RU2768793C1

RU2768793C1 - Device for gripping and transporting fuel element having annular groove

Info

Publication number: RU2768793C1
Application number: RU2021100259A
Authority: RU
Inventors: Вадим Игоревич Дунаев; Владислав Олегович Руденко
Priority date: 2021-01-11
Filing date: 2021-01-11
Publication date: 2022-03-24

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: invention relates to nuclear power engineering, in particular, to devices for capturing fuel elements installed on industrial robots-manipulators for performing transport-technological operations, fixation and transfer of fuel element during its assembly and control. Device comprises: a base support, a tie-rod, a fixation device mounted on the longitudinal support and protruding relative to it so that to cover the tie-rod and made with possibility of at least partial fixation of the fuel element in it, a support platform, a lever system and at least two gripping jaws. Lever system is designed so that to enable opening of the gripping jaws, and a pusher is installed in the lower part of the tie-rod. When the rod moves in one of the directions along the base support, the movement is transmitted to the lever system for opening the gripping jaws. When the vertical link moves in the opposite direction, the movement is transmitted to the lever system for closing the gripping jaws for gripping and transporting the fuel element.

EFFECT: invention provides the necessary safety and excludes inadmissible damages (distortions) of fuel elements.

9 cl, 10 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES

Настоящее изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности, к устройствам для захвата и транспортировки тепловыделяющих элементов (твэл) для ядерного топлива, имеющих кольцевую проточку на одном из концов. Захват устанавливается на промышленных роботах манипуляторах для выполнения транспортно-технологических операций, фиксации и передачи тепловыделяющего элемента в процессе его сборки и контроля на предприятиях ЯТЦ.The present invention relates to the field of nuclear energy, in particular, to devices for capturing and transporting fuel elements (FE) for nuclear fuel, having an annular groove at one of the ends. The gripper is installed on industrial robotic manipulators for carrying out transport and technological operations, fixing and transferring a fuel element during its assembly and control at NFC enterprises.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

Одной из актуальных задач в ядерной энергетике является повышение надежности и безопасности при обращении с тепловыделяющими элементами (далее - твэл) в условиях высокого уровня радиации и инертной атмосферы, в которых происходит сборка и контроль твэлов, исключая механические повреждения (царапины, задиры и забоины) выше допустимых по техническим условиям, с обеспечением необходимой безопасности. В замкнутом ядерном топливном цикле при производстве твэлов и ТВС необходимо использовать оборудование без смазки, исключая, по возможности, применение гидравлики и пневматики для уменьшения радиоактивных отходов и минимизировать или исключить использование электроприводов, находящихся в зоне радиационного излучения из-за их плохой радиационной стойкости. Наиболее приемлемым в данных условиях будет применение механического захвата.One of the urgent tasks in the nuclear power industry is to increase the reliability and safety in handling fuel elements (hereinafter referred to as fuel rods) in conditions of high radiation levels and inert atmosphere, in which fuel rods are assembled and controlled, excluding mechanical damage (scratches, scuffs and nicks) above admissible according to specifications, with ensuring necessary safety. In a closed nuclear fuel cycle, in the production of fuel rods and fuel assemblies, it is necessary to use equipment without lubrication, excluding, if possible, the use of hydraulics and pneumatics to reduce radioactive waste and minimize or eliminate the use of electric drives located in the radiation zone due to their poor radiation resistance. The most acceptable in these conditions will be the use of a mechanical grip.

Из уровня техники известно техническое решение, раскрытое в источнике SU 1195828, опубл. 23.01.1987, МПК G21C 19/10, относится к грузозахватным приспособлениям для извлечения и установки тепловыделяющих сборок и образцов. Этот известный захват относится к захвату тепловыделяющий сборки, содержащему механизм открытия и закрытия захвата, представляющий собой сцепной рычаг, взаимодействующий с копиром, установленным на якоре с пружиной, связывающей якорь и электромагнит.The prior art known technical solution disclosed in the source SU 1195828, publ. 01/23/1987, IPC G21C 19/10, refers to lifting devices for removing and installing fuel assemblies and samples. This well-known gripper relates to a fuel assembly gripper containing a gripper opening and closing mechanism, which is a coupling lever that interacts with a copier mounted on an anchor with a spring connecting the armature and the electromagnet.

