Karşılaştırma amacıyla, entegre reaktör ana somun dikey temizleme makinesinin en optimal şeması önerilmiştir. Ana cıvatalar ve somunlar yalnızca bir kez kontrol edilip yağlanabilir. Prensip olarak, cıvatayı dikey olarak kaldırma ve yükleme/boşaltma işlevi için bir yayıcı kullanılır. Somun, aktif prensiple takip edilir. Tespit ve diş geliştirme diyagramı oluşturulur, ürün daha az radyoaktif atık içerir ve küçük bir alan kaplar. Bu ekipman nükleer enerji alanında başarıyla uygulanmıştır ve reaktör basınçlı kabının ana cıvatalarının ihtiyaçlarını tam olarak karşılayabilir.
Mevcut bazı temsili RPV ana cıvataları vecevizTemizlik makineleri şunlardır:
(1) CNNC Wuhan Nükleer Enerji İşletme Teknolojisi A.Ş.'nin (bundan sonra CNPO olarak anılacaktır) birinci nesil çamaşır makinesi yatay tiptedir.
(2) Çin Bilimler Akademisi Optoelektronik Teknoloji Enstitüsü yatay temizleme yöntemini benimser ve ekipman entegre edilmiştir.
(3) Çin Nükleer Enerji Araştırma ve Tasarım Enstitüsü dikey temizleme yöntemini benimsemiştir.
1. Araştırma Sorusu
Nükleer santral reaktörünün basınçlı kabı bir süre çalıştıktan sonra, üzerinde yağ lekeleri ve diğer kirlilikler oluşur.ana cıvatalarYüksek sıcaklık ve yüksek basınç ortamında cıvatalar ve somunlar katılaşmıştır. Zamanında temizlenmezlerse, bir yandan diş sıkışmasına neden olabilir, diğer yandan da sonraki servis içi denetimlerin uygulanmasını etkileyerek sinyal anormalliklerine ve yanlış değerlendirmelere yol açabilir. Reaktör basınçlı kap ana cıvatalarının ve somunlarının temizlenmesi, reaktör basınçlı kap ana cıvatalarının uzun süre güvenli ve güvenilir durumda olmasını sağlamak için yapılması gereken işlerden biridir. Bu nedenle, reaktör basınçlı kap ana cıvatalarının ve somunlarının verimli bir şekilde temizlenmesi gereklidir.
Temizleme makinesinin verimliliğini artırmak ve daha az alan gerektiren, daha az atık sıvı üreten ve yüksek güvenlik sağlayan enerji santralinin ihtiyaçlarını karşılamak amacıyla yapılan kapsamlı bir karşılaştırmanın ardından, yüksek entegrasyon sistemine sahip dikey temizleme makinesinin en iyi çözüm olduğu sonucuna varılmıştır.
Bu doğrultuda, daha yüksek otomasyon derecesine sahip RPV ana cıvata ve somun dikey temizleme makinesini bağımsız olarak geliştirdik. Bu makine, tek bir kaldırma işleminde otomatik somun yükleme ve boşaltma, cıvata ve somun temizleme ve hava ile kurutma, ayrıca dişli makine görsel muayenesi ve cıvata yağlama işlemlerini tamamlayabilir.
2. Başlıca Sorunlar
Bu çalışmada, yatay temizleme makinelerinin ortak teknoloji ve bilgi kazanımlarını miras alarak ve temizleme etkisini sağlayarak temizleme süreci optimize edilmiş ve bir RPV ana cıvatası vesomun dikeyDaha yüksek otomasyon derecesine sahip bir temizleme makinesi tasarlanmış ve geliştirilmiştir; özellikle aşağıdaki hususlar dikkate alınmıştır:
(1) Cıvata tertibatının kaldırma yönteminin tasarımı.
(2) Otomatik fındık yükleme ve boşaltma yönteminin tasarımı.
(3) Cıvata ve somunların eş zamanlı dikey temizliğinin gerçekleştirme yöntemi tasarımı.
(4) Dişli makine görüş muayenesinin gerçekleştirme yönteminin tasarımı.
(5) Kontrol sistemi uygulama tasarımı.
