CN109390063A - 一种压水堆核电站堆芯导向柱自动吊具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及核电厂反应堆堆芯导向柱吊装技术领域，具体公开了一种压水堆核电站堆芯导向柱自动吊具。该吊具包括吊具中心杆、驱动套筒以及卡爪，其中，吊具中心杆包括阶梯圆柱体结构的卡爪支座，卡爪支座下部侧壁均匀分布有若干个卡槽，卡爪通过销轴匹配安装在卡爪支座中的卡槽中，在吊具中心杆上套有阶梯圆柱筒体结构的驱动套筒，驱动套筒内壁圆弧与卡爪外侧的斜弧面相匹配，通过驱动套筒的上下移动，转换为卡爪的绕销轴传动，从而实现卡爪内侧卡齿与被吊物吊耳环槽的啮合和脱开。该自动吊具的使用，改变了以往人员登高联扣的作业方式，实现了远程的联扣和脱扣，操作快捷方便。同时，结构设计巧妙简单、功能可靠、操作便捷。

Description

一种压水堆核电站堆芯导向柱自动吊具
技术领域
本发明属于核电厂反应堆堆芯导向柱吊装技术领域，具体涉及一种压水堆核电站堆芯导向柱自动吊具。
背景技术
堆芯导向柱系圆柱状外形结构，高度约5.5米，重390kg，不使用时存放在换料水池里的存放架上，使用时通过吊车吊运并安装在压力容器法兰面对应的螺栓孔里，堆芯导向柱担负着堆芯重件吊装时的导向定位作用。在导向柱的吊运和使用过程中，存在着导向柱吊耳连接脱开困难问题。导向柱吊运时吊耳连接、脱开操作风险大。导向柱的吊耳通过卸扣和吊带与起重设备连接，由于导向柱较高加之堆芯部位无其他可依靠部件，现阶段的做法是将长梯靠着导向柱，人员攀爬长梯至可触及导向柱顶部处进行卸扣的装卸操作。由于长梯依靠着导向柱的圆弧面，点支撑极不稳定，稍有偏差就会造成人员重心失稳而跌落；并且，如果在堆芯发生人员受伤事件，极易从皮肤破损处造成体内污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种压水堆核电站堆芯导向柱自动吊具，解决人工拆装卸扣时人员在堆芯区域攀爬长梯的问题，避免人员在堆芯区域的高空攀爬作业，实现导向柱的自动或者远程手动脱扣和联扣，消除人员高空坠落的风险，提供作业的安全性和可靠性，同时，也提高作业效率，减少辐照剂量。
本发明的技术方案如下：一种压水堆核电站堆芯导向柱自动吊具，该吊具包括吊具中心杆、驱动套筒以及卡爪，其中，吊具中心杆包括阶梯圆柱体结构的卡爪支座，卡爪支座下部侧壁均匀分布有若干个卡槽，卡爪通过销轴匹配安装在卡爪支座中的卡槽中，在吊具中心杆上套有阶梯圆柱筒体结构的驱动套筒，驱动套筒内壁圆弧与卡爪外侧的斜弧面相匹配，通过驱动套筒的上下移动，转换为卡爪的绕销轴传动，从而实现卡爪内侧卡齿与被吊物吊耳环槽的啮合和脱开。
所述的吊具中心杆中卡爪支座上部为直径略小的圆柱形结构，卡爪支座下部直径略大，并在侧壁分布有4个卡槽。
所述的卡槽上开有销孔，其与卡爪上部分所开的销孔相匹配，通过销轴穿过卡槽及卡爪上部分的销孔，可将卡爪安装在卡爪支座上，并使卡爪绕销轴在一定范围内转动。
所述的驱动套筒为阶梯圆柱筒体结构，所述驱动套筒上端圆柱筒与吊具中心杆中卡爪支座上部分圆柱体外壁尺寸相适应；所述驱动套筒下端圆柱筒直径略大于卡爪支座下部分的直径。
所述的吊具中心杆中卡爪支座上端还固定安装有定滑轮提升机构，通过定滑轮提升机构可实现驱动套筒上下移动。
所述的定滑轮提升机构包括定滑轮组件支架和定滑轮，其中，定滑轮组件支架中心为圆环结构，两侧伸出形成安装定滑轮的支架，定滑轮组件支架中心与吊具中心杆固定，钢丝绳绕过定滑轮后，一端与驱动套筒上安装的提升吊环固定连接，另一端悬垂下来供操作人员拉动使用。
所述的卡爪为上端与卡爪支座中卡槽相匹配的棒状结构，下端为带有卡齿的圆弧结构，其中，卡爪内侧靠下方为向内突出的卡齿结构，其与被吊物吊耳的环槽相配合；所述的卡爪外侧为两个斜弧面，其与套在吊具中心杆上的驱动套筒的内圆弧相配合，并能够实现驱动套筒的上下运动，转换为卡爪的绕销轴转动，从而实现卡爪与被吊物吊耳环槽的啮合和脱开。
