一种核电站用阻流塞组件水下操作工具限位装置的制作方法

1.本实用新型涉及核反应堆用组件领域，具体为一种核电站用阻流塞组件水下操作工具限位装置。


背景技术：

2.压水堆是技术成熟、运行安全、经济实用的堆型。国际上，压水堆核电厂装机总容量约占所有核电厂各类反应堆总和的60％以上；我国目前已经投入商业运行和正在建造的核电机组中，压水堆堆型占90％以上。压水堆利用加压轻水作为反应堆冷却剂和慢化剂，将核裂变产生的热能转换为电能供人类使用。
3.压水堆的堆芯由燃料组件和相关组件组成，燃料组件一般由燃料棒、导向管、仪表管和定位格架等结构组成，相关组件可细分为控制棒组件、可燃毒物组件、中子源组件、阻流塞组件等。燃料棒中主要包含维持裂变反应所需的燃料成分，仪表管栅元中能够放置堆内探测器。导向管中可根据需要放置控制棒组件、可燃毒物组件或中子源组件，而对于没有装载上述组件的空导向管，则插入阻流塞组件以避免冷却剂旁流。
4.核电站阻流塞组件抓具是用来抓取、释放和升降阻流塞组件的专用抓具，其功能是将阻流塞组件从一个燃料组件抽出，安全平稳的插到其他的燃料组件中。核电站阻流塞组件抓具在乏燃料贮存水池内使用，抓取阻流塞组件的整个过程都是在水下进行的，使用时由乏燃料水池吊车进行操作，使用后存放在燃料操作工具组合支架上。
5.申请号为cn200920004083.6的实用新型专利公开了一种阻流塞组件抓具，包括上段部件、下段部件，下段部件包括锁紧导向套筒、行走机构、定位装置，上段部件的顶部设有上吊臂，上吊臂内设有卷扬机装置，卷扬机装置通过提升钢丝绳与设在上段部件下部的下吊臂内操作组件连接。但该专利中不涉及限位装置，导致该阻流塞组件抓具的操作安全性和可靠性较低，容易发生故障。


