CN212222216U - 一种用于乏燃料干式屏蔽贮存器的自平衡吊梁 - Google Patents
一种用于乏燃料干式屏蔽贮存器的自平衡吊梁 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开一种用于乏燃料干式屏蔽贮存器的自平衡吊梁，包括平衡吊架，具有与吊装设备的吊钩相匹配的吊装部，平衡吊架上设置有多个均布的绳索孔；多个与绳索孔相应的吊装绳索，各个吊装绳索上连接有吊扣；绳索升降机构，设置在平衡吊架上，与多个吊装绳索分别传动连接，绳索升降机构用于驱动多个吊扣分别上升或下降；控制单元，包括控制器和多个张力检测部件，控制器与绳索升降机构控制连接、与多个张力检测部件信号连接，多个张力检测部件分别设置在多个绳索孔内，各个张力检测部件用于检测相应吊装绳索所受的张力值，控制器内预设有张力阈值，控制器被配置成基于各个张力检测部件发送的张力检测值与张力阈值的比较结果来控制绳索升降机构工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及核电设备技术领域，特别涉及一种用于乏燃料干式屏蔽贮存器的外盖板、内盖板、屏蔽塞等吊装作业的自平衡吊梁。
背景技术
当前，核发电技术正处在新兴阶段，随着核电站的逐步建设，越来越多的乏燃料后处理问题需要被妥善解决。
在干法过程中，需要将装载乏燃料的容器进行密封储存，需要分别安装屏蔽层、内盖板、外盖板等以确保安全性。此项工作涉及到多件不规则形状工件的吊装作业。同时，吊装作业在核电站内亦被列为中度风险作业。由于所吊运工件的形状不统一、且重心不容易确定，此时提升工具容易出现不平衡或发生偏斜而导致工件或产品坠落，这样不仅影响吊装工件的运输，而且还会造成工件的损坏，甚至会带来严重的安全隐患，导致吊装工作人员在转运乏燃料贮存容器时，受到较多的辐射剂量，且临边工作人员操作时间较长，风险较高，人员安全难以保证。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种能够实现所吊重物基于重力自平衡、提高吊装作业效率、更加安全可靠的用于乏燃料干式屏蔽贮存器的自平衡吊梁。
为了实现上述实用新型的目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种用于乏燃料干式屏蔽贮存器的自平衡吊梁，包括：
平衡吊架，具有与吊装设备的吊钩相匹配的吊装部，所述的平衡吊架上设置有多个绳索孔，多个所述的绳索孔均布在所述的平衡吊架上；
多个吊装绳索，与多个所述的绳索孔相对应，各个所述的吊装绳索穿过相应所述的绳索孔且其上连接有用于吊装重物的吊扣；
绳索升降机构，设置在所述的平衡吊架上，所述的绳索升降机构与多个所述的吊装绳索分别传动连接，所述的绳索升降机构被配置成驱动多个所述的吊扣分别上升或下降；
控制单元，包括控制器和多个张力检测部件，所述的控制器与所述的绳索升降机构控制连接、与多个所述的张力检测部件信号连接，多个所述的张力检测部件对应设置在多个所述的绳索孔内，各个所述的张力检测部件用于检测相应所述的吊装绳索所受的张力值，所述的控制器内预设有张力阈值，所述的控制器被配置成基于各个所述张力检测部件发送的张力检测值与所述张力阈值的比较结果来控制所述的绳索升降机构工作。
上述技术方案中，优选的，所述的平衡吊架包括第一架体、第二架体以及连接梁，所述的第一架体与所述的第二架体均沿纵向延伸，所述的连接梁沿横向延伸且固定连接在所述的第一架体与所述的第二架体之间。
上述技术方案中，优选的，所述的绳索孔具有四个，其中两个所述的绳索孔设置在所述的第一架体的相对两端部，其余两个所述的绳索孔设置在所述的第二架体的相对两端部。
上述技术方案中，优选的，所述的连接梁上侧固定设置有拱形梁，所述的拱形梁横跨布置在所述的第一架体和所述的第二架体之间，所述的拱形梁与所述的连接梁之间的空间形成所述的吊装部。
上述技术方案中，优选的，所述的平衡吊架呈工字型。
上述技术方案中，优选的，多个所述的绳索孔沿所述平衡吊架的圆周方向均匀阵列布置。
上述技术方案中，优选的，所述的绳索升降机构包括与所述吊装绳索数量一致的多个卷绕组件，各个所述的卷绕组件包括电机、与所述电机传动连接的卷绕筒，各个所述的吊装绳索卷绕设置在相应所述的卷绕筒上，所述的电机被配置成驱动所述的卷绕筒转动以实现所述的吊装绳索卷绕在所述卷绕筒上或从所述卷绕筒上释放。
