CN104916338A - 一种核电站用控制棒抓取机构 - Google Patents

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周礼
张福海
刘永生
张远
葛科党
刘红雨
李会义
郑海全
王伟
程越
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    • G21C19/02—Details of handling arrangements
    • G21C19/10—Lifting devices or pulling devices adapted for co-operation with fuel elements or with control elements
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Abstract

本发明属于一种抓取机构，具体公开一种核电站用控制棒抓取机构。包括接头、与接头连接的连接套、与连接套固定连接的拉杆、位于拉杆外部的外套筒、位于外套筒内部的内套筒、固定于内套筒上的推杆、固定于外套筒下端的端盖II、固定于端盖II上可以转动的抓头，所述的拉杆位于内套筒内侧；所述的内套筒与推杆间连接有顶针；所述的拉杆下端固定有单向转动的星形轮；所述的拉杆侧壁有用于放置钢珠的梯形凹槽；所述内套筒侧壁有用于放置钢珠的通孔；所述外套筒侧壁有用于放置钢珠的锥形凹槽；所述外套筒上端有端盖I。该装置有效消除了原先无法正常抓取、脱开的固有缺陷，不仅在对比试验台架上得到了验证，大大降低了换棒所需的时间。

Description

一种核电站用控制棒抓取机构
技术领域
本发明涉及一种抓取机构，具体涉及一种核电站用控制棒抓取机构。
背景技术
核电站换料机控制棒抓取机构为换料机上一重要部件，主要完成控制棒组件或可燃毒物棒组件的抓取、转移、脱开功能。以往的控制棒抓取机构，在使用过程中多次出现无法正常抓取、脱开控制棒组件的异常事件。
核电站控制棒组件配插工作是换料大修中一项非常重要的工作，在“堆内倒料”模式中，更是占据关键路径上的工作，操作过程中的异常一旦恶化而得不到很好的控制，所造成的后果是十分恶劣，且更换一次控制棒抓取机构最少需要10小时，工作人员的剂量也因此大幅增加，因此，控制棒抓取机构的异常已经严重影响了装卸料乃至整个大修的正常进行。
因此亟待提供一种新型换料机控制棒抓取机构。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种核电站用控制棒抓取机构，该装置提高抓取机构在工作过程中的可靠性，降低燃料操作核安全风险。
为解决上述技术问题，本发明一种核电站用控制棒抓取机构，包括接头、与接头连接的连接套、与连接套固定连接的拉杆、位于拉杆外部的外套筒、位于外套筒内部的内套筒、固定于内套筒上的推杆、固定于外套筒下端的端盖II、固定于端盖II上可以转动的抓头，所述的拉杆位于内套筒内侧；所述的内套筒与推杆间连接有顶针；所述的拉杆下端固定有单向转动的星形轮；所述的拉杆侧壁有用于放置钢珠的梯形凹槽；所述内套筒侧壁有用于放置钢珠的通孔；所述外套筒侧壁有用于放置钢珠的锥形凹槽；所述外套筒上端有端盖I。
所述的抓头内侧壁为两段向外的折线段。
所述的外套筒侧壁用于放置钢珠的锥形凹槽的坡度为25°，边缘有2mm的倒角，表面粗糙度小于Ra6.3。
