устройство для контроля сосудов давления на атомных электростанциях

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСУДОВ ДАВЛЕНИЯ НА АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ, содержащее каркас с закрепленными в нем направляющими, каретку с контролирующим прибором, установленную на направляющих с возможностью перемещения, приводное устройство, связанное с кареткой передачей винт - гайка, и центраторы, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит устройство ориентирования, выполненное в виде валика, ориентированного вдоль направляющих и шарнирно закрепленного одним концом в одной опоре, а другим концом - в эксцентричной шестерне, установленной в другой опоре и кинематически связанной с винтом, при этом контролирующий прибор установлен на каретке на упругой подвеске и связан с устройством ориентирования также упругой подвеской, направляющие своими концами закреплены в двух опорах, размещенных в каркасе на упругой подвеске и снабжены микропереключателями, а центраторы установлены в направляющих с возможностью взаимодействия с закрепленными в направляющих микропереключателями.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к контролю ядерных установок в части контроля за состоянием металла парогенератора и может быть использовано в атомной энергетике.

Известно устройство для контроля сосудов давления на АЭС, содержащее опорную платформу, размещенную на фланце сосуда, штангу, пропущенную сквозь платформу вдоль оси сосуда, и измерительную каретку, установленную на штанге с возможностью перемещения вдоль нее [1] .

Измерительная каретка имеет возможность перемещения как в направлении оси сосуда, так и в радиальном направлении. Опорная платформа размещена на фланце с возможностью поворота на 120 град.

Недостатком указанного устройства является низкая точность позиционирования измерительной каретки, ограниченные технологические возможности из-за фиксированного угла поворота.

Ближайшим техническим решением является устройство для контроля сосудов ядерного реактора, содержащее мачту, телекамеру, центраторы, реперные нити [2] .

Недостатками указанного устройства являются низкие эксплуатационные качества из-за наличия погрешности позиционирования контролирующего прибора относительно контролируемого отверстия, а также из-за погрешностей расположения контролируемых отверстий в корпусе парогенератора и, как следствие, перекос вводимого в отверстие контролирующего прибора, что может привести к его поломке и невозможности контроля.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных качеств и повышение точности контроля сосудов давления путем устранения влияния погрешностей позиционирования контролирующего прибора и погрешностей расположения контролируемых отверстий на возможность проведения контроля отверстий малых диаметров.

Цель достигается тем, что известное устройство для контроля сосудов давления на атомных электростанциях, содержащее каркас с закрепленными в нем направляющими, каретку с контролирующим прибором, установленную на направляющих с возможностью перемещения, приводное устройство, связанное с кареткой передачей винт-гайка, и центраторы, дополнительно содержит устройство ориентирования, выполненное в виде валика, ориентированного вдоль направляющих и шарнирно закрепленного одним концом в одной опоре, а другим концом - в эксцентричной шестерне, установленной в другой опоре и кинематически связанной с винтом. Контролирующий прибор установлен на каретке на упругой подвеске и связан с устройством ориентирования также упругой подвеской. Направляющие своими концами закреплены в двух опорах, размещенных в каркасе на упругой подвеске, и снабжены микропереключателями, а центраторы установлены в направляющих с возможностью взаимодействия с закрепленными в направляющих микропереключателями.

Описанные конструктивные особенности предложенного устройства позволяют головке контролирующего прибора самоустанавливаться в исследуемом отверстии независимо от погрешности позиционирования каретки и погрешности расположения отверстий и перемещаться вдоль отверстия с минимальным зазором, что сокращает время подготовительных работ, устраняет возможность поломки контролирующего прибора и повышает технологичность контроля сосудов в целом.

На фиг. 1 схематично изображено описываемое устройство; на фиг. 2 показано сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение Д-Д на фиг. 1; на фиг. 6 - вид Е на фиг. 1.

Каркас 1 устройства имеет посадочное место для жесткого крепления к манипулятору доставки (на фиг. 1 не показано).

С каркасом 1 посредством упругой подвески, включающей пружины 2, стаканы 3, гайки 4, соединены опоры 5, 6 (фиг. 2, фиг. 4).

В опорах 5 и 6 жестко закреплены кольцевые направляющие 7, на которые с возможностью осевого перемещения устанавливается каретка 8 (фиг. 3).

