CN204926809U - 管型螺钉操作工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种管型螺钉操作工具，包括上盖、外管、内杆、末端换位杆及螺钉夹紧件；上盖固定于外管，内杆转动地设置于外管内，内杆与末端换位杆固定，末端换位杆下端形成椭圆柱，外管下端的侧壁向外凸伸形成有连接部，外管下端的侧壁还开设有相对的两个避让孔，螺钉夹紧件设置于外管内并套于末端换位杆上，螺钉夹紧件的一端与外管固定，螺钉夹紧件的另一端分叉延伸形成两相对的螺钉夹紧片，螺钉夹紧片的末端向外凸起形成夹持管型螺钉的夹紧头，夹紧头与避让孔相对，末端换位杆转动时将夹紧头顶出避让孔外或使夹紧头缩入外管内。本实用新型工具可以使操作者在远端对管型螺钉进行操作，避免过于接近燃料组件而受到较大辐照，提高安全性。

Description

管型螺钉操作工具

技术领域

本实用新型涉及一种燃料组件拆装工具，尤其涉及一种管型螺钉操作工具。

背景技术

反应堆燃料组件是核电站的关键设备，经过多年的技术发展，压水堆核电站燃料组件的制造质量和运行可靠性已经达到了较高的水平，燃料组件破损概率较低，甚至许多堆芯燃料在个别循环周期内实现了燃料零破损。但是，燃料破损仍是不可能完全避免的，燃料组件在运行过程中还是会发生个别燃料棒泄露或格架损坏现象。当燃料组件中有个别燃料棒损坏后，如果忽视其损坏继续使用燃料组件，会造成极大的安全隐患。而如果只因个别燃料棒的损坏就更换整个燃料组件，则无疑会降低燃料组件的利用率，导致核燃料的浪费，同时增加核电厂的运行维护成本。

因此，需要一种设备和工艺来对燃料组件进行修复，即取出燃料组件中受损的个别单棒，将其替换为新的、完好的燃料棒，使修复后的燃料组件可以再入堆使用，提高燃料组件利用率和核电厂的经济性。

燃料组件在结构上包括多个燃料棒及上管座、下管座，上管座和下管座分别固定于多个燃料棒的上下端以对燃料棒形成支撑定位，在更换燃料棒之前，需要先将燃料组件的上管座拆卸移除，而上管座是通过管型螺钉固定的，因此，需要先将上管座上的管型螺钉拧松才能移除上管座。然而，反应堆一经投入使用，燃料组件会被高温冷却水完全淹没，而且其表面会有很强的辐射，近距离对燃料组件进行操作是不现实的，而现有技术中又缺乏这种能够远距离地对燃料组件上管座的管型螺钉进行操作的工具。

为了实现对受损燃料组件的修复，有必要提供一种能够在远端进行操作，并可以对上管座管型螺钉进行旋紧、旋松及夹持等动作的工具。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够在远端进行操作，并可以对上管座管型螺钉进行旋紧、旋松及夹持等动作的工具。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种管型螺钉操作工具，包括上盖、外管、内杆、末端换位杆及螺钉夹紧件；所述上盖固定于所述外管的顶部，所述内杆转动地设置于所述外管内并与所述外管轴向定位，所述内杆向上穿出所述上盖，所述内杆的下端与所述末端换位杆固定连接，所述末端换位杆的下端形成与所述内杆同轴的椭圆柱，所述外管下端的侧壁向外凸伸形成有与所述管型螺钉的螺帽紧固连接的至少一连接部，所述外管下端的侧壁还开设有相对的两个避让孔，所述螺钉夹紧件设置于所述外管内并套于所述末端换位杆上，所述螺钉夹紧件的一端与所述外管固定，所述螺钉夹紧件的另一端分叉延伸形成两相对的螺钉夹紧片，所述螺钉夹紧片的末端向外凸起形成夹持所述管型螺钉的夹紧头，所述夹紧头与所述避让孔相对，所述末端换位杆转动时将所述夹紧头顶出所述避让孔外或使所述夹紧头缩入所述外管内。

