CN109599200A - 一种压水堆芯块自动装管装置 - Google Patents

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Abstract

一种压水堆芯块自动装管装置,包括推料工具，推料工具固定在升降气缸上，而升降气缸通过推料气缸驱动，完成装管动作，即在推料气缸的导轨上左右运动；推料工具1与升降气缸组成推料机构，共设置两套推料机构，且两套推料机构的推料气缸进、出气口分别并联，两套推料机构通过连接板连接；推料气缸与电缸上的滑块连接；共设置两个电缸，两个电缸的轴头与连接轴之间通过联轴器连接；从而使两个电缸的运动同步；电缸由伺服电机减速后驱动，由于推料气缸与电缸上的滑块连接，从而使推料机构整体实现精确定位。

Description

一种压水堆芯块自动装管装置
技术领域
本发明属于AFA3G核燃料组件制造技术领域，具体涉及一种压水堆芯块自动装管装置。
背景技术
对国内外压水堆核燃料元件制造厂进行了调研，结果发现：法国AREVA采用振动方式进行一批管的装管；俄罗斯核燃料元件厂采用了气缸推料装管方式，但一次只能推两行芯块；中核建中核燃料元件有限公司除采用手工推料、床身倾斜振动等方式外，还从AREVA公司引进了振动装管机。在但到目前为止，国内外压水堆制造领域均没有关于用气缸推料方式对一批管自动装芯块的应用。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种压水堆芯块自动装管装置,满足燃料组件燃料棒制造的需求。
本发明的技术方案如下：一种压水堆芯块自动装管装置,包括推料工具，推料工具固定在升降气缸上，而升降气缸通过推料气缸驱动，完成装管动作，即在推料气缸的导轨上左右运动；推料工具1与升降气缸组成推料机构，共设置两套推料机构，且两套推料机构的推料气缸进、出气口分别并联，两套推料机构通过连接板连接；
推料气缸与电缸上的滑块连接；共设置两个电缸，两个电缸的轴头与连接轴之间通过联轴器连接；从而使两个电缸的运动同步；电缸由伺服电机减速后驱动，由于推料气缸与电缸上的滑块连接，从而使推料机构整体实现精确定位。
工作时，电缸首先带动推料气缸运动到初始位置，升降气缸带动推料工具下降，推料气缸带动推料工具前进将芯块推入燃料棒包壳管中，保持1s后返回，同时升降气缸升起，电缸带动推料气缸运行到下一位置，如此完成其余位置的装管。
装一批燃料棒包壳管共需7盘芯块。
前6盘为整盘，第7盘为半盘。
根据已装芯块长度确定第7盘芯块的长度。
还包括测力传感器，测力传感器安装在推料工具上，测力传感器连接二次表，二次表连接PLC数字输入模块；发生芯块卡堵时，推力超出设定值，会触发二次表的推力超上限信号输出，PLC数字输入模块会接收到此信号，此后立刻使推料气缸返回，升降气缸升起。
芯块卡堵问题解决后，向PLC数字输入模块发送“推料继续”的输入信号，即可继续执行自动推料。
推力上限根据工艺要求进行设定。
还包括紧急返回模块，其与PLC数字输入模块连接，推料过程中，操作人通过紧急返回模块可随时使推料装置返回。
燃料棒包壳管由支撑板支撑，而芯块置于芯块上料台之上
本发明的显著效果在于：在逐盘装管方式下，实现了压水堆核燃料组件燃料棒的芯块自动装管，提高了装管效率；同时对推料阻力进行了监控，根据不同盘的推料阻值经验值，设置了不同的推力上限，使保护功能更加符合实际；还设置了推料紧急返回功能，使推料工具能够随时返回，保证了装管安全。且该发明与现有燃料棒制造系统进行了很好的融合。
附图说明
图1为本发明所述的压水堆芯块自动装管装置整体示意图；
图2为本发明所述芯块装管装置示意图；
图3为本发明所述芯块装管装置芯块推料测力装置示意图；
图中：推料工具1、升降气缸2、推料气缸3、连接板4、电缸5、滑块6、伺服电机7、连接轴8、联轴器9、测力传感器10、二次表11、PLC数字输入模块12、紧急返回模块13、燃料棒包壳管14、支撑板15、芯块上料台16、芯块17
具体实施方式
一种压水堆芯块自动装管装置，推料工具1固定在升降气缸2上，而升降气缸2通过推料气缸3驱动，完成装管动作，即在推料气缸3的导轨上左右运动；推料工具1与升降气缸2组成推料机构，共设置两套推料机构，且两套推料机构的推料气缸进、出气口分别并联，两套推料机构通过连接板4连接。
推料气缸3与电缸5上的滑块6连接。共设置两个电缸5，两个电缸5的轴头与连接轴8之间通过联轴器9连接。从而使两个电缸5的运动同步。电缸5由伺服电机7减速后驱动，由于推料气缸3与电缸5上的滑块6连接，从而使推料机构整体实现精确定位
工作时，燃料棒包壳管14由支撑板15支撑，而芯块17置于芯块上料台16之上。电缸5首先带动推料气缸3运动到初始位置，升降气缸2带动推料工具1下降，推料气缸3带动推料工具1前进将芯块17推入燃料棒包壳管14中，保持1s后返回，同时升降气缸2升起，电缸5带动推料气缸3运行到下一位置，如此完成其余位置的装管。
装一批燃料棒包壳管共需7盘芯块：前6盘为整盘，第7盘为半盘(由于每个芯块长度不完全一致，需要根据已装芯块长度确定第7盘芯块的长度)。每装1盘，程序计数加1；装完6盘后，自动声光报警，提示需要确定第7盘的具体长度；7盘都装完后，伺服电机自动失去使能，待准备好下一批包壳管后，重新使能伺服电机，即可再次启动自动操作。
在推料工具1中设计了测力传感器10(如图3)，推力可以实时显示在二次表11上。设置了推料超力保护功能，发生芯块卡堵时，推力超出设定值，会触发二次表11的推力超上限信号输出，PLC数字输入模块12会接收到此信号，此后立刻使推料气缸3返回，升降气缸2升起。芯块卡堵问题解决后，向PLC发送“推料继续”的输入信号，即可继续执行自动推料。推力上限根据工艺要求进行设定
还包括紧急返回模块13，其与PLC数字输入模块12连接，推料过程中，操作人通过紧急返回模块13可随时使推料装置返回。