Каретка 8 с помощью поводка 9 связана с гайкой 10 через установленную на ней с возможностью осевого перемещения пружину 11.

Гайка 10 посредством винта 12, установленного в подшипниках 13 в корпусе 14, связана через зубчатую передачу 15, 16 с электродвигателем 17.

В каретке 8 посредством упругой подвески, включающей пружины 18, стаканы 3, гайки 4 и хомуты 19, 20, установлен контролирующий прибор 21.

С контролирующим прибором 21 (фиг. 5) через упругую подвеску, включающую рамку 22, пружины 18, стакан 3, гайки 4, посредством сферического шарнира 23 связано устройство ориентирования в виде валика 24, один конец которого посредством сферического шарнира 25 закреплен в опоре 6, а другой с эксцентриситетом (е) шарнирно закреплен в шестерне 26, установленной в подшипниках в опоре 5. Валик 24 ориентирован вдоль винта 12.

Шестерня 26 соединена с зубчатым колесом 27, установленным на винте 12.

На каркасе 1 установлены четыре высокоточных индуктивных датчика 28 перемещения, расположенные в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через ось контролирующего прибора 21, причем индуктивные датчики 28 связаны электрической обратной связью с приводами, ориентирующими ось контрольного прибора в нужном направлении.

На корпусе 14 установлены два микропереключателя 29, ограничивающие крайние положения каретки 8 при воздействии на них упора 30.

На поводке 9 установлен микропереключатель 31, взаимодействующий с гайкой 10, предназначенный для отключения электродвигателя 17 при упоре головки контролирующего прибора 21 в преграду при движении к стенке парогенератора.

Внутри полых направляющих 7 установлены с возможностью осевого перемещения и подпружинены стержни 32 направляющей головки 33.

Внутри стержней 32 установлены с возможностью осевого перемещения подпружиненные центраторы 34, воздействующие посредством штока 35 на закрепленные в пазах стержней микропереключатели 36, дающие сигнал о положении центраторов: "Утоплен", "Выступает".

Стержни 32 посредством тяг 37, стаканов 38, пружин 39 и шайб 40 связаны с кареткой 8.

Устройство работает следующим образом.

Устройство с помощью манипулятора доставки (на чертеже не показан) подводится вплотную к стенке парогенератора 41 и устанавливается таким образом, чтобы ось контролирующего прибора 21 встала напротив исследуемого отверстия с точностью, обеспечиваемой возможностями манипулятора доставки.

Электродвигатель 17 через зубчатую передачу 15, 16 приводит во вращение винт 12, который посредством гайки 10 и поводка 9 перемещает по направляющим 7 каретку 8 с установленным на ней на упругой подвеске контролирующим прибором 21. При движении контролирующего прибора 21 в исследуемое отверстие ему, посредством валика 24, за счет шарнирного с эксцентриситетом крепления конца валика в шестерне 26 сообщается дополнительное движение прецессии через шарнир 23, установленный в рамке 22, связанной с контролирующим прибором 21 упругой подвеской.

Шестерня 26 приводится во вращение от винта 12 через зубчатое колесо 27.

При нахождении контролирующего прибора 21 в исходном положении каретка 8 через стаканы 38, пружины 39, шайбы 40 и тяги 37 удерживает подпружиненную головку 33 с центраторами 34. При движении контролирующего прибора 21 к исследуемому отверстию головка 33 с помощью пружин перемещается в ту же сторону. При попадании центраторов 34 либо в заглушенные отверстия, либо в стенку они утопают в стержни 32 до срабатывания микропереключателей 36. При упоре контролирующего прибора 21 в стенку или его заклинивании в исследуемом отверстии сжимается пружина 11 и срабатывает микропереключатель 31, включая электродвигатель в обратную сторону.

Крайние положения каретки ограничиваются микропереключателями 29, срабатывающими от упора 30 на поводке 9 контролирующего прибора 21.

Благодаря упругой подвеске, прецессии и наличию центраторов контролирующий прибор 21 имеет возможность самоустанавливаться в исследуемых отверстиях независимо от погрешностей установки манипулятора и погрешностей расположения исследуемых отверстий.