CN115741058A - 一种裙边螺母水下夹持工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及核工程设备技术领域，具体涉及一种裙边螺母水下夹持工具，包括：抓头，一端设置有多个能够开合的夹指，在多个所述夹指闭合的情况下能够包覆裙边螺母；连接杆，为中空的杆状零件，一端与所述抓头远离所述夹指的一端；驱动芯杆，插设在所述连接杆内，且能够沿所述连接杆的长度方向移动；约束套，套设在多个所述夹指外，且与所述驱动芯杆相连；其中，在所述驱动芯杆带动所述约束套向远离所述抓头的方向移动的情况下，多个所述夹指在弹力的作用下张开。本发明能够完全包覆被拆解的裙边螺母的六角边，拆解过程中不会破坏裙边螺母结构的完整性，实现裙边螺母水下安全拆解分离。

Description

一种裙边螺母水下夹持工具

技术领域

本发明涉及核工程设备技术领域，具体涉及一种裙边螺母水下夹持工具。

背景技术

目前核电厂普遍采用相关组件搭载靶件的形式，随堆芯燃料组件一起入堆辐照生产同位素或进行材料考验。靶件通常为4米左右的棒状，顶部为螺杆结构，使用裙边螺母将靶件固定在相关组件的压紧部件上，成为整体结构。辐照后的高放射性靶件需要水下拆解裙边螺母后，运输至热室实施切割及其包容物提取。

为了保证核电厂安全运行，在裙边螺母拆解过程中，严禁出现裙边螺母破碎、咬死或者掉落乏燃料水池等情况，因此，将裙边螺母从相关组件上安全完整地拆解下来，对核电站安全生产和科研项目具有非常重要的意义。

发明内容

针对需要在水下降裙边螺母从相关组件上安全完整拆卸的技术问题，本发明提供了一种裙边螺母水下夹持工具，能够完全包覆被拆解的裙边螺母的六角边，拆解过程中不会破坏裙边螺母结构的完整性，实现裙边螺母水下安全拆解分离。

本发明通过下述技术方案实现：

本发明提供了一种裙边螺母水下夹持工具，包括：抓头，一端设置有多个能够开合的夹指，在多个所述夹指闭合的情况下能够包覆裙边螺母；连接杆，为中空的杆状零件，一端与所述抓头远离所述夹指的一端；驱动芯杆，插设在所述连接杆内，且能够沿所述连接杆的长度方向移动；约束套，套设在多个所述夹指外，且与所述驱动芯杆相连；其中，在所述驱动芯杆带动所述约束套向远离所述抓头的方向移动的情况下，多个所述夹指在弹力的作用下张开。

本发明提供的裙边螺母水下夹持工具，在抓头的一端设置多个能够开合的夹指、一端与连接杆相连，在夹指外套设有约束套、连接杆中部插设有驱动芯杆，而驱动芯杆与约束套相连。使用时，先由驱动芯杆带动约束套向远离抓头的方向移动，使得约束套解除对夹指的约束，此时夹指在弹力的作用下张开，并将夹持工具下降至被拆裙边螺母，然后向下推驱动芯杆，使得约束套重新套设在多个夹指外，迫使多个夹指合拢，从而将裙边螺母夹紧在多个夹指之间，最后带动夹指沿被拆裙边螺母轴线旋转即可拆除螺母。

其中，通过控制心芯杆下移约束夹指夹紧，可确保夹指夹紧被拆裙边螺母，避免夹指在旋转的过程中产生打滑，而破坏裙边螺母结构的完整性；同时，也能够在裙边螺母旋离靶件后，夹持柱裙边螺母，避免裙边螺母掉落到乏燃料水池内。

因此，本发明提供的裙边螺母水下夹持工具，能够完全包覆被拆解的裙边螺母的六角边，拆解过程中不会破坏裙边螺母结构的完整性，实现裙边螺母水下安全拆解分离。

另外，利用夹持工具水下拆解裙边螺母，能够将高放射性的靶件安全地从相关组件上分离，整个裙边螺母拆解过程通过连接杆远程手动操作，避免了电动或气动在动力源意外中，而断影响水下操作的安全性。

