FR2651363A1 - Dispositif de serrage controle a distance d'un ecrou d'une broche de positionnement d'un tube-guide des equipements internes d'un reacteur nucleaire a eau sous pression. - Google Patents

Abstract

Le dispositif de serrage automatique contrôlé à distance comporte un support (31) ayant des moyens de guidage horizontaux (31c) dans une direction radiale par rapport au tube-guide (1), disposé latéralement par rapport au socle (20) du poste d'interventlon à sec sur lequel est placé le tube-guide (1). Un chariot (32) est monté mobile sur les moyens de guidage (31c). Des moyens de déplacement (38) sont associés au chariot (32) pour réaliser son déplacement dans un sens et dans l'autre dans la direction radiale du tube-guide (1). Un porte outil (34, 36) est monté mobile dans la direction verticale sur le chariot (32). L'outillage de serrage (37) proprement dit comporte un moteur et un ensemble de pignons réducteurs montés sur le porte-outil (34, 36). L'ensemble de pignons comporte un pignon de sortie à axe vertical ayant une surface extérieure constituant un embout de serrage de I'écrou de la broche du tube-guide (1). Un moyen de mesure de la réaction exercée sur une partie (36) du porte-outil, lors du serrage de l'écrou, permet de régler le couple de serrage de cet outil.

Description

L'invention concerne un dispositif de serrage contrôlé a distance d'un écrou d'une broche de positionnement d'un tube-guide des équipements internes supérieurs d'un réacteur nucléaire à eau sous pression.

Dans les réacteurs nucléaires à eau sous pression, les équipements internes supérieurs sont disposés à l'intérieur de la cuve, au-dessus du coeur du réacteur. Ces équipements internes supérieurs comportent en particulier des tubes-guides verticaux de grande longueur permettant le guidage des barres de commande.

Ces tubes-guides sont disposés à la verticale de certains assemblages du coeur dans lesquels on déplace les barres de commande pour le contrôle de la réactivité du réacteur. Ces tubes assurent également le guidage des barres de commande lors de leur retombée sous I'effet de la pesanteur, à intérieur des assemblages en position d'insertion maximale lors d'un arrêt d'urgence du réacteur.

Les tubes-guides sont disposés dans une structure constituée par deux plaques horizontales dont I'une, à la partie inférieure des équipements internes est constituée par la plaque supérieure de coeur du réacteur et dont I'autre constitue la plaque support des équipements internes supérieurs. Ces deus plaques sont reliées entre elles par des entretoises et comportent des ouvertures pour le passage des tubes-guides.

Les tubes-guides sont constitués de deux parties indépendantes placées dans le prolongement I'une de I'autre, dans la direction axiale, c'est-à-dire dans la direction verticale.

La partie inférieure de ces tubes-guides qui comporte en particulier les moyens de guidage continus des barres de commande repose, par sa partie inférieure.

sur la plaque supérieure de coeur. Sur la bride constituant la base de cette partie inférieure sont fixées des broches de guidage comportant une partie à déformation élastique saillante vers le bas qui vient s'engager dans une ouverture prévue dans la plaque supérieure de coeur.

Les tubes-guides sont ainsi maintenus en position fixe par rapport à la plaque supérieure et aux assemblages du coeur du réacteur.

La partie inférieure des tubes-guides porte également une bride à son extrémité supérieure destinée à venir reposer sur la plaque de support des équipements internes. La partie supérieure du tube-guide comporte une bride, à son extrémité inférieure, qui vient reposer sur la plaque support des équipements internes au-dessus de la bride de la partie inférieure du tube-guide.Des vis d'assemblage permettent de relier les deux parties du tube-guide à la plaque support et de relier les deux parties entre elles de façon à ce quelles soient disposées dans le prolongement I'une de outre
Pendant les rechargements du réacteur nucléaire en assemblages combustibles, lors de certaines opérations d'entretien ou de réparation sur le réacteur, les équipements internes supérieurs dans leur totalité sont sortis de la cuve, la piscine du réacteur et la cuve étant remplies d'eau. Les équipements internes supérieurs sont disposés dans un poste de stockage, à l-in- térieur de la piscine du réacteur nucléaire.Diverses opérations de contrôle et d-entretien des équipements internes sont possibles, lorsque ces équipements internes sont disposés dans leur zone de stockage.

En particulier, dans les opérations de contrôle des équipements internes supérieurs, on utilise une machine de contrôle comportant un détecteur à ultrasons qu'on peut déplacer sous les équipements internes, sur le fond de la piscine du reacteur pour le contrôle des broches de guidage disposées à l~intérieur des ouvertu res de la plaque supérieure de coeur du réacteur. Un tel dispositif est décrit dans le FR-A-2.495,816.

On a pu déceler ainsi certains défauts des broches de guidage qui peuvent nécessiter leur remplacement.

On a proposé dans le FR-A-2.531 563, un procédé et un dispositif de remplacement des broches de guidage d'un tube-guide des équipements internes supérieurs d-un réacteur nucléaire à eau sous pression dans lequel on réalise, dans un premier temps, une liaison par une tige centrale entre les deux parties du tubeguide, puis un démontage des liaisons entre le tubeguide et la plaque supérieure des équipements internes.

Le tube-guide dans son ensemble peut être transporté dans un poste d'intervention à sec où sont réalisées successivement les diverses opérations permettant de realiser le changement de I'une ou des deux broches de guidage du tube-guide.

Le poste d-intervention à sec comporte un socle central sur lequel on vient faire reposer le tubeguide par I'intermédiaire de sa bride inférieure portant les broches de guidage. Le socle central du poste d-in- tervention peut etre mis en rotation autour d'un axe vertical qui correspond à laxe du tube-guide en position au poste d-intervention On peut ainsi présenter les broches de guidage successivement au niveau de chacun des postes de travail permettant d'assurer la mise en oeuvre de I'une des opérations successives du procédé de remplacement des broches de guidage
Les broches de guidage comportent une partie inférieure saillante en-dessous de la bride du tubeguide constituée de deux branches élastiques séparées par une fente, cette partie inférieure etant destinée à venir s'engager dans une ouverture correspondante de la plaque supérieure de coeur, pour la mise en place précise du tube-guide.

