CN109961863A - 一种用于高放射性环境水下远距离定位抓取更换工具 - Google Patents

Abstract

本发明属于核电站现场检修技术领域，具体涉及一种用于高放射性环境水下远距离定位抓取更换工具，本发明属于核电站现场检修技术领域，具体涉及一种用于高放射性环境水下远距离定位抓取更换工具。其特征在于：它包括连接柄、气缸、支撑板、支撑筒、活动板、外套筒、定位销、抓爪、内套筒、连接螺栓和弹簧。本发明的工艺装备设计，已成功应用于方家山1#、2#核电机组QF‑OT101、QF‑OT201核反应堆内构件维修，效果良好。该项目作为方家山大修专项，是大修专项中最早成功实施的专项。

Description

一种用于高放射性环境水下远距离定位抓取更换工具

技术领域

本发明属于核电站现场检修技术领域，具体涉及一种用于高放射性环境水下远距离定位抓取更换工具。

背景技术

由于核的特有性，核反应堆机组运行后，反应堆堆内构件等部件具有高放射性。随着机组持续运行，反应堆压力容器内高温、高压、水流冲击的作用下堆芯各部件逐渐老化，设备可靠性降低，需要对相关部件进行更换、修复作业。

由于运行机组堆芯部件的高放射性，所有针对堆芯部件的更换、维修均需在硼酸水屏蔽下完成，无法使用常规维修手段。在高放射性剂量环境下，只能通过水下远距离操作完成相关部件抓取、更换工作。目前抓取工具的驱动类型有很多，机械、电动、液压和气动方式，但综合各项性能指标及防止驱动介质泄漏影响水质，本抓取工具选用气动方式驱动。同时为保证在转移过程不发生抓取部件的意外脱落，此抓取工具需具有抓取保护装置。为了满足上述需求，需要发明一种轻便、可快速拆装、可靠的水下远距离定位抓取更换工具，具备完成机械部件直接抓取转移功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轻便、可靠的水下远距离定位抓取更换工具，同时具备分体式、可快速拆装功能。

本发明是这样实现的：

一种用于高放射性环境水下远距离定位抓取更换工具，包括连接柄、气缸、支撑板、支撑筒、活动板、外套筒、定位销、抓爪、内套筒、连接螺栓和弹簧；

连接柄上端用于连接可拆式长杆工具，长杆工具的长度根据现场实际需求而定；连接柄的下部装有连接螺栓，用于连接柄和气缸之间的连接；

气缸下端与支撑板通过连接螺栓相连接，气缸行程芯杆通过芯杆螺纹与活动板相连接；活动板与外套筒通过焊接形式连接；

支撑板通过焊接与支撑套筒相连接，支撑套筒通过焊接与内套筒相连接，其中抓爪通过固定销连接在内套筒上；其中在支撑筒内安装有预紧弹簧，弹簧上受力端面为支撑板，弹簧下受力端面为活动板。

如上所述的气缸处于失气状态时，在气缸受弹簧作用力保证活动板将外套筒推至最低端，保证抓爪完全收容状态，完全抓取高放射性部件；

气缸处于充气状态时，在气缸通过连接螺纹将活动板与外套筒拉伸至最高位置，从而使抓爪在外套筒的作用下完全打开，保证了被抓部件的完全释放。

如上所述的外套筒整体为上、下开口的中空的圆柱体形，上端与活动板焊接，整体套装在内套筒的外部，沿内套筒上、下运动；外套筒侧壁的下部均布有三个方形孔，用于在气缸充气状态时容纳抓爪。

如上所述的内套筒整体为上、下开口的中空的圆柱体形，上端与支撑套筒焊接；内套筒的外径小于等于外套筒的内径；内套筒侧壁的下部均布有三个方形槽，用于安装抓爪，方形槽的位置与外套筒方形孔的位置相对应。

如上所述抓爪整体为倒“L”形，上端通过固定销安装在内套筒的方形槽内部，以固定销为轴转动。

如上所述的连接柄、气缸、支撑板、支撑筒、活动板、外套筒、定位销、抓爪、内套筒、连接螺栓和弹簧均采用不锈钢材料制成。

本发明的有益效果是：

本专利的工艺装备设计，已成功应用于方家山1#、2#核电机组QF-OT101、QF-OT201核反应堆内构件维修，效果良好。该项目作为方家山大修专项，是大修专项中最早成功实施的专项。

附图说明

图1是本发明的一种用于高放射性环境水下远距离定位抓取更换工具的主视图；

图2是本发明的一种用于高放射性环境水下远距离定位抓取更换工具的外套筒的主视图；

图3是图2的B-B向视图；

图4是图2的C-C向视图。

其中：1.连接柄，2.气缸，3.支撑板，4.支撑筒，5.活动板，6.外套筒，7.固定销，8.抓爪，9.内套筒，10.连接螺栓，11.弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步描述。

如图1所示，一种用于高放射性环境水下远距离定位抓取更换工具，包括连接柄1、气缸2、支撑板3、支撑筒4、活动板5、外套筒6、定位销7、抓爪8、内套筒9、连接螺栓10和弹簧11。