与现有技术相比，由于本实用新型在所述外管下端的侧壁形成有至少一所述连接部，当所述管型螺钉操作工具插入到所述管型螺钉后，所述连接部卡入所述管型螺钉的螺帽上的沉头凹槽内，因此在只需转动所述外管，便能够对所述管型螺钉进行旋紧或旋松的操作。同时，所述末端换位杆的下端形成有椭圆柱，而具有螺钉夹紧片的所述螺钉夹紧件套于所述末端换位杆上，且所述螺钉夹紧件的所述夹紧头与所述外管上开设的所述避让孔相对，当转动所述内杆时，所述末端换位杆被带动转动，其长轴一侧向两所述螺钉夹紧片的连线位置转动，在此过程中将两所述夹紧头从两所述避让孔顶出，并使两所述夹紧头分别向外夹持于所述管型螺钉的下端，从而可以将所述管型螺钉从上管座上取下或放置到指定位置。由于所述外管的转动及所述内杆、末端换位杆的转动不受其长度的限制，因此将其长度设置得越长，所述内杆突出所述上盖之上的一端离所述夹紧头的距离就越远，因此操作者可以在离燃料组件较远的远端进行操作，减少受辐照剂量，提高安全性。

较佳地，所述管型螺钉操作工具还包括夹紧换位螺母，所述夹紧换位螺母固定于所述内杆穿过所述上盖外的一端。所述夹紧换位螺母固定于所述内杆，通过转动所述夹紧换位螺母便可以驱动所述内杆转动，在操作上更加方便。

具体地，所述夹紧换位螺母与所述上盖之间设置有预压弹簧，所述预压弹簧向上顶推所述夹紧换位螺母。所述预压弹簧的作用是增加所述夹紧换位螺母转动时的摩擦力，即增大了所述内杆转动的摩擦力，从而保证所述末端换位杆在转动换位时的稳定性。

较佳地，所述上盖上形成有两相对的夹持面，两所述夹持面相对所述内杆的中心轴呈中心对称设置。所述夹持面与开口扳手等工具配合，使操作者可以轻松的地转动整个所述管型螺钉操作工具，并将转动量传递到所述管型螺钉，从而将所述管型螺钉旋松或旋紧。

较佳地，所述上盖包括顶盖、上管座及下管座，所述顶盖固定于所述上管座的上端，所述上管座的上端套设于所述内杆并为所述内杆提供转动支撑，所述上管座的下端扩张后与所述下管座固定，所述外管固定于所述下管座的下端。

较佳地，所述内杆包括换位驱动杆及换位联接杆，所述外管包括上管及下管；所述换位驱动杆转动地设置于所述上盖，所述换位驱动杆的下端与所述换位联接杆的上端固定，所述换位联接杆的下端设置有第一卡合连接部，所述末端换位杆的上端设置有第二卡合连接部，所述换位联接杆与末端换位杆藉由所述第一卡合连接部与第二卡合连接部的卡合或脱离实现固定连接或分离，所述上管及下管分别与所述换位联接杆及末端换位杆对应，所述上管的上端与所述上盖固定，所述下管形成所述连接部及所述避让孔，所述上管的下端与所述下管的上端通过快速对接组件连接固定。将所述外管设置为由所述上管与下管连接而成，将所述内杆设置为由所述换位驱动杆及换位联接杆组成，一方面能够使所述管型螺钉操作工具在结构上分化，在不使用时可以被拆分而方便收藏，另一方面为对所述管型螺钉操作工具进行长度延伸提供了结构基础。

具体地，所述第一卡合连接部包括两相对设置且中间具有间隔的第一连接片，所述第一连接片呈与所述换位联接杆的外圆周一致的弧形，所述第一连接片由所述换位联接杆的下端延伸后扩张成圆形；所述第二卡合连接部包括两相对设置且中间具有间隔的第二连接片，所述第二连接片呈与所述末端换位杆的外圆周一致的弧形，两所述第二连接片由所述末端换位杆的上端延伸后分别卡合于两所述第一连接片之间。