所述的拉杆梯形槽的边缘上有2mm的倒角，凹槽表面粗糙度小于Ra6.3。
所述的内套筒材料为不锈钢。
本发明的有益技术效果在于：控制棒抓取机构有效消除了原先无法正常抓取、脱开的固有缺陷，不仅在对比试验台架上得到了验证，同时改造后的抓取机构在实际应用中，大大降低了换棒所需的时间。
抓头内侧壁为两段向外的折线段，这样推杆下落，其头部下端与抓头接触时，其接触位置已经远超过销轴连线所在的等高位置，能提供较大的旋转力矩使抓头张开，同时随着推杆抓头沿斜面的前进，使抓头缓慢张开，当推杆头部走出斜面时，抓头才完全张开。原设计不但张开困难，而且靠冲击使推杆下落时强行瞬间张开抓头，没有中间的斜面部分作为过渡，产生巨大冲击力。
外套筒侧壁用于放置钢珠的锥形凹槽的坡度为25°，边缘有2mm的倒角，表面粗糙度小于Ra6.3，拉杆梯形槽的边缘上有2mm的倒角，凹槽表面粗糙度小于Ra6.3。使得钢珠从凹孔滑出时，钢珠的挤出作用显著，保证钢珠到达正确的位置并能顺畅的滑出。
内套筒由铜套改为与其他零件类似的不锈钢材料，避免表面的锈蚀、脏污和对杂质的沾染，使拉杆杆、内套筒的轴向运动更顺畅。
附图说明
图1为本发明的一种核电站用控制棒抓取机构示意图；
图2为拉杆示意图；
图3为外套筒示意图；
图4为内套筒示意图。
图中：1为接头，2为连接套，3为销，4为端盖I，5为拉杆，6为导向销I，7为钢珠，8为外套筒，9为星形轮，10为内套筒，11为顶针，12为弹簧，13为垫圈，14为推杆，15为端盖II，16为抓头，17为控制棒接头，18为导向销II，19为导向销III，20为固定销。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明的一种核电站用控制棒抓取机构，该装置包括接头1、连接套2、端盖I4、拉杆5、钢珠7、外套筒8、星形轮9、内套筒10、顶针11、推杆14、端盖II15、抓头16、控制棒接头17。
接头1与钢缆连接，通过提接头1来带动抓取结构的升降。接头的凸起位于连接套2内，连接套2下部与拉杆5通过销3固定。
如图2所示，拉杆5为直径不同的圆柱状，其一端有凹槽，为接头1的安装位置，中间直径大的部分，工作位置位于外套筒8内，外套筒8一端有端盖4，端盖与外套筒8通过导向销III19固定；拉杆5另一端中间过直径处开有槽，为星形轮9的安装位置，其凹槽可以保证星形轮9自由转动；拉杆5的圆柱形侧壁上有一个梯形凹槽，为钢珠7的安装位置，拉杆5梯形槽的边缘上有2mm的倒角，凹槽表面加工的粗糙度小于Ra6.3，使钢珠能顺畅滑出。
如图3所示，外套筒8为圆环形，其内壁有凹孔，在抓取机构提升控制棒过程中，为钢珠7的工作位置，凹孔锥面的坡度为25°，在凹孔的边缘（钢珠滑出位置）增加2mm的倒角，凹槽表面加工的粗糙度小于Ra6.3，使钢珠能顺畅滑出；外套筒侧面有一段贯穿的槽，导向销I6、导向销II18的工作位置，使得拉杆5可以相对于外套筒8移动。
如图4所示，内套筒10位于外套筒8内，材料为不锈钢材料，其一端内部有台阶的孔，为顶针11的安装位置，内套筒10顶针11安装位置的侧壁有一个孔，为导向销II18的安装位置，顶针11安装位置上部侧壁有一个方形通孔，方孔的长度满足当拉杆处于最低位置，星形轮9恰好可以穿出，内套筒10另一端上部有小孔，为钢珠7的工作位置。
