CN110706828B - 一种铅基反应堆燃料组件的上管座自锁机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铅基反应堆燃料组件的上管座自锁机构，用于与下管座浮力锁紧机构和换料抓头机构相互配合工作，该上管座自锁机构包括：上管座；自锁勾爪箱，若干个自锁勾爪箱设置在上管座内；勾爪圆环，滑动设置在上管座内并与下管座浮力锁紧机构的推杆上端连接，用于与自锁勾爪箱配合以实现自锁。本发明具备自锁功能的自锁勾爪箱，通过自锁勾爪约束勾爪圆环向下移动，从而限制下管座浮力锁紧机构的浮动滑筒向下移动，使浮动滑筒位置固定，保持对球锚约束状态，从而保证在地震工况下，球锚不会脱锁，是球锚浮力锁紧的安全保障，有效避免了由于地震载荷下浮力锁紧装置浮动从而引起燃料组件脱锁的问题。

Description

一种铅基反应堆燃料组件的上管座自锁机构

技术领域

本发明涉及一种反应堆燃料组件，特别是关于一种能够完成燃料组件在堆芯栅格板上自锁以及解锁的铅基反应堆燃料组件的上管座自锁机构。

背景技术

铅基反应堆是一种以熔融的铅或铅铋合金为冷却剂的快中子反应堆，其采用闭式燃料循环，可在常压、高温条件下运行。铅基反应堆具有优良的燃料转换能力，可以有效地提高铀、钍资源利用率，提高燃料的可持续性，也可以用来焚烧现有轻水堆乏燃料中的长寿命锕系元素，从而更加清洁地利用核能。此外，铅基反应堆中惰性和低压的冷却剂系统进一步增强了反应堆的安全性。

铅和铅铋合金特点在于：铅和铅铋合金在常温下为固态，铅的熔点为327.5℃，而铅铋合金的熔点125℃，铅基反应堆冷却剂需在高温下熔化流动；铅熔液与空气接触后产生固态物质的氧化铅，氧化铅如果随液态铅流动则会损伤及堵塞反应堆堆内设备；而铅铋合金熔液则需要控制其内部氧气含量以降低对反应堆堆内设备金属材料的腐蚀，同时铅铋合金熔液中的铋元素和中子反应后会产生微量的剧毒物质钋(P-210)。因此铅基反应堆必须保持高度的保温及密封，并采用有效的处理净化系统来确保环境和人员安全，因此与传统的压水堆开盖换料方式不同，铅基反应堆需要堆内换料方式。但堆内换料方式中的燃料组件没有上部压紧固定装置，而是通过设计锁紧机构固定在堆芯栅格板上，换料时需采用换料机来解锁燃料组件的锁紧机构并与燃料组件上端座固定连接，然后将燃料组件提出堆芯。

众所周知，铅的密度为11.34g/cm³，铅铋合金的密度为10.5g/cm³，钢材的密度7.9g/cm³，由于钢材材质的燃料组件整体平均密度小于铅基冷却剂(为便于下文的描述中，对铅熔液和铅铋合金熔液统称为铅基冷却剂)密度，因此当燃料组件浸泡在铅基冷却剂中时，燃料组件会受到向上的浮力，导致无法放置在铅基反应堆内。为了解决这个问题，现有的燃料组件设计中一般采用两种方法：第一种为在燃料组件的上部或下部添加金属钨或贫铀制成的配重，这两种金属的密度大于铅基冷却剂，可以使燃料组件克服浮力插入到堆芯栅格板孔洞中，但添加配重会影响燃料组件内部的流道设计；第二种为在燃料组件的下管座上设计锁紧机构，当下管座插入与堆芯栅格板孔洞后，启动锁紧机构，使燃料组件固定在堆芯栅格板上。由于单纯依靠锁紧机构使燃料组件固定在堆芯栅格板上，铅基冷却剂的浮力会对于锁紧机构产生较大载荷，降低锁紧机构的可靠性，因此当前的国内外设计中是将配重和锁紧机构同时使用，使燃料组件稳定固定在堆芯栅格板上。由于燃料组件的锁紧机构大多数为动部件，而铅基冷却剂环境复杂，不仅对燃料组件的腐蚀和冲蚀作用较大，而且氧化铅和腐蚀产物会堵塞动部件。因此，锁紧机构的简洁性和可靠性非常重要，必须采用适当的锁紧机构来确保正常工况和其它工况下燃料组件有效地固定在堆芯栅格板上并实现灵活换料。

