CN115431211B - 一种堆芯探测器安装装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种堆芯探测器安装装置，包括：牵引机构、执行机构和定位支撑机构；牵引机构包括框架以及三组滚筒牵引部、钢丝绳和弹性卡扣，钢丝绳连接弹性卡扣将其悬吊，滚筒牵引部用于控制弹性卡扣的悬吊高度；执行机构包括三组依次堆叠的堆芯探测器安装部，每组堆芯探测器安装部均包括摩擦轮、定位轮、夹紧驱动机构和下推驱动机构，夹紧驱动机构用于使摩擦轮和定位轮靠近以夹紧堆芯探测器，下推驱动机构用于驱动摩擦轮转动以向下推动堆芯探测器安装到位；定位支撑机构包括回转驱动部、横梁板、回转支撑部和精定位支撑部。本发明以辅助人工作业的方式，提高堆芯探测器安装效率，减少人工在辐射和高温环境下的工作时长。

Description

一种堆芯探测器安装装置及方法

技术领域

发明属于核电领域，具体涉及到一种堆芯探测器安装装置及方法。

背景技术

VVER-1000压水堆型机组，堆芯装载54根堆芯探测器，3根1组分成18组，均匀分布在运输平台圆弧上。堆芯探测器呈细长状，长约13m，上部直径为24mm，下部直径为7.5mm，详见附图10。

堆芯探测器具有实时监测反应堆中子通量和冷却剂温度功能，是核电站反应堆中不可缺少的测量仪器，为反应堆安全运行提供保障。当堆芯探测器出现故障或年度检修时，目前只能通过人工作业方式，进行堆芯探测器安装工作。安装时，作业人员需穿戴密封纸衣防护服，在辐照和高温条件下持续工作，极易发生中暑和个人辐射剂量超标重大安全事故。

截至目前，国内外尚无一套成熟装置辅助人工完成VVER-1000压水堆型机组内堆芯探测器安装工作。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种堆芯探测器安装装置，以辅助人工作业的方式，从而提高堆芯探测器安装效率，减少人工在辐射和高温环境下的工作时长，避免发生中暑和个人辐射剂量超标的重大安全事故。

本发明通过以下技术方案实现的：

根据第一方面，本发明提出一种堆芯探测器安装装置，其特征在于，包括：

牵引机构，用于悬吊堆芯探测器；

执行机构，用于夹紧堆芯探测器并执行堆芯探测器向下安装工作；以及

定位支撑机构，用于支撑所述执行机构，并调整所述执行机构在空间中的位置；

所述牵引机构包括框架以及三组滚筒牵引部、钢丝绳和弹性卡扣，所述滚筒牵引部固定于框架，所述钢丝绳连接所述弹性卡扣将其悬吊，所述滚筒牵引部用于控制所述弹性卡扣的悬吊高度；

所述执行机构包括三组依次堆叠的堆芯探测器安装部，每组所述堆芯探测器安装部均包括摩擦轮、定位轮、夹紧驱动机构和下推驱动机构，所述夹紧驱动机构用于使所述摩擦轮和定位轮靠近以夹紧堆芯探测器，所述下推驱动机构用于驱动所述摩擦轮转动以向下推动堆芯探测器安装到位；

所述定位支撑机构包括回转驱动部、横梁板、回转支撑部和精定位支撑部，所述横梁板的两端分别连接回转驱动部的转动输出端和回转支撑部的顶端，所述精定位支撑部设置于所述回转支撑部的上方，所述执行机构被所述精定位支撑部定位及支撑。

可选的，所述框架包括双三角型支架、承力圈、长边支柱和两组短边支柱，所述双三角型支架被所述长边支柱和两组短边支柱支撑；所述长边支柱的底部设有平支板，所述平支板的一侧设有第一万向减震滑轮，所述平支板的另一侧设有第一电缸，所述第一电缸的伸出端设有第一电磁底座；所述短边支柱的底部设有折向支架，所述折向支架靠近所述短边支柱的一侧设有第二万向减震滑轮，所述折向支架的下部设有第二电缸，所述第二电缸的伸出端设有第二电磁底座；所述承力圈通过连接板设置于所述双三角型支架中下部；每组所述滚筒牵引部均包括设于双三角型支架一边中部的滚筒伺服电机、滚筒减速器和滚筒，所述滚筒伺服电机通过所述滚筒减速器驱动所述滚筒转动，所述钢丝绳固定并缠绕于所述滚筒，所述滚筒底部及所述承力圈均设有定滑轮。

