CN112509717B - 用于控制棒驱动机构钩爪垫片在役检查的导源管推升装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于控制棒驱动机构钩爪垫片在役检查的导源管推升装置，其包括导向组件、设于导向组件内的导源管模块、用于带动导源管模块在导向组件内移动的驱动机构，驱动机构包括安装架、沿安装架的上下方向安装于安装架上的丝杆组件、相对安装架上下滑动且与丝杆组件的驱动螺母相连接的移动气爪、安装于安装架的下端部上的固定气爪，导源管模块包括导源管，采用柔性的保护管结合气爪步进式推升方案，可在受限空间实现导源管的长行程推升与定位，且具有定位CRDM中心的准确性要求低、电子器件少、体积小、夹持压力方便调整等优点。
Description
技术领域
本发明属于核电检测设备领域，特别涉及一种用于控制棒驱动机构钩爪垫片在役检查的导源管推升装置。
背景技术
核电三代EPR堆型中，控制棒驱动机构钩爪组件的部分销轴两端存在垫片设计，在役检查时需通过射线探伤确定垫片存在与否。钩爪组件位于控制棒驱动机构耐压壳内部，内部尺寸由下至上逐渐缩径，最小直径约40mm，导源管推升过程需防止卡涩。大修时随顶盖坐落在距离热套管喇叭口端面约两米，喇叭口距地面约2.5米，但入口仅不足700mm。为保证成像效果，射线方法采用中心曝光的工艺，但由于在役检查期间，顶盖内部辐射剂量率大，人员难以进入，急需设计一种装置，实现导源管的推升与定位。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于控制棒驱动机构钩爪垫片在役检查的导源管推升装置。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种用于控制棒驱动机构钩爪垫片在役检查的导源管推升装置，其包括导向组件、设于所述导向组件内的导源管模块、用于带动所述导源管模块在所述导向组件内移动的驱动机构，其特征在于：所述驱动机构包括安装架、沿所述安装架的上下方向安装于所述安装架上的丝杆组件、相对所述安装架上下滑动且与所述丝杆组件的驱动螺母相连接的移动气爪、安装于所述安装架的下端部上的固定气爪；所述导向组件包括安装于所述安装架上端面上的上导向筒、以及安装于所述安装架下端面的下导向筒，所述导源管模块包括导源管，所述固定气爪与所述移动气爪分别形成有抓握空间，所述导源管穿过所述抓握空间,所述移动气爪上下行进进而带动所述导源管上下移动。
优化的，所述导源管模块还包括对中器，所述对中器中部形成贯通孔，其上部和下部呈锥形、中部为圆柱体，其与导源管的头部通过紧定螺钉固定连接。
进一步的，所述导源管模块还包括保护管和接头，保护管与对中器通过接头固定连接，接头上部与对中器螺纹连接，下部与保护管过盈配合。
进一步的，所述导源管模块还包括限位块，限位块固定于保护管周面上。
优化的，所述安装架包括上板、与所述上板向垂直的纵板、固定于所述纵板上的第一安装板、与所述第一安装板的上端部相固定连接且与所述上板相平行设置的顶板、安装于所述顶板下端面且与所述第一安装板相平行设置的第二安装板，所述丝杆组件包括与所述第一安装板和第二安装板的下端部固定连接的驱动电机、设于所述第一安装板和所述第二安装板之间且与所述顶板转动连接同时与所述驱动电机相传动连接的丝杆、套设于所述第二安装板上且与所述驱动螺母相固定连接的滑块，所述驱动螺母与所述丝杆相螺纹连接，所述移动气爪与所述驱动螺母通过所述滑块相固定连接。
优化的，所述装置还包括感应机构，所述感应机构包括固定安装于所述安装架上的套座、穿设于所述套座中且位于所述套座底部的弹簧、穿设于所述套座中且连接于所述弹簧上方的伸缩杆、固定于所述伸缩杆上端部且与所述伸缩杆相垂直设置的标定杆、销钉，所述套座的周面上开设有沿周向延伸的滑槽，所述销钉固定于所述伸缩杆的周面上且插设于所述滑槽中。
进一步的，所述套座的周面上开设有沿周向延伸的开关安装槽，所述感应机构还包括设于所述套座底部的磁铁、安装于所述伸缩杆侧壁上且位于所述开关安装槽内的磁性接近开关。
更进一步的，开关安装槽和滑槽位于套座周面上且位于相对的侧壁上。
优化的，所述上导向筒的上端部呈上粗下细的喇叭状，其下端部的内侧壁设有防止导源管组件脱落的止口。
优化的，所述下导向筒的下端部呈上细下粗的喇叭状，其通过底板与所述固定气爪相固定连接。