目前，已知的铅基反应堆内的燃料组件采用锁紧机构的设计方案为欧盟的XADS方案。在该方案中，在燃料组件的下管座内部安装簧片式锁紧机构，通过抽出燃料组件中心处的一根燃料棒，然后在内部放置一根推杆，推杆上部与上管座传动机构连接，下部与下管座内簧片卡头连接。上管座在换料机抓头推动机构作用下，使得推杆可以上下移动，推杆驱使簧片卡头弹性变形伸出燃料组件的下管座外套管，然后簧片卡头和堆芯栅格板下表面卡合，由此实现燃料组件的锁紧。但这种簧片式锁紧机构的簧片卡头比较薄，难以承受铅基冷却剂长期的腐蚀和冲蚀作用，同时在铅基反应堆的高辐照环境下，该簧片式锁紧机构的材料会发生辐照脆化，因此簧片式锁紧机构极容易发生断裂，该方案的可靠性有待评估。

已知的铅基反应堆内的燃料组件采用锁紧机构的设计方案还有类似于自动圆珠笔的笔芯升降方案。具体地说，在锁紧状态下，锁紧机构借助自身的浮力卡合在圆周齿槽中；在进行解锁时，提升机构将燃料组件向下推，使锁死滑块沿着圆周齿槽滑动至解锁位置，由此实现解锁。虽然这种锁紧机构利用了液态铅铋合金的浮力较大的特点，但并没有实现真正意义上的燃料组件锁紧，燃料组件仍然存在上下运动的可能性，尤其在地震工况下极易出现燃料组件的上下窜动，致使锁死滑块滑向解锁位置，导致燃料组件解锁。

如上所述，现有的燃料组件难以承受铅基反应堆内的液态铅铋冷却剂的高温、高腐蚀、堆内高辐照环境以及地震载荷的综合作用。因此，设计开发性能更可靠、操作更简便以及更充分地利用液态铅铋合金的高浮力特性的燃料组件是很有必要的。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种铅基反应堆燃料组件的上管座自锁机构，该上管座自锁机构能够轻松实现燃料组件在堆芯栅格板上的自锁以及解锁的功能。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种铅基反应堆燃料组件的上管座自锁机构，用于与下管座浮力锁紧机构和换料抓头机构相互配合工作，其特征在于，该上管座自锁机构包括：

上管座，为筒形壳体并形成所述上管座自锁机构的外边界；自锁勾爪箱，若干个所述自锁勾爪箱设置在所述上管座内；勾爪圆环，滑动设置在所述上管座内并与所述下管座浮力锁紧机构的推杆上端连接，用于与所述自锁勾爪箱配合以实现自锁。

所述的上管座自锁机构，优选的，若干个所述自锁勾爪箱沿所述上管座的环向等角度间隔排布，每一所述自锁勾爪箱包括：勾爪箱体，所述勾爪箱体的内侧开有自锁勾爪安装槽，所述勾爪箱体的下部开有第一滑槽；自锁勾爪，放置在所述勾爪箱体的自锁勾爪安装槽内，所述自锁勾爪的上端通过所述自锁勾爪销轴与所述勾爪箱体转动连接，所述自锁勾爪的下端形成所述突出勾爪箱体的勾头；下底座，用于紧固连接所述勾爪箱体的下端和上管座的上端；滑块，滑动设置在所述勾爪箱体下部的第一滑槽内，其内侧可与所述自锁勾爪相接触，用于阻挡所述自锁勾爪向外转动；弹性机构，连接在所述下底座和滑块之间，用于驱动所述滑块在所述勾爪箱体的第一滑槽内上下移动。

所述的上管座自锁机构，优选的，在位于所述自锁勾爪外侧的勾爪箱体上设置有一挡销，用于限制所述自锁勾爪围绕着所述自锁勾爪销轴向外侧转动幅度；所述自锁勾爪的内壁面上形成有突出所述勾爪箱体的凸起部，且所述凸起部的位置低于所述自锁勾爪销轴的位置，所述凸起部受推力作用时可使所述自锁勾爪围绕着所述自锁勾爪销轴向外侧转动。