所述的吊具中心杆还包括安装在卡爪支座顶端的吊环。
本发明的显著效果在于：本发明所述的一种压水堆核电站堆芯导向柱自动吊具，其可以通过圆锥头导向，实现与导向柱头部的自动对中，通过钢丝绳绕过定滑轮提升机构，拉起驱动套筒，实现卡爪的打开；松开钢丝绳，驱动套筒依靠自身重力下落，实现卡爪的啮合，有助于防止吊具的意外打开；该自动吊具的使用，改变了以往人员登高联扣的作业方式，实现了远程的联扣和脱扣，操作快捷方便。同时，结构设计巧妙简单、功能可靠、操作便捷。
附图说明
图1为本发明所述的一种压水堆核电站堆芯导向柱自动吊具结构示意图；
图2为图1中定滑轮提升机构结构示意图；
图3为图1中驱动套筒结构示意图；
图4为图1中吊具中心杆结构示意图；
图5为图1中卡爪结构示意图；
图6为本发明所述的一种压水堆核电站堆芯导向柱自动吊具与被吊物配合前状态示意图；
图7为本发明所述的一种压水堆核电站堆芯导向柱自动吊具与被吊物配合后的状态示意图；
图中：1、吊具中心杆；2、定滑轮提升机构；3、驱动套筒；4、卡爪；5、定滑轮；6、定滑轮组件支架；7、提升吊环；8、卡爪支座；9、吊环；10、自动吊具；11、被吊物。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
如图1～5所示，一种压水堆核电站堆芯导向柱自动吊具，包括吊具中心杆1、定滑轮提升机构2、驱动套筒3以及卡爪4，其中，吊具中心杆1包括阶梯圆柱体结构卡爪支座8以及固定安装在卡爪支座8上部顶端的吊环9，卡爪支座8上部分为直径略小的圆柱形结构，卡爪支座8下部分侧壁均匀分布有若干个卡槽，卡槽的宽度与卡爪4上端部分相匹配，在每个卡槽上开有销孔，其与卡爪4上部分中的销孔相匹配，并可通过销轴将卡爪4安装在卡爪支座8的卡槽中；在吊具中心杆1上套有驱动套筒3，其中，驱动套筒3为阶梯圆柱筒结构，其上端圆柱筒与吊具中心杆1相匹配，下端圆柱筒直径略大于卡爪支座8下部分直径；在驱动套筒3上端的吊具中心杆1上还安装有定滑轮提升机构2，定滑轮提升机构2包括定滑轮组件支架6和定滑轮5，定滑轮组件支架6中心为圆环结构，两侧伸出形成安装定滑轮5的支架，定滑轮组件支架6中心与吊具中心杆1固定，钢丝绳绕过定滑轮5后，一端与驱动套筒3上安装的提升吊环7固定连接，另一端悬垂下来供操作人员拉动使用；卡爪4为上端与吊具中心杆1卡槽相匹配的棒状结构，下端为带有卡齿的圆弧结构，其中，卡爪4内侧靠下方为向内突出的卡齿结构，其与被吊物11吊耳的环槽相配合；卡爪4外侧为两个斜弧面，其与套在吊具中心杆1上的驱动套筒3的内圆弧相配合，并能够实现驱动套筒的上下运动，转换为卡爪4的绕销轴转动，从而实现卡爪与被吊物吊耳环槽的啮合和脱开。
如图6、图7所示，本发明所示的一种压水堆核电站堆芯导向柱自动吊具具体使用过程为：在利用自动吊具10配合被吊物11时，操作人员拉动钢丝绳，利用定滑轮提升机构2将驱动套筒3沿着吊具中心杆向上移动，并使卡爪张开；控制吊车，将自动吊具10坐落在锥形吊耳上，松开钢丝绳，使驱动套筒在重力作用下自动下落，抱合主所有的卡爪，使卡爪与锥形吊耳上的环槽相啮合，实现自动吊具10与被吊物的连接。
实施例2
如图1～5所示，一种压水堆核电站堆芯导向柱自动吊具，包括吊具中心杆1、定滑轮提升机构2、驱动套筒3以及卡爪4，其中，吊具中心杆1包括阶梯圆柱体结构卡爪支座8以及固定安装在卡爪支座8上部顶端的吊环9，卡爪支座8上部分为直径略小的圆柱形结构，卡爪支座8下部分侧壁均匀分布有4个卡槽，卡槽的宽度与卡爪4上端部分相匹配，在每个卡槽上开有销孔，其与卡爪4上部分中的销孔相匹配，并可通过销轴将卡爪4安装在卡爪支座8的卡槽中；在吊具中心杆1上套有驱动套筒3，其中，驱动套筒3为阶梯圆柱筒结构，其上端圆柱筒与吊具中心杆1相匹配，下端圆柱筒直径略大于卡爪支座8下部分直径；在驱动套筒3上端的吊具中心杆1上还安装有定滑轮提升机构2，定滑轮提升机构2包括定滑轮组件支架6和定滑轮5，定滑轮组件支架6中心为圆环结构，两侧伸出形成安装定滑轮5的支架，定滑轮组件支架6中心与吊具中心杆1固定，钢丝绳绕过定滑轮5后，一端与驱动套筒3上安装的提升吊环7固定连接，另一端悬垂下来供操作人员拉动使用；卡爪4为上端与吊具中心杆1卡槽相匹配的棒状结构，下端为带有卡齿的圆弧结构，其中，卡爪4内侧靠下方为向内突出的卡齿结构，其与被吊物11吊耳的环槽相配合；卡爪4外侧为两个斜弧面，其与套在吊具中心杆1上的驱动套筒3的内圆弧相配合，并能够实现驱动套筒的上下运动，转换为卡爪4的绕销轴转动，从而实现卡爪与被吊物吊耳环槽的啮合和脱开。