La broche de guidage comporte également une partie supérieure filetée dont une partie au moins est saillante par rapport à la face supérieure de la bride du tube-guide. La broche de guidage est fixée sur la bride par I'intermédiaire d'un écrou qui est vissé sur la partie supérieure filetée de la broche et qui vient s'engager dans un embrèvement usine dans la bride du tube-guide, dans une position coaxiale par rapport à I'ouverture à axe vertical de la bride dans laquelle est fixée la broche de guidage.

A l~intérieur de écrou est placée une rondelle de blocage comportant un tenon en saillie venant s'engager dans une fente diamétrale prévue à lextrémité de la partie filetée de la broche.

Une goupille est également placée à l-inté- rieur de écrou de manière à être solidaire de cet écrou en rotation. Le blocage de la broche sur la bride du tube-guide, après serrage de écrou est assuré par un ou plusieurs points de soudure assurant la jonction entre la goupille et la rondelle de blocage.

Pour effectuer le démontage d"ue broche d'un tube-guide, il est tout d'abord nécessaire de supprimer la liaison entre la rondelle et la goupille de blocage, cette opération étant realisée par étincelage au niveau dun premier poste de travail de la station d'interven- tion à sec sur le tube-guide.

La broche défectueuse et son écrou sont alors separés de la bride du tube-guide et évacués.

Après différentes opérations de nettoyage et d'usinage de louverture de la bride, on vient placer un écrou muni de ses moyens de blocage dans I'embrèvement de la bride du tube-guide et une broche est engagée dans I'ouverture de la bride, pour venir en prise avec i écrou.

On effectue alors le serrage de écrou au couple voulu, jusqu'au moment où les éléments de blocage sont dans leur position d'assemblage.

On réalise alors le soudage d'immobilisation entre la goupille et la rondelle de blocage de la broche.

Le tube-guide comporte une enveloppe tubulaire fixée à la bride, à sa partie inférieure, et comportant des ouvertures permettant sa mise en équipression à l intérieur du réacteur.

De plus, cette enveloppe comporte des ouvertures au niveau de chacune des broches de guidage, ces ouvertures permettant d'accède latéralement aux broches de guidage, lorsque le tube-guide est disposé sur le poste d'intervention à sec.

Le poste d'intervention comporte des parois de protection biologique des opérateurs qui doivent intervenir au niveau des broches de guidage pour réaliser certaines des opérations mentionnées ci-dessus de manière manuelle.

La partie inférieure des tubes-guides qui se trouve dans le reacteur juste au-uessus du coeur est en effet fortement irradiée.

Malgré la présence de moyens de protection, les opérateurs sont exposés à des doses d irradiation relativement fortes et la présence de moyens de protection complique les opérations successives à effectuer sur les broches de guidage.

En outre, il est difficile assurer un serrage des écrous des broches, de manière parfaitement reproductible, à un couple parfaitement détermine
Le but de I'invention est donc de proposer un dispositif de serrage contrôlé à distance dun écrou dJune broche de positionnement d'un tube-guide des équipements internes supérieurs d'un réacteur nucléaire à eau sous pression, le tube-guide comportant une bride à I'une de ses extrémités, dans laquelle sont fixées deux broches de positionnement en des positions diamétralement opposes, par I'intermédiaire d'un écrou engagé et serré sur une partie filetée de la broche saillante par rapport à une surface de la bride et introduit dans un embrèvement de la bride coaxial à une ouverture de traversée de la bride dans laquelle est placée la broche de positionnement et le serrage de écrou étant réalisé avec le tube-guide en position verticale reposant par sa partie inférieure sur un socle, dans un poste d intervention à sec, chacune des broches de positionnement du tube-guide étant accessible latéralement à travers une ouverture de la paroi latérale du tube-guide, ce dispositif permettant doeviter la presence d'opérateurs dans la zone irradiee voisine de I'extrémite inférieure du tube-guide et d'effectuer, de manière automatique, le serrage de écrou de fixation de la broche de positionnement, à un couple parfaitement déterminé.

Dans ce but, le dispositif suivant l invention comporte : - un support disposé à proximité du socle du poste d'intervention à sec, ce support comportant des moyens de guidage horizontaux dans une direction radiale par rapport au tube-guide, - un chariot monté mobile sur les moyens de guidage, - des moyens de déplacement du chariot sur les moyens de guidage1 - un porte-outil monté mobile sur des moyens de guidage verticaux porté par le chariot et un moyen de déplacement du porte-outil dans la direction verticale vers le haut et vers le bas, - un moteur et un ensemble de pignons réducteurs montés sur le porte-outil comportant un pignon de sortie à axe vertical ayant une surface extérieure prismatique correspondant à la forme d'une partie de l alésage interne de écrou par lointermédiaire de laquelle est effectué le serrage par mise en rotation de ensemble motoréducteur, - et un moyen de mesure de la réaction exercée sur une partie du porte-outil, lors du serrage de écrou pour régler le couple de serrage de écrou
Afin de bien faire comprendre l'inventionS on va maintenant décrire, en se référant aux figures jointes en annexe, un mode de réalisation d'un dispositif de serrage suivant l~invention et sa mise en oeuvre pour le serrage de écrou d'une broche de positionnement d un tube-guide d'un réacteur nucléaire à eau sous pression.

La figure 1 est une vue en élévation et en coupe partielle d'un tube-guide fixé à I'intérieur des équipements internes supérieurs d'un réacteur nucléaire à eau sous pression.

