CN109979632A - 一种燃料组件上管座套筒螺钉水下拆装工具 - Google Patents

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赵德华
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Abstract

本发明涉及燃料组件修复技术领域，具体公开了一种燃料组件上管座套筒螺钉水下拆装工具。一种燃料组件上管座套筒螺钉水下拆装工具，该工具包括卡爪张合调节机构、芯杆、加长杆以及拆装头，其中，芯杆套在加长杆内部并构成内外双层棒状结构，在加长杆的末端设有拆装头，在芯杆顶端设有卡爪张合调节机构，通过卡爪张合调节机构旋转芯杆，从而控制拆装头上卡爪张合。该工具可远距离操作实现在水下对燃料组件上管座套筒螺钉进行拆除和安装；同时，可有效避免拆装或安装过程中套筒螺钉的意外脱离，套筒螺钉拆除后可随工具一起移走，待到安全区域或位置后工具可将套筒螺钉进行释放。

Description

一种燃料组件上管座套筒螺钉水下拆装工具
技术领域
本发明属于燃料组件修复技术领域，具体涉及一种燃料组件上管座套筒螺钉水下拆装工具。
背景技术
燃料组件在运行使用过程中受水流冲击、振动、辐照等各种因素的影响，存在一定的破损率。若燃料棒出现破损，会导致裂变产物外泄，导致一回路放射性水平升高，影响核电站的经济性和安全性。因此，有必要对未达到燃耗深度的破损燃料组件实施修复，更换破损的燃料棒，保证反应堆安全、可靠地运行。
对燃料组件实施单棒更换修复时，需要拆除燃料组件上管座，燃料组件上管座是通过套筒螺钉安装在燃料组件上的，故需使用特定工具拆装燃料组件上管座；由于燃料组件具有较强的辐射，通常使用水作为屏蔽层，一般规定燃料组件必须与水面保持3米的安全距离，故该拆装工具还应满足在水下进行远程操作的要求，此外，套筒螺钉拆除后不能落入水池成为异物，因此该拆装工具还应具备对套筒螺钉实现转移的功能，在转移过程中不允许上管座套筒螺钉出现掉落。
发明内容
本发明的目的在于提供一种燃料组件上管座套筒螺钉水下拆装工具，其可以实现在水下对燃料组件上管座套筒螺钉进行拆装及转运。
本发明的技术方案如下：一种燃料组件上管座套筒螺钉水下拆装工具，该工具包括卡爪张合调节机构、芯杆、加长杆以及拆装头，其中，芯杆套在加长杆内部并构成内外双层棒状结构，在加长杆的末端设有拆装头，在芯杆顶端设有卡爪张合调节机构，通过卡爪张合调节机构旋转芯杆，从而控制拆装头上卡爪张合。
所述的卡爪张合调节机构包括压缩弹簧、调节块以及固定座，其中，芯杆顶端穿过固定座以及调节块，并利用压缩弹簧将调节块与固定座压紧，调节块与芯杆上端的方形结构匹配，通过旋转调节块，可带动芯杆旋转一定的角度，实现对芯杆下端拆装头上卡爪张合的控制。
所述的调节块上还设有定位销，所述的定位销伸出调节块下端面的部分与固定座上间隔90°的两个定位销孔相匹配，通过抬起并旋转调节块，可实现定位销在固定座中的两个定位销孔中定位，从而对调节块旋转角度的限定。
所述的拆装头包括导杆和卡爪，其中，在导杆外壁上具有一段卡块结构，所述的卡块结构为沿周向均匀分布的条状凸起结构，其与待安装或拆除的上管座套筒螺钉的中空孔结构相匹配；在导杆内套有卡爪，导杆以及卡爪套在芯杆下端的端部，并通过螺钉将导杆、卡爪与加长杆固定连接；在导杆卡块结构下方的卡爪上设有凸起部分，位于卡爪凸起部分的芯杆截面为椭圆形结构，通过卡爪张合调节机构可使芯杆底部的椭圆尖部和平缓部分分别与卡爪凸起部分接触，从而使卡爪分别处以张合和回缩的状态。
所述的导杆上的卡块结构上沿周向均匀分布有三个或四个条形凸起结构，其可以适配三卡槽或四卡槽的上管座套筒螺钉。
所述的加长杆上设有吊环，所述的吊环通过吊环螺钉与加长杆固定连接。