上述技术方案中，优选的，所述的绳索升降机构包括多个卷绕组件，所述的吊装绳索具有复数个，所述的卷绕组件的数量为吊装绳索数量的1/2，每两个所述的吊装绳索沿所述平衡吊架的相对两侧布置，各个所述的卷绕组件包括电机、与所述电机传动连接的卷绕筒，每两个所述的吊装绳索卷绕设置在一个所述的卷绕筒上，所述的电机被配置成驱动所述的卷绕筒转动以实现每两个所述的吊装绳索中的一个吊装绳索卷绕在所述卷绕筒上，另一个所述的吊装绳索从所述卷绕筒上释放。
上述技术方案中，优选的，所述的控制器为PLC控制器。
上述技术方案中，优选的，多个所述的张力检测部件均为张力传感器。
本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
1、通过设置平衡吊架，并在该平衡吊架上均布绳索孔，通过吊装绳索和吊扣来吊装重物，适用于乏燃料的外盖板、内盖板及屏蔽塞等2000公斤以上的重物的吊装作业；
2、通过设置张力检测部件来检测吊装绳索所受张力值，并通过控制器来控制绳索升降机构工作，使得各个吊装绳索所受张力大致相等，减少晃动的可能性，实现所吊重物基于重力自平衡，从而提高吊装作业效率，减少作业人员操作时间和所受辐射剂量时间，操作起来更加安全可靠。
附图说明
图1是现有技术中已知的乏燃料干式屏蔽贮存器的外盖板、内盖板以及屏蔽塞的结构示意图；
图2是应用本实用新型吊装乏燃料干式屏蔽贮存器的内盖板的立体透视示意图；
图3是本实用新型的控制原理示意图；
其中：100、自平衡吊梁；200、外盖板；300、内盖板；400、屏蔽塞；
1、平衡吊架；11、第一架体；12、第二架体；13、连接梁；14、拱形梁；15、吊装部；16、绳索孔；
2、吊装绳索；21、吊扣；
3、绳索升降机构；31、电机；32、卷绕筒；
4、控制单元；41、控制器；42、张力检测部件。
具体实施方式
为详细说明实用新型的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。其中，所述的横向是指图2中所示连接梁13的延伸方向，所述的纵向是指图2中所示第一架体11/第二架体12的延伸方向。
如图2-图3所示，自平衡吊梁100包括平衡吊架1、多根吊装绳索2、绳索升降机构3以及控制单元4。
平衡吊架1包括第一架体11、第二架体12以及连接梁13，第一架体11与第二架体12均沿纵向延伸，连接梁13沿横向延伸且固定连接在第一架体11与第二架体12之间。连接梁13上侧固定设置有拱形梁14，拱形梁14横跨布置在第一架体11和第二架体12之间，拱形梁14与连接梁13之间的空间形成吊装部15。该吊装部15适于与吊装设备的吊钩相匹配，以供吊装设备的吊钩将该平衡吊架1整体吊运。为了提高平衡吊架1的整体强度，平衡吊架1采用钢结构制成，其整体呈工字型。
平衡吊架1上设置有多个绳索孔16，多个绳索孔16均布在平衡吊架1上。具体的，绳索孔16具有四个，其中两个绳索孔16设置在第一架体11的相对两端部，其余两个绳索孔16设置在第二架体12的相对两端部。多个吊装绳索2与多个绳索孔16相对应，各个吊装绳索2穿过相应绳索孔16且其上连接有用于吊装重物的吊扣21。每根吊装绳索2均采用多股钢丝绳拧绞而成，能够适用于乏燃料的外盖板200、内盖板300及屏蔽塞400等重达2000㎏以上的重物的吊装作业(参见图1)。吊扣21可采用吊环螺丝，并在待吊重物(乏燃料干式屏蔽贮存器的外盖板、内盖板、屏蔽塞)上预先打上螺丝孔。当然，吊装绳索2的个数不限于四个，也可根据所吊重物的形状、尺寸及重量等参数设计多个，最好设计成复数个，每两个吊装绳索2沿平衡吊架1的相对两侧布置，全部吊装绳索2沿平衡吊架1的圆周方向均匀阵列布置，以便于在起吊重物时，根据重物的重力分布情况来均匀调节各个吊装绳索的受力，使得重物基于自身重力达到自平衡状态。
