устройство для перемещения регулирующего органа ядерного реактора

Формула изобретения

Устройство для перемещения регулирующего органа ядерного реактора, содержащее гибкую тягу, установленную в направляющей с возможностью поступательного перемещения, отличающееся тем, что гибкая тяга выполнена из металлической ленты в виде шнека и расположена соосно с направляющей, выполненной в виде трубы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к ядерной технике, а более конкретно к устройствам для перемещения регулирующего органа ядерного реактора.

Известно устройство для перемещения регулирующего органа ядерного реактора, содержащее гибкую тягу, установленную в направляющей с возможностью поступательного перемещения. Гибкая тяга выполнена в виде троса, а направляющая представляет собой систему роликов. Трос проходит через систему роликов и соединен одним концом с приводом, а другим - с регулирующим органом. Возвратное перемещение троса обеспечивается пружиной сжатия, установленной со стороны регулирующего органа (Карпов Р.Н. и др. Приводы регулирующих органов судовых атомных энергетических реакторов. Изд. “СУДОСТРОЕНИЕ”, Ленинград, 1965 г., с.46, рис.20).

Недостатком известного устройства является одностороннее действие гибкой тяги, т.е. передача перемещений только в одном направлении, а именно перемещений, обеспечивающих натяжение тяги (троса). Это объясняется тем, что при передаче усилия, вызывающего сжатие тяги, она теряет устойчивость и выгибается в сторону. Для возвратного перемещения регулирующего органа необходимо обеспечить постоянное приложение возвращающих усилий пружины, что увеличивает нагрузки на привод и снижает надежность устройства.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к изобретению является устройство для перемещения регулирующего органа ядерного реактора, содержащее гибкую тягу, установленную в направляющей с возможностью поступательного перемещения. Гибкая тяга выполнена в виде троса, а направляющая представляет собой систему роликов. Трос проходит через систему роликов и соединен одним концом с приводом, а другим - с регулирующим органом. Возвратное перемещение троса обеспечивается собственным весом регулирующего органа (Карпов Р.Н. и др. Приводы регулирующих органов судовых атомных энергетических реакторов. Изд. “СУДОСТРОЕНИЕ”, Ленинград, 1965 г., с.44, рис.17).

Недостатком известного устройства является одностороннее действие тяги, т.е. передача перемещений только в одном направлении, а именно перемещений, обеспечивающих натяжение гибкой тяги. Это объясняется тем, что при передаче усилия, вызывающего сжатие тяги, она теряет устойчивость и выгибается в сторону. Для возвратного перемещения регулирующего органа необходимо обеспечить постоянное приложение возвращающих усилий в виде собственного веса регулирующего органа, что увеличивает нагрузки на привод и снижает надежность устройства.

Задачей настоящего изобретения является создание надежного устройства для перемещения регулирующего органа ядерного реактора, обеспечивающего без дополнительной нагрузки на привод двухсторонние перемещения, а именно в сторону как растягивающих, так и сжимающих усилий.

Техническим результатом настоящего изобретения является сохранение устойчивости гибкой тяги при передаче сжимающих усилий за счет центрирования ее средней (центральной) части.

Указанный технический результат обеспечивается тем, что в известном устройстве для перемещения регулирующего органа ядерного реактора, содержащем гибкую тягу, установленную в направляющей с возможностью поступательного перемещения, гибкая тяга выполнена из металлической ленты в виде шнека и расположена соосно направляющей, выполненной в виде трубы.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено устройство для перемещения регулирующего органа ядерного реактора (общий вид).

Устройство содержит направляющую 1, выполненную в виде трубы, внутри и соосно которой с возможностью поступательного перемещения установлена гибкая тяга 2. Гибкая тяга 2 выполнена из металлической ленты в виде шнека, т.е. в виде винтовой поверхности, образующая которой перпендикулярна оси вращения, разделяющей образующую пополам. Боковые (периферийные) части ленточного шнека 2 представляют собой винтовые линии, сопряженные (касающиеся) с внутренней поверхностью трубы 1, и обеспечивают центрирование средней (центральной) части шнека 2 по оси трубы 1 в любом ее сечении, поскольку образующая шнека 2 совпадает с внутренним диаметром трубы 1. В зависимости от заданного направления перемещения труба 1 может быть выполнена прямолинейной или изогнутой. Гибкость шнека 2 при его поступательных перемещениях по изгибу трубы 1 обеспечивается за счет изгиба ленты шнека 2 в местах, где образующая перпендикулярна к плоскости изгиба трубы 1. При этом остальные части ленточного шнека 2 ведут себя как жесткие звенья и обеспечивают центрирование шнека 2 в трубе 1. Гибкая тяга 2 (ленточный шнек) одним концом соединена с линейным двигателем (на чертеже не показано), а другим концом соединена с регулирующим органом (на чертеже не показано).

Устройство работает следующим образом.

Если труба 1 выполнена прямолинейной, то при приложении к шнеку 2 растягивающих усилий его средняя (центральная) часть, близкая к осевой линии, являясь прямой, передает растягивающие усилия и перемещения аналогично тросу. При приложении к шнеку 2 сжимающих усилий его боковые (периферийные) части обеспечивают центрирование средней части в трубе 1 в азимутальном направлении, не допуская потери устойчивости за счет совпадения образующей с внутренним диаметром трубы 1. На длине ленточного шнека 2, равной половине шага его навивки, обеспечивается центрирование во всех азимутальных направлениях.

Если труба 1 выполнена изогнутой, то при приложении к шнеку 2 растягивающих усилий он изгибается, при этом изгиб ленточного шнека 2 происходит только в зонах, близких к местам, в которых образующая перпендикулярна плоскости изгиба трубы 1. Только в этих зонах ленточный шнек 2 обладает наибольшей гибкостью в данной плоскости изгиба, а остальные части шнека 2 при этом сохраняют жесткость. Центрирование средней части шнека 2 происходит так же, как и в случае с прямолинейной трубой 1, т.е. растягивающие и сжимающие усилия и перемещения передаются аналогично.