星形轮9固定于拉杆5一端过直径的凹槽内，其由止动销固定，使得星形轮9只能沿一个方向旋转。星形轮两端为V形，V形夹角为90°，满足当V型口一端处于挂住内套筒10位置时，其侧面可以过顶针11头部的延长线，使得当拉杆5下落时，顶针11可以顶到星形轮9侧面，使星形轮9可以旋转。
顶针11位于内套筒10下部，由导向销II18接触固定，顶针11头部为一个带斜面的细的圆棒，其可以与星形轮9接触，倾斜角度为45°，当星形轮处于竖直位置时，其恰好和V形的一个面平行，顶针11下部中间有凹槽，用以安装弹簧12，弹簧12的另一端通过垫圈13与推杆14连接，弹簧12处于压缩状态，推杆14与顶针11之间有间隙，当顶针11收到星形轮9压缩时，顶针11可以向下移动。
推杆14上端螺纹连接于内套筒下部，下部有一个凸头，用以推开抓头16.
端盖II15为圆柱形，由导向销III19和固定销20与外套筒连接，其下部中间过直径出开有凹槽，用以安装抓头16，端盖II15中心有孔，为推杆14的推出位置。
抓头16有两块，通过固定销20固定于端盖II15的中间凹槽内，其内侧形状为两个向外的折线段，使得当抓头16向下移动时，其起始接触位置已经远超过销轴连线所在的等高位置，能提供较大的旋转力矩使抓头16张开，同时随着推杆抓头16沿斜面的前进，使抓头缓慢张开，当推杆14头部走出斜面时，抓头16才完全张开，抓头16上部的折线使得抓头16上部的空隙减小，当推杆14抽离时，可以使抓头16关闭；抓头16下部外侧形状与控制棒接头17内侧相匹配，使得抓头16打开时，可以提起控制棒17。
安装时，将抓头16与端盖15通过固定销20连接，此两部分组合件再通过固定销20与外套筒8相连，连接完成后插入导向销III19；将顶针11放入内套筒10的对应孔槽，用导向销II18固定，按顺序放入弹簧12、垫圈13后用推杆14拧紧；将星形轮9通过固定销20安装到拉杆5的前端安装部位，将防反转销装入安装孔里；将钢珠7放入拉杆5的梯形槽上并连同拉杆5一起推入内套筒中，之后插入导向销I6；将端盖I4拧在外套筒上，插入导向销III19；将接头1推入连接套2内，利用销3将连接套2与拉杆5相连。
工作时，打开抓头过程中，钢缆下放时，抓取机构随之向下运动，当两片抓头16进入控制棒接头17内后，其抓取机构端盖II15会与控制棒头部接触，这时外套筒8停止向下运动；继续下放钢缆，拉杆5、内套筒10和推杆14在自重作用下向下运动，钢珠7滑入外套筒8凹槽内，继续下落时星形轮9与顶针11接触而发生偏转，此时推杆14的头部与两片抓头头部接触，将抓头16前端挤开与控制棒接头17扣接，此时抓取机构处于打开状态。提升钢缆，因星形轮9已偏转不再挂住内套筒10，此时只有拉杆5会连同钢缆一起上提，抓头一直处于打开状态，当拉杆5的凸台与端盖I4接触后，整个抓取机构连同被抓住的控制棒可一起移动，实现抓取功能。
关闭抓头过程时，钢缆下放时，抓取机构与被抓控制棒随之向下运动，当控制棒就位后，抓取机构外套筒端盖II15会与控制棒头部接触，这时外套筒8停止向下运动；继续下放钢缆，拉杆5在自重作用下向下运动，当星形轮9与顶针11接触而发生偏转后再提升钢缆，此时星形轮9会挂住内套筒8，继续提升钢缆时，拉杆5、内套筒8和推杆14一起向提升，提升过程中钢珠7滑入拉杆5梯形槽，当推杆14上升到一定位置后推杆14头部与抓头16尾部的突台接触，利用杠杆原理将抓两片抓头的头部合拢；继续提升钢缆，当拉杆5的凸台与端盖I4接触后，抓头将从控制棒接头内部提出，实现脱开功能。