本发明的有益效果在于：采用柔性的保护管结合气爪步进式推升方案，可在受限空间实现导源管的长行程推升与定位，且定位CRDM中心的准确性要求低、电子器件少、体积小、正压力方便调整等优点；设计有感应机构，可标定工件位置，解决搭载平台臂展不同下沉量不同的难题；整体上实现EPR核电站控制棒驱动机构钩爪垫片在役射线检查的导源管自动推升与定位。
附图说明
图1是本发明的立体图；
图2是本发明的剖视图；
图3是感应机构的结构示意图；
图4是导源管组件和上导向筒的结构示意图；
图5为限位块的安装示意图。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作以下详细描述：
如图1-2所示，用于控制棒驱动机构钩爪垫片在役检查的导源管21推升装置，其包括导向组件1、设于导向组件1内的导源管模块2、用于带动导源管模块2在导向组件1内移动的驱动机构3以及感应机构4。
驱动机构3包括安装架31、沿安装架31的上下方向安装于安装架31上的丝杆组件32、相对安装架31上下滑动且与丝杆组件32的驱动螺母321相连接的移动气爪33、安装于安装架31的下端部上的固定气爪34；固定气爪34和移动气爪33均包括气爪模块35，气爪模块包括薄形气爪351、气爪手指352、气爪垫353，气爪垫353材质为铝合金，工作面呈锯齿形。如图4所示，导源管模块2包括导源管21、对中器22、保护管23、接头24和限位块25，，固定气爪34与移动气爪33分别形成有抓握空间，导源管21穿过抓握空间,移动气爪33上下行进进而带动导源管21上下移动。对中器22中部形成贯通孔，其上部和下部呈锥形、中部为圆柱体，其与导源管21的头部通过紧定螺钉固定连接。保护管23与对中器22通过接头24固定连接，接头24上部与对中器22螺纹连接，下部呈宝塔形与保护管23过盈配合。保护管23采用壁厚4mm的PVC钢丝增强软管，弯曲半径400mm左右，耐压瘪，柔性适中。如图5所示，限位块25固定于下导向筒12下方的保护管23的周面上的规定位置处。导向组件1包括安装于安装架31上端面上的上导向筒11、以及安装于安装架31下端面的下导向筒12，上导向筒11的上端部呈上粗下细的喇叭状，其下端部的内侧壁设有防止导源管21组件脱落的止口111，其周面上均匀分布有矩形观察窗112。下导向筒12的下端部呈上细下粗的喇叭状，其通过底板316与固定气爪34相固定连接。
安装架31包括上板311、与上板311向垂直的纵板312、固定于纵板312上的第一安装板313、与第一安装板313的上端部相固定连接且与上板311相平行设置的顶板314、安装于顶板314下端面且与第一安装板313相平行设置的第二安装板315以及与固定气爪相固定连接的底板316，丝杆组件32包括与第一安装板313和第二安装板315的下端部固定连接的驱动电机322、设于第一安装板313和第二安装板315之间且与顶板314转动连接同时与驱动电机322相传动连接的丝杆323、套设于第二安装板315上且与驱动螺母321相固定连接的滑块324以及电机尾罩325，驱动螺母321与丝杆323相螺纹连接，移动气爪33与驱动螺母321通过滑块324相固定连接。
如图3所示，感应机构4包括固定安装于安装架31上的套座41、穿设于套座41中且位于套座41底部的弹簧42、穿设于套座41中且连接于弹簧42上方的伸缩杆43、固定于伸缩杆43上端部且与伸缩杆43相垂直设置的标定杆44、销钉45，套座41的周面上开设有沿周向延伸的滑槽411，销钉45固定于伸缩杆43的周面上且插设于滑槽411中。套座41的周面上开设有沿周向延伸的开关安装槽412，感应机构4还包括设于套座41底部的磁铁46、安装于伸缩杆43侧壁上且位于开关安装槽412内的磁性接近开关45。开关安装槽412和滑槽411位于套座41周面上且位于相对的侧壁上。
本发明的工作原理如下：大修时控制棒驱动机构随顶盖一起吊装，在座落于顶盖存放架前，将5轴机械臂安装在顶盖存放架内的地面上，导源管推升装置整体通过锥形燕尾槽配合和上板限位，悬挂于机械臂末端，随后用螺钉固定。其中，上导向筒观察窗处具有线性彩色标志，导源管模块的保护管相应位置也标有线性标志，使导源管模块上升至曝光点时，两个标志正好对齐。