Claims (10)

1.一种压水堆芯块自动装管装置,其特征在于：包括推料工具(1)，推料工具(1)固定在升降气缸(2)上，而升降气缸2通过推料气缸(3)驱动，完成装管动作，即在推料气缸(3)的导轨上左右运动；推料工具(1)与升降气缸(2)组成推料机构，共设置两套推料机构，且两套推料机构的推料气缸进、出气口分别并联，两套推料机构通过连接板(4)连接；
推料气缸(3)与电缸(5)上的滑块(6)连接；共设置两个电缸(5)，两个电缸(5)的轴头与连接轴(8)之间通过联轴器(9)连接；从而使两个电缸(5)的运动同步；电缸(5)由伺服电机(7)减速后驱动，由于推料气缸(3)与电缸(5)上的滑块(6)连接，从而使推料机构整体实现精确定位。
2.根据权利要求1所述的一种压水堆芯块自动装管装置，其特征在于：工作时，电缸(5)首先带动推料气缸(3)运动到初始位置，升降气缸(2)带动推料工具(1)下降，推料气缸(3)带动推料工具(1)前进将芯块(17)推入燃料棒包壳管(14)中，保持1s后返回，同时升降气缸(2)升起，电缸(5)带动推料气缸(3)运行到下一位置，如此完成其余位置的装管。
3.根据权利要求1所述的一种压水堆芯块自动装管装置，其特征在于：装一批燃料棒包壳管共需7盘芯块。
4.根据权利要求3所述的一种压水堆芯块自动装管装置，其特征在于：前6盘为整盘，第7盘为半盘。
5.根据权利要求4所述的一种压水堆芯块自动装管装置，其特征在于：根据已装芯块长度确定第7盘芯块的长度。
6.根据权利要求1所述的一种压水堆芯块自动装管装置，其特征在于：还包括测力传感器(10)，测力传感器(10)安装在推料工具(1)上，测力传感器(10)连接二次表(11)，二次表(11)连接PLC数字输入模块(12)；发生芯块卡堵时，推力超出设定值，会触发二次表(11)的推力超上限信号输出，PLC数字输入模块(12)会接收到此信号，此后立刻使推料气缸(3)返回，升降气缸(2)升起。
7.根据权利要求6所述的一种压水堆芯块自动装管装置，其特征在于：芯块卡堵问题解决后，向PLC数字输入模块(12)发送“推料继续”的输入信号，即可继续执行自动推料。
8.根据权利要求7所述的一种压水堆芯块自动装管装置，其特征在于：推力上限根据工艺要求进行设定。
9.根据权利要求6所述的一种压水堆芯块自动装管装置，其特征在于：还包括紧急返回模块(13)，其与PLC数字输入模块(12)连接，推料过程中，操作人通过紧急返回模块(13)可随时使推料装置返回。
10.根据权利要求2所述的一种压水堆芯块自动装管装置，其特征在于：，燃料棒包壳管(14)由支撑板(15)支撑，而芯块(17)置于芯块上料台(16)之上。
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