如图6、图7所示，本发明所示的一种压水堆核电站堆芯导向柱自动吊具具体使用过程为：在利用自动吊具10配合被吊物11时，操作人员拉动钢丝绳，利用定滑轮提升机构2将驱动套筒3沿着吊具中心杆向上移动，并使卡爪张开；控制吊车，将自动吊具10坐落在锥形吊耳上，松开钢丝绳，使驱动套筒在重力作用下自动下落，抱合4瓣卡爪，使卡爪与锥形吊耳上的环槽相啮合，实现自动吊具10与被吊物的连接。

Claims (8)

1.一种压水堆核电站堆芯导向柱自动吊具，其特征在于：该吊具包括吊具中心杆(1)、驱动套筒(3)以及卡爪(4)，其中，吊具中心杆(1)包括阶梯圆柱体结构的卡爪支座(8)，卡爪支座(8)下部侧壁均匀分布有若干个卡槽，卡爪(4)通过销轴匹配安装在卡爪支座(8)中的卡槽中，在吊具中心杆(1)上套有阶梯圆柱筒体结构的驱动套筒(3)，驱动套筒(3)内壁圆弧与卡爪(4)外侧的斜弧面相匹配，通过驱动套筒(3)的上下移动，转换为卡爪(4)的绕销轴传动，从而实现卡爪内侧卡齿与被吊物吊耳环槽的啮合和脱开。
2.根据权利要求1所述的一种压水堆核电站堆芯导向柱自动吊具，其特征在于：所述的吊具中心杆(1)中卡爪支座(8)上部为直径略小的圆柱形结构，卡爪支座(8)下部直径略大，并在侧壁分布有4个卡槽。
3.根据权利要求1或2所述的一种压水堆核电站堆芯导向柱自动吊具，其特征在于：所述的卡槽上开有销孔，其与卡爪(4)上部分所开的销孔相匹配，通过销轴穿过卡槽及卡爪(4)上部分的销孔，可将卡爪(4)安装在卡爪支座(8)上，并使卡爪(4)绕销轴在一定范围内转动。
4.根据权利要求1所述的一种压水堆核电站堆芯导向柱自动吊具，其特征在于：所述的驱动套筒(3)为阶梯圆柱筒体结构，所述驱动套筒(3)上端圆柱筒与吊具中心杆(1)中卡爪支座(8)上部分圆柱体外壁尺寸相适应；所述驱动套筒(3)下端圆柱筒直径略大于卡爪支座(8)下部分的直径。
5.根据权利要求1所述的一种压水堆核电站堆芯导向柱自动吊具，其特征在于：所述的吊具中心杆(1)中卡爪支座(8)上端还固定安装有定滑轮提升机构(2)，通过定滑轮提升机构(2)可实现驱动套筒(3)上下移动。
6.根据权利要求5所述的一种压水堆核电站堆芯导向柱自动吊具，其特征在于：所述的定滑轮提升机构(2)包括定滑轮组件支架(6)和定滑轮(5)，其中，定滑轮组件支架(6)中心为圆环结构，两侧伸出形成安装定滑轮(5)的支架，定滑轮组件支架(6)中心与吊具中心杆(1)固定，钢丝绳绕过定滑轮(5)后，一端与驱动套筒(3)上安装的提升吊环(7)固定连接，另一端悬垂下来供操作人员拉动使用。
7.根据权利要求1所述的一种压水堆核电站堆芯导向柱自动吊具，其特征在于：所述的卡爪(4)为上端与卡爪支座(8)中卡槽相匹配的棒状结构，下端为带有卡齿的圆弧结构，其中，卡爪(4)内侧靠下方为向内突出的卡齿结构，其与被吊物(11)吊耳的环槽相配合；所述的卡爪(4)外侧为两个斜弧面，其与套在吊具中心杆(1)上的驱动套筒(3)的内圆弧相配合，并能够实现驱动套筒的上下运动，转换为卡爪(4)的绕销轴转动，从而实现卡爪与被吊物吊耳环槽的啮合和脱开。
8.根据权利要求1所述的一种压水堆核电站堆芯导向柱自动吊具，其特征在于：所述的吊具中心杆(1)还包括安装在卡爪支座(8)顶端的吊环(9)。
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