WO2014153988A1 - 燃料转运装置及其运输小车接力驱动的控制系统及方法 - Google Patents

燃料转运装置及其运输小车接力驱动的控制系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2014153988A1
WO2014153988A1 PCT/CN2013/089191 CN2013089191W WO2014153988A1 WO 2014153988 A1 WO2014153988 A1 WO 2014153988A1 CN 2013089191 W CN2013089191 W CN 2013089191W WO 2014153988 A1 WO2014153988 A1 WO 2014153988A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
transport trolley
plc controller
drive
trolley
transfer device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/CN2013/089191
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
常宗虎
李建奇
欧阳立华
张磊
孙福江
张鹏
张鑫
徐思敏
谢亮
李波
吴明
汪勇
马宁
何志军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Nuclear Power Engineering Co Ltd
Original Assignee
China Nuclear Power Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Nuclear Power Engineering Co Ltd filed Critical China Nuclear Power Engineering Co Ltd
Priority to GB1516607.7A priority Critical patent/GB2526235B/en
Publication of WO2014153988A1 publication Critical patent/WO2014153988A1/zh
Priority to ZA2015/07043A priority patent/ZA201507043B/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00—Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/18—Apparatus for bringing fuel elements to the reactor charge area, e.g. from a storage place
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
    • G21C17/06—Devices or arrangements for monitoring or testing fuel or fuel elements outside the reactor core, e.g. for burn-up, for contamination
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Definitions