技术实现要素：

6.为了解决上述问题，本实用新型提供一种核电站用阻流塞组件水下操作工具限位装置，其结构简单、可靠性高，能够提高操作安全性，降低故障发生概率。
7.为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案是：
8.一种核电站用阻流塞组件水下操作工具限位装置，包括锁定组件和限位槽，所述限位槽包括第一t型槽、第二t型槽和第三t型槽，其中第一t型槽、第二t型槽和第三t型槽从上到下依次开设在核电站用阻流塞组件水下操作工具的外管的上段，所述锁定组件包括弹簧帽、弹簧、插销和圆柱销，弹簧帽固定在核电站用阻流塞组件水下操作工具的支撑管的上段，弹簧帽内设有弹簧，插销穿过弹簧帽和弹簧后其内端插入第一t型槽、第二t型槽或第三t型槽中，插销的外端设有圆柱销；插销插入第一t型槽、第二t型槽、第三t型槽时，核电站用阻流塞组件水下操作工具的抓取装置分别位于低位、初始位和高位。
9.所述锁定组件设置为两套，对称的固定在支撑管上。
10.还包括开设在支撑管上的行程孔以及穿过外管和支撑管上行程孔的圆柱销。
11.相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
12.本实用新型提供的核电站用阻流塞组件水下操作工具限位装置，其结构简单、可靠性高，通过将锁定组件中的插销插入不同的限位槽中，对核电站用阻流塞组件水下操作工具的工位进行了很好的限定，工作过程中通过在初始位、低位和高位之间的切换，能够很好的完成塞住或拔出阻流塞组件的任务，提高了操作的安全性和可靠性，降低故障发生概率。
13.进一步的，本实用新型中设置的行程孔以及穿过行程孔和外管的圆柱销，能够起到进一步的限位作用，其限位范围为低位至高位，实现了限位作用的双保险，进一步增强了安全性和可靠性。
附图说明
14.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
15.在附图中：
16.图1是本实用新型核电站用阻流塞组件水下操作工具限位装置的剖视图；
17.图2是核电站用阻流塞组件水下操作工具的整体结构示意图；
18.图3是图2中的b-b视图；
19.图4是图2中i处的局部放大图；
20.图5是图2中ii处的局部放大图；
21.图6是核电站用阻流塞组件水下操作工具的定位装置和抓取装置的局部放大图；
22.图7是图6中的外套筒和内套筒上的卡口形状示意图；
23.图中：1-上吊臂，2-外管，3-锁定组件，4-导向套，5-支撑管，6-传动管，7-方形框架，8-行走机构，9-第一t型槽，10-第二t型槽，11-底板，12-内管，13-定位板，14-弹簧帽，15-弹簧，16-插销，17-圆柱销，18-曲柄轴，19-锁定板，20-第一轴承，22-上行程挡块，23-第三t型槽，24-第二轴承，25-方形框架端盖，26-吊杆，27-行程孔，28-悬挂板，34-拨指，35-拨叉，36-第三轴承，47-销轴，61-外套筒，62-端盖，63-内套筒，64-定距管，65-定位销，66-支撑销，67-阻流塞压紧件，68-卡口。
具体实施方式
24.下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
25.参见图1，本实用新型提供的核电站用阻流塞组件水下操作工具限位装置，包括开设在核电站用阻流塞组件水下操作工具的外管2上的限位槽，两套对称的固定在核电站用阻流塞组件水下操作工具的支撑管5上的锁定组件3和开设在支撑管5上的行程孔27以及穿过外管2和支撑管5上行程孔27的圆柱销17。所述限位槽包括第一t型槽9、第二t型槽10和第三t型槽23，其中第一t型槽9、第二t型槽10和第三t型槽23从上到下依次开设在外管2的上段。所述锁定组件3包括弹簧帽14、弹簧15、插销16和圆柱销17，弹簧帽14固定在支撑管5的上段，弹簧帽14内设有弹簧15，插销16穿过弹簧帽14和弹簧15后其内端插入第一t型槽9、第二t型槽10或第三t型槽23中，插销16的外端设有圆柱销17；插销16插入第一t型槽9、第二t
型槽10、第三t型槽23时，核电站用阻流塞组件水下操作工具的抓取装置分别位于低位、初始位和高位，即第一t型槽9对应低位，第二t型槽10对应初始位，第三t型槽23对应高位。
26.将两个圆柱销17同时向外拉，使得插销16内端从第一t型槽9、第二t型槽10、第三t型槽23中脱出后，用机械臂拉动上吊臂1或吊杆26，使得外管2与支撑管5相对移动，当移动至插销16对准任意一个t型槽时，在弹簧15的回复力作用下插销16会自动插入该t型槽中。在插销16更换t型槽的过程中，行程孔27内的圆柱销17随之移动，当处于低位时，圆柱销17位于行程孔27的底部，当处于高位时，圆柱销17位于行程孔27的顶部。