绳索升降机构3设置在平衡吊架1上，绳索升降机构3与多个吊装绳索2分别传动连接，绳索升降机构3被配置成驱动多个吊扣21分别上升或下降。具体的，绳索升降机构3包括两个卷绕组件，各个卷绕组件包括电机31、与电机31传动连接的卷绕筒32，卷绕筒32转动设置在平衡吊架1上，每两个吊装绳索2卷绕设置在一个卷绕筒32上，电机31被配置成驱动卷绕筒32转动以实现每两个吊装绳索2中的一个吊装绳索卷绕在卷绕筒32上，另一个吊装绳索从卷绕筒32上释放。上述结构，可同时实现两根吊装绳索2的长短调节，即其中一根吊装绳索2伸长时，则相对的另一根吊装绳索2缩短。从而更加快捷的调节相对设置的吊扣21的上升或下降，便于快速调节所吊重物的各个吊装绳索的受力平衡，使得起吊重物基于自身重力快速达到自平衡状态。
当吊装绳索的个数设置成复数个时，则卷绕组件的个数可以是与吊装绳索的数量等同，也可设计成是其数量的1/2。即一个卷绕组件单独升降一个吊装绳索2的结构，或者一个卷绕组件提升一个吊装绳索的同时，降低相对的另一个吊装绳索。具体的，绳索升降机构3包括与吊装绳索2数量相一致的多个卷绕组件，各个卷绕组件包括电机31、与电机31传动连接的卷绕筒32，各个吊装绳索2卷绕设置在相应的卷绕筒32上，电机31被配置成驱动卷绕筒32转动以实现吊装绳索2卷绕在卷绕筒32上或从卷绕筒32上释放。
控制单元4，包括控制器41和多个张力检测部件42，控制器41与绳索升降机构3控制连接、与多个张力检测部件42信号连接，多个张力检测部件42分别设置在多个绳索孔16内，各个张力检测部件42用于检测相应吊装绳索2所受的张力值，控制器41内预设有张力阈值，控制器41被配置成基于各个张力检测部件42发送的张力检测值与张力阈值的比较结果来控制绳索升降机构3工作。控制器41为PLC控制器，多个张力检测部件42均为张力传感器。
具体的工作原理是：起吊重物时，各个张力传感器分别检测相应的吊装绳索2的张力值，并将该张力值以信号的形式反馈至PLC控制器内，PLC控制器接收来自各个张力传感器反馈的张力检测信号，并将各个吊装绳索2所受的张力实测值与其内部预设的张力阈值进行比较，并输出比较结果；当其中一个吊装绳索2的张力实测值小于张力阈值，相对的另一个吊装绳索2的张力实测值大于张力阈值时，则说明该两个相对设置的吊装绳索的受力不均衡，则PLC控制器给相应的电机31发送控制信号，电机31驱动卷绕筒32转动，从而使得受力较大的吊装绳索得以释放延长，受力较小的吊装绳索得以卷绕缩短，使得二者的受力趋于均衡，并且在电机工作期间，各个张力传感器不断将检测信号反馈至PLC控制器，直至两根相对的吊装绳索2所受的张力值与张力阈值的差值大致相等，则PLC控制器控制电机31停止工作，不断重复上述调节过程，直至全部吊装绳索所受张力值大致相等即可，至此完成所吊重物的重力自平衡调节。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于乏燃料干式屏蔽贮存器的自平衡吊梁，其特征在于，包括：
平衡吊架(1)，具有与吊装设备的吊钩相匹配的吊装部(15)，所述的平衡吊架(1)上设置有多个绳索孔(16)，多个所述的绳索孔(16)均布在所述的平衡吊架(1)上；
多个吊装绳索(2)，与多个所述的绳索孔(16)相对应，各个所述的吊装绳索(2)穿过相应所述的绳索孔(16)且其上连接有用于吊装重物的吊扣(21)；
绳索升降机构(3)，设置在所述的平衡吊架(1)上，所述的绳索升降机构(3)与多个所述的吊装绳索(2)分别传动连接，所述的绳索升降机构(3)被配置成驱动多个所述的吊扣(21)分别上升或下降；
控制单元(4)，包括控制器(41)和多个张力检测部件(42)，所述的控制器(41)与所述的绳索升降机构(3)控制连接、与多个所述的张力检测部件(42)信号连接，多个所述的张力检测部件(42)对应设置在多个所述的绳索孔(16)内，各个所述的张力检测部件(42)用于检测相应所述的吊装绳索(2)所受的张力值，所述的控制器(41)内预设有张力阈值，所述的控制器(41)被配置成基于各个所述张力检测部件(42)发送的张力检测值与所述张力阈值的比较结果来控制所述的绳索升降机构(3)工作。
2.根据权利要求1所述的一种用于乏燃料干式屏蔽贮存器的自平衡吊梁，其特征在于：所述的平衡吊架(1)包括第一架体(11)、第二架体(12)以及连接梁(13)，所述的第一架体(11)与所述的第二架体(12)均沿纵向延伸，所述的连接梁(13)沿横向延伸且固定连接在所述的第一架体(11)与所述的第二架体(12)之间。