并且，由于夹指完全包覆裙边螺母，拆解后裙边螺母、靶件和相关组件原结构不会破坏，变形量极小，不会影响靶件运输及核电运行安全，并且，拆解后的靶件能够顺利进入热室，为下一步材料检测及研究创造可行条件。

在一可选的实施例中，所述连接杆侧壁设置有限转孔，所述限转孔沿所述连接杆长度方向延伸；所述驱动芯杆侧壁设置有限转凸起，所述限转凸起插设在所述限转孔内，以通过限转凸起与限转孔侧壁的配合，避免连接杆和驱动芯杆相对转动。

在一可选的实施例中，所述连接杆侧壁设置有位置指示孔，所述位置指示孔为长条状且沿所述连接杆长度方向延伸；所述驱动芯杆侧壁设置有位置指示部，所述位置指示部插设在所述位置指示孔。以通过指示部在指示孔内的相对位置，指示驱动芯杆移动的距离，从而够实时反馈抓头上的多个夹指在水下的状态。

在一可选的实施例中，所述驱动芯杆正对所述约束套的一端设置有端头滑杆，所述端头滑杆活动插设在所述抓头远离所述弹性夹爪的一端内；所述抓头侧壁设置有连接孔，所述连接孔为沿所述抓头长度方向延伸的长条孔；所述端头滑杆设置有连接销，所述连接销一端穿过所述连接孔后插设在所述约束套侧壁，以使得位于连接杆内部的驱动芯杆，能够带动位于抓头外的约束套沿自身长度方向移动。

在一可选的实施例中，所述约束套件侧壁设置有连接槽，所述连接销一端插设在所述连接槽内，以便于夹持工具的组装。

在一可选的实施例中，所述连接杆包括多个依次相连的杆段，各所述杆段间通过螺栓可拆卸连接，以便于根据被拆裙边螺母在乏燃料水池内的深度，组装相应长度的连接杆。

在一可选的实施例中，所述连接杆远离所述抓头的一端设置有旋转手柄，所述旋转手柄与所述连接杆转动连接，所述旋转手柄中部与所述驱动芯杆远离所述抓头的一端螺接，以通过螺纹副的旋转驱动驱动芯杆上下移动，一方面能够提供足够的驱动力，另一方面也能够精确控制驱动芯杆移动的距离。

在一可选的实施例中，所述约束套为不锈钢圆管，以使得约束套有足够的耐腐蚀性能，确保约束套有足够的使用寿命。

在一可选的实施例中，所述抓头与所述连接杆可拆卸连接，以便于更换抓头。

在一可选的实施例中，所述连接杆远离所述抓头的一端设置有吊装环，以便于将连接杆与吊装工具相连，实现裙边螺母水下夹持工具的吊装及转移。

本发明具有如下的优点和有益效果：

1、本发明提供的裙边螺母水下夹持工具，在抓头的一端设置多个能够开合的夹指、一端与连接杆相连，在夹指外套设有约束套、连接杆中部插设有驱动芯杆，而驱动芯杆与约束套相连，在向下推驱动芯杆时，使得约束套重新套设在多个夹指外，迫使多个夹指合拢，从而将裙边螺母夹紧在多个夹指之间，最后带动夹指沿被拆裙边螺母轴线旋转即可拆除螺母，也能避免夹指破坏裙边螺母结构的完整性和裙边螺母掉落到乏燃料水池内，因此，拆解过程中不会破坏裙边螺母结构的完整性，实现裙边螺母水下安全拆解分离。

2、本发明提供的裙边螺母水下夹持工具，在水下拆解裙边螺母，能够将高放射性的靶件安全地从相关组件上分离，整个裙边螺母拆解过程通过连接杆远程手动操作，避免了电动或气动在动力源意外中，而断影响水下操作的安全性。

3、本发明提供的裙边螺母水下夹持工具，夹指能够完全包覆裙边螺母，拆解后裙边螺母、靶件和相关组件原结构不会破坏，变形量极小，不会影响靶件运输及核电运行安全，并且，拆解后的靶件能够顺利进入热室，为下一步材料检测及研究创造可行条件。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