更具体地，所述管型螺钉操作工具还包括至少一延长部件，所述延长部件包括延长管及位于所述延长管内的延长芯杆，所述延长管的两端分别设置有快速对接组件以分别与所述上管及下管连接固定，所述延长芯杆的两端分别设置有与所述第一卡合连接部及第二卡合连接部结构相同的第三卡合连接部及第四卡合连接部以分别与所述换位联接杆及末端换位杆连接固定。所述延长部件可以加入到所述管型螺钉操作工具中，加长其管件、杆件长度，从而使得作为操作部件的所述内杆的顶端更加远离燃料组件，增加安全性的同时不影响对管型螺钉的操作。

较佳地，所述外管内固定对所述内杆和/或所述末端换位杆起支撑作用的导向套筒，所述内杆和/或所述末端换位杆转动地定位于所述导向套筒内。所述导向套筒对所述内杆和/或所述末端换位杆起到支撑作用，保证各杆件在所述外管中能良好定位。

较佳地，所述管型螺钉操作工具还包括一吊环，所述吊环枢接于所述上盖。所述吊环的作用是将所述管型螺钉操作工具悬挂于工具支撑架，从而方便操作者进行操作。

附图说明

图1是管型螺钉操作工具的整体外观示意图。

图2是管型螺钉操作工具的剖视图。

图3是管型螺钉操作工具上端的立体图。

图4是管型螺钉操作工具上端的立体剖视图。

图5是图2中A处的放大图。

图6是沿图5中B方向的剖面图。

图7是图5中椭圆柱将夹紧头顶出后的示意图。

图8是沿图7中C方向的剖面图。

图9是管型螺钉操作工具中延长部件的立体图。

具体实施方式

下面结合给出的说明书附图对本实用新型的较佳实施例作出描述。

结合图1、图2与图5，本实用新型公开一种管型螺钉操作工具，包括上盖1、外管2、内杆3、末端换位杆4及螺钉夹紧件5。上盖1固定于外管2的顶部，内杆3转动地设置于外管2内并与外管2轴向定位，内杆3向上穿出上盖1，内杆3的下端与末端换位杆4固定连接，末端换位杆4的下端形成与内杆3同轴的椭圆柱41，外管2下端的侧壁向外凸伸形成有与管型螺钉的螺帽紧固连接的至少一连接部211，外管2下端的侧壁还开设有相对的两个避让孔212，螺钉夹紧件5设置于外管2内并套于末端换位杆4上，螺钉夹紧件5的一端与外管2固定，螺钉夹紧件5的另一端分叉延伸形成两相对的螺钉夹紧片51，螺钉夹紧片51的末端向外凸起形成夹持管型螺钉的夹紧头52，夹紧头52与避让孔212相对，末端换位杆4转动时将夹紧头52顶出避让孔212外或使夹紧头52缩入外管2内。

参照图2至图4，上盖1具体地包括内部均具有空腔的顶盖11、上管座12及下管座13。上管座12的上端呈与内杆3相应的圆柱形并套于内杆3而为内杆3提供转动支撑。顶盖11固定于上管座12的上端，且顶盖11的部分内壁向内凸伸以对内杆3形成支撑。上管座12的下端扩张后与下管座13固定，外管2固定于下管座13的下端。上管座12的中段的外轮廓近似长方体结构，且其中两个面形成两相对的夹持面120，两夹持面120相对内杆3的中心轴呈中心对称设置。夹持面120与开口扳手等工具配合，使操作者可以轻松的地转动整个管型螺钉操作工具，并将转动量传递到管型螺钉，从而将管型螺钉旋松或旋紧。

上盖1上设置有一吊环6，吊环6枢接于上管座12的两侧，具体的是枢接于上管座12不设置夹持面120的其他两个面。吊环6的作用是将管型螺钉操作工具悬挂于工具支撑架，从而方便操作者进行操作。