连接柄1上端用于连接可拆式长杆工具，长杆工具的长度根据现场实际需求而定。连接柄1的下部装有连接螺栓10，用于连接柄1和气缸2之间的连接。

气缸2下端与支撑板3通过连接螺栓10相连接，气缸2行程芯杆通过芯杆螺纹与活动板5相连接。活动板5与外套筒6通过焊接形式连接。

支撑板3通过焊接与支撑套筒4相连接，支撑套筒4通过焊接与内套筒9相连接，其中抓爪8通过固定销7连接在内套筒9上。其中在支撑筒4内安装有预紧弹簧11，弹簧11上受力端面为支撑板3，弹簧11下受力端面为活动板5。

气缸2处于失气状态时，在气缸2受弹簧11作用力保证活动板5将外套筒6推至最低端，保证抓爪8完全收容状态，完全抓取高放射性部件。

气缸2处于充气状态时，在气缸2通过连接螺纹将活动板5与外套筒6拉伸至最高位置，从而使抓爪8在外套筒6的作用下完全打开，保证了被抓部件的完全释放。

如图2、图3和图4所示，所述的外套筒6整体为上、下开口的中空的圆柱体形，上端与活动板5焊接，整体套装在内套筒9的外部，沿内套筒9上、下运动。外套筒6侧壁的下部均布有三个方形孔，用于在气缸2充气状态时容纳抓爪8。

内套筒9整体为上、下开口的中空的圆柱体形，上端与支撑套筒4焊接。内套筒9的外径小于等于外套筒6的内径。内套筒9侧壁的下部均布有三个方形槽，用于安装抓爪8，方形槽的位置与外套筒6方形孔的位置相对应。

抓爪8整体为倒“L”形，上端通过固定销7安装在内套筒9的方形槽内部，以固定销7为轴转动。

在本实施例中，连接柄1、气缸2、支撑板3、支撑筒4、活动板5、外套筒6、定位销7、抓爪8、内套筒9、连接螺栓10和弹簧11均采用不锈钢材料制成。

本发明可实现水下远距离的部件定位抓取和释放功能；可实现水下远距离的意外防释放功能；可实现水下远距离的部件转移功能；可实现快速拆装，驱动方式为气动的功能；本发明的工具具有轻便、可靠的特点；本发明的装置采用不锈钢加工，不易被硼酸水腐蚀，强度较高。

上面结合实施例对本发明的实施方法作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明说明书中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。

Claims (6)

1.一种用于高放射性环境水下远距离定位抓取更换工具，其特征在于：它包括连接柄(1)、气缸(2)、支撑板(3)、支撑筒(4)、活动板(5)、外套筒(6)、定位销(7)、抓爪(8)、内套筒(9)、连接螺栓(10)和弹簧(11)；

连接柄(1)上端用于连接可拆式长杆工具，长杆工具的长度根据现场实际需求而定；连接柄(1)的下部装有连接螺栓(10)，用于连接柄(1)和气缸(2)之间的连接；

气缸(2)下端与支撑板(3)通过连接螺栓(10)相连接，气缸(2)行程芯杆通过芯杆螺纹与活动板(5)相连接；活动板(5)与外套筒(6)通过焊接形式连接；

支撑板(3)通过焊接与支撑套筒(4)相连接，支撑套筒(4)通过焊接与内套筒(9)相连接，其中抓爪(8)通过固定销(7)连接在内套筒(9)上；其中在支撑筒(4)内安装有预紧弹簧(11)，弹簧(11)上受力端面为支撑板(3)，弹簧(11)下受力端面为活动板(5)。

2.根据权利要求1所述的用于高放射性环境水下远距离定位抓取更换工具，其特征在于：所述的气缸(2)处于失气状态时，在气缸(2)受弹簧(11)作用力保证活动板(5)将外套筒(6)推至最低端，保证抓爪(8)完全收容状态，完全抓取高放射性部件；

气缸(2)处于充气状态时，在气缸(2)通过连接螺纹将活动板(5)与外套筒(6)拉伸至最高位置，从而使抓爪(8)在外套筒(6)的作用下完全打开，保证了被抓部件的完全释放。

3.根据权利要求1所述的用于高放射性环境水下远距离定位抓取更换工具，其特征在于：所述的外套筒(6)整体为上、下开口的中空的圆柱体形，上端与活动板(5)焊接，整体套装在内套筒(9)的外部，沿内套筒(9)上、下运动；外套筒(6)侧壁的下部均布有三个方形孔，用于在气缸(2)充气状态时容纳抓爪(8)。

4.根据权利要求3所述的用于高放射性环境水下远距离定位抓取更换工具，其特征在于：所述的内套筒(9)整体为上、下开口的中空的圆柱体形，上端与支撑套筒(4)焊接；内套筒(9)的外径小于等于外套筒(6)的内径；内套筒(9)侧壁的下部均布有三个方形槽，用于安装抓爪(8)，方形槽的位置与外套筒(6)方形孔的位置相对应。

5.根据权利要求4所述的用于高放射性环境水下远距离定位抓取更换工具，其特征在于：所述抓爪(8)整体为倒“L”形，上端通过固定销(7)安装在内套筒(9)的方形槽内部，以固定销(7)为轴转动。

6.根据权利要求1所述的用于高放射性环境水下远距离定位抓取更换工具，其特征在于：所述的连接柄(1)、气缸(2)、支撑板(3)、支撑筒(4)、活动板(5)、外套筒(6)、定位销(7)、抓爪(8)、内套筒(9)、连接螺栓(10)和弹簧(11)均采用不锈钢材料制成。