在附图中：

图1为本发明实施例裙边螺母水下夹持工具的结构示意图；

图2为图1的A部放大示意图。

附图标记：

81-抓头，81a-连接孔，82-夹指，83-连接杆，83a-限转孔，83b-位置指示孔，84-驱动芯杆，84a-限转凸起，84b-指示部，85-约束套，85a-连接槽，86-端头滑杆，86b-连接销，87-旋转手柄，88-吊装环。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，相关组件上的裙边螺母为不锈钢材质，螺母体通常为I型M5六角螺母，其S边小于10mm，高度小于5mm，螺母体上方带有内径小于6mm、壁厚小于0.3mm的圆柱状不锈钢裙边，同时辐照后的裙边螺母具有很高的放射性，为保证拆解操作的安全性，需要在水下相应深度处精准夹持裙边螺母并旋离。整个过程不能出现裙边螺母破碎、掉落或者与靶件咬死的情况，因此本实施例提供了一种裙边螺母水下夹持工具，具体如下：

实施例

结合图1和图2，本实施例提供了一种裙边螺母水下夹持工具，包括：抓头81，一端设置有多个能够开合的夹指82，在多个所述夹指82闭合的情况下能够包覆裙边螺母；连接杆83，为中空的杆状零件，一端与所述抓头81远离所述夹指82的一端；驱动芯杆84，插设在所述连接杆83内，且能够沿所述连接杆83的长度方向移动；约束套85，套设在多个所述夹指82外，且与所述驱动芯杆84相连；其中，在所述驱动芯杆84带动所述约束套85向远离所述抓头81的方向移动的情况下，多个所述夹指82在弹力的作用下张开。

结合图2具体来说，抓头81是抓取裙边螺母的重要部件。由于夹指82需要在解除约束后张开，而为简化控制，通常采用弹力驱动。如，夹指82一端与抓头81本体铰接，在铰接处设置扭簧，以通过扭簧复位；或者，在夹指82间、夹指82与抓头81本体之间设置弹性间(弹簧片)等；或者是，采用弹簧钢一体成型，使得夹指82在初始状态下外扩。

在本实施例中，采用弹性金属制成抓头81与夹指82一体成型台阶圆柱状，在抓头81本体一端开设有多条轴向槽(通常为三条)，使弹性抓头81下端具备弹性张合功能，且内部含有与裙边螺母适配的凹槽(通常为内六角凹槽)，能够包覆裙边螺母。

其中，所述抓头81与所述连接杆83可拆卸连接，以便于更换抓头81。在本实施例中，抓头81上端设置多个螺纹孔，以通过螺钉与连接杆83紧固。

继续结合图1，所述连接杆83包括多个依次相连的杆段，各所述杆段间通过螺栓可拆卸连接，以便于根据被拆裙边螺母在乏燃料水池内的深度，组装相应长度的连接杆83。在实施例中，连接杆83为多段不锈钢管，管与管之间采用法兰结构联接，长度可以根据实际情况增加或减少联接杆数量，覆盖水下6m-12m区域，且满足核电厂内部空间吊高要求。

相应的，驱动芯杆84安装在连接杆83内部，为了满足核电厂现场吊高，也采用多节安装的形式，各节之间利用T型凹凸槽结构联接，联接点处自带紧固螺母，能够将联接后的T型凹凸槽完全包覆并紧固，当然也可以采用其他结构相连。

在此基础上，所述连接杆83侧壁设置有限转孔83a，所述限转孔83a沿所述连接杆83长度方向延伸；所述驱动芯杆84侧壁设置有限转凸起84a，所述限转凸起84a插设在所述限转孔内，以通过限转凸起84a与限转孔侧壁的配合，避免连接杆83和驱动芯杆84相对转动。其中，限位凸起可以是销钉，也可以是其他形式的杆凸，如光杆螺钉。

进一步的，所述连接杆83侧壁设置有位置指示孔83b，所述位置指示孔83b为长条状且沿所述连接杆83长度方向延伸；所述驱动芯杆84侧壁设置有位置指示部84b，所述位置指示部84b插设在所述位置指示孔83b。以通过指示部84b在指示孔内的相对位置，指示驱动芯杆84移动的距离，从而够实时反馈抓头81上的多个夹指82在水下状态的。

