En comparación, se propone el esquema más óptimo para la máquina integrada de limpieza vertical de tuercas principales del reactor. Los pernos principales se pueden revisar y lubricar solo una vez. Principio: El principio utiliza un separador para elevar el perno verticalmente durante la carga y descarga. La tuerca se activa después. Detecta y genera un diagrama de desarrollo de roscas; el producto genera menos residuos radiactivos y ocupa un área pequeña. Este equipo se ha aplicado con éxito en el sector de la energía nuclear y satisface plenamente las necesidades de los pernos principales de la vasija de presión del reactor.
Algunos pernos principales de RPV existentes representativos ytuercaLas máquinas de limpieza son las siguientes:
(1) La lavadora de primera generación de CNNC Wuhan Nuclear Power Operation Technology Co., Ltd. (en adelante, CNPO) adopta un tipo horizontal.
(2) El Instituto de Tecnología Optoelectrónica de la Academia China de Ciencias adopta la limpieza horizontal y el equipo está integrado.
(3) El Instituto de Investigación y Diseño de Energía Nuclear de China adopta la limpieza vertical.
1. Pregunta de investigación
Después de que el recipiente de presión del reactor de la planta de energía nuclear haya estado en funcionamiento durante un período de tiempo, las manchas de aceite y otras impurezas en elpernos principalesLas tuercas y pernos principales de la RPV se han solidificado en un entorno de alta temperatura y alta presión. Si no se limpian a tiempo, por un lado, pueden causar agarrotamiento de la rosca y, por otro, afectar las inspecciones en servicio posteriores. Esto puede resultar en anomalías en la señal y errores de cálculo. La limpieza de los pernos y tuercas principales de la RPV es una de las tareas para garantizar su seguridad y fiabilidad a largo plazo. Por lo tanto, es necesario limpiarlos eficientemente.
Para mejorar la eficiencia de la máquina de limpieza y satisfacer las necesidades de la planta de energía con menos espacio, menos líquido residual y alta seguridad, después de una comparación exhaustiva, se concluye que la máquina de limpieza vertical con un sistema altamente integrado es la mejor solución.
En vista de esto, desarrollamos de forma independiente la máquina de limpieza vertical de pernos y tuercas principales RPV con un mayor grado de automatización, que puede completar la carga y descarga automática de tuercas, la limpieza y el secado al aire de pernos y tuercas, así como la inspección visual de la máquina roscadora y la lubricación de pernos en una sola elevación.
2. Los principales problemas
En este estudio, sobre la base de heredar la tecnología común y los logros de conocimiento de las máquinas de limpieza horizontales y asegurar el efecto de limpieza, se optimiza el proceso de limpieza y se construye un perno principal RPV ytuerca verticalSe diseña y desarrolla una máquina de limpieza con un mayor grado de automatización, incluyendo específicamente los siguientes aspectos:
(1) El diseño del método de elevación del conjunto de pernos.
(2) El diseño del método de realización de la carga y descarga automática de nueces.
(3) El diseño del método de realización de la limpieza vertical simultánea de pernos y tuercas.
(4) El diseño del método de realización de la inspección visual de la máquina de roscas.
(5) Diseño de implementación del sistema de control.
3. Proceso y método de investigación
La máquina principal de limpieza vertical de pernos y tuercas tiene las funciones de carga y descarga automática de tuercas, limpieza de roscas, secado al aire, inspección visual de las roscas de los pernos y lubricación.
El sistema de la lavadora está altamente integrado, y el diseño principal es el siguiente: La unidad de limpieza de pernos y tuercas está ubicada en el medio de la lavadora, y la bomba de engranajes para extraer líquido residual está dispuesta en la parte inferior, y el tanque de almacenamiento de líquido y el filtro del sistema de circulación de líquido de limpieza están instalados respectivamente en la caja izquierda. , bomba magnética, tanque de líquido residual y ventilador y filtro del sistema neumático de suministro de aire y escape. Un componente de adquisición de imágenes está instalado fuera de la caja de limpieza de pernos para la inspección de visión artificial de roscas. Una estructura en voladizo está instalada en la parte superior del gabinete, y la pantalla de visualización instalada en el extremo del voladizo se utiliza para la operación del equipo. Los pernos lavan la parte trasera de la caja para la instalación de los componentes de control. Una puerta sellada está instalada frente a la caja de limpieza de pernos, y el vidrio está instalado en la puerta para facilitar la observación del estado de limpieza. La puerta sellada se presiona en 3 puntos para asegurar el efecto de sellado (ver la figura a continuación).
Las principales ventajas de esta máquina de limpieza son:
(1) Todas las funciones se pueden completar con una sola elevación.
