Комплекс обладнання полярного крана

Реферат: Комплекс обладнання полярного крана містить розміщений над герметичною оболонкою реактора міст з ходовими візками, вантажний візок із змонтованим на ньому механізмом підйому вантажів, електроприводи механізмів головного підйому вантажу, пересування моста і візків, електричні кабелі полярного крана з кабельним коробом, що виводить останні в центральну точку купола перекриття, систему керування та кругову підкранову колію з монорейкою і з механізмами регулювання геометрії останнього в радіальному та вертикальному напрямках. Додатково містить інформаційно-вимірювальну систему контролю геометрії підкранової монорейки полярного крана, який експлуатується в реакторному залі АЕС з атомним реактором типу ВВЕР, яка виконана із лазерного пристрою для геодезичної зйомки геометрії підкранової колії з монорейкою, системи високоточних електричних приводів для керування напрямком лазерного променя у вертикальній і горизонтальній площинах, спеціалізованого промислового контролера для управління високоточними електроприводами, пристрою управління процесом сканування, тонкого клієнта, з дисплеєм для відображення результатів вимірювання і стану сканера, та точки доступу. При цьому стаціонарне розміщення обладнання інформаційно-вимірювальної системи контролю геометрії підкранової монорейки полярного крана, який експлуатується в реакторному залі АЕС з атомним реактором типу ВВЕР, виконане на рівні купола перекриття над полярним краном в області, що максимально наближена до центральної осі герметичної оболонки реактора, у вигляді кільцевої монорейки з можливістю кругового руху по ньому лазерного пристрою для геодезичної зйомки геометрії підкранової колії з монорейкою. UA 110538 U (54) КОМПЛЕКС ОБЛАДНАННЯ ПОЛЯРНОГО КРАНА UA 110538 U UA 110538 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель стосується підйомно-транспортного обладнання, а саме спеціальних мостових кранів кругової дії, які працюють в інженерних спорудах, що мають циліндричну форму типу реакторних відділень на атомних електростанціях, зокрема під куполом реакторного відділення атомної електростанції з реакторами типу ВВЕР. Відомий мостовий кран опорний електричний кругової дії, що містить міст у вигляді двох паралельних головних балок, з'єднаних між собою в раму кінцевими (торцевими) балками, встановлені на мосту ходові візки, вантажний візок із змонтованим на ньому механізмом підйому вантажів і допоміжні конструкції для обслуговування самого крана і споруди в цілому. Кінцеві балки моста, на яких встановлені колеса ходових візків механізму пересування крана, спираються на підкранову монорейку, що встановлена на спорудженні, яке обслуговується, причому підкранова монорейка виконана круговою і забезпечує обертання моста крана щодо осі споруди, крім того, портал з підйомним пристроєм забезпечений балкою зігнутої форми, один кінець якої жорстко прикріплений до однієї з кінцевих балок, а другий її кінець спирається на верхню платформу порталу за допомогою стійки, при цьому балка обладнана опорними площадками для обслуговуючого персоналу, змонтованими з можливістю досяжності обслуговуючим персоналом будь-якої точки внутрішньої поверхні купола реакторного відділення (див. патент Російської Федерації на корисну модель № 62100, МПК В66С17/06, 2007 p.). Однак, в даній конструкції мостового крана кругової дії не передбачена можливість перевірки геометрії монорейки, а отже є лише можливість перевірки геометрії монорейки методами геодезичної зйомки оптичними приладами (далекоміри, нівеліри тощо). Результати вимірювань заносять в спеціальний журнал. Далі за результатами обробки отриманих числових значень будують графік радіальних і вертикальних відхилень. На підставі результатів вимірювань приймають рішення про необхідність коригування геометрії монорейки за допомогою регульованих кріплень. Зазвичай геодезичну зйомку проводять безпосередньо в зоні обслуговування підкранової колії. Альтернативно вимір може виконуватися з пультового крана або з позначки 36,6 м за допомогою переносного пульта управління інформаційновимірювальної системи. Таким чином, вимір із зони обслуговування підкранової колії виконується при коригуванні підкранової колії. Для виконання зйомки на відомій відстані від умовної осі герметичної оболонки реактора встановлюють спеціальну конструкцію, на якій розташовують геодезичне обладнання та фахівця метрологічної служби АЕС, що виконує зйомку. При цьому визначення радіальних і вертикальних відхилень вимагає точного встановлення спеціальної конструкції для розміщення вимірювального обладнання, правильність вимірювань залежить від кваліфікації та безпомилкової роботи фахівця метрологічної служби АЕС, що виконує вимірювання, виникають складності в проведенні "ручного" аналізу отриманих даних і виявленні тенденцій у відхиленнях геометрії шляхом аналізу накопичених результатів вимірювань, виникає необхідність повторної установки спеціальної конструкції і геодезичного обладнання для проведення контрольних вимірів після усунення відхилень в геометрії монорейки. Також при проведенні геодезичної зйомки виконання основних технологічних операцій з підйому і переміщенню вантажів краном неможливо. Задачею даної корисної моделі є створення комплексу обладнання полярного крана, що забезпечить вимірювання геометричних параметрів підкранової монорейки з високою точністю з автоматизованою обробкою результатів вимірювань і наданням інформації обслуговуючому персоналу ділянки вантажопідйомних механізмів АЕС в зручному вигляді з одночасним скороченням часу простою полярного крана при виконанні геодезичної зйомки підкранової монорейки. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в комплексі обладнання полярного крана, що містить розміщений над герметичною оболонкою реактора міст з ходовими візками, вантажний візок із змонтованим на ньому механізмом підйому вантажів, електроприводи механізмів головного підйому вантажу, пересування моста і візків, електричні кабелі полярного крана з кабельним коробом, що виводить останні в центральну точку купола перекриття, систему керування та кругову підкранову колію з монорейкою і з механізмами регулювання геометрії останнього в радіальному та вертикальному напрямках, відповідно до корисної моделі, додатково містить інформаційно-вимірювальну систему контролю геометрії підкранової монорейки полярного крана, який експлуатується в реакторному залі АЕС з атомним реактором типу ВВЕР, яка виконана із лазерного пристрою для геодезичної зйомки геометрії підкранової колії з монорейкою, системи високоточних електричних приводів для керування напрямком лазерного променя у вертикальній і горизонтальній площинах, спеціалізованого промислового контролера для управління високоточними електроприводами, пристрою управління процесом сканування, тонкого клієнта, з дисплеєм для відображення результатів вимірювання і стану 1 UA 110538 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 сканера, та точки доступу, причому стаціонарне розміщення обладнання інформаційновимірювальної системи контролю геометрії підкранової монорейки полярного крана, який експлуатується в реакторному залі АЕС з атомним реактором типу ВВЕР, виконане на рівні купола перекриття над полярним краном в області, що максимально наближена до центральної осі герметичної оболонки реактора, у вигляді кільцевого монорельса з можливістю кругового руху по ньому лазерного пристрою для геодезичної зйомки геометрії підкранової колії з монорейкою. Крім цього, лазерний пристрій для геодезичної зйомки геометрії підкранової колії з монорейкою може бути виконаний у вигляді об'ємного сканера, що побудований на базі високоточного лазерного далекоміра, а з'єднання тонкого клієнта з інформаційновимірювальною системою контролю геометрії підкранової монорейки полярного крана, який експлуатується в реакторному залі АЕС з атомним реактором типу ВВЕР, може бути виконане за допомогою радіоканалу. Забезпечення комплексу обладнання полярного крана інформаційно-вимірювальною системою контролю геометрії підкранової монорейки полярного крана, який експлуатується в реакторному залі АЕС з атомним реактором типу ВВЕР, яка виконана із лазерного пристрою для геодезичної зйомки геометрії підкранової колії з монорейкою, системи високоточних електричних приводів для керування напрямком лазерного променя у вертикальній і горизонтальній площинах, спеціалізованого промислового контролера для управління високоточними електроприводами, пристрою управління процесом сканування, тонкого клієнта, з дисплеєм для відображення результатів вимірювання і стану сканера, та точки доступу, причому стаціонарне розміщення обладнання інформаційно-вимірювальної системи контролю геометрії підкранової монорейки полярного крана, який експлуатується в реакторному залі АЕС з атомним реактором типу ВВЕР, виконане на рівні купола перекриття над полярним краном в області, що максимально наближена до центральної осі герметичної оболонки реактора, у вигляді кільцевої монорейки з можливістю кругового руху по ньому лазерного пристрою для геодезичної зйомки геометрії підкранової колії з монорейкою, дозволяє визначати радіальні і вертикальні відхилення кругової підкранової колії з монорейкою з високою точністю, причому забезпечується автоматизована обробка результатів вимірювань, в реальному часі надається отримана інформація обслуговуючому персоналу в зручному вигляді, який цю інформацію може оперативно використовувати для корекції кругової підкранової колії з монорейкою. Одночасно скорочується час простою полярного крана. Використання пропонованого комплексу обладнання полярного крана дозволяє забезпечити наступний технічний результат: досягається можливість забезпечення вимірювання геометричних параметрів підкранового монорельса з високою точністю з автоматизованою обробкою результатів