  • the invention belongs to the control field of a double-containment fuel transfer device for a nuclear power plant, and particularly relates to a fuel transfer device and a control system and method for a fuel transfer device transporting a trolley. Background technique
  • the double containment fuel transfer unit is the key equipment for reactor refueling.
  • the fuel assembly is transported underwater between the reactor building (hereinafter referred to as the RX side) and the fuel plant (hereinafter referred to as the KX side).
  • the comprehensive performance of the transfer device has a direct impact on the economics of the nuclear power plant and the safety of the operation of the fuel assemblies.
  • the ACP1000 stack has undergone many changes compared to the second-generation improved nuclear island plant layout. After the fuel transfer channel is lengthened, it is limited by the length of the fuel transfer tank.
  • the object of the present invention is to provide a fuel transfer device, and a control system and method for the relay drive of the transport trolley to improve the safety of transporting the transfer device.
  • the technical solution adopted by the present invention is as follows:
  • a fuel transfer device comprising a transport trolley and a KX side drive gear assembly for driving a transport trolley disposed on a side of the fuel plant KX, the device further comprising an RX side drive gear for driving the transport trolley disposed on the RX side of the reactor building
  • the component, the overrunning clutch is respectively arranged between the bevel gear and the driving gear of the KX side driving gear assembly and the bevel gear and the driving gear of the RX side driving gear assembly, and the bevel gear is connected with the power input shaft of the overrunning clutch, the driving gear and the transcending
  • the output shaft of the clutch is connected, and the trolley is equipped with an absolute position encoder for the trolley.
  • the KX side drive motor side and the RX side drive motor side of the transport carriage are respectively provided with incremental encoders for controlling the speed of the transport trolley; KX side A water lower limit switch for determining the relay drive position is further provided on the drive gear and the RX side drive gear.
  • the trolley absolute position encoder comprises a car master encoder and a car redundant encoder.
  • a control system for a fuel transfer device transporting a bicycle relay drive includes a console disposed on the KX side and the RX side, the X side console is connected to the KX side PLC controller through the KX side switch, and the KX side PLC controller is passed through the KX side.
  • the servo drive is connected to the KX side drive motor, and the speed of the transport carriage is controlled by the water lower limit switch, the trolley absolute position encoder and the incremental encoder;
  • the RX side console is connected to the RX side PLC controller through the RX side switch, and the RX side PLC
  • the controller is connected to the RX side drive motor through the RX side servo drive, the speed limit carriage is controlled by the water lower limit switch, the RX side absolute position encoder and the incremental encoder;
  • the RX side PLC controller passes Ethernet and hard respectively.
  • the wiring method is connected to the KX side PLC controller. Further, a fuel transfer device transporting the control system of the trolley relay drive as described above,
  • the RX side PLC controller is connected to the RX side servo driver via the fieldbus method; the KX side PLC controller is connected via the fieldbus mode KX side servo driver. Still further, a fuel transfer device transporting the control system of the bicycle relay drive as described above,
  • the RX side PLC controller is connected to the trolley absolute position encoder on the RX side via the fieldbus method;
  • the KX side PLC controller is connected to the KX side trolley absolute position encoder via the fieldbus method.
  • a control method for a fuel transfer device transporting a bicycle relay drive includes the following steps: (1) When the transport trolley is transported from the KX side to the RX side, the KX side console issues a start command to the KX side PLC controller, and the KX side PLC controls The device controls the start of the KX side drive motor according to the received start command, so that the transport carriage moves to the RX side;
  • the KX side PLC controller controls the transport trolley to decelerate
  • the RX side PLC controller controls the RX side drive motor to accelerate the transfer
  • the KX side PLC controller controls the KX side drive motor to stop.
  • a control method for a fuel transfer device transporting a bicycle relay drive includes the following steps: 1) When the transport trolley is transported from the RX side to the KX side, the RX side console issues a start command to the RX side PLC controller, and the RX side PLC controller Controlling the start of the RX side drive motor according to the received start command, causing the transport carriage to move to the KX side;
  • the RX side PLC controller controls the transport trolley to decelerate
  • the RX side PLC controller and the KX side PLC controller respectively control the speeds of the driving motors on both sides, so that the driving speeds of the driving motors on both sides are consistent;
  • the KX side PLC controller controls the KX side drive motor to accelerate the transfer
  • the RX side PLC controller controls the RX side drive motor to stop.
  • the utility model has the beneficial effects that: the transfer device of the invention can well meet the safe transfer of fuel after the fuel transfer passage is lengthened, and the control system and method for the trolley relay drive can realize the two-way relay drive of the transport trolley, avoiding the rack and pinion
  • the possible impact of the initial meshing phase and the unstable operation of the trolley caused by the incomplete synchronization of the two drive gears ensure the safety and efficiency of the fuel assembly transport.
  • FIG. 1 is a partial structural schematic view of a fuel transfer device of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic view of a control system for a relay drive of a fuel transfer device of a fuel transfer device according to the present invention
  • FIG. 3 and FIG. 4 are flowcharts showing a control method for a relay drive of a fuel transfer device of a fuel transfer device according to the present invention
  • FIG. 5 is a flow chart of a coordinated control algorithm in a control method for a relay drive of a fuel transfer device in a specific embodiment
  • FIG. 6 and Figure 7 are schematic views of the gear rack when it is ready to be engaged
  • Figure 8 is a schematic view showing the engagement of the rack and pinion
  • Figure 9 is a schematic view of the transport trolley rack and the KX side drive gear. detailed description
  • the relay driving scheme adopted by the present invention is designed to not increase the length of the existing transport trolley, and the refueling pool 0 of the reactor building is maintained on the basis of maintaining the original fuel transfer cabin side drive gear assembly.