3. Araştırma Süreci ve Yöntemi
Ana cıvata ve somun dikey temizleme makinesi, otomatik somun yükleme ve boşaltma, diş temizleme, hava ile kurutma, cıvata dişlerinin makine ile görsel muayenesi ve yağlama fonksiyonlarına sahiptir.
Çamaşır makinesi sistemi oldukça entegre olup, ana yerleşim düzeni şu şekildedir: Cıvata ve somun temizleme ünitesi çamaşır makinesinin ortasında yer alırken, atık sıvıyı çekmek için kullanılan dişli pompa alt kısımda, temizleme sıvısı sirkülasyon sisteminin sıvı depolama tankı ve filtresi ise sol kutuda yer almaktadır. Manyetik pompa, atık sıvı tankı ve pnömatik hava besleme ve egzoz sisteminin fanı ve filtresi de sol kutuda bulunmaktadır. Vida temizleme kutusunun dışında, vida makinesinin görsel muayenesi için bir görüntü yakalama bileşeni monte edilmiştir. Kabinin üst kısmına bir konsol yapısı monte edilmiş olup, konsolun ucuna monte edilen ekran ekipman çalışması için kullanılmaktadır. Cıvata temizleme kutusunun arka tarafında kontrol bileşenlerinin montajı için yer bulunmaktadır. Cıvata temizleme kutusunun önüne sızdırmaz bir kapı monte edilmiş olup, temizleme durumunun gözlemlenmesini kolaylaştırmak için kapıya cam takılmıştır. Sızdırmazlık etkisini sağlamak için kapı 3 noktadan bastırılarak kapatılmıştır (aşağıdaki şekle bakınız).
Bu temizleme makinesinin başlıca avantajları şunlardır:
(1) Tüm işlevler tek bir kaldırma işleminde tamamlanabilir.
(2) Somun otomatik olarak yüklenip boşaltılabilir.
(3) Somunları ve dikey cıvataları aynı anda temizleyin.
(4) Dişli makine görüş denetimi işlevine sahiptir ve dişli geliştirme diyagramı oluşturur.
Aşağıda bu temel avantaj ve işlevlerin uygulama süreci detaylı olarak tanıtılacaktır.
3.1 Cıvata Tertibatının Kaldırılması
Cıvata ve somun tertibatı, özel bir C şeklinde yayıcı vasıtasıyla cıvata saklama sepetinden cıvata ve somun temizleme makinesinin içindeki ana cıvata tepsisine kaldırılır (Şekil 2'ye bakınız).
3.2 Kuruyemişlerin otomatik yüklenmesi ve boşaltılması
(1) Ekipman bileşimi
Somun otomatik yükleme ve boşaltma ünitesi temizleme kutusunun içine entegre edilmiştir. Başlıca cıvata tahrik mekanizması, somun kaldırma mekanizması ve cıvata sıkıştırma mekanizmasından oluşmaktadır.
Cıvata tahrik mekanizması esas olarak ana cıvata tablası ve cıvata tahrik dişli motorundan oluşmaktadır.
Somun kaldırma mekanizması esas olarak bir ana somun sabitleme klipsi, bir tahrik kızağı, bir takip kızağı, bir trapez vida, bir kılavuz optik eksen ve bir vida tahrik motorundan oluşmaktadır.
Saplama sıkıştırma mekanizması, kutudaki ana vida kelepçesini sabitlemek için kullanılır. İki yarım dairesel yaydan oluşan bir sıkıştırma yapısıdır ve temizleme kutusunun iç çerçevesine monte edilir.
(2) İşlevsel gerçeklik
Somun takma ve çıkarma cıvataları, somunlar, aktif mekanizma, dişlinin hasar görmemesini sağlayabilir. Aynı zamanda kullanıcılar eş zamanlı olarak
Somunun sökülme işlemi aşağıdaki gibidir:
Ana cıvata saat yönünün tersine döner, iğne döner, somun döner, iğne döner ve ardından çevresel yönde döner, sadece döner ve sadece dönüş yönünde hareket edebilir, eksen boyunca hareket ederken, hareket kılavuzu yükselir ve çubuk dönüşü sağlar, Motor motor motor motor motor kaydırıcı kaydırıcı kaydırıcı aynı aynı aynı aynı aynı yükselir yükselir yükselir yükselir yükselir, iki pasif kaydırıcı kaydırıcı döner döner döner döner döner döner döner döner döner döner iki kaydırıcı kaydırıcı döner döner döner döner somunun ilk dişine darbeyi önlemek için döner ve döner.