К недостаткам технического решения согласно SU 1195828 относятся использование электромагнита, требующего питания от внешнего источника энергии, что усложняет эксплуатацию устройства; возможность захвата сборки только из вертикального положения; кроме того, механизм имеет высокую конструктивную сложность, что снижает надежность работы.The disadvantages of the technical solution according to SU 1195828 include the use of an electromagnet that requires power from an external energy source, which complicates the operation of the device; the ability to capture the assembly only from a vertical position; in addition, the mechanism has a high design complexity, which reduces the reliability of operation.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является устройство, известное из патента ЕР 2324481 устройство захвата топливных элементов выполнена таким образом, что его можно толкать в горизонтальном положении и отсоединять от погрузочно-разгрузочной системы в случае неисправности. При этом отсоединение позволяет высвободить груз, образованный топливными элементами и захватывающим их держателем, и переместить его в безопасное место. Изобретение относится также к погрузочно-разгрузочной системе, способу перемещения топливных элементов в случае неисправности, а также соответствующего захватного зажима.The closest analogue of the present invention is the device known from the patent EP 2324481 - the fuel cell gripper is designed in such a way that it can be pushed in a horizontal position and disconnected from the handling system in case of a malfunction. When this disconnection allows you to release the load formed by the fuel cells and their gripping holder, and move it to a safe place. The invention also relates to a handling system, a method for moving fuel cells in the event of a malfunction, and a corresponding gripper.

Недостатками являются сложность конструкции устройства захвата, ограничение положений, в которых можно передавать твэл, технологически сложное изготовление деталей устройства захвата.The disadvantages are the complexity of the design of the capture device, the limitation of positions in which the fuel rod can be transferred, the technologically complex manufacture of parts of the capture device.

Общими признаками с известным техническим решением являются: использование аналогичных конструктивных компонентов, таких как пружина, втулки, рычаги, ролики, пальцы.Common features with the known technical solution are: the use of similar structural components such as springs, bushings, levers, rollers, pins.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF THE INVENTION

Задачей настоящего изобретения является создание устройства для захвата и транспортировки твэлов, имеющих на одном из концов кольцевую проточку, функционирующего с использованием пассивной механики без использования смазки, позволяющий передавать твэл как в горизонтальном, так и в вертикальном положении, а также повышение надежности перегрузочного оборудования.The objective of the present invention is to create a device for capturing and transporting fuel rods, having an annular groove at one of the ends, functioning using passive mechanics without the use of lubrication, allowing the fuel rod to be transferred both in a horizontal and vertical position, as well as increasing the reliability of reloading equipment.

Предлагаемое устройство для захвата и транспортировки тепловыделяющего элемента, содержит: базовую опору, выполненную в виде балки; тягу, установленную параллельно опоре и выполненную с возможностью перемещения вдоль нее; устройство фиксации, установленное на базовой опоре и включающее упруго установленные на осях губки фиксации, выполненные с возможностью фиксировать твэл в продольном направлении за кольцевую проточку; опорную площадку, установленную в нижней части базовой опоры; по меньшей мере, один захват, содержащий по меньшей мере рычажную систему, и по меньшей мере, две губки захвата, выполненные с возможностью, по меньшей мере, частичного поворота относительно захвата с обеспечением их схождения в параллельных плоскостях и содержащие по меньшей мере два сжимающих компонента; причем рычажная система выполнена с возможностью обеспечения раскрытия губок захвата, а в нижней части тяги установлен толкатель; при перемещении тяги в одном из направлений, вдоль базовой опоры обеспечена передача движения на рычажную систему для раскрытия губок захвата; при перемещении тяги в противоположном направлении, обеспечена передача движения на рычажную систему для закрытия губок захвата для захвата и транспортировки тепловыделяющего элемента.The proposed device for capturing and transporting a fuel element contains: a base support made in the form of a beam; a rod mounted parallel to the support and configured to move along it; a locking device mounted on the base support and including resiliently mounted on the axes of the locking sponge, made with the ability to fix the fuel rod in the longitudinal direction of the annular groove; a support platform installed at the bottom of the base support; at least one gripper containing at least a lever system and at least two gripper jaws configured to at least partially rotate relative to the gripper to converge in parallel planes and containing at least two compressive components ; moreover, the lever system is configured to ensure the opening of the gripping jaws, and a pusher is installed in the lower part of the rod; when moving the thrust in one of the directions, along the base support, the movement is transferred to the lever system for opening the jaws of the grip; when the rod is moved in the opposite direction, the movement is transferred to the lever system for closing the gripper jaws for gripping and transporting the fuel element.

