и наружной поверхностей трубки-оболочки,

- механизм запрессовки заглушки в калиброванный конец трубки-оболочки,

- механизм взвешивания трубки-оболочки с запрессованной заглушкой,

- установку электронно-лучевой сварки запрессованной заглушки к оболочке,

- механизм выравнивания торцев оболочек,

- механизм зачистки сварного шва,

- механизм ультразвукового контроля сварного шва и средства проводки трубки-оболочки, а впоследствии оболочки с механизма на механизм;

согласно изобретению привод осевого возвратно-поступательного перемещения механизмов отрезки трубки с двух сторон в размер оболочки и привод осевого возвратно-поступательного перемещения механизма калибровки одного конца трубки выполнены в виде пневмоцилиндров, сообщенных через пневмодроссель, пневмораспределитель и блок пневматический с компрессорной станцией подачи сжатого воздуха, прижимы крепежа трубки к наклонному реечному столу, отрезные резцы с фасонными резцами, выталкиватель трубки-оболочки с позиции отрезки, подвижной упор механизма контроля длины трубки-оболочки, цанговый зажим механизма калибровки штоком, механизм запрессовки заглушки в калиброванный конец трубки-оболочки, механизм выравнивания торцев оболочек, механизм зачистки сварного шва и механизм ультразвукового контроля сварного шва снабжены пневмоцилиндрами, сообщенными через пневмодроссели, пневмораспределители и блоки пневматические с компрессорной станцией подачи сжатого воздуха,

механизмы контроля длины трубки-оболочки, калибровки штоком одного конца трубки-оболочки, запрессовки заглушки в калиброванный конец трубки-оболочки, взвешивания трубки-оболочки с заглушкой, выравнивания торцев оболочек, зачистки сварного шва и ультразвукового контроля снабжены выталкивателями с пневмоцилиндрами, сообщенными через пневмодроссели, пневмораспределители и блоки пневматические с компрессорной станцией подачи сжатого воздуха, механизм контроля длины трубки-оболочки снабжен блоком согласования индикации, системой автоматического управления и позицирования, механизм взвешивания оболочки снабжен системой автоматического управления, электронно-вычислительной машиной и системой съема наложения, механизм очистки внутренней и наружной поверхности трубки-оболочки совмещен с механизмом отрезки, где для внутренней очистки использован соосно трубке размещенный полый шток пневмоцилиндра, сообщенный через пневмодроссель, пневмораспределитель и блок пневматический с компрессорной станцией подачи сжатого воздуха, а для наружной очистки использован канал ввода сжатого воздуха в штоке, который встроен по касательной к каналу размещения трубки-оболочки.

Другим отличием является то, что пневмоцилиндры подачи отрезных и фасонных резцов снабжены пневмоусилителями в виде пневмоцилиндров.

Перевод работы всех механизмов и средств проводки трубки-оболочки, а в последствии оболочки с механизма на механизм на пневмоавтоматику позволит исключить загрязнение трубки-оболочки маслом и жидкостью.

Совмещение механизма очистки внутренней и наружной поверхности трубки-оболочки с механизмом отрезки в размер оболочки и выполнение сухой очистки посредством центробежного вращения сжатого воздуха вокруг очищаемой трубки за счет врезки по касательной канала подачи сжатого воздуха в канал размещения трубки и осевой подачи сжатого воздуха вовнутрь трубки через полый шток пневмоцилиндра позволит исключить механизм мокрой очистки трубки-оболочки из линии, снизить при этом себестоимость изготовления оболочек.

Снабжение механизма замера длины трубки-оболочки и механизма взвешивания оболочки системой автоматического управления, позволяющей автоматически отключать линию в случае даже единичного появления брака по длине и по весу, позволит исключить наращивание брака.

В целом предложенное техническое решение позволяет повысить выход годных оболочек для ТВЭЛ, исключить самозагрязнение оболочек на механизмах обработки, исключить механизм мокрой очистки, химикаты и реагенты, применяемые при мокрой очистке и снизить себестоимость изготовления оболочек.