可选的，其特征在于，所述弹性卡扣包括吊环、吊杆、弹簧、锁紧挡圈、外部套筒、内部套筒、滚珠和锁紧挡圈，所述吊环穿过所述吊杆上的孔洞与吊杆连接，所述吊杆末端形成内部套筒，所述内部套筒设有四个滚珠孔，四颗滚珠可活动的嵌入到四个所述滚珠孔中，所述弹簧包裹在所述内部套筒外表面，所述锁紧挡圈卡紧在所述内部套筒末端的凹槽中，所述外部套筒套设于内部套筒外部，所述外部套筒的内沿设有挡环突起，所述挡环突起的上侧平面抵接于所述弹簧的下端，所述挡环突起的侧立面抵接四颗所述滚珠，所述挡环突起的下斜面设于所述锁紧挡圈的上方。

可选的，其特征在于，所述回转驱动部包括圆形底座、主轴齿轮部件以及两组回转驱动电机、回转驱动减速器、回转驱动联轴器、小锥齿轮和回转驱动支架，所述主轴齿轮部件设置于所述圆形底座中部，所述回转驱动电机、回转驱动减速器、回转驱动联轴器和小锥齿轮依次连接，并由所述回转驱动支架支撑于所述主轴齿轮部件的两侧；所述主轴齿轮部件还包括主轴、轴承下盖、双列圆锥滚子轴承、轴承上盖、套筒和大锥齿轮，所述圆形底座与所述轴承下盖通过螺栓连接，所述轴承下盖支撑所述双列圆锥滚子轴承，所述双列圆锥滚子轴承与所述主轴的轴孔配合，所述轴承下盖与所述轴承上盖通过螺栓连接；所述套筒和大锥齿轮与所述主轴的轴孔配合，所述主轴的顶部与所述横梁板通过螺栓连接；所述小锥齿轮与所述大锥齿轮啮合。

可选的，其特征在于，所述回转驱动部还包括三套死点夹紧机构，所述圆形底座设有三个空心套筒，所述死点夹紧机构分别设置于所述空心套筒内，所述死点夹紧机构包括滑块部分、轨道摇杆、机架、L形拉杆、手柄连杆和曲柄，所述L形拉杆的顶部与轨道摇杆的顶部通过所述滑块部分连接，所述手柄连杆的上端与轨道摇杆的上端铰接，所述机架的底面固定于所述圆形底座，所述机架的一端与所述轨道摇杆的下端铰接，所述机架的另一端与曲柄的一端铰接，所述曲柄的另一端与手柄连杆的转折端铰接。

可选的，其特征在于，所述回转支撑部包括支撑箱和第三万向减震滑轮，所述支撑箱的顶部固定连接所述横梁板的外周端下部，所述支撑箱的底部固定连接所述第三万向减震滑轮的顶部。

可选的，所述精定位支撑部包括X轴电动缸、Y轴电动滑台、Z轴电动滑台、减速器连接板、旋转驱动电机、旋转驱动减速器、旋转驱动联轴器、支撑电动缸和第三电磁底座，所述Y轴电动滑台固定于所述横梁板的外周端上部，所述Z轴电动滑台固定于所述Y轴电动滑台的滑块上方，所述X轴电动缸固定于所述Z轴电动滑台的滑块侧面，所述减速器连接板固定于所述X轴电动缸的伸出端，所述旋转驱动减速器固定于所述减速器连接板，所述旋转驱动电机、旋转驱动减速器和旋转驱动联轴器依次连接，所述支撑电动缸固定于所述减速器连接板底部，所述第三电磁底座固定于所述支撑电动缸伸出端的底部。

可选的，每组所述堆芯探测器安装部还包括承力板、定位轮连接板、定位轮杆、定位轮杆滑动轴承、摩擦轮减速器连接板、摩擦轮杆和摩擦轮杆滑动轴承；所述夹紧驱动机构包括齿轮、齿轮驱动电机、齿轮驱动减速器、两组齿条和设置于所述承力板的两组齿条导轨；所述下推驱动机构包括摩擦轮驱动电机和摩擦轮驱动减速器；两组所述齿条分别设置于所述两组齿条导轨上，且两组齿条相对设置，所述齿轮分别与两组齿条啮合，所述齿轮驱动减速器固定于所述承力板底部，所述齿轮驱动电机、齿轮驱动减速器和齿轮依次连接；所述定位轮连接板和摩擦轮减速器连接板分别固定于不同的齿条上方，所述定位轮杆由定位轮杆滑动轴承支撑，两端分别固定于所述定位轮和定位轮连接板；所述摩擦轮杆由摩擦轮杆滑动轴承支撑，两端分别固定于所述摩擦轮和摩擦轮驱动减速器输出端；所述承力板设有滑动轴承导轨，所述定位轮杆滑动轴承和摩擦轮杆滑动轴承均设置于所述滑动轴承导轨上；所述摩擦轮驱动减速器固定于所述摩擦轮减速器连接板，所述摩擦轮驱动电机与摩擦轮驱动减速器连接；每个所述承力板前端同一位置均设有梳齿，用于卡接三组堆芯探测器；位于最底部的所述堆芯探测器安装部下方设有连接立柱。

