Для сравнения предлагается наиболее оптимальная схема интегрированной вертикальной машины для очистки главных гаек реактора. Главные болты и гайки можно проверять и смазывать только один раз. Принцип работы основан на использовании разжимного устройства для вертикального подъема болта в режиме загрузки и разгрузки. За процессом следуют активные действия. Проводится обнаружение и генерация схемы развития резьбы, что позволяет получить изделие с меньшим количеством радиоактивных отходов и занимающее небольшую площадь. Данное оборудование успешно применяется в атомной энергетике и полностью удовлетворяет потребности в очистке главных болтов корпуса реактора.
Некоторые типичные существующие главные болты иорехК уборочным машинам относятся следующие:
(1) Стиральная машина первого поколения компании CNNC Wuhan Nuclear Power Operation Technology Co., Ltd. (далее CNPO) имеет горизонтальный тип.
(2) Институт оптоэлектронных технологий Китайской академии наук применяет горизонтальную очистку, а оборудование интегрировано.
(3) Китайский научно-исследовательский и проектный институт атомной энергетики применяет вертикальную очистку.
1. Исследовательский вопрос
После определенного периода эксплуатации корпуса реактора атомной электростанции на нем образуются масляные пятна и другие загрязнения.основные болтыБолты и гайки корпуса реактора затвердели в условиях высокой температуры и высокого давления. Если их не очистить вовремя, это, с одной стороны, может привести к заклиниванию резьбы, а с другой — повлияет на последующие эксплуатационные проверки, что приведет к аномалиям сигналов и ошибочным решениям. Очистка болтов и гаек корпуса реактора является одной из задач, обеспечивающих его безопасное и надежное состояние в течение длительного времени. Поэтому необходимо эффективно очищать болты и гайки корпуса реактора.
Для повышения эффективности работы очистной машины и удовлетворения потребностей электростанции в уменьшении занимаемой площади, сокращении количества сточных вод и обеспечении высокой безопасности, после всестороннего сравнения был сделан вывод, что вертикально-очистная машина с высокоинтегрированной системой является наилучшим решением.
В связи с этим мы самостоятельно разработали вертикальную машину для очистки главных болтов и гаек корпуса реактора с более высокой степенью автоматизации, которая позволяет за один подъем автоматически загружать и выгружать гайки, очищать болты и гайки и сушить их воздухом, а также проводить визуальный осмотр резьбонарезного станка и смазку болтов.
2. Основные проблемы
В данном исследовании, на основе заимствования общих технологических и научных достижений в области горизонтальных очистных машин и обеспечения эффективности очистки, оптимизирован процесс очистки, а также главный болт корпуса реактора игайка вертикальнаяРазработана и создана уборочная машина с более высокой степенью автоматизации, в частности, с учетом следующих аспектов:
(1) Конструкция способа подъема болтового узла.
(2) Проектирование способа реализации автоматической загрузки и выгрузки орехов.
(3) Разработка метода реализации одновременной вертикальной очистки болтов и гаек.
(4) Разработка метода реализации визуального контроля резьбонарезного станка.
(5) Проектирование реализации системы управления.
3. Процесс и метод исследования
Основная вертикальная машина для очистки болтов и гаек имеет функции автоматической загрузки и выгрузки гаек, очистки резьбы, сушки воздухом, визуального осмотра резьбы болтов и смазки.
Система мойки болтов и гаек имеет высокую степень интеграции, основная компоновка выглядит следующим образом: блок очистки болтов и гаек расположен в средней части мойки, шестеренчатый насос для откачки отработанной жидкости — в нижней части, а резервуар для жидкости и фильтр системы циркуляции чистящей жидкости установлены соответственно в левом блоке, магнитный насос, резервуар для отработанной жидкости и вентилятор с фильтром пневматической системы подачи и отвода воздуха. Снаружи блока очистки болтов установлен компонент системы визуального контроля для резьбонарезного станка. На верхней части корпуса установлена консольная конструкция, а на конце консоли расположен дисплей, используемый для управления оборудованием. В задней части блока мойки болтов установлены элементы управления. Перед блоком очистки болтов установлена герметичная дверца со стеклом для облегчения наблюдения за процессом очистки. Герметичная дверца прижата в трех точках для обеспечения герметичности (см. рисунок ниже).