На чертежах представлена автоматическая линия изготовления оболочки тепловыделяющего элемента, где

на фиг.1 - автоматическая линия изготовления оболочки ТВЭЛ,

на фиг. 2 - пневматическая схема автоматической линии изготовления оболочки ТВЭЛ,

на фиг.3 - механизм сухой очистки внутренней поверхности оболочки ТВЭЛа,

на фиг.4 - механизм отрезки трубки в размер оболочки с механизмом сухой очистки наружной поверхности оболочки ТВЭЛа,

на фиг.5 - прижим крепежа трубки к наклонному реечному столу,

на фиг.6 - выталкиватель трубки-оболочки с позиции реза,

на фиг.7 - выталкиватель трубки-оболочки с других позиций,

на фиг.8 - схема автоматического управления механизма контроля длины,

на фиг.9 - механизм калибровки одного конца трубки-оболочки,

на фиг.10 - схема автоматического управления механизма взвешивания.

Автоматическая линия изготовления оболочек ТВЭЛ содержит наклонный реечный стол 1, вдоль которого в технологической последовательности размещены: два механизма 2 (фиг.1, 4) отрезки трубок с двух сторон, в размер оболочки 3 для ТВЭЛа с приводами 4 вращения и осевого возвратно-поступательного перемещения 5 (фиг.4) с фасонными резцами 6 снятия фаски с двух сторон трубки-оболочки 3, размещенными относительно отрезных резцов 7 (фиг.4) на смещенных траекториях вращения, с цанговыми зажимами 8, в штоках 9 которых выполнены каналы 10 подачи сжатого воздуха в зоны резания 11 с обеих сторон трубки-оболочки 3, с прижимами 12 (фиг.5) крепежа трубки к наклонному реечному столу 1 в момент отрезки трубки в размер оболочки 3 для ТВЭЛа, совмещающими в себе выталкиватель 13 и скат (фиг.6) с рабочими поверхностями, покрытыми полимерным материалом, выполненными на поворотном валу 14 и снабженными датчиками 15 управления работой прижима 12, выталкивателя 13 и ската, с упорами 16 (фиг. 1) по оси размещения трубки на позиции отрезки, ограничивающими ход движения механизмов 2 отрезки трубок с расстоянием между ними, определяющим заданную длину трубки-оболочки 3,

- механизм контроля длины трубки-оболочки 3 в виде неподвижного 17 (фиг. 5) в осевом направлении и подвижного упоров 18 с датчиками 19,

- механизм калибровки штоком 20 (фиг.9) одного конца трубки-оболочки 3 с приводом 21 осевого возвратно-поступательного перемещения, с конусной обоймой 22 цангового зажима, коаксиально расположенной относительно штока 20 с размещенными внутри "плавающими" самоустанавливающимися кулачками 23 со сферической наружной поверхностью,

- механизм запрессовки 24 (фиг. 1) заглушки 25 в калиброванный конец трубки-оболочки 3,

- механизм взвешивания 26 трубки-оболочки 3 с запрессованной заглушкой 25,

- рольганг 27 (фиг.1) транспортировки оболочек 3 на наклонный реечный стол 28 и на установку 29 электроннолучевой сварки оболочки 3 с заглушкой 25, после которой размещен наклонный реечный стол 30 с механизмом 31 выравнивания оболочек 3, механизмом 32 зачистки сварного шва и механизмом 33 ультразвукового контроля сварного шва. Привод 5 (фиг.4) осевого возвратно-поступательного перемещения механизмов 2 отрезки трубки в размер оболочки 3 выполнен в виде пневмоцилиндра, сообщенного через пневмодроссель 34, пневмораспределитель 35 и блок 36 (фиг.2) пневматический с компрессорной станцией подачи сжатого воздуха (не показана).

Привод 21 (фиг.9) осевого возвратно-поступательного перемещения механизма калибровки штоком 20 одного конца трубки-оболочки 3 выполнен в виде пневмоцилиндра, сообщенного через пневмодроссель 37, пневмораспределитель 38 и блок 39 (фиг.2) пневматический с компрессорной станцией подачи сжатого воздуха (не показана).