本发明的显著效果在于：本发明所述的一种燃料组件上管座套筒螺钉水下拆装工具，可远距离操作实现在水下对燃料组件上管座套筒螺钉进行拆除和安装；同时，可有效避免拆装或安装过程中套筒螺钉的意外脱离，套筒螺钉拆除后可随工具一起移走，待到安全区域或位置后工具可将套筒螺钉进行释放；本发明所述的拆装工具中拆装头为可拆结构，可更换不同规格，分别用于拆装上端为三卡槽及四卡槽的上管座套筒螺钉。
附图说明
图1为本发明所述的一种燃料组件上管座套筒螺钉水下拆装工具结构示意图；
图2为图1中卡爪张合调节机构的结构示意图；
图3为图2中固定座的结构示意图；
图4为图1中拆装头的结构示意图；
图5为图4中拆装头A-A截面图；
图6为图4中拆装头B-B截面图；
图中：1、吊环；2、卡爪张合调节机构；3、吊环螺钉；4、芯杆；5、加长杆；6、拆装头；7、压缩弹簧；8、定位销；9、调节块；10、固定座；11、螺钉；12、导杆；13、上管座套筒螺钉；14、卡爪。
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。
如图1～3所示，一种燃料组件上管座套筒螺钉水下拆装工具，包括卡爪张合调节机构2、芯杆4、加长杆5以及拆装头6，其中，吊环1通过吊环螺钉3与加长杆5固定连接，芯杆4套在加长杆5内部并共同形成内外两层棒状结构，在加长杆5的末端安装有拆装头6，通过旋转芯杆4，可控制拆装头6上的卡爪14张合；在芯杆4顶端安装有卡爪张合调节机构2，其中，卡爪张合调节机构2包括压缩弹簧7、定位销8、调节块9以及固定座10，芯杆4顶端穿过固定座10以及调节块9，并利用压缩弹簧7将调节块9与固定座10压紧，调节块9与芯杆4上端的方形结构匹配，在调节块9上安装有定位销8，其伸出调节块9下端面的部分与固定座10上的间隔90°的两个定位销孔相匹配，通过抬起并旋转调节块9，使定位销8定位在固定座10上的另一个定位销孔中，从而带动芯杆4旋转固定的角度，实现对芯杆4下端拆装头6上卡爪14张合的控制；
如图4～6所述，拆装头6包括螺钉11、导杆12以及卡爪14，其中，导杆12为带有一段卡块的圆柱筒结构，在卡块结构上沿周向均匀分布三个或四个条形凸起结构，其与待安装或拆除的上管座套筒螺钉13的中空孔结构相匹配，可适配上端为三卡槽或四卡槽的上管座套筒螺钉；在导杆12内部套有卡爪14，导杆12以及卡爪14套在芯杆4下端的端部，并通过螺钉11与加长杆5固定连接，其中，位于卡爪14凸起部分的芯杆4截面为椭圆形结构，通过卡爪张合调节机构2可使芯杆底部的椭圆尖部和平缓部分分别与卡爪14凸起部分接触，从而使卡爪14分别处以张合和回缩的状态；当卡爪14张开时，可夹持住上管座套筒螺钉13的底部，卡爪14回缩时，便可释放上管座套筒螺钉13；
本发明所述的一种燃料组件上管座套筒螺钉水下拆装工具的具体工作过程为：当手持调节块9向上提升时，压缩弹簧7处于压紧状态，旋转调节块9使定位销8对准固定座10定位销孔位置，释放调节块9后在压缩弹簧7作用下定位销8便落入固定座10定位销孔位置，重复上述动作，可将定位销8插入固定座10的另外一个销孔中，在此过程中芯杆4随着调节块9的旋转而转动，即定位销8位于不同的销孔时，芯杆4的底部椭圆形状分别使卡爪14分别处于张开和回缩的状态。
燃料组件上管座套筒螺钉拆除过程：将该装置移到燃料组件上管座上方，使拆装头6对准要拆除的上管座套筒螺钉，缓慢下方该装置并插入到上管座套筒螺钉中并使导杆12的卡块落入上管座套筒螺钉的卡槽结构中，逆时针旋转该装置将上管座套筒螺钉旋松约4圈，后调节卡爪张合调节机构2使卡爪14张开，此时便夹持住上管座套筒螺钉，继续逆时针旋转该装置直至上管座套筒螺钉从上管座上拆除，此时转移该装置，上管座套筒螺钉便跟随该装置一起移走，待转移到安全位置后将卡爪14关闭便可释放套筒螺钉；
燃料组件上管座套筒螺钉安装过程：抓取套筒螺钉后打开卡爪14，将该装置连同套筒螺钉转移到上管座上方，对准上管座上的螺钉孔将该装置缓缓下落，顺时针旋转该装置将套筒螺钉旋紧约4圈，调节卡爪张合调节机构2使卡爪14闭合，接着继续顺时针旋转该装置直至无法继续旋转，此时套筒螺钉便安装在上管座上，后提升该装置将其移走。

