CN109979637B - 用于乏燃料相关组件水下解体的连接柄抓头及转移装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于乏燃料存储技术领域，具体为一种用于乏燃料相关组件水下解体的连接柄抓头及转移装置，连接柄抓头包括外筒基体、芯杆、连接套筒、弹簧、滑块杆、与滑块杆两端轴连接的两个连杆和钩爪，外筒基体的侧壁上加工有限位腰圆孔，滑块杆两端伸出限位腰圆孔，活塞杆与芯杆通过连接套筒固定，连杆与其前端的钩爪通过销轴连接，钩爪通过销轴固定在外筒基体右端本装置中。连接柄转移装置包括连接柄抓头、延伸杆、外套杆和伸缩机构。设计的压缩弹簧，始终保持对芯杆的推力，转移过程中自锁，防止坠落，通过伸缩机构长度可调，适应不同的抓取工位；本装置采用气动驱动，便于远程操作。

Description

用于乏燃料相关组件水下解体的连接柄抓头及转移装置
技术领域
本发明属于乏燃料存储技术领域，具体涉及一种用于可燃毒物组件水下解体的连接柄转移装置。
背景技术
由于乏燃料水池的可用有效空格架数量有限，而乏燃料水池中的废相关组件进一步加重了核电站乏燃料存放格架存储能力不足的问题。乏燃料相关组件缩容工作及时处理掉相关废组件，可增加乏燃料水池可用有效空格架数量，解决核电站乏燃料存放格架存储能力不足的问题，实现乏水池存储格架的优化利用，降低乏燃料运输成本。
乏燃料相关组件缩容工作中需将已完成剪切的相关组件单棒，从剪切装置处转移至连接柄收集容器内。一般的转移装置防坠落措施单一，不可靠，可能导致连接柄发生坠落；并且转移装置将连接柄从剪切装置处转移到收集容器内，要求连接柄能够被转移装置送达收集容器底部，高度落差大，转移装置需满足行程较长，要求转移装置可伸缩。考虑乏燃料相关组件缩容工作水下远距离操作，难度大，工作要求高，有必要开发一种新的连接柄转移装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于乏燃料相关组件水下解体的连接柄转移装置，其能够保证可燃毒物组件水下解体的连接柄可以方便、安全可靠地转移。
本发明的技术方案如下：
一种用于乏燃料相关组件水下解体的连接柄抓头，包括外筒基体、设于外筒基体内的芯杆、用于连接芯杆和气缸前端活塞杆的连接套筒、套装在活塞杆上且位于外筒基体底部与连接套筒之间的弹簧、能够在芯杆滑动的滑块杆、与滑块杆两端轴连接的两个连杆，以及设于连杆端部的钩爪，所述的外筒基体的侧壁上加工有限位腰圆孔，所述的滑块杆两端伸出限位腰圆孔，活塞杆与芯杆通过连接套筒固定，连杆与其前端的钩爪通过销轴连接，钩爪通过销轴固定在外筒基体右端。
包括气动控制箱，其通过气管与所述的气缸连接。
所述的气缸可以通过螺钉与外筒基体左端固定连接.
所述的滑块杆通过连接螺栓与芯杆连接。
所述的外筒基体右端部固定设有挡块，所述的钩爪转动与挡块形成钳口。
所述弹簧设置为压缩状态。
一种用于乏燃料相关组件水下解体的连接柄转移装置，包括所述的连接柄抓头、与气缸连接的延伸杆、套装在延伸杆外的外套杆，以及与外套杆连接的伸缩机构。
所述的伸缩机构，包括固定在外套杆上的中间嵌套、套入在嵌套中间的手柄轴、设于手柄轴两端的左螺母和右螺母、上端与左螺母和右螺母固定连接的桁架，以及转动轴；所述的转动轴在外套杆中长腰圆型槽中上下移动，转动轴两端与桁架连接，组成桁架的连接杆绕转动轴转动。
所述的手柄轴的两端伸出中间嵌套，在伸出的部分分别通过螺纹连接左螺纹套筒和右螺纹套筒，端部分别安装左螺母和右螺母。
所述的外套杆上端设有吊耳。
本发明的显著效果如下：本装置中通过在外筒基体中设计弹簧、芯杆、活塞杆、滑块和连接套筒组成的滑动机构，压缩弹簧，始终保持对芯杆的推力，转移过程中自锁，防止坠落，通过伸缩机构长度可调，适应不同的抓取工位；本装置采用气动驱动，便于远程操作。
附图说明
图1为用于乏燃料相关组件水下解体的连接柄抓头示意图；
图2为用于乏燃料相关组件水下解体的连接柄抓头外部示意图；
图3为用于乏燃料相关组件水下解体的连接柄转移装置结构示意图；
图4为伸缩结构示意图；
图中：1.气动控制箱；2.气管；3.连接柄抓头；4.气缸；5.延伸杆；6.外套杆；7.伸缩机构；8.吊耳；9.手柄轴；10.右螺纹套筒；11.右螺母；12.中间嵌套；13.左螺纹套筒；14.左螺母；15.桁架；16.转动轴；17.外筒基体；18.弹簧；19.活塞杆；20.连接套筒；21.芯杆；22.滑块杆；23.连接螺栓；24.连杆；25.钩爪；26.挡块；27.连接柄。
具体实施方式
下面通过附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。
本申请中的连接柄转移装置的核心部件是连接柄抓头3的设计。
如图1和图2所示的连接柄抓头3，包括由气缸4驱动的设于外筒基体17内的芯杆21、用于连接芯杆21和气缸4前端活塞杆19的连接套筒20、套装在活塞杆19上且位于外筒基体17底部与连接套筒20之间的弹簧18、能够沿着外筒基体17轴向滑动的滑块杆22、与滑块杆22两端轴连接的两个连杆24，以及安装在两个连杆24端部的钩爪25。
上述的滑块杆22通过连接螺栓23与芯杆21连接，并且在外筒基体17的侧壁上加工有限位腰圆孔，上述的滑块杆22两端伸出限位腰圆孔，限位腰圆孔起到对滑块杆22移动的限位。
气缸4可以通过螺钉与外筒基体17左端固定连接，活塞杆19与芯杆21通过连接套筒20固定，连杆24与其前端的钩爪25通过销轴连接，钩爪25通过销轴固定在外筒基体17右端(图1中的右端)。
外筒基体17、滑块杆22、连杆24及钩爪25组成摇杆滑块机构，滑块杆22上下移动使得钩爪25饶轴转动。
在外筒基体17右端部固定安装挡块26，钩爪25转动与挡块26形成钳口，随着转动角度的调整，钳口闭合或张开。
弹簧18安装套在活塞杆19上两端分别被气缸4与连接套筒20限制，弹簧18设置为压缩状态，即使在气缸处于断气状态时，依然能够依靠弹簧作用保持钩爪闭合。
如图2所示，连接柄27安装在外筒基体17的下端，用于连接可燃毒物组件部分已解体的之字柄。
本申请中还要求保护有上述连接柄抓头3作为核心部件之一的连接柄转移装置，其结构如图3所示。
连接柄转移装置包括：上述的连接柄抓头3、气缸4、下端与气缸4连接的延伸杆5、套装在延伸杆5外的外套杆6，以及与外套杆6连接的伸缩机构7。外套杆6上端装有吊耳8，便于安装和拆卸，气动控制箱1通过气管2与气缸4连接，可通过气动控制箱1控制气缸4前端的气缸活塞19上下运动工作(上下方向是指在图3中的方向)。
如图4所示的伸缩结构，包括固定在外套杆6上的中间嵌套12、套入在嵌套12中间的手柄轴9、安装在手柄轴9两端的左螺母14和右螺母11、上端与左螺母14和右螺母11固定连接的桁架15，以及转动轴16。
桁架15下端与延伸杆5固定连接。