根据第二方面，本发明提出一种堆芯探测器安装方法，利用上述一种堆芯探测器安装装置实施，包括如下步骤：

利用堆顶上方的龙门吊床将牵引机构吊至第一层运输平台，移动牵引机构至待安装堆芯探测器上方，将三套弹性卡扣扣紧三根堆芯探测器上方凹陷中；

安装执行机构和定位支撑机构至第三层运输平台，将定位支撑机构固定于第三层运输平台底板；

安装同一孔洞的三根堆芯探测器；

移动牵引机构至下一孔洞，安装下一孔洞的三根堆芯探测器；

待所有堆芯探测器安装完成后，龙门吊床将牵引机构吊离第一层运输平台；

在第三层运输平台上拆除执行机构和定位支撑机构，结束作业；

其中，安装同一孔洞的三根堆芯探测器包括如下步骤：

定位支撑机构的回转驱动部带动精定位支撑机构和执行机构，绕着平台圆心回转定位到指定堆芯探测器附近；

通过精定位支撑部对执行机构的位置做进一进调整，使三组堆芯探测器安装部分别被定位至三根堆芯探测器的操作位置；

三组堆芯探测器安装部的摩擦轮和定位轮在夹紧驱动机构的驱动下分别夹紧对应的三根堆芯探测器；

摩擦轮在下推驱动机构的驱动下转动，从而向下推动堆芯探测器安装到位。

可选的，还包括如下步骤：

作业准备工作，具体为

检查堆顶环境、线路装置和安全措施；

布置现场，在工作现场设置作业标志和相关警示标志；

对堆芯探测器安装装置进行检查调试，确保无误。

本发明的有益效果：

本发明以辅助人工作业的方式，从而提高堆芯探测器安装效率，减少人工在辐射和高温环境下的工作时长，避免发生中暑和个人辐射剂量超标的重大安全事故。

附图说明

图1为本发明实施例一整体结构示意图；

图2为本发明实施例一牵引机构结构示意图；

图3为本发明实施例一弹性卡扣剖面结构示意图；

图4为本发明实施例一定位支撑机构结构示意图；

图5为本发明实施例一主轴齿轮部件剖面结构示意图；

图6为本发明实施例一死点夹紧机构结构示意图；

图7为本发明实施例一精定位支撑部结构示意图；

图8为本发明实施例一执行机构结构示意图；

图9为本发明实施例一执行机构另一角度结构示意图；

图10为本发明实施例的安装对象堆芯探测器结构示意图；

图11为本发明实施例一安装堆芯探测器示意图。

具体实施方式

为了更加清楚、完整的说明本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步说明。

实施例一

参见图1至图9，本发明提出一种堆芯探测器安装装置，包括牵引机构100、执行机构200和定位支撑机构300。

牵引机构100用于悬吊堆芯探测器，包括框架110以及三组滚筒牵引部120、钢丝绳130和弹性卡扣140，滚筒牵引部120固定于框架110，钢丝绳130连接弹性卡扣140将其悬吊，滚筒牵引部120用于控制弹性卡扣140的悬吊高度。

执行机构200用于夹紧堆芯探测器并执行堆芯探测器向下安装工作，包括三组依次堆叠的堆芯探测器安装部，每组堆芯探测器安装部均包括摩擦轮210、定位轮220、夹紧驱动机构230和下推驱动机构240，夹紧驱动机构230用于使摩擦轮210和定位轮220靠近以夹紧堆芯探测器，下推驱动机构240用于驱动摩擦轮210转动以向下推动堆芯探测器安装到位。

定位支撑机构300用于支撑执行机构200，并调整执行机构200在空间中的位置，包括回转驱动部310、横梁板320、回转支撑部330和精定位支撑部340，横梁板320的两端分别连接回转驱动部310的转动输出端和回转支撑部330的顶端，精定位支撑部340设置于回转支撑部330的上方，执行机构200被精定位支撑部340定位及支撑。

图11表示使用本发明实施例安装堆芯探测器的情形。

本发明的工作原理为：堆芯探测器安装环境包括第一层运输平台510、第二层运输平台520和第三层运输平台530。牵引机构100设置于第一层运输平台510，并设置于堆芯探测器400安装位置正上方，弹性卡扣140卡接于堆芯探测器400上端，滚筒牵引部120带动钢丝绳130将堆芯探测器400悬吊于适宜的位置。

执行机构200和定位支撑机构300设置于第三层运输平台530，回转驱动部310固定于第三层运输平台530的中心位置，回转支撑部330和精定位支撑部340设置于第三层运输平台530的边缘位置。回转驱动部310通过横梁板320带动回转支撑部330和精定位支撑部340沿三层运输平台530周向移动，从而依次定位到18组堆芯探测器，通过精定位支撑部340对执行机构200的位置做进一进调整，使三组堆芯探测器安装部210分别被定位至三根堆芯探测器的操作位置，每一组堆芯探测器安装部210的摩擦轮211和定位轮212在夹紧驱动机构213的驱动下夹紧一根堆芯探测器，摩擦轮211在下推驱动机构214的驱动下转动，从而向下推动堆芯探测器安装到位。