La figure 2 est une vue à plus grande échelle en coupe et en élévation d'une broche de guidage du tube-guide représenté sur la figure 1
La figure 3 est une vue schématique d un tubeguide placé dans un poste d intervention à sec permettant le remplacement des broches du tube-guide.

La figure 4 est une vue en perspective de l'ensemble du dispositif de serrage suivant l invention en position au poste d intervention à sec.

La figure 5 est une vue en élévation latérale et en coupe partielle du dispositif de serrage représen- té sur la figure 4.

La figure 6 est une vue en élévation avec coupe partielle suivant 6 de la figure 5.

La figure 7 est une vue en élévation latérale dune partie du dispositif tel que représenté sur la figure 5.

La figure 8 est une vue de dessus partielle du dispositif suivant 8-8 de la figure 7.

La figure 9 est une vue de dessus de l-outil de serrage proprement dit du dispositif, suivant 9 de la figure 7.

La figure 10 est une vue en élévation, avec coupe partielle, de l-outil de serrage proprement dit suivant 10 de la figure 7.

La figure 11 est une vue en coupe par un plan vertical de I'outil de serrage proprement dit.

Sur la figure 1, on voit un tube-guide désigné de manière générale par le repère 1 et comportant une partie inférieure la et une partie supérieure lb reliées entre elles et à la plaque supérieure 2 des équipements internes supérieurs par des vis engagées dans des brides 3 solidaires des parties d'extrémité correspondantes des tronçons la et lb du tube 1.

Les deux parties la et lb du tube-guide 1 sont constituées par des enveloppes tubulaires percées d-ou- vertures et renfermant des éléments de guidage d'une barre de commande du réacteur nucléaire.

La paroi tubulaire constituant la partie inférieure la du tube-guide est solidaire, à son extrémité inférieure, d'une bride 4 dans laquelle sont fixées dans des positions diamétrales deux broches de positionnement telles que 5 qui sont destinées à venir s'engager dans des ouvertures 7 de la plaque supérieure de coeur 6 du réacteur, de manière à placer le tube-guide à I'aplomb d un assemblage combustible dans lequel on déplace, dans la direction verticale, une barre de commande du réacteur nucléaire. La barre de commande est destinée à se déplacer dans la direction verticale soit vers le bas, soit vers le haut, à I'intérieur du tube-guide 1 et de l'assemblage combustible.

Les éléments de guidage du tube-guide 1 sont placés dans loalignement exact des tubes-guides de l assemblage qui reçoivent chacun un crayon absorbant de la grappe constituant la barre de commande. Cet alignement exact du tube-guide par rapport aux éléments de guidage de I'assemblage combustible est obtenu grâce aux broches de positionnement telles que la broche 5 qui sera décrite plus en détail en se référant à la figure 2.

Des ouvertures 9 sont prévues dans la paroi tubulaire de la partie la du tube-guide, à sa partie inférieure, au niveau de chacune des broches 5, de manière à avoir accès à la broche correspondante.

En se reportant à la figure 2, on voit que la broche 5 comporte un fût 10 dont la partie supérieure 11 est filetée et dont la partie inférieure 12 comporte une fente transversale 13 délimitant dans la partie 12 deux branches élastiques qui sont susceptibles de se rapprocher I'une de I'autre lors de l~introduction de la partie 12 de la broche, dans I'ouverture 7 de la plaque supérieure de coeur 6. Au-dessus de la partie inférieure 12, le fût 10 constitue une collerette 14 destinée à venir en appui dans un embrèvement prévu dans la bride 4 du tube-guide 1. Le fût 10 traverse la bride 4 par une ouverture coaxiale à embrèvement dans lequel est logée la collerette 14.

Un second embrevement 15 est usiné sur la surface supérieure de la bride 4 dans une disposition coaxiale par rapport à I'ouverture de traversée de la bride permettant le passage du fût 10.

Un écrou 16 est engagé sur la partie filetée Il de la broche 5, pour assurer sa fixation sur la bride 4. L'écrou 11 vient en appui contre la bride 4, à I'in- térieur de lzembrèvement 15.

A l'intérieur de écrou 16 est engagee une rondelle de blocage 17 comportant un tenon qui vient se placer, lors du serrage de I'écrou, dans une fente de direction diamétrale prévue à la partie supérieure du fût 10.

Une goupille 18 fixée sur l écrou 16 dans une direction diamétrale est rendue solidaire, par une soudure d'arrêt 19, de la rondelle 17, apres mise en place et serrage de I'écrou. écrou de liaison entre la broche 5 et la bride 4 est ainsi bloqué en rotation, par l intermédiaire de la rondelle 17 et de la goupille 18.

Comme il a été expliqué plus haut, les broches 5 sont des éléments essentiels pour assurer un positionnement correct des tubes-guides par rapport à la plaque supérieure de coeur du réacteur et par rapport aux assemblages combustibles constituant ce coeur.

Dans le cas où une broche de positionnement 5 est devenue défectueuse en service, dans le réacteur nucléaire, par exemple par rupture dAune branche 12 ou de la partie supérieure du fût, il est nécessaire d-ef- fectuer le remplacement de cette broche, lors des opérations entretien du réacteur nucléaire.

Pour cela, selon le procedé connu du brevet français 2.531.563 on sort les équipements internes supérieurs de la cuve du réacteur, pour les placer dans une zone de stockage sous eau. On réalise lwassemblage des parties la et lb du tube-guide grâce à une tige introduite en position centrale dans le tube-guide et on supprime les liaisons par vis, entre l ensemble de brides 3 et la plaque supérieure des équipements internes 2.

Le tube 1 est transporté dans son ensemble dans un poste d-intervention à sec tel que représenté de manière schématique sur la figure 3.

Le poste d'intervention comporte en particulier un socle 20 de réception du tube-guide dans lequel on engage la bride inférieure 4 comportant la ou les broches 5 dont on effectue le remplacement.