内杆3穿过顶盖11之上的一端固定有一夹紧换位螺母7，且夹紧换位螺母7与顶盖11之间设置有一预压弹簧8，预压弹簧8向上顶推夹紧换位螺母7。夹紧换位螺母7的外圆柱面采用滚花或插槽设计以增加其表面摩擦力。夹紧换位螺母7固定于内杆3，通过转动夹紧换位螺母7便可以驱动内杆3转动，在操作上更加方便。而预压弹簧8的作用是增加夹紧换位螺母7转动时的摩擦力，即增大了内杆3转动的摩擦力，从而保证末端换位杆4在转动换位时的稳定性。

夹紧换位螺母7上还加工有标示箭头，顶盖11的上表面可以设置与标示箭头对应的多个标示位，当夹紧换位螺母7带动内杆3转动后，标示箭头可以在顶盖11上的标示位件指示出内杆3现在所处的位置，使操作人员了解目前是否有对管型螺钉形成夹持。

内杆3上端形成有一螺纹区及一轴肩311，螺纹区上螺纹连接一定位螺母310，定位螺母310抵顶于上管座12的上端边缘，轴肩311位于上管座12内并通过一摩擦垫片向上抵顶上管座12的内底面。定位螺母310与轴肩311配合，实现内杆3相对上盖1的轴向定位，同时也与外管2实现轴向定位。摩擦垫片的作用是增加内杆3转动时的摩擦力，从而增加内杆3及末端换位杆4在某一位置的稳定性，确保管型螺钉被夹持后不会轻易掉落。

为了使管型螺钉操作工具在结构上灵活并可分化，将内杆3设置为包括换位驱动杆31及换位联接杆32的形式，同时将外管2设置为包括上管20及下管21的形式。

上管20的上端与下管座13固定，下管21采用直径逐段递减的结构形式，使其末端大小可以穿过管型螺钉的中间，连接部211及避让孔212形成于下管21的靠近末端处的侧壁，本实施例中连接部211的数量与管型螺钉的螺帽内的沟槽数量对应，多个连接部211按圆形分布地凸起于下管21的侧壁以形成花键结构。上管20的下端与下管21的上端通过快速对接组件连接固定。快速对接组件包括公头a1、母头a2，其结构是本领域内常用的进行快速连接固定的结构，比如可以在公头a1设置插槽，将母头a2设置为插头，通过插头与插槽的配合实现上管20与下管21的连接固定。还可以将公母头设置为螺纹连接的形式，通过相对旋转来实现上管20与下管21的连接固定。

换位驱动杆31转动地设置于顶盖11及上管座12，螺纹区及轴肩311形成于换位驱动杆31，夹紧换位螺母7固定于换位驱动杆31的上端，具体的固定方式是在夹紧换位螺母7的中间开设方孔，并将换位驱动杆31上的一区段设置为对应的方形，将夹紧换位螺母7的方孔与换位驱动杆31上的方形区段配合实现相互固定。换位联接杆32通过销轴连接的方式固定于换位驱动杆31的下端，且换位联接杆32的长度与上管20的长度接近。

换位联接杆32的下端设置有第一卡合连接部，末端换位杆4的上端设置有第二卡合连接部，换位联接杆32与末端换位杆4藉由第一卡合连接部与第二卡合连接部的卡合或脱离实现固定连接或分离。末端换位杆4与下管21对应地设计为直径逐段递减的结构以容纳于下管21内，并且末端换位杆4的上段均为圆柱形，末段为椭圆柱41，椭圆柱41的长轴长度为6mm，短轴长度为4mm。

具体地，第一卡合连接部包括两相对设置且中间具有间隔的第一连接片321，第一连接片321呈与换位联接杆32的外圆周一致的弧形，第一连接片321由换位联接杆32的下端延伸后扩张成圆形；第二卡合连接部包括两相对设置且中间具有间隔的第二连接片40，第二连接片40呈与末端换位杆4的外圆周一致的弧形，两第二连接片40由末端换位杆4的上端延伸后分别卡合于两第一连接片321之间。两第一连接片321与两第二连接片40在形状上恰好对应配合，卡合连接后其外轮廓完全封闭并形成与换位联接杆32及末端换位杆4对应的圆柱，从而可以将换位联接杆32的运动传递给末端换位杆4。