(2) La tuerca se puede cargar y descargar automáticamente.
(3) Limpie las tuercas y los pernos verticales al mismo tiempo.
(4) Tiene la función de inspección visual de la máquina de roscas y genera un diagrama de desarrollo de roscas.
A continuación se explicará en detalle el proceso de implementación de estas principales ventajas y funciones.
3.1 Elevación del conjunto del perno
El conjunto de pernos y tuercas se eleva desde la canasta de almacenamiento de pernos a la bandeja principal de pernos dentro de la máquina de limpieza de pernos y tuercas a través de un esparcidor especial en forma de C (ver Figura 2).
3.2 Carga y descarga automática de frutos secos
(1) Composición del equipo
La unidad automática de carga y descarga de tuercas está integrada en la caja de limpieza. Incluye principalmente un mecanismo de accionamiento de pernos, un mecanismo de elevación de tuercas y un mecanismo de sujeción de pernos.
El mecanismo de accionamiento del cerrojo se compone principalmente de la bandeja del cerrojo principal y el motorreductor de accionamiento del cerrojo.
El mecanismo de elevación de tuercas se compone principalmente de un clip de fijación de tuerca principal, un deslizador de accionamiento, un deslizador seguidor, un tornillo trapezoidal, un eje óptico guía y un motor de accionamiento de tornillo.
El mecanismo de sujeción de pernos fija la abrazadera principal de tornillo en la caja. Consiste en una estructura de sujeción de dos semicírculos y se instala en el marco interior de la caja de limpieza.
(2) Realidad funcional
Mecanismo activo para la carga y descarga de tuercas, pernos y tuercas. Este mecanismo garantiza que la rosca no esté libre de daños. Al mismo tiempo, los usuarios...
El procedimiento de extracción de la tuerca es el siguiente:
El perno principal gira en sentido antihorario, la aguja gira, la tuerca gira, la aguja gira y luego gira en la dirección circunferencial, solo gira y solo puede moverse en la dirección de rotación, mientras se mueve a lo largo del eje, la guía de movimiento se eleva y la barra impulsa la rotación, haga que el motor motor motor motor motor deslizador deslizador deslizador uno mismo mismo mismo mismo mismo subida subida subida subida subida subida, dos deslizadores pasivos deslizador girar girar girar girar girar girar girar girar girar girar dos deslizadores deslizador girar girar Gire y gire para evitar el impacto en la primera rosca de la tuerca al tropezar.
La tuerca se separa de la sección roscada, el perno principal gira, la rotación activa y el movimiento, y, con el bloque deslizante, empuja el contacto. El desmontaje automático de la tuerca principal se ha completado.
Instalé el programa y viceversa.
La limpieza se divide principalmente en la limpieza de la rosca interna de la tuerca principal y la limpieza de la rosca externa del perno principal en tres etapas. Dado que la tuerca principal se encuentra justo encima del perno principal, para evitar que el líquido limpiador que fluye por ella contamine los pernos limpios, después de la limpieza de los pernos y las tuercas, se añade un paso de enjuague a Bolts.
(1)Limpieza de nueces
La limpieza de las nueces se realiza principalmente mediante la interacción del cepillo limpiador y el mecanismo de elevación. El cepillo limpiador y el motor de accionamiento están instalados en la cubierta superior de la máquina.
El cepillo para tuercas se compone principalmente de un cabezal, un eje principal y un cilindro de soporte. El cabezal tiene una estructura centrífuga. Cuando no gira, el diámetro exterior del cepillo es menor que el diámetro interior de la tuerca. Cuando el cabezal gira, el asiento de fijación del cepillo se abre por la acción de la fuerza centrífuga, y el cepillo de nailon instalado en el asiento de fijación se acerca a la tuerca. Superficie de la rosca interna de la tuerca.
Antes de limpiar la tuerca, se utiliza el mecanismo de elevación para elevarla e insertarla en el cabezal del cepillo de limpieza. A continuación, se activa el motor del cepillo de limpieza para girar el cabezal. Mientras el cabezal gira, la tuerca principal se mueve hacia arriba y hacia abajo bajo el impulso del mecanismo de elevación, limpiando así toda la sección de la rosca.
(2)Limpieza de pernos
La unidad de limpieza de pernos se compone principalmente de un conjunto de cepillos giratorios, un mecanismo de giro del cepillo giratorio, un dispositivo de fijación del perno principal y un dispositivo de accionamiento del perno principal. El conjunto de cepillos giratorios está conectado al vástago del pistón de su cilindro de giro a través de dicho vástago. Al empujar el vástago del pistón del cilindro del cepillo giratorio, el conjunto de cepillos giratorios oscila cerca de la sección roscada del perno principal, y al retraerse, se aleja del perno principal. El motor de accionamiento del cepillo giratorio impulsa el cepillo giratorio a través de la polea.