3.根据权利要求2所述的一种用于乏燃料干式屏蔽贮存器的自平衡吊梁，其特征在于：所述的绳索孔(16)具有四个，其中两个所述的绳索孔(16)设置在所述的第一架体(11)的相对两端部，其余两个所述的绳索孔(16)设置在所述的第二架体(12)的相对两端部。
4.根据权利要求2所述的一种用于乏燃料干式屏蔽贮存器的自平衡吊梁，其特征在于：所述的连接梁(13)上侧固定设置有拱形梁(14)，所述的拱形梁(14)横跨布置在所述的第一架体(11)和所述的第二架体(12)之间，所述的拱形梁(14)与所述的连接梁(13)之间的空间形成所述的吊装部(15)。
5.根据权利要求2所述的一种用于乏燃料干式屏蔽贮存器的自平衡吊梁，其特征在于：所述的平衡吊架(1)呈工字型。
6.根据权利要求1所述的一种用于乏燃料干式屏蔽贮存器的自平衡吊梁，其特征在于：多个所述的绳索孔(16)沿所述平衡吊架(1)的圆周方向均匀阵列布置。
7.根据权利要求1所述的一种用于乏燃料干式屏蔽贮存器的自平衡吊梁，其特征在于：所述的绳索升降机构(3)包括与所述吊装绳索(2)数量一致的多个卷绕组件，各个所述的卷绕组件包括电机(31)、与所述电机(31)传动连接的卷绕筒(32)，各个所述的吊装绳索(2)卷绕设置在相应所述的卷绕筒(32)上，所述的电机(31)被配置成驱动所述的卷绕筒(32)转动以实现所述的吊装绳索(2)卷绕在所述卷绕筒(32)上或从所述卷绕筒(32)上释放。
8.根据权利要求1所述的一种用于乏燃料干式屏蔽贮存器的自平衡吊梁，其特征在于：所述的绳索升降机构(3)包括多个卷绕组件，所述的吊装绳索(2)具有复数个，所述的卷绕组件的数量为吊装绳索(2)数量的1/2，每两个所述的吊装绳索(2)沿所述平衡吊架(1)的相对两侧布置，各个所述的卷绕组件包括电机(31)、与所述电机(31)传动连接的卷绕筒(32)，每两个所述的吊装绳索(2)卷绕设置在一个所述的卷绕筒(32)上，所述的电机(31)被配置成驱动所述的卷绕筒(32)转动以实现每两个所述的吊装绳索(2)中的一个吊装绳索卷绕在所述卷绕筒(32)上，另一个所述的吊装绳索从所述卷绕筒(32)上释放。
9.根据权利要求1所述的一种用于乏燃料干式屏蔽贮存器的自平衡吊梁，其特征在于：所述的控制器(41)为PLC控制器。
10.根据权利要求1所述的一种用于乏燃料干式屏蔽贮存器的自平衡吊梁，其特征在于：多个所述的张力检测部件(42)均为张力传感器。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114803828A (zh) * | 2022-04-20 | 2022-07-29 | 河海大学 | 一种用于试验模型的自平衡吊装系统及方法 |
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2020
- 2020-06-04 CN CN202021004425.7U patent/CN212222216U/zh active Active
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Legal Events
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Denomination of utility model: A self balancing suspension beam for dry shielded storage of spent fuel Effective date of registration: 20231223 Granted publication date: 20201225 Pledgee: Lianyungang nuclear power station sub branch of Bank of China Ltd. Pledgor: CNNC ENVIRONMENTAL PROTECTION INDUSTRIAL Co.,Ltd. Registration number: Y2023980073629 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |