取棒装置及换棒方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了取棒装置及换棒方法，包括箱体、设于箱体内的动力单元、执行单元，以及与动力单元通讯连接的控制单元；执行单元包括芯杆、夹爪、锁紧管和外套管，芯杆、夹爪和锁紧管设置于外套管内，并可沿外套管的轴向移动；锁紧管套接在芯杆和夹爪上，并可沿所述芯杆的轴向移动，芯杆的两端分别与动力单元和夹爪相连；夹爪远离芯杆的一端设有用于抓取待换燃料棒的棘爪。本发明专利技术取棒装置可以将待换燃料棒从新燃料组件中安全提取出来。新燃料组件中安全提取出来。新燃料组件中安全提取出来。

【技术实现步骤摘要】
取棒装置及换棒方法


[0001]本专利技术涉及核电站的新燃料组件维修
，尤其涉及一种取棒装置及换棒方法。

技术介绍

[0002]目前，核电站为预防新燃料组件可能发生的意外损失，每个机组都存有一定数量的新燃料组件，国内核电站不具备在厂房内进行新燃料组件维修工作的设备及工艺，在新燃料组件维修领域内处于空白状态，当新燃料组件出现缺陷燃料棒时，唯一解决方案是将新燃料组件打包返厂进行重新组装维修，实施该方案不仅过程耗时长、成本高、实施复杂，而且存在燃料组件返厂过程中被二次损坏的风险。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种取棒装置及换棒方法。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种取棒装置，包括箱体、设于所述箱体内的动力单元、执行单元，以及与所述动力单元通讯连接的控制单元；
[0005]所述执行单元包括芯杆、夹爪、锁紧管和外套管，所述芯杆、所述夹爪和所述锁紧管设置于所述外套管内，并可沿所述外套管的轴向移动；所述锁紧管套接在所述芯杆和所述夹爪上，并可沿所述芯杆的轴向移动；所述芯杆的两端分别与所述动力单元和所述夹爪相连；所述夹爪远离所述芯杆的一端设有用于抓取待换燃料棒的棘爪。
[0006]优选地，在本专利技术所述的取棒装置中，所述动力单元包括电机、卷筒和吊绳；所述电机与所述卷筒连接；所述卷筒与所述箱体连接；所述吊绳两端分别与所述卷筒和所述芯杆相连。
[0007]优选地，在本专利技术所述的取棒装置中，所述执行单元还包括配重块，所述配重块套设于所述外套管上，并可沿所述外套管的轴向移动；所述吊绳通过所述配重块与所述芯杆连接。
[0008]优选地，在本专利技术所述的取棒装置中，所述配重块包括环状件以及筋板，所述环状件套设于所述外套管的外周壁上，所述筋板沿所述环状件的径向依次穿过所述环状件和所述外套管；所述筋板的两侧分别与所述吊绳和所述芯杆连接。
[0009]优选地，在本专利技术所述的取棒装置中，所述吊绳的数量至少为两个，所述筋板上设置有第一通孔、至少两个第二通孔和第一螺孔；
[0010]所述第一通孔沿所述外套管的轴向延伸，并靠近所述动力单元设置；所述第一螺孔远离所述动力单元设置，所述第一螺孔用于与所述芯杆连接；所述第一通孔与所述第一螺孔之间留有空隙，至少两个所述第二通孔分别设置于所述空隙的两侧，且所述第二通孔沿垂直于所述外套管的轴向延伸；
[0011]各所述吊绳的一端依次穿过所述第一通孔以及对应的所述第二通孔后并伸出所述筋板外；
[0012]所述配重块还包括压紧盖，所述压紧盖与所述筋板连接，用于压紧各所述吊绳伸出所述筋板的一端。
[0013]优选地，在本专利技术所述的取棒装置中，所述芯杆包括本体部、第一螺纹段、第二螺纹段和第三螺纹段；
[0014]所述第一螺纹段设于所述本体部的一端部并插入所述第一螺孔连接；所述第三螺纹段设于所述本体部的另一端部，并与所述夹爪连接；所述第二螺纹段设于所述第一螺纹段与所述第三螺纹段之间并与所述锁紧管连接。
[0015]优选地，在本专利技术所述的取棒装置中，其特征在于，所述外套管包括至少两条横截面为环装的条形件，至少两条所述条形件围合用于供所述芯杆、所述夹爪和所述锁紧管穿过，相邻的两个条形件之间具有条形通道，所述条形通道沿轴向延伸，所述筋板的两端分别穿过所述条形通道与所述环状件连接。
[0016]优选地，在本专利技术所述的取棒装置中，所述条形件包括内条形段和外条形段，所述外条形段设置于所述内条形段的外周壁上，且与所述内条形段相连接。
[0017]优选地，在本专利技术所述的取棒装置中，所述外套管还包括上端盖、下端盖和至少两个支撑杆；
[0018]所述上端盖与所述外条形段靠近所述动力单元的端部连接并固定至少两条所述外条形段，所述上端盖设有供所述吊绳穿过的中心通孔；