  • One set of the same drive gear assembly is added to one side, and the two sets of drive gear assemblies are successively driven to drive the transport of the trolley, so that the transport trolley completes the task of transporting the fuel assembly between the reactor building and the fuel plant.
  • FIG. 1 is a schematic view showing the structure of one side of a fuel transfer device of the present invention, which includes a transport carriage A, a KX side drive gear assembly for driving the movement of the transport carriage disposed on the side of the fuel plant KX, and The RX side of the reactor building is used to drive the transport car RX side drive gear assembly.
  • the drive gear assembly transmits the power of the drive motor from the water to the underwater through a cardan shaft E, and then passes the bevel gear B of the drive gear assembly under the water. After the commutation, the drive gear C that transmits power to the drive gear assembly directly drives the transport carriage movement.
  • the power of the overrunning clutch D, the bevel gear B and the overrunning clutch D are respectively provided.
  • the input shaft (without transcendence) is connected, the drive gear C of the transport carriage is connected with the output shaft of the overrunning clutch D (with overrun capability), the trolley is equipped with a trolley absolute position encoder, and the trolley absolute position encoder package Including the car master encoder and the car redundant encoder, the master program measures the position of the transport trolley through the trolley absolute position encoder.
  • the KX side drive motor side and the RX side drive motor side of the transport trolley are respectively provided with incremental encoders, and the speed of the transport trolley is controlled by the incremental encoder.
  • the KX side drive gear and the RX side drive gear are respectively provided respectively.
  • the water lower limit switch determines the normal relay drive position of the transport trolley through the water lower limit switch, and controls the acceleration and deceleration of the transport trolley.
  • Fig. 2 is a schematic view showing a control system of a fuel transfer device transporting a bicycle relay drive based on a fuel transfer device of Fig.
  • the system includes Set the console on the KX side (Human Machine Interface 1), the console on the RX side (Human Machine Interface 2), and the KX side console through the KX side switch (Ethernet switch 11) and the KX side PLC controller 10.
  • the KX side PLC controller 10 is connected to the KX side drive motor 8 through the KX side servo drive 9, and the PLC controller 10 passes the water lower limit switch, KX side The car absolute position encoder (the car master encoder 7 and the car redundant encoder 6) and the incremental encoder control the speed of the transport car; the RX side console through the RX side switch (Ethernet switch 12) and the RX side PLC controller 3 connection, RX side PLC controller 3 is connected to RX side drive motor 5 through RX side servo driver 4, PLC controller 3 through water lower limit switch, RX side trolley absolute position encoder (car primary encoder 13 and trolley The redundant encoder 14) and the incremental encoder control the speed of the transport trolley; the RX side PLC controller 3 communicates with the KX side PLC controller 10 through Ethernet and hard wiring, respectively.
  • Fig. 3 and Fig. 4 respectively show the flow of the control method of the fuel transfer device transport trolley relay drive based on the transport trolley relay drive control system of Fig. 2
  • Fig. 3 is a flow chart of the transport of the transport trolley from the side of the fuel plant to the side of the reactor building.
  • Figure 4 shows the lateral combustion of the transport trolley from the reactor building. Flow chart of the side transfer of the plant.
  • the KX side console issues a start command to the KX side PLC controller, and the KX side PLC controller controls the start KX side drive motor according to the received start command to make the transport trolley Moving to the RX side;
  • the KX side PLC controller controls the transport trolley to decelerate
  • the KX side PLC controller and the RX side PLC controller respectively control the driving motor speeds on both sides, so that the driving speeds of the driving motors on both sides are uniform;
  • the control method includes the following steps:
  • the RX side console issues a start command to the RX side PLC controller, and the RX side PLC controller controls the start RX side drive motor according to the received start command to make the transport trolley to KX side movement;
  • the RX side PLC controller controls the transport trolley to decelerate
  • the RX side PLC controller and the KX side PLC controller respectively control the speeds of the driving motors on both sides, so that the driving speeds of the driving motors on both sides are consistent;
  • the KX side PLC controller controls the KX side drive motor to accelerate the transfer, and the RX side PLC controller controls the RX side drive motor to stop.
  • the set values in the step (3) and the step 3) can be set as needed, and the set value in the embodiment is 300 in the process of relay driving of the transport trolley, two
  • the PLC controller on the side adopts coordinated control to realize the smooth control of the speed of the transport trolley and avoid the gear pinning phenomenon caused by the speed unsynchronization.
  • the flow chart of the coordination algorithm is shown in Figure 5:
  • KX to RX side Take KX to RX side as an example: In the process of realizing the whole relay drive, the KX side car first runs at high speed under the KX side drive motor drive.
  • the car absolute position encoder system detects the KX side car distance RX side overrunning clutch is certain
  • the KX side drive motor controls the transport car to decelerate and runs at a low speed
  • the carriage rack meshes with the drive gear (RX side drive gear) of the RX side overrunning clutch, and the transport carriage maintains a low speed operation.
  • the PLC controllers on both sides coordinate the RX and KX side motor speeds and torque parameters to ensure that the driving torques of the two sides are consistent and synchronous.
  • the rack enables the transport carriage to run at high speed under the KX side drive motor.
  • the KX drive motor decelerates, the trolley runs at a low speed, when the trolley rack is
  • the drive gears of the RX side overrunning clutch are engaged, as shown in Fig. 6 and Fig. 7, the transport carriage is driven by the KX side drive motor at a low speed.
  • the PLC controllers on both sides coordinate the RX side and the KX side drive.
  • the motor speed and torque parameters enable the drive motors on both sides to run synchronously.
  • the RX side drive gears complete the meshing of the rack and pinion as shown in Figure 8.
  • the RX side drive gear has not been actively rotated.
  • the RX side drive motor drives the carriage at a high speed to complete the transfer and stop the KX side drive motor.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Types And Forms Of Lifts (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)
  • Control Of Conveyors (AREA)