Le socle 20 est monté rotatif autour d'un axe vertical, de manière à venir présenter la partie de la bride 4 du tube-guide 1 comportant la broche 5 à remplacer, en face de postes de travail spécialisés 21, 22, 23, 24, 25 et 26, au niveau desquels les opérations nécessaires pour le remplacement d'une broche 5 sont réalisées successivement de manière manuelle ou automatique.

Le poste d'intervention à sec représenté de manière schématique sur la figure 3 comporte des parois de protection biologique pour les opérateurs effectuant certaines des interventions de maniere manuelle. Ces parois de protection n-ont pas été représentées sur la figure 3.

Les postes de travail successifs permettant de réaliser les opérations de remplacement d'une broche de positionnement comportent un premier poste 21, au niveau duquel on réalise la suppression par étincelage de la liaison entre la goupille 18 et la rondelle 17 assurant le blocage de écrou 16. Au niveau du second poste de travail 22, on réalise le démontage de écrou et I'éva- cuation de la broche et de cet écrou.

Au niveau du poste de travail 23, on réalise le nettoyage de la bride et au niveau du poste 24, le chanfreinage de I'ouverture de réception de la broche.

Au niveau du poste 25, on réalise la mise en place du fût d'une broche neuve de remplacement et de son écrou ainsi que le serrage de écrou à un couple déterminé, en utilisant une clé dynamométrique. La clé est introduite dans I'alésage intérieur de l'écrou qui comporte une forme prismatique, par exemple à section hexagonale, sur une partie de sa hauteur.

Ces opérations effectuées au poste de travail 25 peuvent être réalisées de manière manuelle par un opérateur, I'intervention étant effectuée au niveau de l ouverture 9 dans la paroi du tube-guide 1 et d'une ouverture dans une position correspondante dans la paroi de protection biologique du poste de travail.

Cette opération est difficile à réaliser dans de bonnes conditions et I'opérateur qui en est chargé est exposé aux rayonnements émis par la partie inférieure du tube-guide.

L'objet de l invention est de proposer un dispositif de serrage contrôlé à distance des écrous des broches de guidage, de manière à éviter linterventîon directe d'opéra-teurs, au niveau du poste de travail 25 représenté sur la figure 3.

Au poste de travail 26, on réalise le soudage entre la goupille 18 et la bague 17 pour assurer le blocage de la broche de fixation 5.

Sur la figure 4, on a représenté de manière schématique l ensemble du dispositif de serrage à distance suivant I'invention, en position de service au poste de travail 25 de l-installation représentée sur la figure 3.

Le dispositif suivant I'invention désigné de manière générale par le repère 30 permet d'effectuer le serrage d'un écrou d'une broche de positionnement d un tube-guide 1 reposant sur le socle 20 de lSinstallation.

Le dispositif 30 comporte un bâti 31 portant à sa partie supérieure une glissière 31c sur laquelle un chariot 32 est monté mobile dans un sens et dans I"autre dans la direction radiale du tube 1 définie par les flèches 33, un support 34 monté mobile verticalement dans un sens et dans I'autre (flèches 35) sur la partie supérieure du chariot 30, une semelle d'appui 36 portée par le support 34 et loutil de serrage proprement dit 37 fixé sur la semelle 36.

Un ensemble de déplacement 38 du chariot 30 comportant un vérin et un ensemble bielle-manivelle qui sera décrit plus loin est fixé sur le bâti 31.

On va maintenant se reporter à l ensemble des figures pour décrire plus en détail le dispositif suivant l invention.

Le bâti 31 comporte deux montants verticaux 31a et 31b reliés entre eux à leur partie inférieure pour constituer une structure en forme d-U. Entre les parties supérieures des montants 31a et 31b est fixée la glissière 31c sur laquelle se déplace le chariot 32.

Comme il est visible sur la figure 5, un dispositif d'approvisionnemnt 39 est placé entre les montants du bâti 31. Le dispositif 39 permet d'amener un fût 10 d'une broche de remplacement en-dessous de la bride 4 du tube-guide en position sur le socle 20 du poste d intervention.

Le fût 10 de la broche de remplacement est amené par des moyens de manutention non représentés dans sa position visible sur la figure 57 dans 'alignement de I'ouverture traversant la bride 4 à l intérieur de laquelle doit être introduit le fût 10 de la broche.

La partie d extrémité du dispositif dvapprovi- sionnement 39 visible sur la figure 5 est montée mobile sur des colonnes verticales 40 et peut être déplacée vers le haut grâce à un vérin, pour réaliser l-introduc- tion du fût de la broche dans l ouverture traversant la bride du tube-guide.

Sur la figure 5, l'outil de serrage dynamométrique proprement dit 37 a été représenté dans une position avancée où son extrémité réalisant le serrage de écrou 16 sur la broche 5 engagée dans l ouverture de la bride 4 se trouve à l'aplomb de la broche et peut être engagée dans la partie de serrage de l écrou.

L'outil proprement dit 37 porte par le chariot 32, par l~intermédiaire de supports et de semelles d'appui peut etre déplacé entre sa position de travail représentée sur la figure 5 et une position de recul figurée par le contour 41 de la partie arrière de l-ou- til 37.

Le dispositif de déplacement du chariot 32 constitué par ensemble à vérin et à bielle et manivelle 38 sera décrit en se référant aux figures 5 et 6.

Ce dispositif de déplacement comporte un vérin 43 à double effet dont le corps est fixé sur l un des montants du bâti 31 et dont la tige 44 est reliée par l'intermédiaire d'une chape 45 comportant un axe 46, à l une des extrémités d'une biellette 47. La seconde extrémité de la biellette 47 est solidaire d un axe horizontal 48 monté rotatif à l-intérieur d'un manchon 49 fixé sur le montant 31a du bâti 31.

L'extrémité de I'axe 48 opposée à la biellette 47 est solidaire de l~extrémité d'une bielle 50 fixée sur I'axe 48 dans le prolongement de la biellette 47.

