CN103700413B - 堆芯内上部构件与燃料组件卡涩的分离装置 - Google Patents

Abstract

一种堆芯内上部构件与燃料组件卡涩的分离装置包括固定支撑底座（100）、活动分离底座（200）、分离单元（300）以及移动控制机构（400）；其中固定支撑底座（100）作为本装置整体支撑部分，安装在需要拆解部件所在压力容器的主法兰上，活动分离底座（200）安装在固定支撑底座（100）上并受控于移动控制机构（400）在固定支撑底座（100）上水平移动，分离单元（300）设置在所述活动分离底座（200）上，与活动分离底座（200）配合使上部构件与其卡涩的燃料组件分离。本发明采用上述的技术方案，可以安全分离卡涩的上部构件和燃料组件，并保证燃料组件不会脱离，避免造成核泄漏，从而提高核电站的安全。

Description

堆芯内上部构件与燃料组件卡涩的分离装置

技术领域

本发明涉及工具设计，特别涉及用于核电站堆内的上部构件与燃料组件发生卡涩情况下的拆卸工具。

背景技术

核电站堆内检修中，由于多种复杂因素的累积效应，经常使得上部构件定位销偏离燃料组件导向孔，从而可能导致起吊上部构件时将组件带起，而一旦外部因素导致卡涩的燃料组件坠落，将极大可能产生泄漏风险。组件卡涩处理专用设备作为一种应急设备，主要用于处理起吊堆芯上部构件时将燃料组件带起的事件，由于核电站的特殊情况，采用人工拆除并不可取，所以，需要一种可以人工远程操作的拆卸设备。

发明内容

本发明提供一种人工操作控制的拆卸设备，采用液压分离以及可以移动的分离卡座，可以将燃料组件上管座同上部构件导向销安全脱开，安全分离卡涩的上部构件和燃料组件，并在处理过程中保证燃料组件的安全，解决现有技术中没有相关拆卸工具容易造成核泄漏的技术问题。

本发明所提供的这种堆芯内上部构件与燃料组件卡涩的分离装置包括固定支撑底座、活动分离底座、分离单元以及移动控制机构；其中所述固定支撑底座作为本装置整体支撑部分，安装在需要拆解部件所在压力容器的主法兰上，所述活动分离底座安装在固定支撑底座上并受控于所述移动控制机构在固定支撑底座上水平移动，所述分离单元设置在所述活动分离底座上，与活动分离底座配合使上部构件与其卡涩的燃料组件分离。

本发明的进一步改进方案是：所述固定支撑底座包括作为支撑主体的支撑架以及用于定位支撑架位置的定位机构，所述支撑架包括两端设置的支撑座以及两根架设在该两个支撑座上的支撑梁，所述支撑座座落于所述压力容器的主法兰上，所述活动分离底座设置在该两根支撑梁上；所述每个支撑座均包括底座以及扣板，所述底座与扣板配合通过紧固件将支撑梁夹持固定在中间；每个支撑座还包括设置在所述底座上用于调节所述底座高度的底座调节机构，该底座调节机构为设置在底座上的螺纹调节式地脚。

本发明的再进一步改进方案是：所述定位机构包括固定连接所述支撑架的定位梁，该定位梁的底面上间隔设置两个定位销，在该定位梁的内侧面上设有第一定位槽，该第一定位槽位于两个定位销之间，所述定位机构还包括在所述定位梁下表面设置内凹式的第二定位槽，该第二定位槽用于配合卡接在压力容器主法兰的保护环上。

本发明的更进一步改进方案是：所述活动分离底座包括跨设在所述两根支撑梁上的移动托板，所述分离单元设置于该移动托板之上，所述移动控制机构设置于该移动托板与所述支撑架之间，所述移动托板的侧边上向内开有一个用于卡固燃料组件的卡位缺口，该卡位缺口的开口方向朝向移动托板的移动方向，所述移动托板包括两端下表面设置内凹式的滑槽，所述两根支撑梁分别置于上述两个滑槽内。

本发明对移动控制机构的改进方案是：所述移动控制机构包括固定在所述移动托板表面上的齿条以及连接所述支撑架并与所述齿条配合的齿轮。

本发明对分离单元的改进是采用液压抬升机构，包括缸体、设置于该缸体内的液压缸、与该液压缸配合用于顶起上部构件的顶杆、连接该液压缸的液体输送管路以及连接该液体输送管路用于液体加压的液体泵，所述分离单元还包括有分离爪，所述顶杆通过该分离爪顶撑所述上部构件。

本发明的进一步改进是：该分离装置还包括用于操控该分离装置的操作杆，该操作杆包括杆体以及设置于该杆体一端用于操作分离装置组装或动作的工具头。所述工具头为用于螺栓和螺母紧固的扳手，或者是用于吊挂配件的吊钩，还可以将所述齿轮连接在该操纵杆的杆体一端，所述至少一个支撑座上设有齿轮轴孔，所述操作杆通过齿轮与齿条配合驱动移动托板位移。

本发明采用上述的技术方案，可以安全分离卡涩的上部构件和燃料组件，并保证燃料组件不会脱离，避免造成核泄漏，从而提高核电站的安全。

附图说明

图1是本发明分离装置拆卸过程的立体示意图。图2是本发明分离装置整体的立体示意图。图3是本发明中所述支撑座的立体示意图。图4是本发明所述扣板的立体示意图。图5是本发明所述定位块的立体示意图。图6是本发明所述支撑梁的立体示意图。图7是本发明所述定位梁的立体示意图。图8是本发明移动托板的立体示意图。图9是本发明所述分离单元的立体示意图。图10是本发明所述操作杆上安装扳手的立体示意图。图11是本发明所述操作杆上安装吊钩的立体示意图。图12是本发明所述操作杆上安装齿轮的立体示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施例。

由图1中可知，本发明这种堆芯内上部构件与组件卡涩的分离装置包括固定支撑底座100、活动分离底座200、分离单元300以及移动控制机构400；其中所述固定支撑底座100作为本装置整体支撑部分，安装在需要拆解部件所在压力容器的主法兰上，所述活动分离底座200安装在固定支撑底座100上并受控于所述移动控制机构400在固定支撑底座100上水平移动，所述分离单元300设置在所述活动分离底座200上，与活动分离底座200配合使上部构件K与其卡涩的燃料组件R分离。本发明中的分离装置用于拆解卡涩的上部构件和燃料组件，由于涉及核燃料，因此，安全拆解是非常重要的，本发明的拆解工具采用固定支撑方式，用于稳定拆解过程，利用可以移动的活动分离底座，可以方便地拆解各个位置上的组件，不但节约成本，也节约了时间，采用独立的分离单元，可以保证拆解过程的顺利进行。

由图2至图6中可知，本发明对于固定支撑底座的改进在于：所述固定支撑底座100包括作为支撑主体的支撑架110以及用于定位支撑架110位置的定位机构120，所述支撑架110包括两端设置的支撑座111以及两根架设在该两个支撑座111上的支撑梁112，所述支撑座111座落于所述压力容器的主法兰上，所述活动分离底座200设置在该两根支撑梁112上。所述每个支撑座111均包括底座111a以及扣板111b，所述底座111a与扣板111b配合通过紧固件将支撑梁112夹持固定在中间；每个支撑座111还包括设置在所述底座111a上用于调节所述底座111a高度的底座调节机构111c，该底座调节机构111c为设置在底座上的螺纹调节式地脚。本发明中利用两端的支撑座支撑上部的支撑梁，而支撑梁由作为活动分离底座的支撑和滑轨，支撑座安置在主法兰上，由底座调节机构调节其高度，以适应被拆解部件的卡位需要，采用螺纹调节地脚不但结构比较简单，而且，这种结构也便于人员进行操作控制，调节螺栓上设置导向的杯座，便于使用工具准确进行调节。支撑座采用扣板对支撑梁进行固定，先将支撑座安装好后，将支撑梁放在两个支撑座上，然后将扣板放在支撑梁上，并沿支撑梁的长轴方向水平推移，使扣板上的开口螺钉孔插入螺钉固定位置后，利用工具拧紧固定螺钉，完成支撑架的安装工作室。

由图1至图7中可知，所述定位机构120包括固定连接所述支撑架110的定位梁121，该定位梁121的底面上间隔设置两个定位销122，在该定位梁121的内侧面上设有第一定位槽123，该第一定位槽123位于两个定位销122之间，所述定位机构120还包括在所述定位梁下表面设置内凹式的第二定位槽124，该第二定位槽用于配合卡接在压力容器主法兰的保护环上。所述定位机构120还包括固定于所述定位梁121上用于定位所述两个支撑梁112之间间距的定位板125。本发明中的定位梁是起到定位支撑架的作用，以保证分解机构分解的准确性，本发明中的定位采用定位销贴靠定位以及定位槽卡接定位多重定位方式，定位梁上的两个定位销贴靠在主法兰凸台的边缘，利用中间的第一定位槽对应压力容器上的方形定位销进行配合，完成定位，另外，第二定位槽套在主法兰保护环上，使得定位更加准确，而且在操作过程中也可以保证支撑架不移位。

由图1、图8和图9中可知，本发明对于活动分离底座的设计方案是：所述活动分离底座200包括跨设在所述两根支撑梁112上的移动托板210，所述分离单元300设置于该移动托板210之上，所述移动控制机构400设置于该移动托板210与所述支撑架110之间，所述移动托板210的侧边上向内开有一个用于卡固燃料组件的卡位缺口211，该卡位缺口211的开口方向朝向移动托板210的移动方向。所述移动托板210包括两端下表面设置内凹式的滑槽212，所述两根支撑梁112分别置于上述两个滑槽212内。所述分离单元300为液压抬升机构，包括缸体310、设置于该缸体310内的液压缸320、与该液压缸配合用于顶起上部构件的顶杆330、连接该液压缸320的液体输送管路340以及连接该液体输送管路340用于液体加压的液体泵350，所述分离单元300还包括有分离爪331，所述顶杆330通过该分离爪331顶撑所述上部构件。本发明中移动托板在支撑梁上进行水平移动，用以调整活动分离底座的位置，当需要拆解时，将移动托板移动至被拆解部件的位置，让卡位缺口211插到上部构件与燃料组件之间的空隙内，用于卡住燃料组件。将液压抬升机构中的顶杆顶在上部构件的上，操作液压分离装置，将燃料组件与上部构件进行分离，而采用分离爪的形式，则可以更加方便地拆解卡涩的组件。

由图1、图10至图12中可知，所述移动控制机构400包括固定在所述移动托板210表面上的齿条410以及连接所述支撑架110并与所述齿条410配合的齿轮420。该分离装置还包括用于操控该分离装置的操作杆500，该操作杆500包括杆体510以及设置于该杆体510一端用于操作分离装置组装或动作的工具头520。本发明的拆解工具是用于在核反应堆内的操作，不方便人员直接控制，因此，本发明设计了一个操作杆，这个操作杆用于操作人员远程操控拆装设备，为完成任务，本发明所述工具头520设计为用于螺栓和螺母紧固的扳手，也可用设计为用于吊挂配件的吊钩。本发明关于工具的改进部分还包括：该分离装置还包括用于操控该分离装置的操作杆500，所述齿轮420连接在该操纵杆500的杆体510一端，所述至少一个支撑座111上设有齿轮轴孔111d，所述操作杆500通过齿轮420与齿条410配合驱动移动托板位移。当移动托板需要移动时，将工具的头部插入齿轮轴孔111d内，通过齿轮和齿条的配合操作，完成移动托板的位移。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种堆芯内上部构件与燃料组件卡涩的分离装置，其特征在于：该分离装置包括固定支撑底座（100）、活动分离底座（200）、分离单元（300）以及移动控制机构（400）；其中所述固定支撑底座（100）作为本装置整体支撑部分，安装在需要拆解部件所在压力容器的主法兰上，所述活动分离底座（200）安装在固定支撑底座（100）上并受控于所述移动控制机构（400）在固定支撑底座（100）上水平移动，所述分离单元（300）设置在所述活动分离底座（200）上，与活动分离底座（200）配合使上部构件与其卡涩的燃料组件分离。

2.根据权利要求1所述堆芯内上部构件与燃料组件卡涩的分离装置，其特征在于：所述固定支撑底座（100）包括作为支撑主体的支撑架（110）以及用于定位支撑架（110）位置的定位机构（120）。

3.根据权利要求2所述堆芯内上部构件与燃料组件卡涩的分离装置，其特征在于：所述支撑架（110）包括两端设置的支撑座（111）以及两根架设在该两个支撑座（111）上的支撑梁（112），所述支撑座（111）座落于所述压力容器的主法兰上，所述活动分离底座（200）设置在该两根支撑梁（112）上。

4.根据权利要求3所述堆芯内上部构件与燃料组件卡涩的分离装置，其特征在于：所述每个支撑座（111）均包括底座（111a）以及扣板（111b），所述底座（111a）与扣板（111b）配合通过紧固件将支撑梁（112）夹持固定在中间；每个支撑座（111）还包括设置在所述底座（111a）上用于调节所述底座（111a）高度的底座调节机构（111c），该底座调节机构（111c）为设置在底座上的螺纹调节式地脚。

5.根据权利要求2至4中任一项所述堆芯内上部构件与燃料组件卡涩的分离装置，其特征在于：所述定位机构（120）包括固定连接所述支撑架（110）的定位梁（121），该定位梁（121）的底面上间隔设置两个定位销（122），在该定位梁（121）的内侧面上设有第一定位槽（123），该第一定位槽（123）位于两个定位销（122）之间。

6.根据权利要求5所述堆芯内上部构件与燃料组件卡涩的分离装置，其特征在于：所述定位机构（120）还包括在所述定位梁下表面设置内凹式的第二定位槽（124），该第二定位槽用于配合卡接在压力容器主法兰的保护环上。

7.根据权利要求5所述堆芯内上部构件与燃料组件卡涩的分离装置，其特征在于：所述定位机构（120）还包括固定于所述定位梁（121）上用于定位所述两个支撑梁（112）之间间距的定位板（125）。

8.根据权利要求3或4所述堆芯内上部构件与燃料组件卡涩的分离装置，其特征在于：所述活动分离底座（200）包括跨设在所述两根支撑梁（112）上的移动托板（210），所述分离单元（300）设置于该移动托板（210）之上，所述移动控制机构（400）设置于该移动托板（210）与所述支撑架（110）之间，所述移动托板（210）的侧边上向内开有一个用于卡固燃料组件的卡位缺口（211），该卡位缺口（211）的开口方向朝向移动托板（210）的移动方向。

9.根据权利要求8所述堆芯内上部构件与燃料组件卡涩的分离装置，其特征在于：所述移动托板（210）包括两端下表面设置内凹式的滑槽（212），所述两根支撑梁（112）分别置于上述两个滑槽（212）内。

10.根据权利要求8所述堆芯内上部构件与燃料组件卡涩的分离装置，其特征在于：所述移动控制机构（400）包括固定在所述移动托板（210）表面上的齿条（410）以及连接所述支撑架（110）并与所述齿条（410）配合的齿轮（420）。

11.根据权利要求1至4中任一项所述堆芯内上部构件与燃料组件卡涩的分离装置，其特征在于：所述分离单元（300）为液压抬升机构，包括缸体（310）、设置于该缸体（310）内的液压缸（320）、与该液压缸配合用于顶起上部构件的顶杆（330）、连接该液压缸（320）的液体输送管路（340）以及连接该液体输送管路（340）用于液体加压的液体泵（350）。

12.根据权利要求11所述堆芯内上部构件与燃料组件卡涩的分离装置，其特征在于：所述分离单元（300）还包括有分离爪（331），所述顶杆（330）通过该分离爪（331）顶撑所述上部构件。

13.根据权利要求1至4中任一项所述堆芯内上部构件与燃料组件卡涩的分离装置，其特征在于：该分离装置还包括用于操控该分离装置的操作杆（500），该操作杆（500）包括杆体（510）以及设置于该杆体（510）一端用于操作分离装置组装或动作的工具头（520）。

14.根据权利要求13所述堆芯内上部构件与燃料组件卡涩的分离装置，其特征在于：所述工具头（520）为用于螺栓和螺母紧固的扳手，或者是用于吊挂配件的吊钩。

15.根据权利要求10所述堆芯内上部构件与燃料组件卡涩的分离装置，其特征在于：该分离装置还包括用于操控该分离装置的操作杆（500），所述齿轮（420）连接在该操作杆（500）的杆体（510）一端，所述至少一个支撑座（111）上设有齿轮轴孔（111d），所述操作杆（500）通过齿轮（420）与齿条（410）配合驱动移动托板位移。