Abstract

一种燃料转运装置及燃料转运装置运输小车接力驱动的控制系统及方法。所述燃料转运装置包括运输小车和分别设置在燃料厂房KX侧和反应堆厂房RX侧的用于驱动运输小车的驱动齿轮组件，KX、RX两侧各自的驱动齿轮组件的伞齿轮与驱动齿轮之间分别设有超越离合器，伞齿轮与超越离合器的动力输入轴连接，驱动齿轮与超越离合器的输出轴连接，运输小车上设有小车绝对位置编码器，运输小车的KX、RX侧各自驱动电机侧还分别设有用于控制运输小车速度的增量编码器；KX、RX两侧的驱动齿轮上还分别设有用于判断接力驱动位置的水下限位开关。实现了运输小车的双向接力驱动。运输小车接力驱动的控制系统及方法通过燃料厂房侧与反应堆厂房侧的PLC控制器的共同控制，避免了转运时齿轮齿条初始啮合阶段可能出现的冲击和两个驱动齿轮同时驱动运输小车期间可能出现的因两个驱动齿轮不能完全同步造成的小车运行不平稳的问题。

Description

燃料转运装置及其运输小车接力驱动的控制系统及方法 技术领域
本发明属于核电站双安全壳燃料转运装置的控制领域， 具体涉及一种燃 料转运装置， 及燃料转运装置运输小车接力驱动的控制系统及方法。 背景技术
双安全壳燃料转运装置是反应堆换料的关键设备， 在反应堆厂房 （以下 筒称： RX侧）和燃料厂房（以下筒称： KX侧）之间水下运输燃料组件。 从 国内外核电站的运行经验来看， 转运装置的综合性能对核电站的经济性和燃 料组件操作的安全性会产生直接影响。 ACP1000 堆型相对于二代改进型的核 岛厂房布置发生了诸多的变化， 其中燃料转运通道加长后， 受限于燃料转运 舱长度的限制， 现有的运输小车驱动机构及小车手动应急机构已经不能满足 使用要求， 运输小车无法达到预定的工作位置， 需要设计一种新型的燃料转 运装置及其控制系统， 使运输小车能够到达指定的工作位置。 发明内容
针对现有技术不能满足 ACP1000堆型燃料转运装置的工艺需求，本发明 的目的在于提供一种燃料转运装置， 及其运输小车接力驱动的控制系统及方 法， 提高转运装置运输小车转运的安全性。 为实现上述目的， 本发明采用的技术方案如下：
一种燃料转运装置，包括运输小车和设置在燃料厂房 KX侧的用于驱动运 输小车的 KX侧驱动齿轮组件， 该装置还包括设置在反应堆厂房 RX侧的用于 驱动运输小车的 RX侧驱动齿轮组件， KX侧驱动齿轮组件的伞齿轮与驱动齿 轮之间以及 RX 侧驱动齿轮组件的伞齿轮与驱动齿轮之间分别设有超越离合 器， 伞齿轮与超越离合器的动力输入轴连接， 驱动齿轮与超越离合器的输出 轴连接，运输小车上设有小车绝对位置编码器，运输小车的 KX侧驱动电机侧 与 RX侧驱动电机侧还分别设有用于控制运输小车速度的增量编码器； KX侧 驱动齿轮上与 RX 侧驱动齿轮上还分别设有用于判断接力驱动位置的水下限 位开关。 进一步， 如上所述的一种燃料转运装置， 所述的小车绝对位置编码器包 括小车主编码器和小车冗余编码器。 一种燃料转运装置运输小车接力驱动的控制系统， 包括分别设置在 KX 侧和 RX侧的控制台， X侧控制台通过 KX侧交换机与 KX侧 PLC控制器连接， KX侧 PLC控制器通过 KX侧伺服驱动器与 KX侧驱动电机连接、通过水下限位 开关、 小车绝对位置编码器和增量编码器控制运输小车的速度； RX侧控制台 通过 RX侧交换机与 RX侧 PLC控制器连接， RX侧 PLC控制器通过 RX侧伺服 驱动器与 RX侧驱动电机连接、 通过水下限位开关、 RX侧的小车绝对位置编 码器和增量编码器控制运输小车的速度； RX侧 PLC控制器分别通过以太网和 硬接线方式与 KX侧 PLC控制器连接。 进一步， 如上所述的一种燃料转运装置运输小车接力驱动的控制系统，
RX侧 PLC控制器通过现场总线方式与 RX侧伺服驱动器连接； KX侧 PLC控制器 通过现场总线方式 KX侧伺服驱动器连接。 再进一步，如上所述的一种燃料转运装置运输小车接力驱动的控制系统，
RX侧 PLC控制器通过现场总线方式与 RX侧的小车绝对位置编码器连接； KX 侧 PLC控制器通过现场总线方式与 KX侧的小车绝对位置编码器连接。 一种燃料转运装置运输小车接力驱动的控制方法， 包括以下步骤： ( 1 ) 当运输小车由 KX侧向 RX侧转运时， KX侧控制台向 KX侧 PLC控制 器发出启动指令， KX侧 PLC控制器根据接收到的启动指令控制启动 KX侧驱 动电机， 使运输小车向 RX侧运动；
( 2 ) 当运输小车与 RX侧超越离合器的距离达到设定值时， KX侧 PLC控 制器控制运输小车减速；
( 3 )运输小车的驱动齿条与 RX侧驱动齿轮啮合时， KX侧 PLC控制器与 RX侧 PLC控制器分别控制两侧的驱动电机速度，使两侧驱动电机的驱动速度 一致；