转动轴16在外套杆6中长腰圆型槽中上下移动，转动轴16两端与桁架15连接。组成桁架15的连接杆可绕转动轴16转动。
中间嵌套12可转动使得手柄轴9圆周转动，手柄轴9的两端伸出中间嵌套12，在伸出的部分分别通过螺纹连接左螺纹套筒13和右螺纹套筒10，端部分别安装左螺母14和右螺母11。手柄轴9一个端部可安装摇把，便于操作。
当左螺母14、右螺母11沿轴线运动，带动桁架15伸缩，桁架15带动延伸杆5在外套杆6内上下运动。
本专利操作示例
一般地将本专利所述装置悬挂在行车上使用，同时乏燃料相关组件解体连接柄转移开始处水平位置较高，乏燃料相关组件解体连接柄存贮位置较低，故采用收缩状态来抓取连接柄，延伸状态来释放连接柄。
1)逆时针转动手柄轴9，左螺母14、右螺母11沿轴线向两侧运动，带动桁架15收缩，桁架15带动延伸杆5向上运动，使得整体装置达到收缩状态；
2)操作气动控制箱1，使得气缸活塞向上运动，带动连接柄抓头处于张开状态，使得之字柄抓头将落座于已解体的之字柄上；
3)操作气动控制箱1，使得气缸活塞向下运动，带动连接柄抓头闭合抓取连接柄；
4)待本装置移至连接柄收集处时，顺时针转动手柄轴9，左螺母14、右螺母11沿轴线向中心运动，带动桁架15张开，桁架15带动延伸杆5向下运动，使得整体装置达到延伸状态；
5)待延伸长度满足使用需求时，停止转动手柄轴9，操作操作气动控制箱1，使得气缸活塞向上运动，完成连接柄抓头释放动作，连接柄脱离本装置。

Claims (6)

1.一种用于乏燃料相关组件水下解体的连接柄转移装置，其特征在于：包括连接柄抓头（3）、与气缸（4）连接的延伸杆（5）、套装在延伸杆（5）外的外套杆（6），以及与外套杆（6）连接的伸缩机构（7）；
所述连接柄抓头（3）包括外筒基体（17）、设于外筒基体（17）内的芯杆（21）、用于连接芯杆（21）和气缸（4）前端活塞杆（19）的连接套筒（20）、套装在活塞杆（19）上且位于外筒基体（17）底部与连接套筒（20）之间的弹簧（18）、沿外筒基体（17）轴向滑动的滑块杆（22）、与滑块杆（22）两端轴连接的两个连杆（24），以及设于连杆（24）端部的钩爪（25），所述的外筒基体（17）的侧壁上加工有限位腰圆孔，所述的滑块杆（22）两端伸出限位腰圆孔，活塞杆（19）与芯杆（21）通过连接套筒（20）固定，连杆（24）与其前端的钩爪（25）通过销轴连接，钩爪（25）通过销轴固定在外筒基体（17）右端；
所述的伸缩机构（7），包括固定在外套杆（6）上的中间嵌套（12）、套入在嵌套（12）中间的手柄轴（9）、设于手柄轴（9）两端的左螺母（14）和右螺母（11）、上端与左螺母（14）和右螺母（11）固定连接的桁架（15），以及转动轴（16）；所述的转动轴（16）在外套杆（6）中长腰圆型槽中上下移动，转动轴（16）两端与桁架（15）连接，组成桁架（15）的连接杆绕转动轴（16）转动；
所述的外筒基体（17）右端部固定设有挡块（26），所述的钩爪（25）转动与挡块（26）形成钳口；
所述的外套杆（6）上端设有吊耳（8）。
2.如权利要求1所述的用于乏燃料相关组件水下解体的连接柄转移装置，其特征在于：包括气动控制箱（1），其通过气管（2）与所述的气缸（4）连接。
3.如权利要求1所述的用于乏燃料相关组件水下解体的连接柄转移装置，其特征在于：所述的气缸（4）可以通过螺钉与外筒基体（17）左端固定连接。
4.如权利要求1所述的用于乏燃料相关组件水下解体的连接柄转移装置，其特征在于：所述的滑块杆（22）通过连接螺栓（23）与芯杆（21）连接。
5.如权利要求1所述的用于乏燃料相关组件水下解体的连接柄转移装置，其特征在于：所述的弹簧（18）设置为压缩状态。
6.如权利要求1所述的用于乏燃料相关组件水下解体的连接柄转移装置，其特征在于：所述的手柄轴（9）的两端伸出中间嵌套（12），在伸出的部分分别通过螺纹连接左螺纹套筒（13）和右螺纹套筒（10），端部分别安装左螺母（14）和右螺母（11）。
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