Предлагаемое устройство отличается тем, что базовая опора, выполненная в виде профилированной балки, имеет профиль типа швеллер.The proposed device is characterized in that the base support, made in the form of a profiled beam, has a channel-type profile.

Предлагаемое устройство отличается тем, что продольная опора выполнена в виде цилиндрического элемента, прутка или трубы.The proposed device is characterized in that the longitudinal support is made in the form of a cylindrical element, rod or pipe.

Предлагаемое устройство отличается тем, что содержит упругий элемент, установленный с обеспечением приложения усилия к тяге, приводящего к закрытию губок захвата.The proposed device is characterized in that it contains an elastic element installed to ensure the application of force to the thrust, leading to the closing of the jaws of the capture.

Предлагаемое устройство отличается тем, что на тягу установлен сухарь таким образом, чтобы нажатие на него приводило к раскрытию губок захвата.The proposed device is distinguished by the fact that a cracker is installed on the rod in such a way that pressing it leads to the opening of the gripping jaws.

Предлагаемое устройство отличается тем, что вместо сухаря используется шаровая опора.The proposed device is characterized by the fact that instead of a biscuit a ball bearing is used.

Предлагаемое устройство отличается тем, что на торце каждой губки захвата коаксиально закреплена ось с установленным на ней сжимающим компонентом.The proposed device is characterized by the fact that at the end of each gripper jaw, an axis with a compressive component mounted on it is coaxially fixed.

Предлагаемое устройство отличается тем, что сжимающий компонент представляет собой ролик, содержащий две усеченные противоположно направленные конические поверхности, соединенные в месте усечения.The proposed device is characterized in that the compressing component is a roller containing two truncated oppositely directed conical surfaces connected at the truncation point.

Предлагаемое устройство отличается тем, что сжимающий компонент представляет собой ролик, содержащий две противоположно направленные конические поверхности, между которыми имеется цилиндрическая поверхность, совпадающая по диаметру с наименьшим диаметром конических поверхностей или меньше наименьшего диаметра конических поверхностей.The proposed device is characterized in that the compressing component is a roller containing two oppositely directed conical surfaces, between which there is a cylindrical surface, the same diameter as the smallest diameter of the conical surfaces or less than the smallest diameter of the conical surfaces.

Техническим результатом, достигаемым в предлагаемом изобретении, является эффективное использование пассивной механики, возможность передачи твэла как в горизонтальном, так и в вертикальном положении, а также повышение надежности перегрузочного оборудования, сокращение времени транспортировки твэла и повышение сохранности твэла при его передаче.The technical result achieved in the proposed invention is the effective use of passive mechanics, the possibility of transferring a fuel rod both in a horizontal and vertical position, as well as increasing the reliability of refueling equipment, reducing the time of transporting a fuel rod and increasing the safety of a fuel rod during its transfer.

В контексте настоящего описания слова «первый», «второй», «верхний», «нижний» и т.д. используются в виде прилагательных исключительно для различения существительных, к которым они относятся, но не для описания какой-либо конкретной связи между этими существительными.In the context of the present description, the words "first", "second", "upper", "lower", etc. are used as adjectives solely to distinguish the nouns they refer to, and not to describe any particular connection between those nouns.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

На фиг. 1 показан общий вид предлагаемого устройства для захвата и транспортировки тепловыделяющего элемента;In FIG. 1 shows a general view of the proposed device for capturing and transporting a fuel element;

