CN103187112A - 一种燃料元件抓具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种燃料元件抓具，包括手持杆、手柄、钢丝绳、外套管、内套管、连接段、弹性卡头，手柄的中部固定在手持杆上，手柄的一端与钢丝绳一端相连接，钢丝绳的另一端连接外套管；外套管可在钢丝绳的作用下沿内套管轴向滑动，外套管的上部连接弹簧，弹簧的另一端固定在内套管上；内套管下部通过连接段与弹性卡头连接。该发明提供了一种结构简单、体积小、操作简便的适合用于临界或次临界装置中燃料元件的燃料元件抓具。

Description

一种燃料元件抓具
技术领域
本发明涉及核反应堆工程技术领域，特别涉及一种燃料元件抓具。
背景技术
在核反应堆的临界或次临界装置中，所采用的燃料元件一般为棒状元件，元件上端带有端塞，装载和卸出这种燃料元件一般直接用手操作。但是在某些条件下直接用手装载和卸出这种燃料元件不太方便，并可能引起辐射污染。因此，临界或次临界装置中燃料元件的装载和卸出有必要采用专门的抓具进行操作，但目前尚未在相关文献上公开过与本发明相似的抓具的报道。
目前，核反应堆现有的燃料抓取的抓具较多，但主要是用于核电站或研究堆的燃料组件抓取，这类抓具结构一般比较复杂，而且体积较大，不适合用于临界或次临界装置中燃料元件操作。例如，中国专利CN201331933的实用新型专利，公开了一种乏燃料组件抓具，该抓具通过手动操作使得内套管在外力及弹簧力的作用下移到抓取和释放的位置，实现对燃料组件的抓取或释放功能，并通过安全锁锁住活动杆，充分保证不会发生燃料组件的脱落或损坏，提高了安全性。但是该抓具结构复杂，体积较大，不适合用于临界或次临界装置中燃料元件的操作。中国专利CN101734550的发明专利，公开了一种新燃料组件抓具，该抓具的结构比较复杂，自重较大，操作时需借助具有提升功能的吊车进行，且只能通过从内孔处进行燃料组件的抓取和释放，也不适用于临界或次临界装置中燃料元件的操作。
发明内容
本发明克服了现有技术中的不足，提供了一种结构简单、体积小、操作简便的适合用于临界或次临界装置中燃料元件的燃料元件抓具。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种燃料元件抓具，包括手持杆、手柄、钢丝绳、外套管、内套管、连接段、弹性卡头，手柄的中部固定在手持杆上，手柄的一端与钢丝绳一端相连接，钢丝绳的另一端连接外套管；外套管可在钢丝绳的作用下沿内套管轴向滑动，外套管的上部连接弹簧，弹簧的另一端固定在内套管上；内套管下部通过连接段与弹性卡头连接。
本发明还可以：
所述手柄的一端通过钢丝销钉固定钢丝绳的一端，钢丝绳穿过手持杆上的钢丝孔后，绕过滑轮与外套管上的钢丝连接柱相连接，内套管设置有开口槽，可在外套管移动时作为钢丝连接柱的运行通道。
所述的连接段的下部设计成一定角度，该角度是根据燃料元件端塞的尺寸来设计的。
所述弹性卡头由弹性钢片和卡头组成。
所述滑轮通过滑轮轴固定在手持杆上。
所述的卡头具有圆角。
所述的手柄通过手柄轴连接在手持杆的支撑块。
所述的弹性卡头设置有4个。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过手柄的旋转带到钢丝绳，通过钢丝绳和弹簧的配合拉动外套管沿着内套管上下移动，进而实现弹性卡头的开合，完成燃料元件的抓取和释放，该抓具结构简单、体积小、操作方便，适合临界或次临界装置中燃料元件的装载和卸出。
附图说明
图1装置的结构剖视图
图2弹性卡头的结构示意图
图3抓取燃料元件时的弹性卡头处组合剖视图
1手持杆、2手柄、3手柄轴、4钢丝孔、5滑轮、6支撑块、7销钉、8内套管、9钢丝绳、10外套管、11连接段、12弹性钢片、13卡头、14滑轮轴、15凸台、16开口槽、17弹簧、18连接柱、19燃料元件、20元件端塞
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
如图1所示，一种燃料元件抓具，它包括手持杆1、手柄2、钢丝绳9、外套管10、内套管8、弹簧17、连接段11、弹性卡头，手柄2的中部通过手柄轴3连接固定在手持杆1的支撑块6上，手柄2的一端通过销钉7固定钢丝绳9的一端，钢丝绳9穿过手持杆1上的钢丝孔4后，绕过滑轮5与钢丝连接柱18相连接。滑轮5采用滑轮轴14固定在手持杆1内部上，钢丝连接柱18固定在外套管10上。外套管10可沿内套管8轴向滑动，其上部为压缩了的弹簧17，弹簧17的上端与内套管凸台15固定，下端与外套管10的上端固定。内套管8设有内套管开口槽16，可在外套管10移动时作为钢丝连接柱18的运行通道。内套管8的下端连接着连接段11，连接段11的下部根据燃料元件端塞20的尺寸张开一定角度，用于连接4个弹性卡头。如图2所示的弹性卡头由弹性钢片12和卡头13焊接而成，弹性钢片12可在外套管10的作用下向内合拢，然后利用卡头13抓取燃料元件19。
如图3所示，抓取燃料元件19时的弹性卡头处于合拢状态，利用卡头13提起元件端塞20，达到抓取燃料元件19的目的。卡头13具有圆角，以方便抓取和释放燃料元件19。
本发明的使用过程如下：
首先用手握住手持杆1，同时握紧手柄2，则外套管10沿内套管8向上移动，弹性卡头的角度在连接段11下部的作用下自然张开，然后握住整个抓具垂直下插到燃料元件19上端，使燃料元件19的元件端塞20进入弹性卡头包容的区域，此时松开手柄2，则外套管10在弹簧17的作用力下沿内套管8向下移动，迫使弹性卡头的张开角度减小，从而达到抓取燃料元件19的目的。当再次握紧手柄2时，则外套管10会在钢丝绳9的作用力下沿内套管8向上移动，弹性卡头的张开角度会恢复正常，从而达到释放燃料元件19的目的。