( 4 )运输小车的驱动齿条与 KX侧驱动齿轮脱离时， RX侧 PLC控制器控 制 RX侧驱动电机加速完成转运， KX侧 PLC控制器控制 KX侧驱动电机停止。 进一步， 如上所述的一种燃料转运装置运输小车接力驱动的控制方法， 步骤 （ 3 ) 中， 所述的设定值为 300mm。 一种燃料转运装置运输小车接力驱动的控制方法， 包括以下步骤： 1 ) 当运输小车由 RX侧向 KX侧转运时， RX侧控制台向 RX侧 PLC控制器 发出启动指令， RX侧 PLC控制器根据接收到的启动指令控制启动 RX侧驱动 电机， 使运输小车向 KX侧运动；
2 ) 当运输小车与 KX侧超越离合器的距离达到设定值时， RX侧 PLC控制 器控制运输小车减速；
3 )运输小车的驱动齿条与 KX侧驱动齿轮啮合时， RX侧 PLC控制器与 KX 侧 PLC控制器分别控制两侧的驱动电机速度， 使两侧驱动电机的驱动速度一 致；
4 )运输小车的驱动齿条与 RX侧驱动齿轮脱离时， KX侧 PLC控制器控 制 KX侧驱动电机加速完成转运， RX侧 PLC控制器控制 RX侧驱动电机停止。 进一步， 如上所述的一种燃料转运装置运输小车接力驱动的控制方法， 步骤 3 ) 中， 所述的设定值为 300mm。 本发明的有益效果在于： 本发明所述的转运装置很好的能够满足燃料转 运通道加长后燃料的安全转运， 小车接力驱动的控制系统及方法能够实现运 输小车的双向接力驱动， 避免齿轮齿条初始啮合阶段可能出现的沖击及两个 驱动齿轮不能完全同步造成的小车运行不平稳的问题， 保证了燃料组件转运 的安全和效率。 附图说明
图 1为本发明一种燃料转运装置的部分结构示意图；
图 2 为本发明一种燃料转运装置运输小车接力驱动的控制系统的示意 图；
图 3和图 4为本发明一种燃料转运装置运输小车接力驱动的控制方法的 流程图；
图 5为具体实施方式中燃料转运装置运输小车接力驱动的控制方法中协 调控制算法的流程图；
图 6和图 7为齿轮齿条准备啮合时的示意图；
图 8为齿轮齿条完成啮合的示意图；
图 9为运输小车齿条与 KX侧驱动齿轮脱离的示意图。 具体实施方式
下面结合说明书附图与具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。 本发明采用的接力驱动方案以不增加现有运输小车长度为设计出发点， 在保持原来的燃料转运舱侧驱动齿轮组件的基础上， 在反应堆厂房的换料水 池 0。 一侧再增加一套相同的驱动齿轮组件， 由两套驱动齿轮组件相继接力 驱动运输小车运动， 使运输小车完成在反应堆厂房和燃料厂房之间转运燃料 组件的任务。 图 1示出了本发明一种燃料转运装置的一侧的结构示意图， 该燃料转运 装置包括运输小车 A、 设置在燃料厂房 KX侧的用于驱动运输小车运动的 KX 侧驱动齿轮组件和设置在反应堆厂房 RX侧的用于驱动运输小车运动 RX侧驱 动齿轮组件， 驱动齿轮组件通过一个万向轴 E将驱动电机的动力从水上传递 到水下， 在水下再通过驱动齿轮组件的伞齿轮 B换向后将动力传递到驱动齿 轮组件的驱动齿轮 C直接驱动运输小车运动。 其中， KX侧驱动齿轮组件的伞 齿轮 B与驱动齿轮 C之间，以及 RX侧驱动齿轮组件的伞齿轮 B与驱动齿轮 C 之间分别设有超越离合器 D,伞齿轮 B与超越离合器 D的动力输入轴（不具备 超越能力）连接，运输小车的驱动齿轮 C与超越离合器 D的输出轴（具有超越 能力） 连接， 运输小车上设有小车绝对位置编码器， 小车绝对位置编码器包 括小车主编码器和小车冗余编码器， 主控程序通过小车绝对位置编码器来测 量运输小车的位置。 运输小车的 KX侧驱动电机侧以及 RX侧驱动电机侧还分 别设有增量编码器，通过增量编码器来实现运输小车速度的控制 KX侧驱动齿 轮上与 RX侧驱动齿轮上还分别设有水下限位开关，通过水下限位开关来判断 运输小车正常的接力驱动位置， 进行运输小车加减速的控制。
在转运过程中， 以运输小车由燃料厂房侧向反应堆厂房侧运动为例 （由 车上的齿条 F使运输小车向反应堆厂房 RX侧运动，在燃料厂房侧的驱动齿轮 与齿条脱开前， 反应堆厂房侧的驱动齿轮先与齿条完成啮合， 之后接力驱动 齿条， 使运输小车向反应堆厂房继续运动， 直至将运输小车驱动到反应堆厂 房的预定位置后停止运动。 燃料厂房侧驱动齿轮与齿条脱离后， 驱动电动机 停止转动。 图 2示出了基于图 1中一种燃料转运装置的一种燃料转运装置运输小车 接力驱动的控制系统的示意图， 由图中可以看出， 该系统包括分别设置在 KX 侧的控制台 （人机界面 1 ) , 设置在 RX侧的控制台 （人机界面 2 ) , KX侧控 制台通过 KX侧交换机（以太网交换机 11 ) 与 KX侧 PLC控制器 10连接， KX 侧 PLC控制器 10通过 KX侧伺服驱动器 9与 KX侧驱动电机 8连接， PLC控制 器 10通过水下限位开关、 KX侧的小车绝对位置编码器 （小车主编码器 7和 小车冗余编码器 6 ) 以及增量编码器控制运输小车的速度； RX侧控制台通过 RX侧交换机（以太网交换机 12 )与 RX侧 PLC控制器 3连接， RX侧 PLC控制 器 3通过 RX侧伺服驱动器 4与 RX侧驱动电机 5连接、 PLC控制器 3通过水 下限位开关、 RX侧的小车绝对位置编码器 （小车主编码器 1 3和小车冗余编 码器 14 )以及增量编码器控制运输小车的速度； RX侧 PLC控制器 3分别通过 以太网和硬接线方式与 KX侧 PLC控制器 10通信连接。 