на фиг. 2 показана нижняя часть предлагаемого устройства для захвата и транспортировки тепловыделяющего элемента;in fig. 2 shows the lower part of the proposed device for capturing and transporting a fuel element;

на фиг. 3 показана нижняя часть предлагаемого устройства для захвата и транспортировки тепловыделяющего элемента с раскрытыми губками захвата;in fig. 3 shows the lower part of the proposed device for capturing and transporting a fuel element with the gripping jaws open;

на фиг. 4 показана нижняя часть предлагаемого устройства для захвата и транспортировки тепловыделяющего элемента с установленным в нем тепловыделяющим элементом;in fig. 4 shows the lower part of the proposed device for capturing and transporting a fuel element with a fuel element installed in it;

на фиг. 5 показана нижняя часть предлагаемого устройства для захвата и транспортировки тепловыделяющего элемента с закрытыми губками захвата, фиксирующими установленный в устройстве для захвата тепловыделяющим элементом;in fig. 5 shows the lower part of the proposed device for capturing and transporting a fuel element with closed gripper jaws fixing the fuel element installed in the gripper;

на фиг. 6 схематично показана тяга;in fig. 6 schematically shows the thrust;

на фиг. 7 схематично показано сечение рычажной системы, вид сбоку;in fig. 7 schematically shows the section of the lever system, side view;

на фиг. 8 схематично показан вид сверху рычажной системы;in fig. 8 is a schematic plan view of the lever system;

на фиг. 9 показано устройство фиксации, позволяющее фиксировать твэл за кольцевую проточку подпружиненными губками;in fig. 9 shows a fixation device that allows fixing a fuel element by the annular groove with spring-loaded jaws;

на фиг. 10 показан общий вид предлагаемого устройства для захвата и транспортировки тепловыделяющего элемента вместе с ответным устройством для захвата и удержания тепловыделяющего элемента;in fig. 10 shows a general view of the proposed device for capturing and transporting a fuel element, together with a counterpart device for capturing and holding a fuel element;

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯIMPLEMENTATION OF THE INVENTION

Далее со ссылками на сопроводительные рисунки описан предпочтительный вариант реализации предлагаемого изобретения.Further, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the present invention is described.

Как видно из фиг. 1, предлагаемое устройство для захвата включает в себя базовую опору 1, тягу 2, устройство фиксации 3, опорную площадку 4, захват 8, включающий, кроме того, рычажную систему 5 и губки 7 захватаAs can be seen from FIG. 1, the proposed gripping device includes a base support 1, a rod 2, a fixing device 3, a support platform 4, a gripping device 8, which also includes a lever system 5 and gripping jaws 7

На фиг. 2 более подробно проиллюстрировано взаимное соединение рычажной системы 5 захвата с тягой 2 и губками 7 захвата. Базовая опора 1 выполнена в виде балки, в нижней части которой закреплена опорная площадка 4. Устройство фиксации 3 установлено на базовой опоре 1 и выступает относительно нее. Рычажная система 5 и губки 7 захвата входят в захват 8, закрепленный относительно базовой опоры 1 любыми подходящими крепежными средствами. Согласно неограничивающему варианту осуществления изобретения базовая опора 1 содержит множество таких захватов 8, отстающих друг от друга на равное или приблизительно равное расстояние по длине базовой опоры 1, как это видно из фиг. 1. Количество захватов 8 может быть выбрано специалистом в данной области техники, исходя из требований надежности фиксации тепловыделяющего элемента, его длины и массы.In FIG. 2 illustrates in more detail the interconnection of the lever system 5 of the gripper with the rod 2 and the jaws 7 of the gripper. The base support 1 is made in the form of a beam, in the lower part of which the support platform 4 is fixed. The fixation device 3 is installed on the base support 1 and protrudes relative to it. The lever system 5 and the jaws 7 of the grip are included in the grip 8, fixed relative to the base support 1 by any suitable fasteners. According to a non-limiting embodiment of the invention, the base leg 1 comprises a plurality of such grippers 8 spaced an equal or approximately equal distance apart along the length of the base leg 1, as seen from FIG. 1. The number of grips 8 can be selected by a person skilled in the art, based on the requirements for the reliability of the fixation of the fuel element, its length and weight.