Claims (8)

1.一种燃料元件抓具，包括手持杆、手柄、钢丝绳、外套管、内套管、连接段、弹性卡头，其特征在于，手柄的中部固定在手持杆上，手柄的一端与钢丝绳一端相连接，钢丝绳的另一端连接外套管；外套管可在钢丝绳的作用下沿内套管轴向滑动，外套管的上部连接弹簧，弹簧的另一端固定在内套管上；内套管下部通过连接段与弹性卡头连接。
2.根据权利要求1所述的一种燃料元件抓具，其特征在于，所述手柄的一端通过钢丝销钉固定钢丝绳的一端，钢丝绳穿过手持杆上的钢丝孔后，绕过滑轮与外套管上的钢丝连接柱相连接，内套管设置有开口槽，可在外套管移动时作为钢丝连接柱的运行通道。
3.根据权利要求1所述的一种燃料元件抓具，其特征在于，所述的连接段的下部设计成一定角度，该角度是根据燃料元件端塞的尺寸来设计的。
4.根据权利要求1所述的一种燃料元件抓具，其特征在于，所述弹性卡头由弹性钢片和卡头组成。
5.根据权利要求2所述的一种燃料元件抓具，其特征在于，所述滑轮通过滑轮轴固定在手持杆上。
6.根据权利要求4所述的一种燃料元件抓具，其特征在于，所述的卡头具有圆角。
7.根据权利要求1所述的一种燃料元件抓具，其特征在于，所述的手柄通过手柄轴连接在手持杆的支撑块。
8.根据权利要求1所述的一种燃料元件抓具，其特征在于，所述的弹性卡头设置有4个。
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