Автоматическая линия изготовления оболочки тепловыделяющего элемента

Автоматическая линия изготовления оболочки тепловыделяющего элемента

Реферат

 

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.

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.

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.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10