La bielle 50 comporte à son extrémité opposée à l'ase 48 une lumière oblongue 51 dans laquelle est engagé un ase 52 solidaire du chariot 32.

On comprend que les déplacements de la tige du vérin 44 dans un sens ou dans l autre permettent de faire tourner l ensemble constitué par la biellette 47, I'axe 48 et la bielle 50 de manière à les faire passer de la position 47, 50 représentée en pointillés sur la figure 5, cette position correspondant à la position avancée de travail de l-outil 37, à la position 47', 50 représentée en traits mixtes, cette position correspondant à la position de recul de l outil de serrage 37.

Les déplacements de l outil entre sa position avancée de travail et sa position de recul sont obtenus par déplacement du chariot 32 sur la glissière 31c, le chariot 32 comportant lui-même des glissières latérales 53 assurant son guidage.

Des butées 54 sont fixées sur les glissières latérales 53 du chariot 32 de manière à limiter le déplacement du chariot 32 dans un sens ou dans l autreS par mise en contact des butées 54 avec des contre-butées réglables portées par le bâti 31.

Laxe de rotation 48 de la biellette 47 et de la bielle 50 comporte un canal interne 56 permettant la lubrification de la surface de frottement entre l axe 48 et la surface intérieure du manchon 49.

Sur la figure 6, on voit également un galet de guidage 57 comportant une gorge engagée sur un rail longitudinal 58 monté dans le bâti 31 assurant le guidage, lors de son déplacement longitudinal, du dispositif d'approvisionnement de l outillage permettant d'amener à l'extrémité de l'outil les éléments de la broche de remplacement 5.

Sur la figure 7, on voit les éléments assurant le montage du support d'appui 34 et de la semelle 36 portant I'outillage proprement dit 37, sur le chariot 32.

Le support d appui 34 est monté mobile dans la direction verticale sur la partie supérieure du chariot 32 constituant un socle 32a.

Le support d appui 34 peut être déplacé dans la direction verticale par un vérin hydraulique 58 dont la chambre 59-est ménagée dans le socle 32a.

Le vérin 58 comporte une tige 60 sur I'extré- mité de laquelle le support 34 est fixé par une vis 61.

La chambre 59 du vérin est prolongée par un cylindre de guidage 62 de la tige 60 fixé sur le socle 32a.

Le support d'appui 34 porte également trois colonnes de guidage telles que 63 engagées de manière glissante dans des fourreaux 66 fixés sur le socle 32a, autour du vérin 58 et dans des positions équidistantes par rapport à ce vérin.

La chambre 59 du vérin 58 peut être alimentée en fluide hydraulique par I'intermédiaire d un canal 64 usiné dans le socle 32a et d'un ajutage d'alimentation en fluide hydraulique 65.

L~alimentation du vérin 58 en fluide hydraulique permet de soulever le support d appui 34, la semelle 36 et I'outillage 37, de manière à introduire lwextrémi- té de serrage de l outil 37 dans la partie inférieure du tube-guide pour recevoir écrou 16 de la broche. Le support 34 et loutil 37 sont ensuite replacés en position basse comme représenté sur la figure 7 pour réaliser l~engagement de écrou sur la broche et le serrage de I'écrou,
Sur la figure 7, on a représenté I'extrémité de l'outil engagée dans écrou et l'axe de serrage 67.

On va maintenant se reporter aux figures 7, 8 et 9 pour décrire l ensemble des moyens de sustentation de la semelle 36 et de l-outil 37 sur le support d appui 34.

L'coutil 37 solidaire de la semelle 36 est monté flottant par rapport au support d appui 34, par 1~intermédiaire de galets dont les a.es sont horizontaux ou verticaux et qui sont fixés sur le support d appui 34 ou sur la semelle 36, par l'intermédiaire d'arbores montés rotatifs.

Comme il est visible sur les figures 8 et 9, les axes des galets dont la disposition est horizontale sont tous convergents vers l'axe de serrage 67 de l-ou- til.

Comme il est visible sur les figures 7 et 8, le support 34 porte un premier ensemble de galets à axe horizontal 68, 68 et 69, 69 disposés à l'intérieur de lumières 70, 71 usinées dans le support 34 et débouchant sur sa surface supérieure. Les galets 68, 68', 69, 69 sont légèrement saillants par rapport à la surface supérieure du support 34 de manière que la semelle 36 vienne reposer sur ces galets sans entrer en contact avec la surface supérieure du support 34.

Les galets 68, 68', 69, 69 sont montés rotatifs sur des axes engagés dans des alésages percés dans l épaisseur du support 34, ces axes étant bloqués en position par des vis pointeaux telles que 72.

Commue il est visible sur les figures 7 et 9, le support appui 34 porte également quatre galets à axes horizontaux 73, 73', 74, 74 montés rotatifs sur des supports 75, 75 et 76, 76' respectivement, les supports 75, 75 et 76, 76 étant fixés sur le support 34. Les galets 73, 73 et 74, 74 viennent en contact avec la face supérieure de la semelle 36 portant l-outil de serrage 37.On obtient ainsi une reprise des efforts verticaux exercés pendant le serrage sur la semelle 36 qui est intercalée entre les jeux de rouleau, à axes horizontaux 68, 68', 69, 69 et 73, 73', 74 74'.

De plus, le support 34 comporte une rainure 78 ayant un bord circulaire 78a centré sur laxe de serrage 67 de l outil.

La semelle 36 porte trois galets à axes verticaux 79, 80 et 80', le galet 79 étant en appui sur le bord intérieur du support 34 et les galets 80 et 80 sur le bord circulaire 78a de la rainure 78.

Grâce à ensemble des galets à axes horizontaux convergeant vers I'axe de serrage et à ensemble des galets à axes verticaux, la semelle 36 et l-outil 37 sont maintenus et guidés, pendant le serrage de 1~écrou de manière que la réaction du couple de serrage s'exerce sur la semelle 36 et puisse être mesurée par un capteur de force porté par le support 34.