Основные преимущества этой уборочной машины:
(1) Все функции могут быть выполнены за один подъем.
(2) Гайка может автоматически загружаться и выгружаться.
(3) Одновременно очистите гайки и вертикальные болты.
(4) Он имеет функцию визуального контроля резьбонарезного станка и генерирует диаграмму развития резьбы.
Процесс внедрения этих основных преимуществ и функций будет подробно описан ниже.
3.1 Подъем болтового узла
Сборка болта и гайки поднимается из корзины для хранения болтов в основной лоток для болтов внутри машины для очистки болтов и гаек с помощью специального С-образного разбрасывателя (см. рис. 2).
3.2 Автоматическая загрузка и выгрузка орехов
(1) Состав оборудования
Автоматический блок загрузки и выгрузки гаек интегрирован внутри очистного ящика. Он включает в себя, главным образом, механизм затяжки болтов, механизм подъема гаек и механизм зажима болтов.
Механизм привода затвора состоит в основном из основного лотка затвора и редукторного двигателя, приводящего затвор.
Механизм подъема гайки в основном состоит из основного зажимного устройства для гайки, приводного ползунка, направляющего ползунка, трапецеидального винта, направляющей оптической оси и двигателя привода винта.
Механизм зажима шпильки используется для фиксации основного винтового зажима в коробке. Он представляет собой зажимную конструкцию, состоящую из двух полукруглых дуг, и устанавливается на внутренней раме чистящей коробки.
(2) Функциональная реальность
Механизм установки и снятия гаек и болтов, гаек и болтов, активный механизм, обеспечивающий надежное крепление резьбы. Одновременно с этим, пользователи могут использовать этот механизм.
Процедура снятия гайки следующая:
Главный болт вращается против часовой стрелки, игла вращается, гайка вращается, затем игла вращается, а затем вращается в окружном направлении, вращается только по часовой стрелке и может двигаться только в направлении вращения. При движении вдоль оси направляющая поднимается, и стержень приводит во вращение. Двигатель, двигатель, двигатель, двигатель, двигатель, ползунок, ползунок, один одинаковый, ...
Гайка отрывается от резьбовой части, основной болт вращается, происходит активное вращение и перемещение, а затем, с помощью направляющего блока, происходит контактное воздействие, толкание, толкание направляющего блока. На этом автоматическая операция разборки основной гайки завершена.
Установил программу, и наоборот.
Очистка в основном делится на очистку внутренней резьбы главной гайки и трехэтапную очистку внешней резьбы главного болта. Поскольку главная гайка расположена непосредственно над главным болтом, чтобы предотвратить попадание чистящей жидкости на гайку и загрязнение очищаемых болтов, после завершения очистки болтов и гаек добавляется этап промывки болтов.
(1)Очистка орехов
Очистка гаек осуществляется главным образом за счет взаимодействия щетки для очистки гаек и механизма подъема гаек. Щетка для очистки гаек и приводной двигатель установлены на верхней крышке очистной машины.
Щетка для очистки гайки состоит в основном из головки щетки, главного вала и опорного цилиндра. Головка щетки имеет центробежную конструкцию. В неподвижном состоянии внешний диаметр щетки меньше внутреннего диаметра гайки. При вращении головки щетки под действием центробежной силы открывается посадочное место щетки, и нейлоновая щетка, установленная на посадочном месте, прилегает к внутренней резьбовой поверхности гайки.
Перед очисткой гайки с помощью подъемного механизма гайка поднимается и вставляется в щетку для очистки, после чего запускается приводной двигатель щетки для ее вращения. Во время вращения щетки основная гайка перемещается вверх и вниз под действием привода подъемного механизма, очищая всю резьбовую часть.
(2)Очистка болтов
Устройство для очистки болтов состоит в основном из щеточного узла, механизма качания щеточного узла, устройства фиксации главного болта и устройства привода главного болта. Щеточный узел соединен с поршневым штоком своего качающегося цилиндра посредством качающегося штока щеточного узла. Когда поршневой шток качающегося цилиндра выдвинут, щеточный узел качается вблизи резьбовой части главного болта, а когда втянут, щеточный узел отходит от главного болта. Двигатель привода щеточного узла приводит щетку во вращение через ременный шкив.