对于驱动芯杆84与约束套85的连接，在本实施例中，所述驱动芯杆84正对所述约束套85的一端设置有端头滑杆86，所述端头滑杆86活动插设在所述抓头81远离所述弹性夹爪的一端内；所述抓头81侧壁设置有连接孔81a，所述连接孔81a为沿所述抓头81长度方向延伸的长条孔；所述端头滑杆86设置有连接销86b，所述连接销86b一端穿过所述连接孔81a后插设在所述约束套85侧壁，以使得位于连接杆83内部的驱动芯杆84，能够带动位于抓头81外的约束套85沿自身长度方向移动。

优选的，所述约束套85件侧壁设置有连接槽85a，所述连接销86b一端插设在所述连接槽85a内，以便于夹持工具的组装。

另外，所述连接杆83远离所述抓头81的一端设置有旋转手柄87，所述旋转手柄87与所述连接杆83转动连接，所述旋转手柄87中部与所述驱动芯杆84远离所述抓头81的一端螺接，以通过螺纹副的旋转驱动驱动芯杆84上下移动，一方面能够提供足够的驱动力，另一方面也能够精确控制驱动芯杆84移动的距离。

对于约束管，所述约束套85为不锈钢圆管，以使得约束套85有足够的耐腐蚀性能，确保约束套85有足够的使用寿命。

此外，所述连接杆83远离所述抓头81的一端设置有吊装环88，以便于将连接杆83与吊装工具相连，实现裙边螺母水下夹持工具的吊装及转移。吊环通常为固定在连接杆83顶部的倒U型环。

总结来说，本实施例提供的裙边螺母水下夹持工具，在抓头81的一端设置多个能够开合的夹指82、一端与连接杆83相连，在夹指82外套设有约束套85、连接杆83中部插设有驱动芯杆84，而驱动芯杆84与约束套85相连。

使用时，先由驱动芯杆84带动约束套85向远离抓头81的方向移动，使得约束套85解除对夹指82的约束，此时夹指82在弹力的作用下张开，并将夹持工具下降至被拆裙边螺母，然后向下推驱动芯杆84，使得约束套85重新套设在多个夹指82外，迫使多个夹指82合拢，从而将裙边螺母夹紧在多个夹指82之间，最后带动夹指82沿被拆裙边螺母轴线旋转即可拆除螺母。

具体的使用过程为：

开始拆除前，顺时针调节旋转手柄87，并借连接杆83侧壁的长条通孔和驱动芯杆84上的凸起(限位凸起、销钉等)，使驱动芯杆84竖直向上移动，进而使端头滑杆86通过连接销86b同步竖直向上提升约束套85，最终使抓头81下端的夹转呈张开状态，此时指示部84b处于位置指示孔83b的最上端。

然后，通过控制吊装头上的吊装工具，将夹持工具对准被拆解的裙边螺母，并下降夹持工具，使得多个夹指82均为位于裙边螺母外侧。逆时针调节旋转手柄87，以借连接杆83侧壁的长条通孔和驱动芯杆84上的凸起(限位凸起、销钉等)，使驱动芯杆84竖直向上下移动，进而使端头滑杆86通过连接销86b同步竖直向下移约束套85，最终使抓头81下端的夹指82呈抓紧状态，此时指示部84b处于位置指示孔83b的最下端。

在确认夹指82抓紧裙边螺母后，手持连接杆83，顺时针旋转并提升连接杆83，直到裙边螺母旋离靶件，此时移动持工具远离靶件及相关组件，并转移到裙边螺母收集区域上方。

最后，顺时针调节旋转手柄87，以通过端头滑杆86向上提升约束套85，此时抓头81下端恢复至张开状态，使裙边螺母掉落至收集容器内，完成裙边螺母拆解。

其中，通过控制心芯杆下移约束夹指82夹紧，可确保夹指82夹紧被拆裙边螺母，避免夹指82在旋转的过程中产生打滑，而破坏裙边螺母结构的完整性；同时，也能够在裙边螺母旋离靶件后，夹持柱裙边螺母，避免裙边螺母掉落到乏燃料水池内。而采用弹性抓头81的形式包覆并加紧或松开裙边螺母，同时实时反馈工具的弹性抓头81水下状态，可保障水下拆解裙边螺母的安全性。