作为一种可选实施例，框架110包括双三角型支架111、承力圈112、长边支柱113和两组短边支柱114，双三角型支架111被长边支柱113和两组短边支柱支撑114。长边支柱113的底部设有平支板1131，平支板1131的一侧设有第一万向减震滑轮1132，平支板1131的另一侧设有第一电缸1133，第一电缸1133的伸出端设有第一电磁底座1134。短边支柱114的底部设有折向支架1141，折向支架1141靠近短边支柱114的一侧设有第二万向减震滑轮1142，折向支架1141的下部设有第二电缸1143，第二电缸1143的伸出端设有第二电磁底座1144。承力圈112通过连接板1121设置于双三角型支架中下部。每组滚筒牵引部120均包括设于双三角型支架111一边中部的滚筒伺服电机121、滚筒减速器122和滚筒123，滚筒伺服电机121通过滚筒减速器122驱动滚筒123转动，钢丝绳130固定并缠绕于滚筒123，滚筒123底部及承力圈112均设有定滑轮124。

需要说明的是，在本实施例中，位于长边支柱113的第一万向减震滑轮1132在第一层运输平台510底面平台滚动，两组位于短边支柱114的第二万向减震滑轮1142在第一层运输平台510侧面栏杆上沿滚动，当牵引机构100移动到适宜位置时，通过第一电缸1133推动第一电磁底座1134以及两组第二电缸1143推动第二电磁底座1144均与第一层运输平台510底面平台接触，且保持磁性连接，使框架110在第一层运输平台510上固定。第一万向减震滑轮1132的使用能够降低底面平台不平度引起的振动。第二万向减震滑轮1142的使用能降低侧面栏杆不平度引起的振动。

作为一种可选实施例，弹性卡扣140包括吊环141、吊杆142、弹簧143、锁紧挡圈144、外部套筒145、内部套筒146和滚珠147，吊环141穿过吊杆142上的孔洞与吊杆142连接，吊杆142末端形成内部套筒146，内部套筒146设有四个滚珠孔1461，四颗滚珠147可活动的嵌入到四个滚珠孔1461中，弹簧143包裹在内部套筒146外表面，锁紧挡圈144卡紧在内部套筒146末端的凹槽1462中，外部套筒145套设于内部套筒146外部，外部套筒145的内沿设有挡环突起1451，挡环突起1451的上侧平面抵接于弹簧143的下端，挡环突起1451的侧立面抵接四颗滚珠147，挡环突起1451的下斜面设于锁紧挡圈144的上方。

需要说明的是，本实施例中，向上推动外部套筒145，弹簧143压缩，挡环突起1451的侧立面抵接于内部套筒146外沿的滚珠孔1461上方，四颗滚珠可向外移动，贴近挡环突起1451的下斜面，此时，堆芯探测器400的上端可置入内部套筒146内；松开外部套筒145，在弹簧143的作用下，外部套筒145向下移动，挡环突起1451的侧立面抵接四颗滚珠147，使四颗滚珠147嵌入到堆芯探测器400上端的凹陷401中，从而抓取堆芯探测器400，以保证堆芯探测器400能够时刻被牵引机构100拉直。

作为一种可选实施例，回转驱动部310包括圆形底座311、主轴齿轮部件312以及两组回转驱动电机313、回转驱动减速器314、回转驱动联轴器315、小锥齿轮316和回转驱动支架317，主轴齿轮部件312设置于圆形底座311中部，回转驱动电机313、回转驱动减速器314、回转驱动联轴器315和小锥齿轮316依次连接，并由回转驱动支架317支撑于主轴齿轮部件312的两侧；主轴齿轮部件312还包括主轴3121、轴承下盖3122、双列圆锥滚子轴承3123、轴承上盖3124、套筒3125和大锥齿轮3126，圆形底座311与轴承下盖3122通过螺栓连接，轴承下盖3122支撑双列圆锥滚子轴承3123，双列圆锥滚子轴承3123与主轴3121的轴孔配合，轴承下盖3122与轴承上盖3124通过螺栓连接，从而将双列圆锥滚子轴承3123固定在圆形底座311上；套筒3125和大锥齿轮3126与主轴3121的轴孔配合，主轴3121的顶部与横梁板320通过螺栓连接；小锥齿轮316与大锥齿轮3126啮合。

需要说明的是，本实施例中，回转驱动电机313输出的转矩通过回转驱动减速器314和回转驱动联轴器315传递至小锥齿轮316，通过小锥齿轮316和大锥齿轮3126的啮合驱动主轴3121带动横梁板320旋转，从而带动精定位支撑机构340沿周向移动。双列圆锥滚子轴承2123主要用于承受主轴3121受到的径向力和轴向力，以保证主轴3121工作时始终保持竖直的姿态。