Прижим 12 (фиг. 5, 6) крепежа трубки к наклонному реечному столу 1 и выталкиватель 13 снабжены пневмоцилиндром 40 (фиг.2), сообщенным через пневмодроссель 41, пневмораспределитель 42 (фиг.2) и блок 43 пневматический с компрессорной станцией сжатого воздуха (не показана).

Отрезные резцы 7 с фасонными резцами 6 снабжены пневмоцилиндрами 44, пневмоусилителями 45 в виде пневмоцилиндров, сообщенных через пневмодроссели 46, пневмораспределители 47 (фиг.2) и блок пневматический 36 с компрессорной станцией сжатого воздуха (не показан). Подвижной упор, 18 (фиг.1, 8) механизма контроля длины трубки-оболочки 3 снабжен пневмоцилиндром 48, сообщенным через пневмодроссель 49, пневмораспределитель 50 (фиг.2) и блок пневматический 43 с компрессорной станцией (не показан). Механизм 24 запрессовки заглушки 25 (фиг.1) в калиброванный конец трубки-оболочки 3 снабжен пн евмоцилиндром 51, сообщенным через пневмодроссель 52, пневмораспределитель 53 (фиг.2) и блок пневматический 43 с компрессорной станцией (не показана). Механизм 31 выравнивания торцев оболочек 3 снабжен пневмоцилиндром 54, сообщенным через пневмодроссель 55, пневмораспределитель 56 (фиг. 2) и блок пневматический 43 с компрессорной станцией (не показана). Механизм 32 зачистки сварного шва оболочки 3 и заглушки 25 снабжен пневмоцилиндром 57, сообщенным через пневмодроссель 58, пневмораспределитель 59 (фиг.2) и блок пневматический 39 с компрессорной станцией (не показана). Механизм 33 (фиг.1) ультразвукового контроля сварного шва снабжен пневмоцилиндром 60, сообщенным через пневмодроссель 61, пневмораспределитель 62 и блок пневматический 39 с компрессорной станцией (не показана).

Механизмы контроля длины трубки-оболочки 3, калибровки штоком 20 одного конца трубки-оболочки 3, запрессовки 24 заглушки 25 в калиброванный конец трубки-оболочки 3, взвешивания 26 трубки-оболочки 3, выравнивания 31 торцев оболочек 3, зачистки, 32 сварного шва и ультразвукового контроля 33 снабжены выталкивателями 13 с пневмоцилиндрами 63, сообщенными через пневмодроссели 64, пневмораспределители 65, блоки пневматические 39 с компрессорной станцией (не показана). Позиции 13, 63, 64, 39 являются общими для всех перечисленных механизмов. Механизм контроля длины трубки-оболочки 3 снабжен блоком 66 согласования индикации, системой 67 автоматического управления и системой 68 позицирования (фиг. 8). Механизм 26 взвешивания оболочки 3 снабжен электронно-вычислительной машиной 69, системой 70 автоматического управления и системой 71 съема-наложения. Системы 67, 70 автоматического управления снабжены выключателями работы линии (не показаны).

Механизм очистки внутренней и наружной поверхностей трубки-оболочки 3 совмещен с механизмом 2 отрезки, где для очистки внутренней поверхности соосно трубке размещен полый шток 72 пневмоцилиндра 73, сообщенный через пневмодроссель 74, пневмораспределитель 75, блок 39 пневматический с компрессорной станцией подачи сжатого воздуха (не показана). Для очистки наружной поверхности трубки-оболочки 3 использован канал 10 ввода сжатого воздуха в штоке 9 (фиг.4), который встроен по касательной к каналу 76 размещения трубки-оболочки 3.

Канал 10 сообщен через пневмодроссель 77, пневмораспределитель 78, блок 39 пневматический с компрессорной станцией (не показана).

Автоматическая линия изготовления оболочки ТВЭЛа работает следующим образом.