将外管2设置为由上管20与下管21连接而成，将内杆3设置为由换位驱动杆31及换位联接杆32组成，一方面能够使管型螺钉操作工具在结构上分化，在不使用时可以被拆分而方便收藏，另一方面为对管型螺钉操作工具进行长度延伸提供了结构基础。

如图5及图6所示，螺钉夹紧件5的一端通过销轴与下管21固定，螺钉夹紧件5的另一端延伸形成的螺钉夹紧片51采用悬臂薄壁设计，使其具有一定的弹性。夹紧头52为斜坡凸块。在收缩状态下，两夹紧头52之间的距离大于或等于末端换位杆4的椭圆柱41的短轴长度而小于其长轴的长度，当末端换位杆4转动时，在两夹紧头52的连线方向上，椭圆柱41的短轴将逐渐切换为长轴，从而实现末端换位杆4对夹紧头52的推动。

结合图7及图8，当需要拆卸燃料组件时，将管型螺钉操作工具插入到管型螺钉b后，连接部211卡入管型螺钉b的螺帽上的沉头凹槽内，只需转动外管2，便能够对管型螺钉进行旋紧或旋松的操作。同时，转动夹紧换位螺母7时，末端换位杆4被带动转动，椭圆柱41的长轴一侧向两夹紧头52的连线位置转动，在此过程中将两夹紧头52从两避让孔212顶出，并使两夹紧头52分别向外夹持于管型螺钉的下端，从而可以将管型螺钉从上管座12上取下或放置到指定位置。

本管型螺钉操作工具还可以包括一个或多个如图9所示的延长部件9，延长部件9包括延长管91及位于延长管91内的延长芯杆92，延长管91的两端分别设置有快速对接组件以分别与上管20及下管21连接固定，延长芯杆92的两端分别设置有与第一卡合连接部及第二卡合连接部结构相同的第三卡合连接部921及第四卡合连接部922以分别与换位联接杆32及末端换位杆4连接固定。当需要加长管型螺钉操作工具的长度时，将上管20与下管21分离，并将换位联接杆32与末端换位杆4分离，然后先将延长芯杆92放置到换位联接杆32与末端换位杆4之间，通过几个卡合连接部相互配合使延长芯杆92与换位联接杆32及末端换位杆4连接固定成一更长的芯杆，然后套接上延长管91，使延长管91位于上管20与下管21之间并使用快速对接部件进行连接固定。延长部件9可以加长工具的管件、杆件长度，从而使得作为操作部件的夹紧换位螺母7更加远离燃料组件，增加安全性的同时不影响对管型螺钉的操作。延长部件9的数量可以有很多个，视具体情况决定选用多少个加装到工具中。本实施例中延长管91及延长芯杆92的长度设置为2000mm，当然也可以是其他长度，并且可以将多个延长部件9设置为不同长度。

本实施例中，外管2内固定对换位联接杆32及末端换位杆4起支撑作用的导向套筒23，换位联接杆32及末端换位杆4转动地定位于导向套筒23内。导向套筒23对换位联接杆32及末端换位杆4起到支撑作用，保证各杆件在外管2中能良好定位。延长部件9的延长管91内也一样可以设置导向套筒。