27.参见图2，核电站用阻流塞组件水下操作工具包括上段组件和下段组件，上段组件和下段组件通过方形框架端盖25连接，所述上段组件包括上吊臂1、外管2、支撑管5、传动装置、和本实用新型的限位装置，所述下段组件包括方形框架7、行走机构8、外管2、内管12、底板11、定位装置和抓取装置。所述外管2的顶部设有上吊臂1，外管2的上段套装在支撑管5中，支撑管5的两端与外管2之间设有导向套4，支撑管5的底部固定在方形框架端盖25上，方形框架端盖25上设有吊杆26，内管12套装在外管2的下段中，内管12的顶部与第二轴承24连接，第二轴承24固定在外管2的中段内，内管12的底部从外管2中伸出后与抓取装置连接。方形框架7的顶部固定在方形框架端盖25上，方形框架7的底部固定在底板11上，定位装置固定在底板11的底部，底板11中部开设有允许抓取装置及阻流塞组件通过的开口，所述方形框架7的下段设有上行程挡块22，底板11上设有下行程挡块，行走机构8固定在外管2的下端并位于上行程挡块22和下行程挡块之间。
28.下面给出一种具体的核电站用阻流塞组件水下操作工具可采用的传动装置、定位装置和抓取装置的具体结构，但不限于此。
29.参见图3-5，所述传动装置包括传动管6、弹簧帽14、弹簧15、插销16、圆柱销17、曲柄轴18、锁定板19、第一轴承20、拨指34、拨叉35和第三轴承36，所述锁定板19固定在支撑管5上，锁定板19上设有第一轴承20并开设有锁定孔和解锁孔，曲柄轴18位于锁定板19上方且曲柄轴18的轴与第一轴承20连接，曲柄轴18的曲柄与弹簧帽14连接，弹簧帽14内设有弹簧15，插销16穿过弹簧帽14、弹簧15和曲柄轴18的曲柄后其底部插入锁定孔或解锁孔中，插销16的顶部设有圆柱销17，传动管6的顶部与第一轴承20连接，传动管6的底部与第三轴承36连接，第三轴承36固定在方形框架端盖25上，传动管6的下端设有拨叉35，内管12的上端设有与拨叉35配套的拨指34，拨指34位于方形框架端盖25的上方。仅在低位时拨指34插入拨叉35中，初始位和高位时拨指34位于拨叉35上方。
30.参见图6-7，所述抓取装置包括外套筒61、端盖62、内套筒63和销轴47，内套筒63套装在内筒12底部并套装在外套筒61内部，端盖62封装在外套筒61和内套筒63顶部，销轴47穿过外套筒61、内套筒63和内筒12，将外套筒61和内套筒63固定在内筒12底部，外套筒61和内套筒63的下部开设有用于抓取和锁定阻流塞压紧件67的卡口68。所述定位装置包括定位板13、定距管64、定位销65和支撑销66，四根定距管64的顶部分别固定在底板11的四角，定位板13固定在四根定距管64的下部，两根对角线的定距管64底部设置定位销65，另外两根定距管64底部设置支撑销66，定位板13中心开设有允许抓取装置及阻流塞组件通过的开口。
31.参见图1-2，所述支撑管5上设有悬挂板28，用于将所述核电站用阻流塞组件水下操作工具悬挂在燃料操作工具组合挂架上。核电站用阻流塞组件水下操作工具使用后存放
在燃料操作工具组合挂架上。
32.整个核电站用阻流塞组件水下操作工具的具体工作过程如下：
33.当需要插入阻流塞组件时，由初始位变成低位，传动装置中的插销16插在解锁孔中，拨指34向下运动插入拨叉35中，抓取装置伸出底板11之下，阻流塞压紧件67通过抓取装置上的卡口68的开口进入卡口68的解锁位置，然后拉动传动装置中的圆柱销17拔出插销16，在曲柄轴18的转动下将插销16插入锁定孔中，同时曲柄轴18带动传动轴6转动从而带动拨叉35拨动拨指34，使内筒12带动抓取装置转动，使得阻流塞压紧件67位于卡口68的锁定位置，此时由机械臂带动上吊臂1和吊杆26，使得整个核电站用阻流塞组件水下操作工具带动阻流塞组件向下运动，经由定位装置定位后，将阻流塞组件插入预定位置，此时转动传动装置至解锁位置，再由低位变成初始位，然后由机械臂带动整个核电站用阻流塞组件水下操作工具上移。
34.当需要拔出阻流塞组件时，由机械臂带动上吊臂1和吊杆26，使得整个核电站用阻流塞组件水下操作工具下移靠近阻流塞组件，经由定位装置定位后，由初始位变成低位，传动装置中的插销16插在解锁孔中，拨指34向下运动插入拨叉35中，抓取装置伸出底板11之下，阻流塞压紧件67通过抓取装置上的卡口68的开口进入卡口68的解锁位置，然后拉动传动装置中的圆柱销17拔出插销16，在曲柄轴18的转动下将插销16插入锁定孔中，同时曲柄轴18带动传动轴6转动从而带动拨叉35拨动拨指34，使内筒12带动抓取装置转动，使得阻流塞压紧件67位于卡口68的锁定位置，然后由低位变成高位，抓取装置带动阻流塞组件向上运动，使阻流塞组件完全被抓取至核电站用阻流塞组件水下操作工具内部，再由机械臂带动整个核电站用阻流塞组件水下操作工具和阻流塞组件一起上移。
35.以上是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。