因此，本实施例提供的裙边螺母水下夹持工具，能够完全包覆被拆解的裙边螺母的六角边，拆解过程中不会破坏裙边螺母结构的完整性，实现裙边螺母水下精准安全第拆解分离。

另外，利用夹持工具水下拆解裙边螺母，能够将高放射性的靶件安全地从相关组件上分离，整个裙边螺母拆解过程通过连接杆83远程手动操作，避免了电动或气动在动力源意外中，而断影响水下操作的安全性。

并且，由于夹指82完全包覆裙边螺母，拆解后裙边螺母、靶件和相关组件原结构不会破坏，变形量极小，不会影响靶件运输及核电运行安全，并且，拆解后的靶件能够顺利进入热室，为下一步材料检测及研究创造可行条件。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种裙边螺母水下夹持工具，其特征在于，包括：

抓头(81)，一端设置有多个能够开合的夹指(82)，在多个所述夹指(82)闭合的情况下能够包覆裙边螺母；

连接杆(83)，为中空的杆状零件，一端与所述抓头(81)远离所述夹指(82)的一端；

驱动芯杆(84)，插设在所述连接杆(83)内，且能够沿所述连接杆(83)的长度方向移动；

约束套(85)，套设在多个所述夹指(82)外，且与所述驱动芯杆(84)相连；

其中，在所述驱动芯杆(84)带动所述约束套(85)向远离所述抓头(81)的方向移动的情况下，多个所述夹指(82)在弹力的作用下张开。

2.根据权利要求1所述的裙边螺母水下夹持工具，其特征在于，所述连接杆(83)侧壁设置有限转孔(83a)，所述限转孔(83a)沿所述连接杆(83)长度方向延伸；

所述驱动芯杆(84)侧壁设置有限转凸起(84a)，所述限转凸起(84a)插设在所述限转孔内。

3.根据权利要求2所述的裙边螺母水下夹持工具，其特征在于，所述连接杆(83)侧壁设置有位置指示孔(83b)，所述位置指示孔(83b)为长条状且沿所述连接杆(83)长度方向延伸；

所述驱动芯杆(84)侧壁设置有位置指示部(84b)，所述位置指示部(84b)插设在所述位置指示孔(83b)。

4.根据权利要求1所述的裙边螺母水下夹持工具，其特征在于，所述驱动芯杆(84)正对所述约束套(85)的一端设置有端头滑杆(86)，所述端头滑杆(86)活动插设在所述抓头(81)远离所述弹性夹爪的一端内；

所述抓头(81)侧壁设置有连接孔(81a)，所述连接孔(81a)为沿所述抓头(81)长度方向延伸的长条孔(83a)；

所述端头滑杆(86)设置有连接销(86b)，所述连接销(86b)一端穿过所述连接孔(81a)后插设在所述约束套(85)侧壁。

5.根据权利要求4所述的裙边螺母水下夹持工具，其特征在于，所述约束套(85)件侧壁设置有连接槽(85a)，所述连接销(86b)一端插设在所述连接槽(85a)内。

6.根据权利要求1所述的裙边螺母水下夹持工具，其特征在于，所述连接杆(83)包括多个依次相连的杆段，各所述杆段间通过螺栓可拆卸连接。

7.根据权利要求1所述的裙边螺母水下夹持工具，其特征在于，所述连接杆(83)远离所述抓头(81)的一端设置有旋转手柄(87)，所述旋转手柄(87)与所述连接杆(83)转动连接，所述旋转手柄(87)中部与所述驱动芯杆(84)远离所述抓头(81)的一端螺接。

8.根据权利要求1所述的裙边螺母水下夹持工具，其特征在于，所述约束套(85)为不锈钢圆管。

9.根据权利要求1～8中任意一项所述的裙边螺母水下夹持工具，其特征在于，所述抓头(81)与所述连接杆(83)可拆卸连接。

10.根据权利要求9所述的裙边螺母水下夹持工具，其特征在于，所述连接杆(83)远离所述抓头(81)的一端设置有吊装环(88)。

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