При очистке основных болтов приводной двигатель вращает болты на поддоне, поворотный цилиндр приближает щеточный валик к трехсегментной резьбе основного болта, запускает приводной двигатель щеточного валика, и щетка вращается, прижимаясь к поверхности основного болта. После этого можно приступать к очистке основных болтов.
В процессе очистки система циркуляции чистящей жидкости подает ее в распылительную трубу, а на распылительной трубе установлено несколько форсунок для равномерного распыления чистящей жидкости на поверхность болта.
4. Проблемы и решения
В процессе исследований и проектирования, с целью проверки работоспособности оборудования, после его изготовления было проведено большое количество испытаний с использованием имитатора болтов и гаек. В ходе этих испытаний были выявлены некоторые проблемы, и были приняты соответствующие решения.
(1) Протечка чистящего ящика
Поскольку оборудование имеет вертикальную конструкцию, это предъявляет более высокие требования к герметичности корпуса. В процессе очистки было обнаружено, что часть чистящей жидкости попала на внутреннюю сторону герметичной дверцы и рамы, а затем стекала вниз, вызывая протечку. В связи с этим необходимо предпринять следующие шаги:
(2) В течение всего процесса очистки и сушки воздухом вентилятор всегда находится в режиме всасывания, чтобы обеспечить давление воздуха в камере очистки ниже атмосферного и создать отрицательное давление, что эффективно предотвращает перелив отработанной жидкости и отработанного газа из камеры и полностью гарантирует безопасность операторов.
(3) Поверхность деталей из нержавеющей стали внутри герметичной дверцы бокса для очистки покрыта сверхгидрофобным покрытием, а стекло дверцы также обработано гидрофобным составом, благодаря чему капли воды, попадающие на герметичную дверцу во время процесса очистки, не будут прилипать к дверному полотну и стеклу, что улучшает проблему отпадения остаточных капель воды на дверном полотне.
(2) Явление проскальзывания болта
Изначально в конструкции основного болтового лотка используются приклеенные к металлическим деталям резиновые пластины. При слишком большом крутящем моменте резина и нижняя часть болтов проскальзывают, выполняя защитную функцию.
На начальном этапе ввода в эксплуатацию в качестве чистящей среды использовалась вода, и забивка главного болта была хорошей; на более позднем этапе, после замены чистящей среды на чистящую жидкость, фактически используемую на атомных электростанциях, было обнаружено, что главный болт не забивается и проскальзывает. После анализа было установлено, что первоначальный метод забивки болта неэффективен из-за смазывающего эффекта чистящей жидкости.
За счет отказа от конструкции, предусматривающей приклеивание резиновой пластины к металлическим деталям на лотке для главных болтов, на лотке для главных болтов непосредственно установлены 4 сферических плунжера. При закручивании главного болта 2 сферических плунжера скользят в паз в нижней части болта, обеспечивая его закручивание. При слишком большом крутящем моменте срабатывает защита. Одновременно с этим сервомотор привода главного болта также оснащен защитой от превышения крутящего момента. При превышении крутящего момента главного болта происходит остановка и срабатывание сигнализации.
(4) Эффект сушки на воздухе неудовлетворительный.
В ходе отладки мы обнаружили, что болты не полностью просушивались на воздухе, и этот эффект необходимо улучшить.
Изучение процесса сушки оборудования на воздухе показало, что на ранней стадии ввода в эксплуатацию роликовый щеточный механизм для болтов приближается к болту и вращается с высокой скоростью только при очистке болта от поверхностных загрязнений. После начала процесса сушки на воздухе роликовый щеточный механизм отходит от болта, и сушка болта происходит только с помощью высокоскоростной струи сжатого воздуха.
По этой причине автор усовершенствовал процесс сушки воздухом. После очистки, когда начинается поток сушки воздухом, роликовая щетка приближается к болту, а затем вращается с высокой скоростью, удаляя поверхностную жидкость. После 1/3 цикла сушки воздухом роликовая щетка отходит от болта и останавливается, а затем продолжает сушку болтов высокоскоростной струей сжатого воздуха.
Практика показала, что после внесения улучшений эффект сушки на воздухе значительно повышается.
Дата публикации: 17 ноября 2022 г.