Dans ce but, le support 75 du galet 73 porte une butée latérale 82 constituée par une tige filetée engagee dans un alésage taraudé du support 75 de manière à venir en contact par son extrémité intérieure avec une partie latérale de l-outil de serrage 37. La tige filetée 82 est fixée en position grâce à un écrou 83.

Le support 75 du galet 73 porte, dans le prolongement de la direction axiale de la tige 82, un capteur de force 84 venant en contact par son extrémité intérieure avec le bord latéral du support de l-outil 37 opposée au bord contre lequel la vis 82 est en appui.

L'coutil de serrage 37 comporte à son extrémité une partie profilée à section hexagonale 85 légèrement saillante par rapport au corps de l outil 37 à son extrémité destinée à venir en engagement, dans I'ouver- ture 9 de la paroi du tube-guide 2 avec la surface intérieure profilée de forme prismatique correspondante de écrou de serrage de la broche.

La broche de remplacement et son écrou de serrage sont amenés dans leur zone d'utilisation, au niveau du trou traversant la bride du tube-guide, par le dispositif dapprovisionnement 87 placé en position latérale par rapport à I'extrémité du corps de l-outil 37.

Sur la figure 9, l-outil 37 a été représenté dans sa position avancée, dans laquelle il peut effectuer le serrage d'un écrou sur une broche engagée dans la bride du tube-guide 2.

Sur la figure 8, on a représenté les colonnes de guidage 63, 81 et 81 du support appui 34 mobile dans la direction verticale et déplaçable grâce au vérin 58.

Sur la figure 9, on voit les ajutages 65 d alimentation du vérin de déplacement vertical 58 du support 34 communiquant avec la chambre 59 du vérin, par l'intermédiaire de canaux usinés à l-intérieur du support d'appui 34.

Ensemble constitué par l-outil de serrage 37, la semelle 36 et le support d'appui 34 est monté à I'intérieur de la partie 32a du chariot 32 de la manière qui a été décrite ci-dessus. La partie supérieure 32a du chariot 32 est elle-même fixée par l'intermédiaire de quatre vis 90 sur la partie inférieure du chariot 32 montée mobile sur la glissière 31c.

Ensemble de I'outillage peut ainsi être séparé facilement et rapidement du chariot mobile et du bâti du dispositif.

Sur la figure 10, on voit la partie arrière de outillage 37 et de son support d'appui 34 montés mobiles dans la direction verticale à l-intérieur de la partie supérieure 32a du chariot 32.

Le chariot 32 est lui-même monté mobile sur la glissière 31c solidaire de la partie supérieure du bâti 31
L'une au moins des glissières 53 du chariot 32 renferme, à I'intérieur d'une cavité, un frein hydraulique constitué par des plaquettes de frottement 92 délimitant une chambre de pression à l'intérieur de la cavite de la glissière 53 qui peut être alimentée en fluide hydraulique par une canalisation 94. Lorsque la chambre est alimentée en fluide hydraulique sous pression, les plaquettes de frottement 92 sont déplacées vers le haut, de manière à venir en contact frottant avec la glissière 31c On assure ainsi le freinage du chariot 32, soit en position de recul, soit en position avancée, l outil de serrage étant en position de service.

La partie d'extrémité de I'axe 52 engagée dans la lumière 51 à l'extrémité de la bielle 50 porte un roulement à aiguille 95 assurant la liaison entre l'axe 52 et la bielle 50 L"axe 52 est fixé sur le chariot 32, par l intermédiaire de moyens d'assemblage vissés 96.

Un raccord hydraulique 65 permet d'alimenter le vérin 58 de déplacement vertical du support d'appui 34.

Grâce au vérin 58, le support d'appui 34 et l'outil de serrage 37 peuvent être placés soit en position basse de service, soit en position haute permettant lJintroduction de l-outil dans la zone d'intervention, au niveau du tube-guide.

La position basse du support 34 sur lequel est montée la semelle 36 et de I'outillage est repérée grâce à un détecteur de proximité 98 dont la partie sensible vient en vis-à-vis d'une vis 99 fixée dans la partie superieure 32a du chariot et bloquée en position par un écrou 100.

La position haute du support d'appui 34 sur lequel est montée la semelle 36 et de l outil 37 est repérée par un détecteur de proximité 102 fixée sur un support 103 lui-même assemblé à la partie supérieure 32a du chariot 32.

L'outillage 37 comporte un moteur hydraulique 104 ayant un pignon de sortie qui engrène avec un pignon 105 assurant une certaine réduction de vitesse.

Comme il est visible sur la figure 11, l-outil de serrage 37 comporte un boîtier 108 qui est fixé par des vis sur la semelle 36. Le moteur hydraulique 34 est fixé sur une partie du boîtier 108 par des vis 108-
Le boîtier 108 comporte une partie supérieure dans laquelle sont montés les pignons réducteurs assurant la transmission de la rotation du moteur hydraulique 104 à I'embout de serrage de l-outil 37.

Le pignon réducteur 105 est monté rotatif dans le carter de l-outil 37 par l-intermédiaire d'un arbre portant un second pignon réducteur 106 engrènant avec un pignon 107 lui-même monté rotatif dans le boîtier de l'outil par l'intermédiaire d'un arbre portant un pignon d'extrémité conique 109. Le pignon 109 engrène avec un second pignon conique 110 ayant un axe vertical monté rotatif dans le boîtier 108 et solidaire, à son extrémité opposée au pignon conique 110, d'un pignon 111 engrènant avec deux pignons 113 et 114 à axe vertical visibles sur la figure 9. Les pignons 113 et 114 engrènent avec un pignon 115 comportant une partie profilée 115a à section hexagonale constituant I'embout de serrage de I'outil.