在一些实施例中，回转驱动减速器314为二级减速器。

在一些实施例中，回转驱动联轴器315与小锥齿轮316之间通过伺服驱动轴连接。

在一些实施例中，回转驱动支架317通过螺栓与圆形底座311连接。

作为一种可选实施例，回转驱动部310还包括三套死点夹紧机构318，圆形底座311设有三个空心套筒3111，死点夹紧机构318分别设置于空心套筒3111内。死点夹紧机构318包括滑块部分3181、轨道摇杆3182、机架3183、L形拉杆3184、手柄连杆3185和曲柄3186，L形拉杆3184的顶部与轨道摇杆3182的顶部通过滑块部分3181连接，手柄连杆3185的上端与轨道摇杆3182的上端铰接，机架3183的底面固定于圆形底座311，机架3183的一端与轨道摇杆3182的下端铰接，机架3183的另一端与曲柄3186的一端铰接，曲柄3186的另一端与手柄连杆3185的转折端铰接。

需要说明的是，本实施例中，死点夹紧机构318的机架3183固定于圆形底座311上，L形拉杆3184伸入圆形底座3111的空心套筒3111内，并拉住第三层运输平台530的下表面，此时手柄连杆3185放至水平位置，以确保手柄连杆3185与曲柄3186共线，使得两者间的传动角为0°，处于死点位置。三套死点夹紧机构318将回转驱动部310固定在第三层运输平台530上。

在一些实施例中，滑块部分3181为螺栓和螺母组件。

作为一种可选实施例，回转支撑部330包括支撑箱331和第三万向减震滑轮332，支撑箱332的顶部固定连接横梁板320的外周端，支撑箱331的底部固定连接第三万向减震滑轮332的顶部。

在一些实施例中，第三万向减震滑轮332设有两组。

作为一种可选实施例，精定位支撑部340包括X轴电动缸341、Y轴电动滑台342、Z轴电动滑台343、减速器连接板344、旋转驱动电机345、旋转驱动减速器346、旋转驱动联轴器347、支撑电动缸348和第三电磁底座349，Z轴电动滑台343固定于横梁板320的外周端上部，Y轴电动滑台342固定于Z轴电动滑台343的滑块上方，X轴电动缸341固定于Y轴电动滑台342的滑块侧面，减速器连接板344固定于X轴电动缸341的伸出端，旋转驱动减速器345固定于减速器连接板344，旋转驱动电机345、旋转驱动减速器346和旋转驱动联轴器347依次连接，支撑电动缸348固定于减速器连接板344底部，第三电磁底座349固定于支撑电动缸348伸出端的底部。

需要说明的是，在本实施例中，X轴、Y轴和Z轴的方向参见附图7所示。执行机构200固定于旋转驱动联轴器347的上端，X轴电动缸341调整执行机构200在X轴的位置，Y轴电动滑台342调整执行机构200在Y轴的位置，Z轴电动滑台343调整执行机构200在Z轴的位置，旋转驱动电机345调整执行机构200在XZ平面的转动角度，从而保证执行机构200在空间中被精确定位。执行机构200在X轴、Y轴和Z轴的位置确定后，支撑电动缸348的伸出端向下移动使第三电磁底座349与第三层运输平台530底面接触，并固定在第三层运输平台530上，从而保证与支撑电动缸348相连的减速器连接板344以及固定其上的旋转驱动减速器346、旋转驱动电机382、旋转驱动联轴器347和执行机构200可以被固定在第三层运输平台530上。

在一些实施例中，Z轴电动滑台343通过螺栓固定于横梁板320，Y轴电动滑台342通过螺栓固定于Z轴电动滑台343的滑块上，X轴电动缸341通过螺栓固定于Y轴电动滑台342的滑块侧面，减速器连接板344与X轴电动缸341的伸出端通过螺纹连接固定，旋转驱动减速器345通过螺栓固定于减速器连接板344，支撑电动缸348通过螺栓固定于减速器连接板344底部，第三电磁底座349通过螺纹固定于支撑电动缸348的伸出端。