两侧的 PLC控制器均 通过现场总线方式分别与其伺服驱动器、 小车绝对位置编码器 1 3连接。 图 3和图 4分别示出了基于图 2中运输小车接力驱动控制系统的一种燃 料转运装置运输小车接力驱动的控制方法的流程图， 图 3为运输小车由燃料 厂房侧向反应堆厂房侧转运的流程图， 图 4为运输小车由反应堆厂房侧向燃 料厂房侧转运的流程图。 运输小车由燃料厂房侧向反应堆厂房侧转运时， 该 控制方法包括以下步骤：
( 1 ) 当运输小车由 KX侧向 RX侧转运时， KX侧控制台向 KX侧 PLC控制 器发出启动指令， KX侧 PLC控制器根据接收到的启动指令控制启动 KX侧驱 动电机， 使运输小车向 RX侧运动；
( 2 ) 当运输小车与 RX侧超越离合器的距离达到设定值时， KX侧 PLC控 制器控制运输小车减速；
( 3 )运输小车的驱动齿条与 RX侧驱动齿轮啮合时， KX侧 PLC控制器与 RX侧 PLC控制器分别控制两侧的驱动电机速度，使两侧驱动电机的驱动速度 一致；
( 4 )运输小车的驱动齿条与 KX侧驱动齿轮脱离时， RX侧 PLC控制器控 制 RX侧驱动电机加速完成转运， KX侧 PLC控制器控制 KX侧驱动电机停止。 运输小车由反应堆厂房侧向燃料厂房侧转运时， 该控制方法包括以下步 骤：
1 ) 当运输小车由 RX侧向 KX侧转运时， RX侧控制台向 RX侧 PLC控制 器发出启动指令， RX侧 PLC控制器根据接收到的启动指令控制启动 RX侧驱 动电机， 使运输小车向 KX侧运动；
2 ) 当运输小车与 KX侧超越离合器的距离达到设定值时， RX侧 PLC控制 器控制运输小车减速；
3 )运输小车的驱动齿条与 KX侧驱动齿轮啮合时， RX侧 PLC控制器与 KX 侧 PLC控制器分别控制两侧的驱动电机速度， 使两侧驱动电机的驱动速度一 致；
4 )运输小车的驱动齿条与 RX侧驱动齿轮脱离时， KX侧 PLC控制器控 制 KX侧驱动电机加速完成转运， RX侧 PLC控制器控制 RX侧驱动电机停止。
其中， 上述两种控制方法中， 步骤（ 3 )和步骤 3 ) 中的设定值可以根据 需要进行设置， 本实施方式中的设定值为 300 在运输小车转运的接力驱动的过程中， 两侧的 PLC控制器采用协调控制 , 实现运输小车的速度平稳控制，避免速度不同步带来的齿轮卡齿现象。 其中协调算法的流程示意图如图 5所示：
以 KX向 RX侧运动为例： 在实现整个接力驱动的过程中， KX侧小车首先 在 KX侧驱动电机驱动下高速运行， 当小车绝对位置编码器系统检测到 KX侧 小车距离 RX侧超越离合器一定距离（本实施方式中为 300mm )时， KX侧驱动 电机控制运输小车减速并以低速运行，小车齿条与 RX侧超越离合器所带驱动 齿轮（RX侧驱动齿轮）啮合， 运输小车保持低速运行， 在此过程中， 两侧的 PLC控制器协调 RX、 KX侧电机速度以及力矩参数， 保证两侧电机驱动力矩一 致， 同步运行。 当小车齿条与 KX 侧超越离合器所带齿轮脱离后， RX侧电机 高速驱动转运小车运行。 在网络通信故障的情况下， 由于编码器的信号不能 通过网络传输， 采用硬接线的方式进行通信， PLC 采集齿轮靠近开关和齿条 靠近开关的位置， 全程慢速驱动运输小车， 确保小车能安全到达 KX侧厂房， 保证燃料组件转运安全。 图 6-图 9示出了运输小车由燃料厂房侧向反应堆厂房侧转运的整个过程 示意图， 在转运时， 运输小车首先在 KX侧驱动电机的驱动下， 由驱动齿轮组 件的驱动齿轮驱动小车的齿条， 使运输小车在 KX 侧驱动电机驱动下高速运 行， 当小车编码器系统检测到运输小车与 RX侧超越离合器 300匪的距离时， KX驱动电机减速， 小车低速运行， 当小车齿条与 RX侧超越离合器所带的驱 动齿轮啮合时，如图 6和图 7所示，运输小车由 KX侧驱动电机驱动低速运行， 在此过程中， 两侧的 PLC控制器协调 RX侧与 KX侧驱动电机速度以及力矩参 数， 使两侧的驱动电机同步运行， RX侧驱动齿轮超越完成齿轮齿条啮合， 如 图 8所示， 此时， RX侧驱动齿轮尚未主动旋转。 最后， 当运输小车的齿条与 KX侧超越离合器所带的齿轮脱离后，如图 9所示， RX侧驱动电机高速驱动运 输小车运行， 完成转运， 停止 KX侧驱动电机。
发明的精神和范围。 这样， 倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要 求及其同等技术的范围之内， 则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