Параллельно базовой опоре 1 установлена тяга 2, выполненная с возможностью перемещения вдоль опоры 1. Рычажная система 5 при перемещении тяги 2 вверх (перемещение изображено стрелкой на фиг. 7), раскрывает губки 7 захвата,, как показано на фиг. 3. Закрытие губок 7 захвата происходит рычажной системой при перемещении вертикальной тяги 2 вниз.Parallel to the base support 1, a rod 2 is installed, which can move along the support 1. The lever system 5, when the rod 2 moves upwards (the movement is shown by an arrow in Fig. 7), opens the jaws 7 of the grip, as shown in Fig. 3. Closing of the jaws 7 of the capture occurs by a lever system when the vertical rod 2 moves down.

Таким образом, при перемещении вертикальной тяги 2 вверх обеспечена передача движения на рычажную систему 5 для раскрытия губок 7 захвата; а при перемещении вертикальной тяги 2 вниз обеспечена передача движения на рычажную систему 5 для закрытия губок 7 захвата для захвата тепловыделяющего элемента 10 (далее - твэла 10), после чего твэл 10 является зафиксированным в радиальном (боковом) направлении.Thus, when moving the vertical rod 2 upwards, the movement is transferred to the lever system 5 to open the jaws 7 of the capture; and when the vertical rod 2 moves down, the movement is transferred to the lever system 5 to close the jaws 7 of the gripper to grip the fuel element 10 (hereinafter referred to as the fuel rod 10), after which the fuel rod 10 is fixed in the radial (lateral) direction.

Перед установкой твэла 10 губки 7 захвата раскрыты за счет перемещения тяги 2 вверх и установку твэла 10 осуществляют путем взаимного перемещения захвата и твэла таким образом, чтобы кольцевая проточка на конце твэла вошла в устройство фиксации 3, в то время как тяга 2 проходит в пазу 12 устройства фиксации 3. После закрытия губок 7 захвата происходит полная фиксация твэла 10 от перемещения (см. фиг. 4, 5) В продольном и радиальном (боковом) направлениях.Before installing the fuel rod 10, the jaws 7 of the gripper are opened by moving the rod 2 upwards and the installation of the fuel rod 10 is carried out by mutually moving the gripper and the fuel rod in such a way that the annular groove at the end of the fuel rod enters the locking device 3, while the rod 2 passes in the groove 12 locking device 3. After closing the jaws 7 of the capture occurs complete fixation of the fuel rod 10 from moving (see Fig. 4, 5) in the longitudinal and radial (lateral) directions.

Тяга 2 изображена более подробно на фиг. 6 и включает тяговую трубу 13, толкатель 14, установленный в сухарь 15, и оси 16. Толкатель 14 предназначен для взаимодействия с опорной поверхностью ответного устройства для захвата, на которое осуществляют передачу твэла 10. Толкатель 14 может быть снабжен упругим элементом, в частности, пружиной для амортизации при опоре на опорную поверхность ответного устройства. Упругий элемент установлен с обеспечением приложения усилия к тяге, приводящего к закрытию губок 7 захвата. Ответным устройством может быть устройство для захвата и удержания твэла, которое выполнено статичным, то есть без возможности перемещения. Пример такого устройства для захвата и передачи твэла приведен, в частности, на фиг. 10 в связи описанием функционирования предлагаемого устройства для захвата и транспортировки твэла 10. Перемещение захвата твэла 10 вниз обеспечивает поднятие тяги 2 вверх, при этом оси 16 передают движение на рычажную систему 5 для раскрытия губок 7 захвата.Rod 2 is shown in more detail in FIG. 6 and includes a draft tube 13, a pusher 14 installed in a cracker 15, and axles 16. The pusher 14 is designed to interact with the supporting surface of the mating device for gripping, to which the fuel rod 10 is transferred. The pusher 14 can be equipped with an elastic element, in particular, spring for cushioning when resting on the supporting surface of the response device. The elastic element is installed to ensure the application of force to the thrust, leading to the closure of the jaws 7 of the capture. The response device may be a device for capturing and holding a fuel element, which is made static, that is, without the possibility of movement. An example of such a device for capturing and transferring a fuel element is shown, in particular, in Fig. 10 in connection with the description of the operation of the proposed device for capturing and transporting a fuel rod 10. Moving the grip of the fuel rod 10 downwards raises the thrust 2 upwards, while the axes 16 transmit movement to the lever system 5 to open the jaws 7 of the gripper.