L'ensemble des pignons disposés dans le boîtier 108 de l-outil 37 permet d'assurer une réduction de vitesse et un renvoi d angle à 90", de manière à faire tourner I'embout de serrage 115a de l-outil autour de laxe vertical 67 de serrage de écrou 16 de la broche 5.

L'écrou 16 qui est approvisionné au poste de travail et engagé sur I'embout profilé 115a comporte une rondelle d'arrêt 17 et une goupille de blocage 18 disposées dans l~alesage de écrou 16.

L outil de serrage comporte un dispositif de détection de la présence d-un écrou constitué par un poussoir échancré 116 fixé à l-extrémité d'une tige 117 montée coulissante dans un prolongement tubulaire du pignon de serrage 115 et dans un alésage de guidage vertical du boîtier 108 de l'outillage 37.L'échancrure du poussoir 116 vient s'engager sur la goupille 18 à l'intérieur de écrou 16 lui-même engagé sur la partie profilée 115a du pignon de serrage 115. Un ressort 118 intercalé entre le poussoir 116 et le pignon 115 permet de rappeler le poussoir vers le bas, lorsque celui-ci n-est pas retenu par une goupille 18 engagée dans un écrou 16. La position du poussoir 116 et de la tige 117 permet donc de déterminer la présence d'un écrou engagé sur l~extrémité de serrage du pignon 115.

A l~extrémité de la tige 117 opposée au poussoir 116 est fixée une douille 119, par l'intermédiaire de deux écrous. Une platine 120 est elle-même fixée sur la douille 119 et permet de déterminer la position de la tige 117 dans la direction verticale, grâce à des détecteurs de proximité 121 fixés sur le boîtier 108 de l-outil 37 et visibles sur la figure 9.

Une partie du boîtier 108 de l-outil 37 constitue la chambre d'un vérin 123 dont la tige 124 est reliée, par l~intermédiaire d'un épaulement et d'un écrou 125, à une platine 126 venant en appui sur écrou de retenue inférieur de la douille 119 solidaire de la tige 117.

Le vérin 123 permet de relever la tige 117 et le poussoir 116, à I"encontre du ressort 118 pour permettre l'engagement de I'embout de serrage de I'outil 37 dans l'ouverture 9 du tube-guide, avant sa mise en service pour le serrage d'un écrou 16.

On va maintenant décrire le fonctionnement du dispositif suivant l'invention.

Le tube 2 a été placé de manière que I'ouver- ture traversant sa bride qui doit être équipée dune broche de remplacement se trouve placée en face du poste de travail 25 équipé du dispositif de serrage suivant 1 invention.

L'écrou et le fut de la broche 5 de remplace ment sont amenés au poste de travail 25 par le dispositif de manutention qui a été décrit ci-dessus.

Le chariot mobile 32 du dispositif de serrage portant outillage 37 est en position reculée ; le support d'appui 34 de I'outillage 37 est en position haute, de même que le dispositif 116, 117 de détection de la présence d'un écrou équipé d'une rondelle et d'une goupille.

On commande le vérin 43, de manière à réaliser le mouvement d'avance du chariot 32 et de l outillage 37, jusqu'au moment où une butée assure I'arrêt de I'outillage 37, de manière que son axe de serrage 67 se trouve placé dans l'alignement de l'axe du trou de traversée de la bride, de écrou et de la broche engagée dans le trou de traversée de la bride du tube-guide.

L'introduction de l extrémité de l outillage 37 dans I"ouverture 9 du tube-guide est rendu possible par le fait que l'outillage est maintenu en position haute grâce au vérin 58.

On commande alors la mise en rotation de I'embout de serrage 115, 115a en alimentant le moteur hydraulique 104.

On réalise le déplacement vers le bas du dispositif de détection 116, 117 grâce au vérin 123, ce dispositif 116, 117 étant entraîné en rotation en même temps que l~embout de serrage 115.

Le poussoir 116 vient en appui sur la goupille 18 placée à l'intérieur de écrou 16 reposant dans l'embrèvement de la bride 4 du tube-guide. Lors de la rotation de I'embout 115, le poussoir 116, grâce à la poussée exercée par le ressort 118, vient s'engager sur la goupille 18, comme représenté sur la figure 11. On peut alors vérifier la présence d'un écrou muni d'une rondelle 17 et d'une goupille 18, grace aux détecteurs 121.

On réalise alors la descente de I'embout de serrage 115, grâce au vérin hydraulique 58, par l-inter- médiaire du support d'appui 34, de la semelle 36 et du boîtier 108 de I'outillage 37.

La partie profilée 115a du pignon 115 constituant la clé de serrage proprement dite vient coopérer avec la partie de forme correspondante de I'alésage intérieur de écrou 16 de la broche. Le poussoir échancré 116 s'engage dans I'alésage intérieur du pignon 115, en comprimant le ressort 118. L'écrou 16 est ainsi entraîné en rotation et se visse sur la partie filetée 11 du fût 10 de la broche 5.

Pendant le vissage, le fût 10 de la broche 5 est arrêté en rotation par une lame d'arrêt placée dans la fente 13 située dans la partie 12 de la broche, sous la bride 4 du tube-guide.

Pendant le serrage, la rondelle 18 est entraînée en rotation par frottement et sa partie saillante constituant un tenon vient s'engager dans la fente prévue à I'extrémité du fût 10 de la broche 5.

Le serrage de écrou 16 se poursuit de manière automatique, jusqu'à ce que la réaction du couple de serrage mesurée par le détecteur de force 84 atteigne une valeur de référence déterminée.

Lorsque cette valeur est atteinte, le détecteur 84 commande automatiquement I'arrêt du moteur hydraulique 104 de mise en rotation de la clé de serrage.

Une unité de contrôle commande réalise alors la commande de dégagement de la clé dynamométrique, grâce au vérin 58.