与现有技术相比，由于外管2的转动及内杆3、末端换位杆4的转动不受其长度的限制，因此将其长度设置得越长，夹紧换位螺母7离夹紧头52的距离就越远，操作者可以在离燃料组件较远的远端进行操作，减少受辐照剂量，提高安全性。另外，还可以通过在外管2及内杆3上拼接延长部件9而进一步增加工具的长度。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实例而已，其作用是方便本领域的技术人员理解并据以实施，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种管型螺钉操作工具，其特征在于：包括上盖、外管、内杆、末端换位杆及螺钉夹紧件；所述上盖固定于所述外管的顶部，所述内杆转动地设置于所述外管内并与所述外管轴向定位，所述内杆向上穿出所述上盖，所述内杆的下端与所述末端换位杆固定连接，所述末端换位杆的下端形成与所述内杆同轴的椭圆柱，所述外管下端的侧壁向外凸伸形成有与所述管型螺钉的螺帽紧固连接的至少一连接部，所述外管下端的侧壁还开设有相对的两个避让孔，所述螺钉夹紧件设置于所述外管内并套于所述末端换位杆上，所述螺钉夹紧件的一端与所述外管固定，所述螺钉夹紧件的另一端分叉延伸形成两相对的螺钉夹紧片，所述螺钉夹紧片的末端向外凸起形成夹持所述管型螺钉的夹紧头，所述夹紧头与所述避让孔相对，所述末端换位杆转动时将所述夹紧头顶出所述避让孔外或使所述夹紧头缩入所述外管内。

2.如权利要求1所述的管型螺钉操作工具，其特征在于：所述管型螺钉操作工具还包括夹紧换位螺母，所述夹紧换位螺母固定于所述内杆穿过所述上盖外的一端。

3.如权利要求2所述的管型螺钉操作工具，其特征在于：所述夹紧换位螺母与所述上盖之间设置有预压弹簧，所述预压弹簧向上顶推所述夹紧换位螺母。

4.如权利要求1所述的管型螺钉操作工具，其特征在于：所述上盖上形成有两相对的夹持面，两所述夹持面相对所述内杆的中心轴呈中心对称设置。

5.如权利要求1所述的管型螺钉操作工具，其特征在于：所述上盖包括顶盖、上管座及下管座，所述顶盖固定于所述上管座的上端，所述上管座的上端套设于所述内杆并为所述内杆提供转动支撑，所述上管座的下端扩张后与所述下管座固定，所述外管固定于所述下管座的下端。

6.如权利要求1所述的管型螺钉操作工具，其特征在于：所述内杆包括换位驱动杆及换位联接杆，所述外管包括上管及下管；所述换位驱动杆转动地设置于所述上盖，所述换位驱动杆的下端与所述换位联接杆的上端固定，所述换位联接杆的下端设置有第一卡合连接部，所述末端换位杆的上端设置有第二卡合连接部，所述换位联接杆与末端换位杆藉由所述第一卡合连接部与第二卡合连接部的卡合或脱离实现固定连接或分离，所述上管及下管分别与所述换位联接杆及末端换位杆对应，所述上管的上端与所述上盖固定，所述下管形成所述连接部及所述避让孔，所述上管的下端与所述下管的上端通过快速对接组件连接固定。

7.如权利要求6所述的管型螺钉操作工具，其特征在于：所述第一卡合连接部包括两相对设置且中间具有间隔的第一连接片，所述第一连接片呈与所述换位联接杆的外圆周一致的弧形，所述第一连接片由所述换位联接杆的下端延伸后扩张成圆形；所述第二卡合连接部包括两相对设置且中间具有间隔的第二连接片，所述第二连接片呈与所述末端换位杆的外圆周一致的弧形，两所述第二连接片由所述末端换位杆的上端延伸后分别卡合于两所述第一连接片之间。

8.如权利要求7所述的管型螺钉操作工具，其特征在于：所述管型螺钉操作工具还包括至少一延长部件，所述延长部件包括延长管及位于所述延长管内的延长芯杆，所述延长管的两端分别设置有快速对接组件以分别与所述上管及下管连接固定，所述延长芯杆的两端分别设置有与所述第一卡合连接部及第二卡合连接部结构相同的第三卡合连接部及第四卡合连接部以分别与所述换位联接杆及末端换位杆连接固定。

9.如权利要求1所述的管型螺钉操作工具，其特征在于：所述外管内固定对所述内杆和/或所述末端换位杆起支撑作用的导向套筒，所述内杆和/或所述末端换位杆转动地定位于所述导向套筒内。

10.如权利要求1所述的管型螺钉操作工具，其特征在于：所述管型螺钉操作工具还包括一吊环，所述吊环枢接于所述上盖。