所述的上管座自锁机构，优选的，所述勾爪箱体的下部左右及外侧均开有所述第一滑槽，所述滑块的左右及外侧具有三个侧耳，所述滑块的三个所述侧耳分别滑动设置在所述勾爪箱体的三个所述第一滑槽内；所述勾爪箱体的自锁勾爪安装槽上端具有一台阶面，所述自锁勾爪的上端具有一凸台，所述凸台与所述台阶面配合可限制所述自锁勾爪围绕所述自锁勾爪销轴向内侧转动；同时所述滑块的内侧上部形成一由外向内倾斜的内侧坡面，所述滑块的内侧下部形成一竖直的内侧平面。

所述的上管座自锁机构，优选的，所述弹性机构包括：导向销，至少一根所述导向销的下端紧固连接在所述下底座上，上端贯穿所述滑块的所述侧耳后与所述勾爪箱体紧固连接；弹簧，套设在所述下底座和所述滑块的所述侧耳之间的所述导向销上。

所述的上管座自锁机构，优选的，在所述上管座的上部内壁面上开有环向等角度间隔排布的若干个勾槽，用于连接所述换料抓头机构；在所述上管座的中部开有环向等角度间隔排布的若干个自锁勾爪箱安装槽，用于安装所述自锁勾爪箱；所述勾爪圆环的下端面开有环向等角度间距排布的螺纹孔，用于与所述推杆的上端螺纹连接；

所述的上管座自锁机构，优选的，所述自锁勾爪的勾头下端面呈弧形过渡，所述勾爪圆环的上端面外边缘呈弧形过渡，用于向上移动时外推所述自锁勾爪的勾头下端面。

所述的上管座自锁机构，优选的，在位于所述下管座浮力锁紧机构的浮动滑筒上方的所述上管座的内壁面上形成有推杆支撑环，所述推杆支撑环上开有比所述推杆直径略大的导向孔，所述推杆贯穿该导向孔，以对所述推杆形成径向支撑。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明充分利用了液态铅铋合金密度大的特点，在利用浮力及下管座浮力锁紧机构和上管座自锁机构使得燃料组件牢固地锁紧在堆芯栅格板上，比现有技术中的圆周齿槽结构更加安全可靠。2、本发明在上管座自锁机构中设置了具备自锁功能的自锁勾爪箱，通过自锁勾爪约束勾爪圆环向下移动，从而限制下管座浮力锁紧机构的浮动滑筒向下移动，使浮动滑筒位置固定，保持对球锚约束状态，从而保证在地震工况下，球锚不会脱锁，是球锚浮力锁紧的安全保障。相比于常见的类似于自动圆珠笔的笔芯浮力升降锁紧方法，本发明有效的避免了由于地震载荷下浮力锁紧装置浮动从而引起燃料组件脱锁的问题。

附图说明

图1为铅基反应堆燃料组件与换料抓头机构的剖视图；

图2为下管座浮力锁紧机构的剖视图；

图3为本发明的剖视图；

图4为本发明自锁勾爪箱的轴测图；

图5为本发明自锁勾爪箱的剖视图；

图6为本发明滑块、弹性机构和下底座的结构示意图；

图7为本发明滑块的轴测图；

图8为燃料组件未放入铅基反应堆堆芯时上管座自锁机构的状态图；

图9为燃料组件放入铅基反应堆堆芯过程中上管座自锁机构的状态图；

图10为燃料组件放入铅基反应堆堆芯后上管座自锁机构的状态图；

图11为下管座被锁紧在堆芯栅格板上时上管座自锁机构的状态图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。

图1展示了铅基反应堆燃料组件与换料抓头机构的整体结构，该燃料组件包括下管座浮力锁紧机构100和上管座自锁机构200，上管座自锁机构200用于与下管座浮力锁紧机构100和换料抓头机构300相互配合工作。

其中，如图2所示，该下管座浮力锁紧机构100包括：堆芯栅格板5，堆芯栅格板5上开设有贯穿孔洞，堆芯栅格板5的孔洞内壁沿周向开有若干个锁紧槽；下管座2，为筒形壳体并形成下管座浮力锁紧机构100的外边界，用于定位插入堆芯栅格板5的孔洞中，下管座2在插入堆芯栅格板5的区域内沿周向开设有若干个球锚孔；浮动滑筒7，为变截面筒体，同轴设置在下管座2内并能够随浮力进行竖直轴向移动，浮动滑筒7的下部外壁面上形成有多段滑槽；球锚6，若干个球锚6分别限制于下管座2的球锚孔与浮动滑筒7的多段滑槽之间，并仅可沿下管座2的球锚孔进行水平轴向移动；推杆1，若干根推杆1的下端与浮动滑筒7连接。由此，下管座浮力锁紧机构100通过浮力使浮动滑筒7上移将球锚6部分推出下管座2的球锚孔，嵌入到堆芯栅格板5的锁紧槽内，使球锚6以挡销的方式限制下管座2与堆芯栅格板5相互位移，从而将下管座2锁紧在堆芯栅格板5上。

如上文描述，要保证下管座2锁紧在堆芯栅格板5上，需浮动滑筒7在浮力作用下向上压住球锚6，以限制球锚6的位移并保持浮动滑筒7的位置不变。在正常工况下，浮动滑筒7仅承受浮力，可保持位置不变。但在地震工况下，铅基冷却剂的晃动，有可能使浮动滑筒7向下浮动，从而导致球锚6内侧不受约束，造成燃料组件脱锁现象，而本发明提供的上管座自锁机构200可以用于限制浮动滑筒7在地震工况中向下浮动的问题。

如图3所示，该上管座自锁机构200包括：上管座8，为筒形壳体并形成上管座自锁机构200的外边界；自锁勾爪箱9，若干个自锁勾爪箱9设置在上管座8内；勾爪圆环11，滑动设置在上管座8内并与下管座浮力锁紧机构100的推杆1的上端连接，用于与自锁勾爪箱9配合以实现自锁。

在上述实施例中，优选的，如图4、图5所示，若干个自锁勾爪箱9沿上管座8的环向等角度间隔排布，每一自锁勾爪箱9包括：勾爪箱体91，勾爪箱体91的内侧开有自锁勾爪安装槽，勾爪箱体91的下部开有第一滑槽；自锁勾爪93，放置在勾爪箱体91的自锁勾爪安装槽内，自锁勾爪93的上端通过自锁勾爪销轴92与勾爪箱体91转动连接，自锁勾爪93的下端形成突出勾爪箱体91的勾头；下底座94，用于紧固连接勾爪箱体91的下端和上管座8的上端；滑块96，滑动设置在勾爪箱体91下部的第一滑槽内，其内侧可与自锁勾爪93相接触，用于阻挡自锁勾爪93向外转动；弹性机构95，连接在下底座94和滑块96之间，用于驱动滑块96在勾爪箱体91的第一滑槽内上下移动。

在上述实施例中，优选的，在位于自锁勾爪93外侧的勾爪箱体91上设置有一挡销97，当自锁勾爪93围绕自锁勾爪销轴92向外侧转动时，由于浮力的作用，会给自锁勾爪93一个翻转力矩，使其转动较大的角度并与勾爪箱体91的内壁面碰撞，挡销97的位置可以限制为自锁勾爪93向外侧转动的角度，同时使自锁勾爪93位于滑块96向上推动的一个合适角度。自锁勾爪93的内壁面上形成有突出勾爪箱体91的凸起部，且该凸起部的位置低于自锁勾爪销轴92的位置，当推力作用在该凸起部时，可使自锁勾爪93围绕着自锁勾爪销轴92向外侧转动。

如图4至图7所示，勾爪箱体91的下部左右及外侧均开有第一滑槽，滑块96的左右及外侧具有三个侧耳961，滑块96的三个侧耳961分别滑动设置在勾爪箱体91的三个第一滑槽内，三个侧耳961用于承受外载并可使受力均匀，避免滑块96因受力不均而出现卡死的现象。勾爪箱体91的自锁勾爪安装槽上端具有一台阶面，自锁勾爪93的上端具有一凸台，该凸台与台阶面配合可限制自锁勾爪93围绕自锁勾爪销轴92向内侧转动；同时滑块96的内侧上部形成一由外向内倾斜的内侧坡面962，滑块96的内侧下部形成一竖直的内侧平面963。

在上述实施例中，优选的，弹性机构95包括：导向销952，至少一根导向销952的下端紧固连接在下底座94上，上端贯穿滑块96的侧耳961后与勾爪箱体91紧固连接；弹簧951，套设在下底座94和滑块96的侧耳961之间的导向销952上。导向销952的作用是对滑块96进行移动约束，使滑块96在外力的作用下，只能沿导向销952作轴向上下的滑动；同时也对弹簧951进行定位约束，使其沿着导向销952轴向弯曲变形，弹簧951作用是在滑块96上承受的外力撤除后，通过其回复力将滑块96向上推动至自锁位置。由于滑块96同时受到弹簧951向上的回复力和铅基冷却剂的浮力，即使是地震工况下，滑块96也很难向下移动，滑块96始终保持约束自锁勾爪93的位置状态，如此自锁勾爪箱9便能够保持着对浮动滑筒7向下移动的约束。

在上述实施例中，优选的，如图3所示，在位于浮动滑筒7上方的上管座8的内壁面上形成有推杆支撑环10，推杆支撑环10上开有比推杆1直径略大的导向孔，推杆1贯穿该导向孔，以对推杆1形成径向支撑。

在上述实施例中，优选的，在上管座8的上部内壁面上开有环向等角度间隔排布的若干个勾槽，用于连接换料抓头机构300；在上管座8的中部开有环向等角度间隔排布的若干个自锁勾爪箱安装槽，用于安装自锁勾爪箱9。勾爪圆环11的下端面开有环向等角度间距排布的螺纹孔，用于与推杆1的上端螺纹连接。同时，自锁勾爪93的勾头下端面亦呈弧形过渡，勾爪圆环11的上端面外边缘亦呈弧形过渡，用于向上移动时外推自锁勾爪93的勾头下端面。

本发明在使用时，上管座自锁机构200的浮力自锁过程如下：

当燃料组件未放入铅基反应堆堆芯时，勾爪圆环11、推杆1及浮动滑筒7组成的活动部件因受重力作用向下移动，通过换料抓头机构300给勾爪圆环11一个向下的推力F₁，然后通过推杆1将浮动滑筒7压紧在下部挡环4上；同时，换料抓头机构300也给自锁勾爪箱9中的滑块96的侧耳961向下的推力F₂，使滑块96沿着导向销952下移并压缩弹簧951，此时滑块96不对自锁勾爪93有约束作用(该状态如图8所示)。

当燃料组件插入堆芯栅格板孔洞5后，撤去换料抓头机构300作用在勾爪圆环11的推力F₁，勾爪圆环11、推杆1及浮动滑筒7在浮力开始向上移动。勾爪圆环11的上端弧面在接触到自锁勾爪93的勾头下端弧面后，会推动自锁勾爪93围绕着自锁勾爪销轴92向外侧转动。同时，球锚6也在浮动滑筒7向上移动中，被渐渐横向推出(该状态如附图9所示)。

随着勾爪圆环11、推杆1及浮动滑筒7组成的活动部件在浮力作用下继续向上移动，当球锚6与浮动滑筒7上的球面槽接触后，浮动滑筒7被球锚6卡住，活动部件停止向上移动，下管座2完成了浮力锁紧。此时勾爪圆环11正好位于自锁勾爪93的勾头上端，但浮动滑筒7向下移动尚未约束。当下管座2锁紧完成后，撤去换料抓头机构300作用在滑块96的侧耳961向下的推力F₂，此时滑块96受到弹簧951的回复力和铅基冷却剂的浮力开始沿着导向销952向上移动(该状态如图10所示)。

当向上移动的滑块96的内侧坡面962与自锁勾爪93的勾头下端面接触后，推动自锁勾爪93围绕自锁勾爪销轴92向内侧转动，随着滑块96继续上移到达最大行程，滑块96的内侧平面963与自锁勾爪93的外侧平面平行接触，此时滑块96顶住自锁勾爪93，限制其围绕自锁勾爪销轴92向外侧转动；同时，自锁勾爪93的上端凸台也与勾爪箱壳体91的自锁勾爪安装槽上端台阶面接触，限制其围绕自锁勾爪销轴92向内侧转动，由此自锁勾爪93实现位置锁定。此时，自锁勾爪93的勾头位于勾爪圆环11的下表面，限制了勾爪圆环11向下移动，由于勾爪圆环11与浮动滑筒7通过推杆1连接在一起，因此浮动滑筒7向下移动也被约束，之前下管座2浮力锁紧时，球锚6已经约束浮动滑筒7向上移动，自此浮动滑筒7也被完全约束(该状态如图11所示)。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (8)

1.一种铅基反应堆燃料组件的上管座自锁机构，用于与下管座浮力锁紧机构和换料抓头机构相互配合工作，其特征在于，该上管座自锁机构包括：

上管座(8)，为筒形壳体并形成该上管座自锁机构的外边界；

自锁勾爪箱(9)，若干个所述自锁勾爪箱(9)设置在所述上管座(8)内，每一所述自锁勾爪箱(9)包括：

勾爪箱体(91)，所述勾爪箱体(91)的内侧开有自锁勾爪安装槽，所述勾爪箱体(91)的下部开有第一滑槽；

自锁勾爪(93)，放置在所述勾爪箱体(91)的自锁勾爪安装槽内，所述自锁勾爪(93)的上端通过自锁勾爪销轴(92)与所述勾爪箱体(91)转动连接，所述自锁勾爪(93)的下端形成突出所述勾爪箱体(91)的勾头；

下底座(94)，用于紧固连接所述勾爪箱体(91)的下端和上管座(8)的上端；

滑块(96)，滑动设置在所述勾爪箱体(91)下部的第一滑槽内，其内侧可与所述自锁勾爪(93)相接触，用于阻挡所述自锁勾爪(93)向外转动；

弹性机构(95)，连接在所述下底座(94)和滑块(96)之间，用于驱动所述滑块(96)在所述勾爪箱体(91)的第一滑槽内上下移动；

勾爪圆环(11)，滑动设置在所述上管座(8)内并与所述下管座浮力锁紧机构的推杆(1)上端连接，用于与所述自锁勾爪箱(9)配合以实现自锁。

2.根据权利要求1所述的上管座自锁机构，其特征在于，若干个所述自锁勾爪箱(9)沿所述上管座(8)的环向等角度间隔排布。

3.根据权利要求2所述的上管座自锁机构，其特征在于，在位于所述自锁勾爪(93)外侧的勾爪箱体(91)上设置有一挡销(97)，用于限制所述自锁勾爪(93)围绕着所述自锁勾爪销轴(92)向外侧转动幅度；所述自锁勾爪(93)的内壁面上形成有突出所述勾爪箱体(91)的凸起部，且所述凸起部的位置低于所述自锁勾爪销轴(92)的位置，所述凸起部受推力作用时可使所述自锁勾爪(93)围绕着所述自锁勾爪销轴(92)向外侧转动。

4.根据权利要求2所述的上管座自锁机构，其特征在于，所述勾爪箱体(91)的下部左右及外侧均开有所述第一滑槽，所述滑块(96)的左右及外侧具有三个侧耳(961)，所述滑块(96)的三个所述侧耳(961)分别滑动设置在所述勾爪箱体(91)的三个所述第一滑槽内；所述勾爪箱体(91)的自锁勾爪安装槽上端具有一台阶面，所述自锁勾爪(93)的上端具有一凸台，所述凸台与所述台阶面配合可限制所述自锁勾爪(93)围绕所述自锁勾爪销轴(92)向内侧转动；同时所述滑块(96)的内侧上部形成一由外向内倾斜的内侧坡面(962)，所述滑块(96)的内侧下部形成一竖直的内侧平面(963)。

5.根据权利要求4所述的上管座自锁机构，其特征在于，所述弹性机构(95)包括：

导向销(952)，至少一根所述导向销(952)的下端紧固连接在所述下底座(94)上，上端贯穿所述滑块(96)的所述侧耳(961)后与所述勾爪箱体(91)紧固连接；

弹簧(951)，套设在所述下底座(94)和所述滑块(96)的所述侧耳(961)之间的所述导向销(952)上。

6.根据权利要求1所述的上管座自锁机构，其特征在于，在所述上管座(8)的上部内壁面上开有环向等角度间隔排布的若干个勾槽，用于连接所述换料抓头机构；在所述上管座(8)的中部开有环向等角度间隔排布的若干个自锁勾爪箱安装槽，用于安装所述自锁勾爪箱(9)；所述勾爪圆环(11)的下端面开有环向等角度间距排布的螺纹孔，用于与所述推杆(1)的上端螺纹连接。

7.根据权利要求2所述的上管座自锁机构，其特征在于，所述自锁勾爪(93)的勾头下端面呈弧形过渡，所述勾爪圆环(11)的上端面外边缘呈弧形过渡，用于向上移动时外推所述自锁勾爪(93)的勾头下端面。

8.根据权利要求1所述的上管座自锁机构，其特征在于，在位于所述下管座浮力锁紧机构的浮动滑筒(7)上方的所述上管座(8)的内壁面上形成有推杆支撑环(10)，所述推杆支撑环(10)上开有比所述推杆(1)直径略大的导向孔，所述推杆(1)贯穿该导向孔，以对所述推杆(1)形成径向支撑。

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