Al limpiar los pernos principales, el motor de accionamiento los impulsa en la bandeja para que giren. El cilindro oscilante acerca el conjunto del cepillo giratorio a la rosca de tres segmentos del perno principal, activa el motor de accionamiento del cepillo giratorio y este gira contra la superficie del perno principal. A continuación, se pueden limpiar los pernos principales.
Durante el proceso de limpieza, el sistema de circulación del líquido de limpieza suministra el líquido de limpieza al tubo de rociado de líquido, y se instalan múltiples boquillas en el tubo de rociado de líquido para rociar uniformemente el líquido de limpieza sobre la superficie del perno.
4. Problemas y soluciones
En el proceso de investigación y diseño, para verificar el rendimiento del equipo, se realizaron una gran cantidad de pruebas con el cuerpo de simulación de pernos y tuercas después de que se fabricó el equipo, y se encontraron algunos problemas durante el proceso y se tomaron las soluciones correspondientes.
(1) Fuga de la caja de limpieza
Dado que el equipo tiene una estructura vertical, esto impone mayores requisitos de sellado de la caja. Durante el proceso de limpieza, se observó que parte del líquido de limpieza salpicó el interior de la puerta hermética y el marco, y luego fluyó hacia abajo, causando fugas. Tome las siguientes medidas al respecto:
(2) Durante todo el proceso de limpieza y secado al aire, el ventilador está siempre en estado de succión para garantizar que la presión de aire en la caja de limpieza sea menor que la presión atmosférica y esté en un estado de presión negativa, lo que evita eficazmente el desbordamiento de líquido residual y gas residual en la caja, y garantiza plenamente la seguridad de los operadores.
(3) La superficie de las piezas de acero inoxidable dentro de la puerta sellada de la caja de limpieza se rocía con un revestimiento superhidrofóbico, y el vidrio de la puerta también se trata con un tratamiento hidrofóbico, de modo que las gotas de agua salpicadas en la puerta sellada durante el proceso de limpieza no se adhieran al panel de la puerta y al vidrio, mejorando así el problema de caída de gotas de agua residuales en el panel de la puerta.
(2) Fenómeno de deslizamiento del perno
Inicialmente, la bandeja principal de pernos adopta una estructura de placas de goma adheridas a las piezas metálicas. Cuando el par de apriete es excesivo, la goma y la base de los pernos resbalan, actuando como protección.
En la fase inicial de la puesta en servicio, se utilizó agua como fluido de limpieza, y el efecto de impulsión del perno principal fue bueno. Posteriormente, tras sustituir el fluido de limpieza por el utilizado en centrales nucleares, se observó que el perno principal no se impulsó y patinó. Tras el análisis, el método original de impulsión del perno resultó inválido debido al efecto lubricante del fluido de limpieza.
Al eliminar la estructura de unión de la placa de goma con las piezas metálicas de la bandeja del cerrojo principal, se instalan directamente cuatro émbolos esféricos en la bandeja. Al accionar el cerrojo principal, los dos émbolos esféricos se deslizan en la ranura inferior para accionarlo. Si el par de accionamiento es excesivo, se activa la protección. Además, el servomotor de accionamiento del cerrojo principal cuenta con protección de par. Si el par de accionamiento supera el valor establecido, se detiene y se activa la alarma.
(4) El efecto de secado al aire no es bueno.
Después de la depuración, descubrimos que los pernos no se secaron completamente al aire y es necesario mejorar el efecto.
Al estudiar el proceso de secado al aire del equipo, se observó que, en la fase inicial de la puesta en servicio, el cepillo giratorio solo se acerca y gira a alta velocidad al limpiar el perno para eliminar las manchas superficiales. Una vez iniciado el proceso de secado al aire, el cepillo giratorio se separa del perno, y este se seca únicamente mediante un chorro de aire comprimido a alta velocidad.
Por esta razón, el autor mejora el proceso de secado al aire. Tras la limpieza, cuando se inicia el flujo de secado, el cepillo giratorio se acerca al perno y gira a alta velocidad para eliminar el líquido superficial. Tras un tercio del ciclo de secado, el cepillo giratorio se separa del perno, deja de girar y continúa. Los pernos se secan mediante un chorro de aire comprimido a alta velocidad.
La práctica ha demostrado que después de la mejora, el efecto de secado al aire mejora enormemente.
Hora de publicación: 17 de noviembre de 2022