作为一种可选实施例，每组堆芯探测器安装部还包括承力板250、定位轮连接板221、定位轮杆222、定位轮杆滑动轴承223、摩擦轮减速器连接板211、摩擦轮杆212和摩擦轮杆滑动轴承213；夹紧驱动机构230包括齿轮231、齿轮驱动电机232、齿轮驱动减速器233、两组齿条234和设置于承力板250的两组齿条导轨235；下推驱动机构240包括摩擦轮驱动电机241和摩擦轮驱动减速器242；两组齿条234分别设置于两组齿条导轨235上，且两组齿条234相对设置，齿轮231分别与两组齿条234啮合，齿轮驱动减速器233固定于承力板250底部，齿轮驱动电机232、齿轮驱动减速器233和齿轮231依次连接；定位轮连接板221和摩擦轮减速器连接板211分别固定于不同的齿条234上方，定位轮杆222由定位轮杆滑动轴承223支撑，两端分别固定于定位轮220和定位轮连接板221；摩擦轮杆212由摩擦轮杆滑动轴承213支撑，两端分别固定于摩擦轮210和摩擦轮驱动减速器242输出端；承力板250设有滑动轴承导轨251，定位轮杆滑动轴承223和摩擦轮杆滑动轴承213均设置于滑动轴承导轨251上；摩擦轮驱动减速器242固定于摩擦轮减速器连接板211，摩擦轮驱动电机241与摩擦轮驱动减速器242连接；每个承力板250前端同一位置均设有梳齿252，用于卡接三组堆芯探测器；位于最底部的堆芯探测器安装部下方设有连接立柱260。

需要说明的是，在本实施例中，执行机构200通过连接立柱260被固定于旋转驱动联轴器347的上端。夹紧驱动机构的齿轮驱动电机232通过齿轮驱动减速器233带动齿轮231转动，进而带动两组齿条234交错移动。齿轮231顺时针转动时，定位轮连接板221与摩擦轮减速器连接板211相远离，定位轮210与摩擦轮220相远离；齿轮231逆时针转动时，定位轮连接板221与摩擦轮减速器连接板211相靠近，定位轮210与摩擦轮220相靠近，可夹紧堆芯探测器。在对执行机构200做精定位前，可先驱动齿轮231顺时针转动，使定位轮210与摩擦轮220相远离，防止堆芯探测器的容纳空间被遮挡。执行机构200完成精定位时，三根堆芯探测器被卡入三个承力板250前端的梳齿252处，此时，驱动齿轮231逆时针转动，使定位轮210与摩擦轮220相靠近，从而夹紧三根堆芯探测器。在执行安装操作时，摩擦轮驱动电机241通过摩擦轮驱动减速器242带动摩擦轮220转动，从而向下推动堆芯探测器安装到位，摩擦轮220转动方向根据摩擦轮220与定位轮210的相对位置可为顺时针方向或逆时针方向。

在一些实施例中，每组堆芯探测器安装部除了承力板250前端的梳齿252是同位置设置以外，其它部件位置都互呈60角交错设置，以保证每组堆芯探测器安装部针对一根堆芯探测器进行操作，互不干涉。

在一些实施例中，齿轮驱动减速器233通过螺栓固定于承力板250底部，定位轮连接板221和摩擦轮减速器连接板211均通过螺栓分别固定于不同的齿条234上方，摩擦轮驱动减速器242通过螺栓固定于摩擦轮减速器连接板211，定位轮连接板221与定位轮杆222螺栓连接，定位轮杆222分别与定位轮220和定位轮杆滑动轴承223轴孔配合完成固定，摩擦轮杆212分别与摩擦轮210和摩擦轮杆滑动轴承213的轴孔配合完成固定。

实施例二

本发明还提出一种堆芯探测器安装方法实施例，利用上述一种堆芯探测器安装装置实施例实施，包括如下步骤：

S1：利用堆顶上方的龙门吊床将牵引机构吊至第一层运输平台，移动牵引机构至待安装堆芯探测器上方，将三套弹性卡扣扣紧三根堆芯探测器上方凹陷中；

S2：安装执行机构和定位支撑机构至第三层运输平台，将定位支撑机构固定于第三层运输平台底板；

S3：安装同一孔洞的三根堆芯探测器；

S4：移动牵引机构至下一孔洞，重复S3的步骤安装下一孔洞的三根堆芯探测器；

S5：待所有堆芯探测器安装完成后，龙门吊床将牵引机构吊离第一层运输平台；

S6：在第三层运输平台上拆除执行机构和定位支撑机构，结束作业；

其中，步骤S3包括如下步骤：

S301：定位支撑机构的回转驱动部带动精定位支撑机构和执行机构，绕着平台圆心回转定位到指定堆芯探测器附近；

S302：通过精定位支撑部对执行机构的位置做进一进调整，使三组堆芯探测器安装部分别被定位至三根堆芯探测器的操作位置；

S303：三组堆芯探测器安装部的摩擦轮和定位轮在夹紧驱动机构的驱动下分别夹紧对应的三根堆芯探测器；

S304：摩擦轮在下推驱动机构的驱动下转动，从而向下推动堆芯探测器安装到位。

作为一种可选实施例，还包括如下步骤：

S0：作业准备工作，具体为

S001：检查堆顶环境、线路装置和安全措施；

S002：布置现场，在工作现场设置作业标志和相关警示标志；

S003：对堆芯探测器安装装置进行检查调试，确保无误。

本发明实施例以辅助人工作业的方式，提高堆芯探测器安装效率，减少人工在辐射和高温环境下的工作时长，避免发生中暑和个人辐射剂量超标的重大安全事故。

当然，本发明还可有其它多种实施方式，基于本实施方式，本领域的普通技术人员在没有做出任何创造性劳动的前提下所获得其他实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”“下”“前”“后”“左”“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示对本发明的限制或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种堆芯探测器安装装置，其特征在于，包括：