Рычажная система 5 изображена более подробно на фиг. 7-8 и содержит первый стержень 18 и второй стержень 21, установленные параллельно друг другу, плечи 17, вторую втулку 19, пластины 20, третьи втулки 22, палец 23.The lever system 5 is shown in more detail in FIG. 7-8 and contains the first rod 18 and the second rod 21, installed parallel to each other, the shoulders 17, the second sleeve 19, the plates 20, the third sleeves 22, the pin 23.

Принцип работы рычажной системы 5 заключается в следующем. При поднятии вертикальной тяги 2 ее движение через оси 16 передается на плечи 17, при этом первый стержень 18 перемещается по второй втулке 19 с передачей через второй стержень 21 линейного перемещения пластинам 20. Линейное перемещение пластин 20 вызывает движение третьей втулки 22 вдоль паза «А» (см. фиг. 8), при этом палец 23 вращается вокруг четвертой втулки 24, посредством установочных колец 25. Вращение пальца 23 относительно четвертой втулки 24 приводит к раскрытию губок 7 захвата, удерживающих твэл 10 посредством роликов 26, каждый из которых закреплен на соответствующей ему оси 27. На фиг. 8 рычажная система 5 проиллюстрирована таким образом, чтобы наглядно был виден паз «А».The principle of operation of the lever system 5 is as follows. When the vertical thrust 2 is raised, its movement through the axles 16 is transmitted to the shoulders 17, while the first rod 18 moves along the second sleeve 19 with the transfer of linear movement to the plates 20 through the second rod 21. The linear movement of the plates 20 causes the movement of the third sleeve 22 along the groove "A" (see Fig. 8), while the pin 23 rotates around the fourth sleeve 24, by means of the adjusting rings 25. The rotation of the finger 23 relative to the fourth sleeve 24 leads to the opening of the jaws 7 of the grip holding the fuel rod 10 by means of rollers 26, each of which is fixed on the corresponding it has axes 27. In FIG. 8 the lever system 5 is illustrated in such a way that the groove "A" is clearly visible.

На тягу 2 может быть установлен сухарь 15 таким образом, чтобы нажатие на него приводило к раскрытию губок 7 захвата. Вместо сухаря может быть использована шаровая опора.A cracker 15 can be installed on the rod 2 in such a way that pressing it leads to the opening of the jaws 7 of the grip. Instead of a cracker, a ball joint can be used.

На фигуре 9 подробно показано устройство фиксации твэл, которое имеет губки фиксации 32, установленные на осях 30 и подпружиненные пружинами 31, ход которых ограничивают штыри 33. При взаимном перемещении захвата и твэла подпружиненные губки фиксации 32 вращаются вокруг осей 30 при взаимодействии с твэлом 10. По крайней мере 1 любая губка, войдя в кольцевую проточку твэла обеспечит продольную фиксацию твэла, что в совокупности с радиальной фиксацией твэла губками захвата, обеспечит полную фиксацию твэла во всех направлениях. Возможность вращения подпружиненных губок фиксации 32 обеспечивает надежную фиксацию твэла даже при его боковом смещении в захвате или не точном исходном взаимном расположении твэла и устройства для захвата и транспортировки твэла без приложения усилий, способных повредить твэл.Figure 9 shows in detail the fuel rod fixation device, which has fixation lips 32 mounted on axles 30 and spring-loaded by springs 31, the course of which is limited by pins 33. When the grip and fuel rod are mutually moved, the spring-loaded fixation lips 32 rotate around axes 30 when interacting with the fuel rod 10. At least 1 any sponge, entering the annular groove of the fuel element, will provide longitudinal fixation of the fuel element, which, in combination with the radial fixation of the fuel element by the gripping lips, will ensure complete fixation of the fuel element in all directions. The possibility of rotation of the spring-loaded fixing jaws 32 ensures reliable fixation of the fuel element even if it is laterally displaced in the grip or if the initial relative position of the fuel element and the device for gripping and transporting the fuel element is not accurate without applying forces that can damage the fuel element.