Somun, dişli kısımdan ayrılır, ana cıvata döner, aktif dönüş ve hareket gerçekleşir ve ardından kayar blok ile temas noktasına baskı uygulanır, itme işlemi devam eder, kayar blok itme işlemi devam eder. Böylece ana somunun otomatik sökme işlemi tamamlanmış olur.
Programı kurdum ve programı da kurdum.
Temizleme işlemi esas olarak ana somunun iç diş temizliği ve ana cıvatanın üç aşamalı dış diş temizliği olmak üzere ikiye ayrılır. Ana somun doğrudan ana cıvatanın üzerinde bulunduğundan, temizleme sıvısının ana somundan aşağı akarak temizlenen cıvataları kirletmesini önlemek için, cıvata ve somunların temizliği tamamlandıktan sonra cıvatalara durulama işlemi eklenir.
(1)Fındık temizliği
Somun temizleme işlemi esas olarak somun temizleme fırçası ve somun kaldırma mekanizmasının işbirliğiyle tamamlanır. Somun temizleme fırçası ve tahrik motoru, temizleme makinesinin üst kapağına monte edilmiştir.
Somun temizleme fırçası esas olarak bir temizleme fırçası başlığı, bir ana mil ve bir destek silindirinden oluşur. Temizleme fırçası başlığı merkezkaç bir yapıya sahiptir. Dönmediği zaman, temizleme fırçasının dış çapı somunun iç çapından daha küçüktür. Fırça başlığı döndüğünde, merkezkaç kuvvetinin etkisiyle fırça sabitleme yuvası açılır ve sabitleme yuvasına monte edilen naylon fırça somunun iç diş yüzeyine yaklaşır.
Somun temizlenmeden önce, somun kaldırma mekanizması kullanılarak somun yukarı kaldırılır ve temizleme fırçası başlığına yerleştirilir, ardından somun temizleme fırçası tahrik motoru çalıştırılarak temizleme fırçası başlığı döndürülür. Fırça başlığı dönerken, ana somun kaldırma mekanizmasının tahrikiyle yukarı ve aşağı hareket ederek tüm dişli bölümü temizlenir.
(2)Cıvata temizliği
Cıvata temizleme ünitesi esas olarak bir silindir fırça tertibatı, bir silindir fırça salınım mekanizması, bir ana cıvata sabitleme tertibatı ve bir ana cıvata tahrik tertibatından oluşmaktadır. Silindir fırça tertibatı, silindir fırça salınım çubuğu vasıtasıyla salınım silindirinin piston çubuğuna bağlanır. Silindir fırça silindirinin piston çubuğu dışarı itildiğinde, silindir fırça tertibatı ana cıvatanın dişli bölümüne yakın bir şekilde salınır ve geri çekildiğinde, silindir fırça tertibatı ana cıvatadan uzaklaşır. Silindir fırça tahrik motoru, kayış kasnağı vasıtasıyla silindir fırçayı döndürür.
Ana cıvataları temizlerken, ana cıvata tahrik motoru tepsideki ana cıvataları döndürür, salınım silindiri rulo fırça tertibatını ana cıvatanın üç segmentli dişine yaklaştırır, rulo fırça tahrik motorunu çalıştırır ve rulo fırça ana cıvatanın yüzeyine karşı döner. Böylece ana cıvatalar temizlenebilir.
Temizleme işlemi sırasında, temizleme sıvısı sirkülasyon sistemi temizleme sıvısını sıvı püskürtme borusuna iletir ve sıvı püskürtme borusuna takılan çok sayıda nozul, temizleme sıvısını cıvata yüzeyine eşit şekilde püskürtür.
4. Sorunlar ve Çözümler
Araştırma ve tasarım sürecinde, ekipmanın performansını doğrulamak amacıyla, ekipman üretildikten sonra cıvata ve somun simülasyon gövdesi ile çok sayıda test yapılmış ve bu süreçte bazı sorunlar tespit edilerek bunlara yönelik çözümler üretilmiştir.