L'outillage de serrage est replacé dans sa position reculée et on effectue une rotation du tubeguide grâce à la rotation du socle 20, de manière à présenter la broche serrée au couple voulu, au poste 26 d'immobilisation par soudage de la goupille sur la rondelle de l écrou
Chaque tube-guide comportant deux broches, on effectue ensuite un cycle complet identique au premier sur la seconde broche, avant d~évacuer le tube-guide et de replacer un nouveau tube-guide sur le poste d-inter- vention à sec
Le dispositif suivant l-invention permet donc de réaliser de manière totalement automatique la mise en place et le serrage au couple de écrou d'une broche de tube-guide dont on effectue le remplacement.

On évite ainsi d'exposer des opérateurs à un milieu irradié ; de plus, on augmente considérablement la rapidité d'exécution de lopération de serrage.

L'invention ne se limite pas au mode de réalisation qui a été décrit.

C'est ainsi qu'on peut réaliser l-outil de serrage sous une forme différente de celle qui a été décrite, les moyens de motorisation et de transmission réalisant les divers déplacements et la mise en fontionnement de l-outil de serrage pouvant être différents de ceux qui ont été décrits.

De même, les moyens de contrôle de position et de présence d'un écrou peuvent être réalisés sous une forme différente.

La mesure du couple peut être réalisée d'une manière différente de celle qui a été décrite mettant en oeuvre une semelle de support de l-outil de serrage montée flottante sur un support d'appui.

L'invention s'applique à tout serrage d écrou devant être réalisé à distance, avec un couple de serrage parfaitement déterminé.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1.- Dispositif de serrage contrôlé à distance d'un écrou (16) d'une broche (5) de positionnement d'un tube-guide (1) des équipements internes supérieurs d'un réacteur nucléaire à eau sous pression, le tube-guide (1) comportant une bride (4) à I'une de ses extrémités, dans laquelle sont fixées deux broches de positionnement (5)en des positions diamétralement opposées, par lîn- termédiaire d'un écrou (16) engagé et serré sur une partie filetée (11) de la broche (5) saillante par rapport à une surface de la bride (3) et introduit dans un embrèvement de la bride coaxial à une ouverture de traversée de la bride dans laquelle est placée la broche de positionnement (5) et le serrage de écrou (16) étant réalisé avec le tube-guide (1) en position verticale reposant par sa partie inférieure sur un socle (20), dans un poste d'intervention à sec, chacune des broches de positionnement (5) du tube-guide étant accessible latéralement à travers une ouverture (9) de la paroi latérale du tube-guide (1), caractérisé par le fait qu-il comporte - un support (31) disposé à proximité du socle (20) du poste d intervention à sec, ce support comportant des moyens de guidage (31c) horizontaux dans une direction radiale par rapport au tube-guide (1), - un chariot (32) monté mobile sur les moyens de guidage (31c), - des moyens de déplacement (38) du chariot (32) sur les moyens de guidage (31c), - un porte-outil (34, 36) monté mobile sur des moyens de guidage verticaux (63, 80,81) porté par le chariot (32) et un moyen de déplacement (58) du porte-outil dans la direction verticale vers le haut et vers le bas, - un moteur (104) et un ensemble de pignons réducteurs (105, 106, 107, 109, 110, 111, 113, 114, 1157 montés sur le porte-outil comportant un pignon de sortie (115) à axe vertical ayant une surface extérieure prismatique (115a) correspondant à la forme d'une partie de I'alésa- ge interne de écrou (16) par l'intermédiaire de laquelle est effectué le serrage par mise en rotation de ensemble motoréducteur (104), - et un moyen de mesure (84) de la réaction exercée sur une partie du porte-outil (34, 36), lors du serrage de écrou (16) pour régler le couple de serrage de écrou (16).

2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le porte-outil (34, 36) comporte une semelle (36) sur laquelle est fixé l-outil de serrage proprement dit (37) constitué par un boîtier (108) renfermant ensemble moto-réducteur (104) et un support appui (34) sur lequel la semelle (36) repose par lintermédiaire de galets (68, 68, 69, 69, 73, 73', 74, 74') ayant des axes horizontaux dont une partie et en contact avec une des faces de la semelle (36) et une autre partie en contact avec I'autre face de la semelle, ces faces étant perpendiculaires à l'axe de serrage (67) du dispositif, et que loutillage de serrage proprement dit (37) est en contact, dans un plan perpendiculaire à l'axe de serrage (67) avec la partie de mesure d un détecteur de force (84) permettant de déterminer le couple de serrage par réaction sur l-ou- tillage (37).

3.- Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que la semelle de support (36) de l'outillage (37) porte une pluralité de galets (79, 80, 80v) à axes verticaux venant en contact avec des surfaces d'appui (78a) du support appui (34).

4.- Dispositif suivant loune quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre un dispositif de détection de la présence d'un écrou (16) comportant une rondelle (17) et une goupille de blocage (18) constitué par un poussoir échancré (116) fixé à I"extrémité d'une tige (117) montée coulissante à lointérieur du boîtier (108) de I'outil (37) et à I'intérieur d'un alésage prévu à la partie centrale du pignon de serrage (115), un ressort (118) étant intercalé entre le poussoir (116) et le pignon (115) et un vérin de déplacement vertical (123) étant relié à une extrémité de la tige (117) opposée au poussoir (116).

5.- Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que la tige (117) est en outre solidaire, à une extrémité opposée au poussoir échancré (116), d'une platine (120) associée à au moins un détecteur de proximité, pour déterminer la position de la tige (117) et du poussoir (116) dans la direction verticale.

6.- Dispositif suivant I'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les moyens de déplacement du chariot (32) sur les moyens de guidage (31c) sont constitués par un vérin (43) et un ensemble bielle-manivelle (47, 50) articulé, par I'in- termédiaire d'un axe (48) horizontal, sur le support (31) du dispositif, la bielle (50) étant reliée, à son extrémité opposée à laxe (48), au chariot (32), par I'intermédiaire d'un axe (52) engagé dans une lumière oblongue (51) de la bielle (50).