Подпружиненные губки фиксации 32 при передаче твэла 10 раскрываются, вращаясь вокруг осей 30, исключая при этом осевое воздействие на твэл, которое могло бы привести к повреждению (искривлению) твэла. В случае не попадания губок фиксации 32 в кольцевую проточку твэла 10, губки фиксации 32 будут вращаться вокруг осей 30 в сторону раскрытия, не создавая осевого усилия способного повредить твэл 10, обеспечивая тем самым повышенную сохранность твэла.Spring-loaded locking jaws 32 during the transfer of the fuel rod 10 open, rotating around the axes 30, while excluding the axial effect on the fuel rod, which could lead to damage (distortion) of the fuel rod. If the fixing lips 32 do not get into the annular groove of the fuel rod 10, the fixing lips 32 will rotate around the axes 30 in the direction of opening, without creating an axial force capable of damaging the fuel rod 10, thereby ensuring an increased safety of the fuel rod.

Таким образом, для обеспечения захвата и транспортировки твэла 10, обеспечивают передачу движения на рычажную систему 5 для раскрытия губок 7 захвата, размещают в устройстве фиксации 3 твэл 10, а затем благодаря использованию тяги 2 и рычажной системы 5 обеспечивают закрытие губок 7 захвата с удержанием в них твэл 10. Губки захвата содержат сжимающие компоненты, представляющие собой ролики 26, закрепленные каждый на своей оси 27.Thus, to ensure the capture and transportation of the fuel rod 10, they provide the transfer of motion to the lever system 5 to open the jaws 7 of the gripper, place the fuel rod 10 in the fixation device 3, and then, thanks to the use of the thrust 2 and the lever system 5, ensure the closing of the jaws 7 of the gripper with retention in of them is a fuel rod 10. The gripping jaws contain compressive components, which are rollers 26, each fixed on its axis 27.

Более подробно, на торце каждой губки 7 захвата коаксиально закреплена ось 27 с установленной на ней сжимающим компонентом, представляющим собой ролик 26, содержащий две усеченные противоположно направленные конические поверхности, между которыми расположена цилиндрическая поверхность, предпочтительно совпадающая по диаметру с наименьшим диаметром конических поверхностей, как это видно, например, на фиг. 5. В то же время, эта цилиндрическая поверхность может быть незначительно меньше диаметра конических поверхностей.In more detail, at the end of each gripping jaw 7, an axis 27 is coaxially fixed with a compressing component mounted on it, which is a roller 26 containing two truncated oppositely directed conical surfaces, between which there is a cylindrical surface, preferably coinciding in diameter with the smallest diameter of the conical surfaces, as this can be seen, for example, in Fig. 5. At the same time, this cylindrical surface may be slightly smaller than the diameter of the conical surfaces.

Кроме того, специалисту в данной области техники очевидно, что губок 7 захвата в одном фиксирующем узле 8 может быть больше двух, поскольку, чем больше точек захвата, тем надежнее фиксация.In addition, it is obvious to a person skilled in the art that there can be more than two gripping jaws 7 in one locking assembly 8, since the more gripping points, the more secure the fixation.

Для выполнения транспортно-технологических операций с твэлом 10, операций установки твэла 10 в технологическое оборудование и эвакуации твэла 10 с неисправного оборудования необходимо осуществлять извлечение твэла 10 из устройства 28 для захвата и транспортировки твэла. Для этого предлагается следующий способ передачи твэла 10.To perform transport and technological operations with the fuel rod 10, the operations of installing the fuel rod 10 in the process equipment and evacuating the fuel rod 10 from the faulty equipment, it is necessary to remove the fuel rod 10 from the device 28 for capturing and transporting the fuel rod. For this, the following method of transferring the fuel element 10 is proposed.

Как проиллюстрировано на фиг. 10 изначально твэл 10 установлен и полностью зафиксирован в устройстве 28 для захвата и транспортировки твэла. Устройство 28 может быть частью роботизированного комплекса и перемещение устройства 28 может происходить манипулятором или иным подходящим средством.As illustrated in FIG. 10 initially, the fuel rod 10 is installed and completely fixed in the device 28 for capturing and transporting the fuel rod. The device 28 may be part of a robotic complex and the movement of the device 28 may be by a manipulator or other suitable means.

При этом твэл 10 зафиксирован в губках 7 захвата и устройстве фиксации 3.In this case, the fuel rod 10 is fixed in the jaws 7 of the capture and the fixation device 3.

Устройство 28 для захвата и транспортировки твэла перемещается к опоре, где твэл фиксируется во внешнем устройстве и перемещается относительно опоры, нажимая на сухарь 14. Данное движение приводит к раскрытию губок 7 захвата, после чего боковым движением (относительно твэла) устройство фиксации 3 устройства 28 для захвата и транспортировки твэла выводится из контакта с кольцевой проточкой твэла. Твэл остается зафиксированным во внешнем устройстве.The device 28 for capturing and transporting the fuel rod moves to the support, where the fuel rod is fixed in the external device and moves relative to the support by pressing the cracker 14. This movement leads to the opening of the jaws 7 of the gripper, after which, with a lateral movement (relative to the fuel rod), the fixing device 3 of the device 28 for capture and transportation of the fuel rod is removed from contact with the annular groove of the fuel rod. The fuel rod remains fixed in the external device.

Модификации и усовершенствования вышеописанных вариантов осуществления настоящей технологии могут быть очевидны для специалистов в данной области техники. Приведенные выше примеры осуществления не ограничивают объем охраны предлагаемого изобретения. Объем предлагаемого изобретения ограничивается только объемом прилагаемой формулы изобретения.Modifications and improvements to the above described embodiments of the present technology may be apparent to those skilled in the art. The above examples of implementation do not limit the scope of protection of the present invention. The scope of the present invention is limited only by the scope of the appended claims.

Claims

1. A device for capturing and transporting a fuel element, comprising:

base support made in the form of a beam;

a rod mounted parallel to the support and configured to move along it;

a support platform installed at the bottom of the base support,

a locking device mounted on the base support and including resiliently mounted on the axes of the locking sponge, made with the ability to fix the fuel rod in the longitudinal direction of the annular groove;

at least one gripper containing at least a lever system and at least two gripper jaws configured to at least partially rotate relative to the gripper to converge in parallel planes and containing at least two compressive components ;

moreover, the lever system is configured to ensure the opening of the gripping jaws, and a pusher is installed in the lower part of the rod;

when moving the thrust in one of the directions, along the base support, the movement is transferred to the lever system for opening the jaws of the grip;

when the rod is moved in the opposite direction, the movement is transferred to the lever system for closing the gripper jaws for gripping and transporting the fuel element.

2. The device according to claim 1, characterized in that the base support, made in the form of a profiled beam, has a channel-type profile.

3. The device according to claim. 1 or 2, characterized in that the thrust is made in the form of one of the following: a cylindrical element, a rod or a pipe.

4. The device according to paragraphs. 1-3, characterized in that it contains an elastic element installed to ensure the application of force to the thrust, leading to the closing of the jaws of the capture.

5. The device according to paragraphs. 1-4, characterized in that a cracker is installed on the rod in such a way that pressing it leads to the opening of the gripping jaws.

6. The device according to claim 5, characterized in that a ball joint is used instead of a cracker.

7. The device according to paragraphs. 1-6, characterized in that at the end of each gripper jaw, an axis with a compressive component mounted on it is coaxially fixed.

8. The device according to claim 7, characterized in that the compressing component is a roller containing two truncated oppositely directed conical surfaces connected at the truncation point.

9. The device according to claim 7, characterized in that the compressing component is a roller containing two oppositely directed conical surfaces, between which there is a cylindrical surface that matches in diameter with the smallest diameter of the conical surfaces or is less than the smallest diameter of the conical surfaces.