вимірювань; забезпечується можливість оперативного надання інформації про стан підкранової монорейки обслуговуючому персоналу ділянки вантажопідйомних механізмів АЕС; забезпечується можливість оперативної корекції персоналом підкранової колії з монорейкою полярного крана; скорочується час простою полярного крана при виконанні вимірювання геометричних параметрів підкранової монорейки. Крім цього: відпадає необхідність повторної установки спеціальної конструкції і геодезичного обладнання для проведення контрольних вимірів після усунення відхилень в геометрії монорейки; забезпечується можливість проведення геометрії монорейки в будь-який час без зупинки роботи полярного крана в реакторному залі АЕС; обладнання, що використовується для надання інформації про геометрію підкранової монорейки обслуговуючому персоналу, постійно знаходиться в готовому до роботи стані. На фіг. 1 зображений комплекс обладнання полярного крана, вигляд збоку, на фіг. 2 - вигляд зверху на полярний кран, на фіг. 3 - структурна схема інформаційної системи про стан монорейки, на фіг. 4 - математичні основи вимірювань. Комплекс обладнання полярного крана містить розміщений над герметичною оболонкою 1 реактора міст 2 з ходовими візками 3, вантажний візок 4 із змонтованим на ньому механізмом підйому вантажів 5, електроприводи механізмів головного підйому вантажу, пересування моста і візків, електричні кабелі 6 полярного крана з кабельним коробом 7, що виводить останні в центральну точку купола перекриття 8, систему керування та круговий підкранову колію з монорейкою 9 і з механізмами регулювання геометрії останнього в радіальному та вертикальному напрямках та інформаційно-вимірювальну систему контролю геометрії 2 UA 110538 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 підкранової монорейки полярного крана, який експлуатується в реакторному залі АЕС з атомним реактором типу ВВЕР, 10. Остання містить лазерний пристрій 11 для геодезичної зйомки геометрії підкранової колії з монорейкою, системи високоточних електричних приводів для керування напрямком лазерного променя у вертикальній 12а і горизонтальній площинах 12, спеціалізованого промислового контролера 13 для управління високоточними електроприводами за допомогою спеціальної електричної лінії зв'язку 14, пристрою управління процесом сканування 15, тонкого клієнта 16 з дисплеєм для відображення результатів вимірювання і стану сканера, та точки доступу 17, причому лазерний пристрій 11 для геодезичної зйомки геометрії підкранової колії з монорейкою зв'язаний з пристроєм управління процесом сканування 15 за допомогою промислової мережі передачі даних 18. Стаціонарне розміщення обладнання 19 інформаційно-вимірювальної системи контролю геометрії підкранової монорейки полярного крана, який експлуатується в реакторному залі АЕС з атомним реактором типу ВВЕР, виконане на рівні купола перекриття 8 над полярним краном в області, що максимально наближена до центральної осі 20 герметичної оболонки 1 реактора, у вигляді кільцевої монорейки 21 з можливістю кругового руху по ньому лазерного пристрою 11 для геодезичної зйомки геометрії підкранової колії з монорейкою 9. Перевірку геометрії підкранової колії з монорейкою в реакторному залі АЕС проводять наступним чином. Полярний кран фіксують у визначеному протоколом положенні, наприклад в стані, що представлений на фіг. 2. Сканування проводять з купола перекриття 8 з кільцевої монорейки 21 за допомогою обладнання 19. Привід горизонтального переміщення 12 встановлює лазерний пристрій 11 в попередньо задану позицію в горизонтальній площині. Далі відбувається процес сканування підкранової колії з монорейкою 9 у вертикальній площині за допомогою приводу вертикального переміщення 12а. Управління електроприводами 12 і 12а здійснюється за допомогою спеціалізованого промислового контролера 13 за допомогою спеціальної електричної лінії зв'язку 14. Потім відбувається переміщення в наступну позицію в горизонтальній площині і сканування повторюється. Управління процесом сканування здійснюється як з пультової полярного крана, так і оператором безпосередньо з підкранової колії з монорейкою 9. Управління здійснюється за допомогою тонкого клієнта 16 (промислового КПК, оснащеного дисплеєм для відображення результатів вимірювання і стану сканера). Тонкий клієнт 16 з'єднаний з інформаційно-вимірювальною системою контролю геометрії підкранової омонорейки полярного крана, який експлуатується в реакторному залі АЕС з атомним реакторм типу ВВЕР, за допомогою радіоканалу. Точка доступу 17 розміщується над краном в місці виходу кабелів крана з кабельного короба і в безпосередній близькості від конструкції інформаційно-вимірювальної системи. Місце розміщення точки доступу рівновіддалене від підкранової колії. При зазначеному розміщенні відстань до тонкого клієнта, що знаходиться у оператора в зоні обслуговування підкранової колії, мінімальна. Точка доступу використовується тільки в