Claims (5)

1.一种核电站用控制棒抓取机构，其特征在于：包括接头（1）、与接头（1）连接的连接套（2）、与连接套（2）固定连接的拉杆（5）、位于拉杆（5）外部的外套筒（8）、位于外套筒（8）内部的内套筒（10）、固定于内套筒（10）上的推杆（14）、固定于外套筒（8）下端的端盖II（15）、固定于端盖II（15）上可以转动的抓头（16），所述的拉杆（5）位于内套筒（10）内侧；所述的内套筒（10）与推杆（14）间连接有顶针（11）；所述的拉杆（5）下端固定有单向转动的星形轮（9）；所述的拉杆（5）侧壁有用于放置钢珠（7）的梯形凹槽；所述内套筒侧壁有用于放置钢珠（7）的通孔；所述外套筒（8）侧壁有用于放置钢珠（7）的锥形凹槽；所述外套筒（8）上端有端盖I（4）。
2.根据权利要求1所述的一种核电站用控制棒抓取机构，其特征在于：所述的抓头（16）内侧壁为两段向外的折线段。
3.根据权利要求1所述的一种核电站用控制棒抓取机构，其特征在于：所述的外套筒（8）侧壁用于放置钢珠（7）的锥形凹槽的坡度为25°，边缘有2mm的倒角，表面粗糙度小于Ra6.3。
4.根据权利要求1所述的一种核电站用控制棒抓取机构，其特征在于：所述的拉杆（5）梯形槽的边缘上有2mm的倒角，凹槽表面粗糙度小于Ra6.3。
5.根据权利要求1所述的一种核电站用控制棒抓取机构，其特征在于：所述的内套筒（10）材料为不锈钢。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106847352A (zh) * 2016-11-28 2017-06-13 中核核电运行管理有限公司 一种乏燃料篮抓取装载装置
CN108735319A (zh) * 2017-04-14 2018-11-02 江苏核电有限公司 一种核电站用控制棒导向套防脱钩机构
CN109841291A (zh) * 2019-03-28 2019-06-04 江苏核电有限公司 一种核电站控制棒组件配插操作抓具
CN110803612A (zh) * 2019-10-17 2020-02-18 岭东核电有限公司 控制棒导向筒吊装装置及控制棒导向筒吊装方法
CN112863717A (zh) * 2020-12-30 2021-05-28 中国原子能科学研究院 一种用于更换控制棒组件外套筒的下压式换料专用抓具

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0008253A1 (fr) * 1978-07-28 1980-02-20 Novatome Grappin automatique
US4244616A (en) * 1978-02-17 1981-01-13 Framatome Tool for exchanging and transporting irradiation capsules of a nuclear reactor
CN201331933Y (zh) * 2008-11-20 2009-10-21 中国核电工程有限公司 乏燃料组件抓具
CN101740149A (zh) * 2008-11-20 2010-06-16 中国核电工程有限公司 机械自锁式燃料组件抓具
CN203799680U (zh) * 2014-03-13 2014-08-27 江苏核电有限公司 一种核电站用控制棒抓取机构

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4244616A (en) * 1978-02-17 1981-01-13 Framatome Tool for exchanging and transporting irradiation capsules of a nuclear reactor
EP0008253A1 (fr) * 1978-07-28 1980-02-20 Novatome Grappin automatique
CN201331933Y (zh) * 2008-11-20 2009-10-21 中国核电工程有限公司 乏燃料组件抓具
CN101740149A (zh) * 2008-11-20 2010-06-16 中国核电工程有限公司 机械自锁式燃料组件抓具
CN203799680U (zh) * 2014-03-13 2014-08-27 江苏核电有限公司 一种核电站用控制棒抓取机构

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106847352A (zh) * 2016-11-28 2017-06-13 中核核电运行管理有限公司 一种乏燃料篮抓取装载装置
CN106847352B (zh) * 2016-11-28 2018-09-28 中核核电运行管理有限公司 一种乏燃料篮抓取装载装置
CN108735319A (zh) * 2017-04-14 2018-11-02 江苏核电有限公司 一种核电站用控制棒导向套防脱钩机构
CN109841291A (zh) * 2019-03-28 2019-06-04 江苏核电有限公司 一种核电站控制棒组件配插操作抓具
CN109841291B (zh) * 2019-03-28 2024-04-09 江苏核电有限公司 一种核电站控制棒组件配插操作抓具
CN110803612A (zh) * 2019-10-17 2020-02-18 岭东核电有限公司 控制棒导向筒吊装装置及控制棒导向筒吊装方法
CN112863717A (zh) * 2020-12-30 2021-05-28 中国原子能科学研究院 一种用于更换控制棒组件外套筒的下压式换料专用抓具
CN112863717B (zh) * 2020-12-30 2022-12-13 中国原子能科学研究院 一种用于更换控制棒组件外套筒的下压式换料专用抓具

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