牵引机构，用于悬吊堆芯探测器；

执行机构，用于夹紧堆芯探测器并执行堆芯探测器向下安装工作；以及

定位支撑机构，用于支撑所述执行机构，并调整所述执行机构在空间中的位置；

所述牵引机构包括框架以及三组滚筒牵引部、钢丝绳和弹性卡扣，所述滚筒牵引部固定于框架，所述钢丝绳连接所述弹性卡扣将其悬吊，所述滚筒牵引部用于控制所述弹性卡扣的悬吊高度；

所述执行机构包括三组依次堆叠的堆芯探测器安装部，每组所述堆芯探测器安装部均包括摩擦轮、定位轮、夹紧驱动机构和下推驱动机构，所述夹紧驱动机构用于使所述摩擦轮和定位轮靠近以夹紧堆芯探测器，所述下推驱动机构用于驱动所述摩擦轮转动以向下推动堆芯探测器安装到位；

所述定位支撑机构包括回转驱动部、横梁板、回转支撑部和精定位支撑部，所述横梁板的两端分别连接回转驱动部的转动输出端和回转支撑部的顶端，所述精定位支撑部设置于所述回转支撑部的上方，所述执行机构被所述精定位支撑部定位及支撑。

2.如权利要求1所述的一种堆芯探测器安装装置，其特征在于，所述框架包括双三角型支架、承力圈、长边支柱和两组短边支柱，所述双三角型支架被所述长边支柱和两组短边支柱支撑；所述长边支柱的底部设有平支板，所述平支板的一侧设有第一万向减震滑轮，所述平支板的另一侧设有第一电缸，所述第一电缸的伸出端设有第一电磁底座；所述短边支柱的底部设有折向支架，所述折向支架靠近所述短边支柱的一侧设有第二万向减震滑轮，所述折向支架的下部设有第二电缸，所述第二电缸的伸出端设有第二电磁底座；所述承力圈通过连接板设置于所述双三角型支架中下部；每组所述滚筒牵引部均包括设于双三角型支架一边中部的滚筒伺服电机、滚筒减速器和滚筒，所述滚筒伺服电机通过所述滚筒减速器驱动所述滚筒转动，所述钢丝绳固定并缠绕于所述滚筒，所述滚筒底部及所述承力圈均设有定滑轮。

3.如权利要求1所述的一种堆芯探测器安装装置，其特征在于，所述弹性卡扣包括吊环、吊杆、弹簧、外部套筒、内部套筒、滚珠和锁紧挡圈，所述吊环穿过所述吊杆上的孔洞与吊杆连接，所述吊杆末端形成内部套筒，所述内部套筒设有四个滚珠孔，四颗滚珠可活动的嵌入到四个所述滚珠孔中，所述弹簧包裹在所述内部套筒外表面，所述锁紧挡圈卡紧在所述内部套筒末端的凹槽中，所述外部套筒套设于内部套筒外部，所述外部套筒的内沿设有挡环突起，所述挡环突起的上侧平面抵接于所述弹簧的下端，所述挡环突起的侧立面抵接四颗所述滚珠，所述挡环突起的下斜面设于所述锁紧挡圈的上方。

4.如权利要求1所述的一种堆芯探测器安装装置，其特征在于，所述回转驱动部包括圆形底座、主轴齿轮部件以及两组回转驱动电机、回转驱动减速器、回转驱动联轴器、小锥齿轮和回转驱动支架，所述主轴齿轮部件设置于所述圆形底座中部，所述回转驱动电机、回转驱动减速器、回转驱动联轴器和小锥齿轮依次连接，并由所述回转驱动支架支撑于所述主轴齿轮部件的两侧；所述主轴齿轮部件还包括主轴、轴承下盖、双列圆锥滚子轴承、轴承上盖、套筒和大锥齿轮，所述圆形底座与所述轴承下盖通过螺栓连接，所述轴承下盖支撑所述双列圆锥滚子轴承，所述双列圆锥滚子轴承与所述主轴的轴孔配合，所述轴承下盖与所述轴承上盖通过螺栓连接；所述套筒和大锥齿轮与所述主轴的轴孔配合，所述主轴的顶部与所述横梁板通过螺栓连接；所述小锥齿轮与所述大锥齿轮啮合。

5.如权利要求4所述的一种堆芯探测器安装装置，其特征在于，所述回转驱动部还包括三套死点夹紧机构，所述圆形底座设有三个空心套筒，所述死点夹紧机构分别设置于所述空心套筒内，所述死点夹紧机构包括滑块部分、轨道摇杆、机架、L形拉杆、手柄连杆和曲柄，所述L形拉杆的顶部与轨道摇杆的顶部通过所述滑块部分连接，所述手柄连杆的上端与轨道摇杆的上端铰接，所述机架的底面固定于所述圆形底座，所述机架的一端与所述轨道摇杆的下端铰接，所述机架的另一端与曲柄的一端铰接，所述曲柄的另一端与手柄连杆的转折端铰接。