По наклонному столу 1 заготовка трубки поступает на механизм 2 отрезки трубки в размер оболочки 3, где трубка прижимами 12 прижимается к столу 1. Благодаря тому, что прижимы плакированы слоем полимерного материала, при прижиме циркониевой трубки 3 к столу ее повреждения не происходит. С обеих сторон трубка с помощью приводов 5 в виде пневмоцилиндров механизма 2 отрезки перемещается навстречу друг другу до упоров 16, концы трубки зажимаются в каналах 76 цанговыми зажимами 8 в штоках 9. Сжатый воздух от компрессорной станции (не показана) через блок 36 пневматический, пневмораспределитель 35, пневмодроссель 34 подается на привод-пневмоцилиндр 5. Включается подача сжатого воздуха на пневмоцилиндры 44 от компрессорной станции (не показана) через блок 36 пневматический, пневмораспределитель 47, пневмодроссель 46, пневмоусилители 45, включаются привода 4 вращения и в зонах 11 резания отрезными резцами 7 трубка обрезается в размер оболочки 3, снимается соответствующая фаска фасонными резцами 6 с торцев трубки-оболочки 3. Включается подача сжатого воздуха через блок 39 пневматический, пневмораспределитель 78, пневмодроссель 77 в канал 10, врезанный в штоке 9 по касательной к каналу 76 размещения трубки-оболочки 3, и за счет центробежного вращения сжатого воздуха производят сухую очистку наружной поверхности трубки-оболочки 3. Включается подача сжатого воздуха через блок 39 пневматический, пневмораспределитель 75, пневмодроссель 74 на пневмоцилиндр 73 и на полый шток 72, откуда сжатым воздухом осуществляется сухая очистка внутренней поверхности трубки-оболочки 3. По окончании отрезки резцы возвращаются в исходное положение, а после окончания сухой очистки шток пневмоцилиндра 73 возвращается в исходное положение и прекращается подача сжатого воздуха. На пневмоцилиндр 40 через блок 43 пневматический, пневмораспределитель 42, пневмодроссель 41 поступает сжатый воздух и шток пневмоцилиндра 40 по сигналу датчиков 15 воздействует на поворотный вал 14, отводит прижим 12, освобождает трубку-оболочку 3 и выталкивателем 13 трубка-оболочка 3 из ложемента выталкивается на наклонный стол 1, по которому скатывается на позицию контроля длины. Через блок 43 пневматический, пневмораспределитель 50, пневмодроссель 49 поступает сжатый воздух в пневмоцилиндр 48 шток которого, воздействуя на подвижный упор 18 с датчиками 19, перемещает трубку-оболочку 3 к неподвижному упору 17 и осуществляется ее контроль длины. От датчиков 19 результат контроля через блок 66 согласования индексации передается в систему 67 автоматического управления и в систему 68 позицирования. В случае годной трубки-оболочки 3 система позицирования 68 дает команду на продолжение процесса изготовления через подачу сжатого воздуха в блок 39 пневматический, пневмораспределитель 65, пневмодроссель 64, в пневмоцилиндр 63, который, воздействуя на выталкиватель 13, переместит трубку-оболочку 3 на наклонный стол 1, и по наклонному столу 1 трубка-оболочка 3 займет место на позиции калибровки. На позиции калибровки штоком 20 одного конца трубки-оболочки 3 в привод 21 в виде пневмоцилиндра поступает сжатый воздух через блок 39 пневматический, пневмораспределитель 38 и пневмодроссель 37. При этом шток 20 вводится в конец трубки-оболочки 3, а с внешней стороны конец трубки-оболочки 3 обжимается плавающими самоустанавливающимися кулачками 23 в конусной обойме 22 цангового зажима, шток 20 и конусная обойма 22 возвращаются в исходное положение, а трубка-оболочка 3 с калиброванным концом выталкивателем 13 сбрасывается на наклонный стол и трубка-оболочка поступает на позицию запрессовки заглушки 25 механизмом запрессовки 24. Через блок 43 пневматический пневмораспределитель 53, пневмодроссель 52 в пневмоцилиндр 51 поступает сжатый воздух и при этом он своим штоком воздействует на механизм 24, который запрессовывает заглушку 25 в калиброванный конец оболочки 3. Срабатывает выталкиватель на этой позиции и оболочка 3 по наклонному столу 1 поступает на позицию взвешивания механизмом 26. Результаты взвешивания через электронно-вычислительную машину 69, систему автоматического управления 70 поступают на систему съема-наложения 71, где оболочка 3 выталкивателем направляется на наклонный стол 1 для дальнейшей обработки, либо в случае брака отключается линия для выяснения обстоятельств брака. После взвешивания оболочка 3 по наклонному столу 1 поступает на рольганг 27, на котором транспортируется на наклонный стол 28 и загружается в установку 29 электронно-лучевой сварки оболочки 3 и заглушки 25. После сварки оболочка 3 по наклонному столу 30 поступает на механизм 31 выравнивания торцев оболочек посредством пневмоцилиндра 54, сжатый воздух, в который поступает через блок 43 пневматический, пневмораспределитель 56 и пневмодроссель 55. Затем партия оболочек 3 подается пневмоцилиндром 57 на механизм 32 зачистки сварного шва. Сжатый воздух в пневмоцилиндр 57 подается через блок 39 пневматический, пневмораспределитель 59 и пневмодроссель 58. Выталкивателем оболочка 3 с механизма зачистки подается по наклонному столу 30 на механизм 33 ультразвукового контроля. Осевое перемещение оболочки 3 при этом осуществляется пневмоцилиндром 60, сжатый воздух, в который поступает через блок 39 пневматический, пневмораспределитель 62 и пневмодроссель 61.