разі проведення вимірювань із зони обслуговування підкранової колії з використанням тонкого клієнта. При роботі з переносного пульта управління використовується дротове з'єднання. Під герметичною оболонкою розуміється оббудування реакторного блока, що включає в себе, в тому числі, позначку 36,6 м. Результати вимірювань передаються в електронну обчислювальну машину 15 (далі по тексту - ЕОМ) за допомогою промислової мережі передачі даних 18. Області М, В, С, D на фіг. 2 доступні для сканування в зображеному положенні моста 2 і візків полярного крана. Для сканування областей F, G, К, N необхідно перемістити міст 2 за годинниковою або проти годинникової стрілки і продовжити сканування. Результати обробки вимірювань у вигляді полярних координат кожної точки виміру поміщаються в таблицю бази даних. Далі дані вимірювань можуть бути представлені у вигляді графіків і відображені на дисплеї ЕОМ або КПК, а, також виведені на друк. Дивлячись на результати вимірювань, оператор в режимі реального часу може проводити коригування геометрії підкранової колії з монорейкою в радіальному та вертикальному напрямках. Математичні основи вимірювань. Розглянемо фіг. 4. На ній: відрізок АВ=1 - результат вимірювання відстані лазерним пристроєм 11; OA=r - відомий радіус шляху переміщення лазерним пристроєм 11; α - кут нахилу лазерного пристрою 11 до горизонтальної площини, дорівнює куту нахилу візка лазерного пристрою 11. Задача полягає у визначенні відрізка О 1В=L, який є відстанню від центральної осі 20 герметичної оболонки 1 до підкранової монорейки 9 і відрізка О 1O=Н, який є відстанню від горизонтальної площини монорейки 21 лазерного пристрою 11 до підкранової монорейки 9. OABO1 - прямокутна трапеція, у якій кут OO1В=90°. Побудуємо відрізок AA1=OO1. Розглянемо прямокутний трикутник AA1B, у якому кут АА1В=90°, а кут А1АВ=90°-α. 3 UA 110538 U 1 sin  1  sin 90      cos   1    cos   ; O11  OA  r  O1  L  r    cos   L  r    cos  ; 1  cos  1  cos 90      sin    . Отже: L  r    cos  5 10 15 20 25 30 35 40     sin  . Обчислення L, Н і заповнення бази даних виконує спеціальне програмне забезпечення. Таким чином, в одному записі бази даних записані наступні значення: 1) кут повороту лазерного пристрою 11 в горизонтальній площині щодо центральної осі герметичної оболонки 20 (на фіг. 4 не показаний); 2) кут нахилу лазерного пристрою 11 до горизонтальної осі; 3) L - відстань від центральної осі герметичної оболонки 20 до підкранової монорейки 9; 4) Н - відстань від горизонтальної площини кільцевої монорейки 21 лазерного пристрою 11 до підкранової монорейки 9. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Комплекс обладнання полярного крана, що містить розміщений над герметичною оболонкою реактора міст з ходовими візками, вантажний візок із змонтованим на ньому механізмом підйому вантажів, електроприводи механізмів головного підйому вантажу, пересування моста і візків, електричні кабелі полярного крана з кабельним коробом, що виводить останні в центральну точку купола перекриття, систему керування та кругову підкранову колію з монорейкою і з механізмами регулювання геометрії останнього в радіальному та вертикальному напрямках, який відрізняється тим, що додатково містить інформаційно-вимірювальну систему контролю геометрії підкранової монорейки полярного крана, який експлуатується в реакторному залі АЕС з атомним реактором типу ВВЕР, яка виконана із лазерного пристрою для геодезичної зйомки геометрії підкранової колії з монорейкою, системи високоточних електричних приводів для керування напрямком лазерного променя у вертикальній і горизонтальній площинах, спеціалізованого промислового контролера для управління високоточними електроприводами, пристрою управління процесом сканування, тонкого клієнта, з дисплеєм для відображення результатів вимірювання і стану сканера, та точки доступу, причому стаціонарне розміщення обладнання інформаційно-вимірювальної системи контролю геометрії підкранової монорейки полярного крана, який експлуатується в реакторному залі АЕС з атомним реактором типу ВВЕР, виконане на рівні купола перекриття над полярним краном в області, що максимально наближена до центральної осі герметичної оболонки реактора, у вигляді кільцевої монорейки з можливістю кругового руху по ньому лазерного пристрою для геодезичної зйомки геометрії підкранової колії з монорейкою. 2. Комплекс обладнання полярного крана за п. 1, який відрізняється тим, що лазерний пристрій для геодезичної зйомки геометрії підкранової колії з монорейкою виконаний у вигляді об'ємного сканера, що побудований на базі високоточного лазерного далекоміра, а з'єднання тонкого клієнта з інформаційно-вимірювальною системою контролю геометрії підкранової монорейки полярного крана, який експлуатується в реакторному залі АЕС з атомним реактором типу ВВЕР, виконане за допомогою радіоканалу. 4 UA 110538 U 5 UA 110538 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6