6.如权利要求1所述的一种堆芯探测器安装装置，其特征在于，所述回转支撑部包括支撑箱和第三万向减震滑轮，所述支撑箱的顶部固定连接所述横梁板的外周端下部，所述支撑箱的底部固定连接所述第三万向减震滑轮的顶部。

7.如权利要求1所述的一种堆芯探测器安装装置，其特征在于，所述精定位支撑部包括X轴电动缸、Y轴电动滑台、Z轴电动滑台、减速器连接板、旋转驱动电机、旋转驱动减速器、旋转驱动联轴器、支撑电动缸和第三电磁底座，所述Y轴电动滑台固定于所述横梁板的外周端上部，所述Z轴电动滑台固定于所述Y轴电动滑台的滑块上方，所述X轴电动缸固定于所述Z轴电动滑台的滑块侧面，所述减速器连接板固定于所述X轴电动缸的伸出端，所述旋转驱动减速器固定于所述减速器连接板，所述旋转驱动电机、旋转驱动减速器和旋转驱动联轴器依次连接，所述支撑电动缸固定于所述减速器连接板底部，所述第三电磁底座固定于所述支撑电动缸伸出端的底部。

8.如权利要求1所述的一种堆芯探测器安装装置，其特征在于，每组所述堆芯探测器安装部还包括承力板、定位轮连接板、定位轮杆、定位轮杆滑动轴承、摩擦轮减速器连接板、摩擦轮杆和摩擦轮杆滑动轴承；所述夹紧驱动机构包括齿轮、齿轮驱动电机、齿轮驱动减速器、两组齿条和设置于所述承力板的两组齿条导轨；所述下推驱动机构包括摩擦轮驱动电机和摩擦轮驱动减速器；两组所述齿条分别设置于所述两组齿条导轨上，且两组齿条相对设置，所述齿轮分别与两组齿条啮合，所述齿轮驱动减速器固定于所述承力板底部，所述齿轮驱动电机、齿轮驱动减速器和齿轮依次连接；所述定位轮连接板和摩擦轮减速器连接板分别固定于不同的齿条上方，所述定位轮杆由定位轮杆滑动轴承支撑，两端分别固定于所述定位轮和定位轮连接板；所述摩擦轮杆由摩擦轮杆滑动轴承支撑，两端分别固定于所述摩擦轮和摩擦轮驱动减速器输出端；所述承力板设有滑动轴承导轨，所述定位轮杆滑动轴承和摩擦轮杆滑动轴承均设置于所述滑动轴承导轨上；所述摩擦轮驱动减速器固定于所述摩擦轮减速器连接板，所述摩擦轮驱动电机与摩擦轮驱动减速器连接；每个所述承力板前端同一位置均设有梳齿，用于卡接三组堆芯探测器；位于最底部的所述堆芯探测器安装部下方设有连接立柱。

9.一种堆芯探测器安装方法，利用如权利要求1至8中任一项的一种堆芯探测器安装装置实施，包括如下步骤：

利用堆顶上方的龙门吊床将牵引机构吊至第一层运输平台，移动牵引机构至待安装堆芯探测器上方，将三套弹性卡扣扣紧三根堆芯探测器上方凹陷中；

安装执行机构和定位支撑机构至第三层运输平台，将定位支撑机构固定于第三层运输平台底板；

安装同一孔洞的三根堆芯探测器；

移动牵引机构至下一孔洞，安装下一孔洞的三根堆芯探测器；

待所有堆芯探测器安装完成后，龙门吊床将牵引机构吊离第一层运输平台；

在第三层运输平台上拆除执行机构和定位支撑机构，结束作业；

其中，安装同一孔洞的三根堆芯探测器包括如下步骤：

定位支撑机构的回转驱动部带动精定位支撑机构和执行机构，绕着平台圆心回转定位到指定堆芯探测器附近；

通过精定位支撑部对执行机构的位置做进一进调整，使三组堆芯探测器安装部分别被定位至三根堆芯探测器的操作位置；

三组堆芯探测器安装部的摩擦轮和定位轮在夹紧驱动机构的驱动下分别夹紧对应的三根堆芯探测器；

摩擦轮在下推驱动机构的驱动下转动，从而向下推动堆芯探测器安装到位。

10.如权利要求9所述的一种堆芯探测器安装方法，还包括如下步骤：

作业准备工作，具体为

检查堆顶环境、线路装置和安全措施；

布置现场，在工作现场设置作业标志和相关警示标志；

对堆芯探测器安装装置进行检查调试，确保无误。

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