权 利 要 求
1. 一种燃料转运装置， 包括运输小车和设置在燃料厂房 KX侧的用于驱 动运输小车的 KX侧驱动齿轮组件，其特征在于： 该装置还包括设置在反应堆 厂房 RX侧的用于驱动运输小车的 RX侧驱动齿轮组件， KX侧驱动齿轮组件的 伞齿轮与驱动齿轮之间以及 RX 侧驱动齿轮组件的伞齿轮与驱动齿轮之间分 别设有超越离合器， 伞齿轮与超越离合器的动力输入轴连接， 驱动齿轮与超 越离合器的输出轴连接， 运输小车上设有小车绝对位置编码器， 运输小车的 KX侧驱动电机侧与 RX侧驱动电机侧还分别设有用于控制运输小车速度的增 量编码器； KX侧驱动齿轮上与 RX侧驱动齿轮上还分别设有用于判断接力驱 动位置的水下限位开关。
2.如权利要求 1所述的一种燃料转运装置， 其特征在于： 所述的小车绝 对位置编码器包括小车主编码器和小车冗余编码器。
3.一种权利要求 1或 2所述的燃料转运装置的运输小车接力驱动的控制 系统， 包括分别设置在 KX侧和 RX侧的控制台， 其特征在于： KX侧控制台通 过 KX侧交换机与 KX侧 PLC控制器连接， KX侧 PLC控制器通过 KX侧伺服驱 动器与 KX侧驱动电机连接、通过水下限位开关、 小车绝对位置编码器和增量 编码器控制运输小车的速度； RX侧控制台通过 RX侧交换机与 RX侧 PLC控制 器连接， RX侧 PLC控制器通过 RX侧伺服驱动器与 RX侧驱动电机连接、 通过 水下限位开关、 RX侧的小车绝对位置编码器和增量编码器控制运输小车的速 度； RX侧 PLC控制器分别通过以太网和硬接线方式与 KX侧 PLC控制器连接。
4.如权利要求 3 所述的一种燃料转运装置运输小车接力驱动的控制系 统， 其特征在于： RX侧 PLC控制器通过现场总线方式与 RX侧伺服驱动器连 接； KX侧 PLC控制器通过现场总线方式 KX侧伺服驱动器连接。
5.如权利要求 4 所述的一种燃料转运装置运输小车接力驱动的控制系 统， 其特征在于： RX侧 PLC控制器通过现场总线方式与 RX侧的小车绝对位 置编码器连接； KX侧 PLC控制器通过现场总线方式与 KX侧的小车绝对位置 编码器连接。
6. 一种权利要求 1 或 2所述的燃料转运装置的运输小车接力驱动的控 制方法， 包括以下步骤：
( 1 ) 当运输小车由 KX侧向 RX侧转运时， KX侧控制台向 KX侧 PLC控制 器发出启动指令， KX侧 PLC控制器根据接收到的启动指令控制启动 KX侧驱 动电机， 使运输小车向 RX侧运动；
( 2 ) 当运输小车与 RX侧超越离合器的距离达到设定值时， KX侧 PLC控 制器控制运输小车减速；
( 3 )运输小车的驱动齿条与 RX侧驱动齿轮啮合时， KX侧 PLC控制器与 RX侧 PLC控制器分别控制两侧的驱动电机速度，使两侧驱动电机的驱动速度 一致；
( 4 )运输小车的驱动齿条与 KX侧驱动齿轮脱离时， RX侧 PLC控制器控 制 RX侧驱动电机加速完成转运， KX侧 PLC控制器控制 KX侧驱动电机停止。
7.如权利要求 6 所述的一种燃料转运装置运输小车接力驱动的控制方 法， 其特征在于： 步骤 （ 3 ) 中， 所述的设定值为 300
8. 一种权利要求 1 或 2所述的燃料转运装置的运输小车接力驱动的控 制方法， 包括以下步骤：
1 ) 当运输小车由 RX侧向 KX侧转运时， RX侧控制台向 RX侧 PLC控制器 发出启动指令， RX侧 PLC控制器根据接收到的启动指令控制启动 RX侧驱动 电机， 使运输小车向 KX侧运动；
2 ) 当运输小车与 KX侧超越离合器的距离达到设定值时， RX侧 PLC控制 器控制运输小车减速；
3 )运输小车的驱动齿条与 KX侧驱动齿轮啮合时， RX侧 PLC控制器与 KX 侧 PLC控制器分别控制两侧的驱动电机速度， 使两侧驱动电机的驱动速度一 致；
4 )运输小车的驱动齿条与 RX侧驱动齿轮脱离时， KX侧 PLC控制器控 制 KX侧驱动电机加速完成转运， RX侧 PLC控制器控制 RX侧驱动电机停止。
9.如权利要求 8 所述的一种燃料转运装置运输小车接力驱动的控制方 法， 其特征在于： 步骤 3 ) 中， 所述的设定值为 300mm
PCT/CN2013/089191 2013-03-29 2013-12-12 燃料转运装置及其运输小车接力驱动的控制系统及方法 Ceased WO2014153988A1 (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1516607.7A GB2526235B (en) 2013-03-29 2013-12-12 Fuel transfer device, transport trolley therefor, and control system and method for relay drive of same
ZA2015/07043A ZA201507043B (en) 2013-03-29 2015-09-22 Fuel transfer device, transport trolley therefor, and control system and method for relay drive of same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310106049.0 2013-03-29
CN201310106049.0A CN103219056B (zh) 2013-03-29 2013-03-29 燃料转运装置及其运输小车接力驱动的控制系统及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014153988A1 true WO2014153988A1 (zh) 2014-10-02