控制机械臂将对中器与指定的CRDM喇叭口对齐，控制机械臂使末端上升，直至标定杆与喇叭口接触后自动停止上升，此时核查导源管模块处于受重力下落至上导向筒止口的初始状态，然后将推升装置高度标定为零。控制推升装置将导源管模块自动上升至规定位置，实际动作分解为若干固定行程和一定的指定行程，固定行程前进动作步骤包括固定气爪夹紧、移动气爪张开→移动气爪下移固定行程→移动气爪夹紧→固定气爪松开→移动气爪上移固定行程→下气爪夹紧，最后一步精确定位动作步骤包括移动气爪张开→移动气爪下移固定行程→移动气爪夹紧→固定气爪松开→移动气爪上移剩余行程→下气爪夹紧。最终以导源管和上导向筒的标志对齐作为双重验证，若有偏差，手动控制推升装置运动至无偏差后停止。待布片完成后，即可摇源曝光。曝光结束、回收源后，自动控制推升装置将导源管回收至高100mm处，然后移动气爪、固定气爪均打开，导源管由于重力下降至上导向筒止口处。控制机械臂移动至下一CRDM处，重复以上过程即可。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于控制棒驱动机构钩爪垫片在役检查的导源管推升装置，其包括导向组件、设于所述导向组件内的导源管模块、用于带动所述导源管模块在所述导向组件内移动的驱动机构，其特征在于：所述驱动机构包括安装架、沿所述安装架的上下方向安装于所述安装架上的丝杆组件、相对所述安装架上下滑动且与所述丝杆组件的驱动螺母相连接的移动气爪、安装于所述安装架的下端部上的固定气爪；所述导向组件包括安装于所述安装架上端面上的上导向筒、以及安装于所述安装架下端面的下导向筒，所述导源管模块包括导源管、对中器、保护管、接头和限位块，所述固定气爪与所述移动气爪分别形成有抓握空间，所述导源管穿过所述抓握空间,所述移动气爪上下行进进而带动所述导源管上下移动，所述对中器中部形成贯通孔，所述对中器与导源管的头部通过紧定螺钉固定连接，保护管与对中器通过接头固定连接，接头上部与对中器螺纹连接，限位块固定于保护管周面上。
2.根据权利要求1所述的用于控制棒驱动机构钩爪垫片在役检查的导源管推升装置，其特征在于：所述对中器上部和下部呈锥形、中部为圆柱体。
3.根据权利要求1所述的用于控制棒驱动机构钩爪垫片在役检查的导源管推升装置，其特征在于：所述接头的下部与保护管过盈配合。
4.根据权利要求1所述的用于控制棒驱动机构钩爪垫片在役检查的导源管推升装置，其特征在于：所述安装架包括上板、与所述上板向垂直的纵板、固定于所述纵板上的第一安装板、与所述第一安装板的上端部相固定连接且与所述上板相平行设置的顶板、安装于所述顶板下端面且与所述第一安装板相平行设置的第二安装板，所述丝杆组件包括与所述第一安装板和第二安装板的下端部固定连接的驱动电机、设于所述第一安装板和所述第二安装板之间且与所述顶板转动连接同时与所述驱动电机相传动连接的丝杆、套设于所述第二安装板上且与所述驱动螺母相固定连接的滑块，所述驱动螺母与所述丝杆相螺纹连接，所述移动气爪与所述驱动螺母通过所述滑块相固定连接。
5.根据权利要求1所述的用于控制棒驱动机构钩爪垫片在役检查的导源管推升装置，其特征在于：所述装置还包括感应机构，所述感应机构包括固定安装于所述安装架上的套座、穿设于所述套座中且位于所述套座底部的弹簧、穿设于所述套座中且连接于所述弹簧上方的伸缩杆、固定于所述伸缩杆上端部且与所述伸缩杆相垂直设置的标定杆、销钉，所述套座的周面上开设有沿周向延伸的滑槽，所述销钉固定于所述伸缩杆的周面上且插设于所述滑槽中。
6.根据权利要求5所述的用于控制棒驱动机构钩爪垫片在役检查的导源管推升装置，其特征在于：所述套座的周面上开设有沿周向延伸的开关安装槽，所述感应机构还包括设于所述套座底部的磁铁、安装于所述伸缩杆侧壁上且位于所述开关安装槽内的磁性接近开关。
7.根据权利要求6所述的用于控制棒驱动机构钩爪垫片在役检查的导源管推升装置，其特征在于：开关安装槽和滑槽位于套座周面上且位于相对的侧壁上。
8.根据权利要求1所述的用于控制棒驱动机构钩爪垫片在役检查的导源管推升装置，其特征在于：所述上导向筒的上端部呈上粗下细的喇叭状，其下端部的内侧壁设有防止导源管组件脱落的止口。
9.根据权利要求1所述的用于控制棒驱动机构钩爪垫片在役检查的导源管推升装置，其特征在于：所述下导向筒的下端部呈上细下粗的喇叭状，其通过底板与所述固定气爪相固定连接。
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