Проведенные испытания автоматической линии изготовления оболочек ТВЭЛ показали, что ее перевод с гидроавтоматики на пневмоавтоматику позволил исключить самозагрязнение оболочек в процессе их изготовления, а в совокупности с сухой очисткой исключить и мокрую очистку оболочек. Поставленная техническая задача по повышению выхода годных оболочек и снижению себестоимости изготовления оболочек достигнута. Кроме того, уменьшилась длина линии, и высвободились рабочие площади.

Класс G21C21/02 изготовление топливных или воспроизводящих элементов в неактивных оболочках 

способ дистанционирования твэлов в тепловыделяющей сборке -  патент 2528952 (20.09.2014)
способ изготовления газонаполненного тепловыделяющег элемента -  патент 2513036 (20.04.2014)
способ прессования заготовок керметных стержней -  патент 2508572 (27.02.2014)
способ изготовления топливных стержней -  патент 2507616 (20.02.2014)
способ изготовления керамических топливных таблеток с выгорающим поглотителем для ядерных реакторов -  патент 2504032 (10.01.2014)
контейнер для горячего изостатического прессования заготовок стержней топливного сердечника керметного твэла ядерного реактора -  патент 2498428 (10.11.2013)
способ введения соединения урана в матрицу -  патент 2491666 (27.08.2013)
устройство снаряжения оболочек тепловыделяющих элементов таблетками делящегося материала -  патент 2470394 (20.12.2012)
автоматическая линия изготовления тепловыделяющих элементов ядерного реактора -  патент 2459292 (20.08.2012)
устройство отмера длины столба стержневых тепловыделяющих элементов и подачи топливных таблеток в оболочку -  патент 2448379 (20.04.2012)

Класс G21C3/06 кожухи; оболочки или рубашки 

способ предварительной обработки трубчатой оболочки топливного стержня для исследований материалов -  патент 2416079 (10.04.2011)
способ горячего изостатического прессования заготовки стержня топливного сердечника керметного твэла ядерного реактора -  патент 2388081 (27.04.2010)
оболочка тепловыделяющего элемента реактора на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем -  патент 2331941 (20.08.2008)
способ получения микротвэлов ядерного реактора -  патент 2300818 (10.06.2007)
микротвэл ядерного реактора -  патент 2294569 (27.02.2007)
автоматическая линия изготовления оболочки тепловыделяющего элемента -  патент 2244356 (10.01.2005)
стержневой тепловыделяющий элемент водоводяного энергетического реактора -  патент 2244347 (10.01.2005)
тепловыделяющий элемент ядерного реактора на быстрых нейтронах -  патент 2241266 (27.11.2004)
ядерный реактор -  патент 2236047 (10.09.2004)
способ изготовления технологического образца-свидетеля тепловыделяющего элемента -  патент 2231833 (27.06.2004)
Наверх