Family

ID=48816763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2013/089191 Ceased WO2014153988A1 (zh) 2013-03-29 2013-12-12 燃料转运装置及其运输小车接力驱动的控制系统及方法

Country Status (6)

Country Link
CN (1) CN103219056B (zh)
AR (1) AR095763A1 (zh)
GB (1) GB2526235B (zh)
MY (1) MY175428A (zh)
WO (1) WO2014153988A1 (zh)
ZA (1) ZA201507043B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109817359A (zh) * 2019-02-01 2019-05-28 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 一种用于聚变裂变包层换料系统的环向小车

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103219056B (zh) * 2013-03-29 2015-12-02 中国核电工程有限公司 燃料转运装置及其运输小车接力驱动的控制系统及方法
CN104464857B (zh) * 2014-11-10 2017-05-17 中国核动力研究设计院 一种主从双向伺服驱动燃料传输驱动装置及传输工艺
CN105810268B (zh) * 2014-12-30 2018-02-13 中核武汉核电运行技术股份有限公司 Rpv超声检测增量式编码信号的位置坐标解算方法
CN104766640B (zh) * 2015-03-05 2017-10-24 中国核电工程有限公司 一种核燃料快速转运装置
CN105928550B (zh) * 2016-04-21 2020-11-17 中国核电工程有限公司 一种用于燃料转运装置轮齿位置检测的装置
CN109147979A (zh) * 2017-06-19 2019-01-04 西安核设备有限公司 一种燃料转运装置小车驱动机构
CN113284641A (zh) * 2021-04-29 2021-08-20 中国核电工程有限公司 一种可实现长行程运行的燃料转运装置
CN115841882A (zh) * 2022-11-11 2023-03-24 三门核电有限公司 一种燃料转运系统载荷及位置信息显示装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4649016A (en) * 1985-10-09 1987-03-10 Westinghouse Electric Corp. Remotely operable fuel transfer system for nuclear reactor
DE4402446A1 (de) * 1993-01-28 1994-08-04 Framatome Sa Laufbahn für einen Wagen zum Transportieren von Kernbrennstoffelementen
CN201408555Y (zh) * 2009-01-22 2010-02-17 中国核电工程有限公司 一种燃料转运装置
CN201584178U (zh) * 2009-12-31 2010-09-15 秦山核电有限公司 高辐射环境下水下输送及操作系统的控制装置
CN102903408A (zh) * 2012-09-26 2013-01-30 中国核电工程有限公司 一种燃料组件和设备悬浮转运系统
CN202754482U (zh) * 2012-04-19 2013-02-27 贵州开磷（集团）有限责任公司 一种摆渡牵引小车
CN103219056A (zh) * 2013-03-29 2013-07-24 中国核电工程有限公司 燃料转运装置及其运输小车接力驱动的控制系统及方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201383352Y (zh) * 2009-04-21 2010-01-13 中国原子能科学研究院 一种燃料组件转运机
CN102097140B (zh) * 2009-12-11 2013-02-13 上海核工程研究设计院 压水堆燃料水下运输小车及倾翻装置
KR101179080B1 (ko) * 2010-11-22 2012-09-03 두산중공업 주식회사 원자력발전소의 연료취급설비 원격제어 시스템
CN102360201B (zh) * 2011-07-14 2014-06-04 中国核电工程有限公司 应用集成运动控制功能plc的核电站装卸料机控制系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4649016A (en) * 1985-10-09 1987-03-10 Westinghouse Electric Corp. Remotely operable fuel transfer system for nuclear reactor
DE4402446A1 (de) * 1993-01-28 1994-08-04 Framatome Sa Laufbahn für einen Wagen zum Transportieren von Kernbrennstoffelementen
CN201408555Y (zh) * 2009-01-22 2010-02-17 中国核电工程有限公司 一种燃料转运装置
CN201584178U (zh) * 2009-12-31 2010-09-15 秦山核电有限公司 高辐射环境下水下输送及操作系统的控制装置
CN202754482U (zh) * 2012-04-19 2013-02-27 贵州开磷（集团）有限责任公司 一种摆渡牵引小车
CN102903408A (zh) * 2012-09-26 2013-01-30 中国核电工程有限公司 一种燃料组件和设备悬浮转运系统
CN103219056A (zh) * 2013-03-29 2013-07-24 中国核电工程有限公司 燃料转运装置及其运输小车接力驱动的控制系统及方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZHANG, JIABIN ET AL.: "MDX60B Drive Inverters Application in the Fuel Transfer System of Nuclear Power Plant.", COMPUTER KNOWLEDGE AND TECHNOLOGY, vol. 8, no. 22, August 2012 (2012-08-01), pages 5463 - 5469 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109817359A (zh) * 2019-02-01 2019-05-28 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 一种用于聚变裂变包层换料系统的环向小车

Also Published As

Publication number Publication date
CN103219056B (zh) 2015-12-02
AR095763A1 (es) 2015-11-11
ZA201507043B (en) 2017-01-25
GB2526235B (en) 2021-11-10
GB2526235A (en) 2015-11-18
CN103219056A (zh) 2013-07-24
GB201516607D0 (en) 2015-11-04
MY175428A (en) 2020-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014153988A1 (zh) 燃料转运装置及其运输小车接力驱动的控制系统及方法
CN103738200B (zh) 一种电动汽车及其驱动系统
JP2013112073A (ja) ハイブリッド自動車の制御装置
CN104354067B (zh) 一种铣齿机构的控制电路及其控制方法
CN104494463A (zh) 一种纯电动汽车转矩控制方法
CN104776214B (zh) 纯电动汽车两挡机械式自动变速器换挡控制系统及其控制方法
CN105313954A (zh) 一种用于线传转向系统的双驱动转向机构
CN202080698U (zh) 精密传输设备自动化控制系统
CN110231799B (zh) 金属板材成形伺服液压机生产线的自动控制系统
JP2012507404A (ja) スクリュープレス用二重加力ラム駆動装置
CN102248432A (zh) 回转工作台双电机驱动消除齿轮传动间隙的装置
CN103786860B (zh) 船舶主机执行机构及其控制方法
CN103122250B (zh) 一种干熄焦提升机电气传动控制系统
CN203350665U (zh) 一种堆垛机定位及控制装置
CN207956018U (zh) 一种船舶主机遥控系统的操作手柄
CN103414405A (zh) 用于桥式启闭机电机力矩均衡的装置及控制方法
CN211497390U (zh) 一种传动系统
CN110421400B (zh) 一种数控机床防撞控制的方法
JP2005099981A5 (zh)
CN209704752U (zh) 一种偏航控制系统
CN206528465U (zh) 一种无人驾驶公交车的制动系统
CN113867253B (zh) 一种电子齿轮同步升降方法
CN204937298U (zh) 一种吸盘式墙面作业机器人四轴同步控制系统
CN208122397U (zh) 装配式建筑用外挂墙板养护仓
CN205009990U (zh) 电动汽车的减速箱

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13880626

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 1516607

Country of ref document: GB

Kind code of ref document: A

Free format text: PCT FILING DATE = 20131212

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1516607.7

Country of ref document: GB

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13880626

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1