(1) Temizlik kutusunun sızıntısı
Ekipman dikey bir yapıya sahip olduğundan, bu durum kutunun sızdırmazlığı konusunda daha yüksek gereksinimler ortaya koymaktadır. Temizleme işlemi sırasında, temizleme sıvısının bir kısmının hava geçirmez kapının iç tarafına ve çerçeveye sıçradığı ve ardından aşağı doğru akarak sızıntıya neden olduğu tespit edilmiştir. Bu konuda aşağıdaki adımlar atılmıştır:
(2) Tüm temizleme ve hava ile kurutma işlemi boyunca, temizleme kutusundaki hava basıncının atmosfer basıncından düşük ve negatif basınç durumunda olmasını sağlamak için fan her zaman emme durumundadır; bu, kutudaki atık sıvı ve atık gazın taşmasını etkili bir şekilde önler ve operatörlerin güvenliğini tam olarak garanti eder.
(3) Temizleme kutusunun sızdırmaz kapısının içindeki paslanmaz çelik parçaların yüzeyine süper hidrofobik bir kaplama püskürtülür ve kapı camı da hidrofobik işlemden geçirilir, böylece temizleme işlemi sırasında sızdırmaz kapıya sıçrayan su damlacıkları kapı paneline ve cama yapışmaz, böylece kapı panelindeki artık su damlacıklarının düşme sorunu iyileştirilir.
(2) Cıvata kayması fenomeni
Başlangıçta, ana cıvata yuvası, metal parçalara kauçuk plakaların yapıştırılmasıyla oluşturulan yapısal bir forma sahiptir. Sürüş torku çok büyük olduğunda, kauçuk ve cıvataların alt kısmı kayarak koruyucu bir rol oynar.
Devreye alma işleminin ilk aşamasında temizleme ortamı olarak su kullanılmış ve ana cıvatanın sıkma etkisi iyi olmuştur; daha sonraki aşamada, temizleme ortamı nükleer santrallerde fiilen kullanılan temizleme sıvısıyla değiştirildikten sonra, ana cıvatanın sıkılamadığı ve kaydığı tespit edilmiştir. Yapılan analiz sonucunda, temizleme sıvısının yağlayıcı etkisi nedeniyle orijinal cıvata sıkma yönteminin geçersiz olduğu belirlenmiştir.
Ana cıvata tablasındaki metal parçalara kauçuk plaka yapıştırma yapısı iptal edilerek, ana cıvata tablasına doğrudan 4 adet küresel piston monte edilmiştir. Ana cıvata sürüldüğünde, 2 adet küresel piston ana cıvatanın altındaki oluğa kayarak ana cıvatanın sürülmesini sağlar; eğer sürme torku çok büyükse, koruma da sağlanabilir. Aynı zamanda, ana cıvata sürme servo motoru da tork koruması ile donatılmıştır. Ana cıvata sürme torku ayarlanan değeri aştığında, durur ve alarm verir.
(4) Hava kurutma etkisi iyi değil
Hata ayıklama işleminden sonra, cıvataların tamamen hava ile kurutulmadığını ve etkinin iyileştirilmesi gerektiğini tespit ettik.
Ekipmanın hava ile kurutma sürecini inceleyerek, devreye alma işleminin ilk aşamasında, cıvata silindir fırçasının yalnızca cıvatanın yüzeyindeki lekeleri temizlemek için cıvataya yaklaştığı ve yüksek hızda döndüğü tespit edilmiştir. Hava ile kurutma işlemi başladıktan sonra, cıvata silindir fırçası cıvatadan uzaklaşır ve cıvata yalnızca yüksek hızlı basınçlı hava jetiyle kurutulur.
Bu nedenle yazar, hava ile kurutma işlemini iyileştirmiştir. Temizleme işleminden sonra, hava ile kurutma akışı başladığında, silindir fırça cıvataya yaklaşır ve ardından yüzeydeki sıvıyı uzaklaştırmak için yüksek hızda döner. Hava ile kurutma döngüsünün 1/3'ünden sonra, cıvata silindir fırçası cıvatadan ayrılır ve dönmeyi durdurur, ardından cıvatalar yüksek hızlı basınçlı hava jeti ile kurutulmaya devam eder.
Uygulama, iyileştirme sonrasında hava ile kurutma etkisinin büyük ölçüde arttığını kanıtlamıştır.
Yayın tarihi: 17 Kasım 2022