Claims (6)

1.一种燃料组件上管座套筒螺钉水下拆装工具，其特征在于：该工具包括卡爪张合调节机构(2)、芯杆(4)、加长杆(5)以及拆装头(6)，其中，芯杆(4)套在加长杆(5)内部并构成内外双层棒状结构，在加长杆(5)的末端设有拆装头(6)，在芯杆(4)顶端设有卡爪张合调节机构(2)，通过卡爪张合调节机构(2)旋转芯杆(4)，从而控制拆装头(6)上卡爪(14)张合。
2.根据权利要求1所述的一种燃料组件上管座套筒螺钉水下拆装工具，其特征在于：所述的卡爪张合调节机构(2)包括压缩弹簧(7)、调节块(9)以及固定座(10)，其中，芯杆(4)顶端穿过固定座(10)以及调节块(9)，并利用压缩弹簧(7)将调节块(9)与固定座(10)压紧，调节块(9)与芯杆(4)上端的方形结构匹配，通过旋转调节块(9)，可带动芯杆(4)旋转一定的角度，实现对芯杆(4)下端拆装头(6)上卡爪(14)张合的控制。
3.根据权利要求2所述的一种燃料组件上管座套筒螺钉水下拆装工具，其特征在于：所述的调节块(9)上还设有定位销(8)，所述的定位销(8)伸出调节块(9)下端面的部分与固定座(10)上间隔90°的两个定位销孔相匹配，通过抬起并旋转调节块(9)，可实现定位销(8)在固定座(10)中的两个定位销孔中定位，从而对调节块(9)旋转角度的限定。
4.根据权利要求1所述的一种燃料组件上管座套筒螺钉水下拆装工具，其特征在于：所述的拆装头(6)包括导杆(12)和卡爪(14)，其中，在导杆(12)外壁上具有一段卡块结构，所述的卡块结构为沿周向均匀分布的条状凸起结构，其与待安装或拆除的上管座套筒螺钉(13)的中空孔结构相匹配；在导杆(12)内套有卡爪(14)，导杆(12)以及卡爪(14)套在芯杆(4)下端的端部，并通过螺钉(11)将导杆(12)、卡爪(14)与加长杆(5)固定连接；在导杆(12)卡块结构下方的卡爪(14)上设有凸起部分，位于卡爪(14)凸起部分的芯杆(4)截面为椭圆形结构，通过卡爪张合调节机构(2)可使芯杆底部的椭圆尖部和平缓部分分别与卡爪(14)凸起部分接触，从而使卡爪(14)分别处以张合和回缩的状态。
5.根据权利要求4所述的一种燃料组件上管座套筒螺钉水下拆装工具，其特征在于：所述的导杆(12)上的卡块结构上沿周向均匀分布有三个或四个条形凸起结构，其可以适配三卡槽或四卡槽的上管座套筒螺钉(13)。
6.根据权利要求1所述的一种燃料组件上管座套筒螺钉水下拆装工具，其特征在于：所述的加长杆(6)上设有吊环(1)，所述的吊环(1)通过吊环螺钉(3)与加长杆(5)固定连接。
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