[0019]所述下端盖一侧与所述外条形段远离所述动力单元的端部连接并固定至少两条所述外条形段，所述下端盖另一侧设有供所述待换燃料棒穿过的保护管；
[0020]至少两个所述支撑杆的一端分别与至少两条所述外条形段连接，两个所述支撑杆的另一端分别与所述箱体连接固定。
[0021]优选地，在本专利技术所述的取棒装置中，所述取棒装置还包括力矩传感器和编码器；所述动力单元还包括过导轮；
[0022]所述过导轮设于所述卷筒与所述外套管之间；所述吊绳在所述过导轮上缠绕并伸出后与所述配重块连接；
[0023]所述力矩传感器一端与所述过导轮连接，所述力矩传感器另一端与所述编码器连接。
[0024]优选地，在本专利技术所述的取棒装置中，所述取棒装置还包括限位器；所述限位器与所述控制单元通讯连接，所述限位器部分设于靠近所述配重块的所述箱体内部，所述限位器的限位片的一段伸出所述箱体外并用于与所述配重块正接触，一触发所述限位器动作。
[0025]优选地，在本专利技术所述的取棒装置中，所述控制单元包括用于处理数据和发送控制信号的PLC模块、用于控制所述电机转动方向与转动速率的电机驱动模块、用于设备设置参数、监控和数据处理的工业机、用于建立所述工业机与所述PLC模块间通讯的无线发送模块和无线接收模块、用于显示和修改参数的控制面板、控制所述电机运作的控制器和提供信号无线发射与接收作用的天线；
[0026]所述PLC模块、所述电机驱动模块、所述无线发送模块和所述无线接收模块均设于所述箱体内；所述控制面板和所述天线设于所述箱体外侧；
[0027]所述箱体外侧设有操作器端口；所述操作器连接在所述操作器端口上或所述操作器使用无线连接。
[0028]本专利技术还公开了一种换棒方法，使用上述任一项所述的取棒装置，包括以下步骤：
[0029]S10：使用辅吊将所述取棒装置吊起并对准待换燃料棒的棒位；
[0030]S20：下降所述辅吊主提升，将外套管竖直对准所述待换燃料棒的棒位相对的导向板上的导向孔；
[0031]S30：启动动力单元下降芯杆、夹爪以及锁紧管，当所述锁紧管露出所述外套管的外部并接近所述待换燃料棒端部上方时停止所述动力单元动作；
[0032]S40：旋转所述锁紧管沿所述芯杆朝背离所述棘爪的方向移动，使得所述夹爪的棘爪张开；
[0033]S50：继续启动所述动力单元下降所述芯杆，使得所述棘爪围在所述待换燃料棒的端部外周并停止所述动力单元动作；
[0034]S60：旋转所述锁紧管沿所述芯杆朝靠近棘爪的方向移动，所述棘爪被套入所述锁紧管内并闭合夹持在所述待换燃料棒的端部外周；
[0035]S70：启动所述动力单元上升所述芯杆，所述夹爪带动所述待换燃料棒上升，当所述待换燃料棒完全进入所述外套管内时停止所述动力单元动作；
[0036]S80：提升所述辅吊主提升并将所述取棒装置移动至临时贮存容器孔位上方，将所述待换燃料棒放入所述临时贮存容器内；
[0037]S90：使用所述取棒装置抓取不锈钢替换棒并将所述不锈钢替换棒插回所述待换燃料棒的原棒位中。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种取棒装置，其特征在于，包括箱体(5)、设于所述箱体(5)内的动力单元(1)、执行单元(2)，以及与所述动力单元(1)通讯连接的控制单元(3)；所述执行单元(2)包括芯杆(22)、夹爪(23)、锁紧管(24)和外套管(25)，所述芯杆(22)、所述夹爪(23)和所述锁紧管(24)设置于所述外套管(25)内，并可沿所述外套管(25)的轴向移动；所述锁紧管(24)套接在所述芯杆(22)和所述夹爪(23)上，并可沿所述芯杆(22)的轴向移动；所述芯杆(22)的两端分别与所述动力单元(1)和所述夹爪(23)相连；所述夹爪(23)远离所述芯杆(22)的一端设有用于抓取待换燃料棒(6)的棘爪(231)。2.根据权利要求1所述的取棒装置，其特征在于，所述动力单元(1)包括电机(11)、卷筒(12)和吊绳(13)；所述电机(11)与所述卷筒(12)连接；所述卷筒(12)与所述箱体(5)连接；所述吊绳(13)两端分别与所述卷筒(12)和所述芯杆(22)相连。3.根据权利要求2所述的取棒装置，其特征在于，所述执行单元(2)还包括配重块(21)，所述配重块(21)套设于所述外套管(25)上，并可沿所述外套管(25)的轴向移动；所述吊绳(13)通过所述配重块与所述芯杆(22)连接。4.根据权利要求3所述的取棒装置，其特征在于，所述配重块(21)包括环状件以及筋板(211)，所述环状件套设于所述外套管(25)的外周壁上，所述筋板(211)沿所述环状件的径向依次穿过所述环状件和所述外套管(25)；所述筋板(211)的两侧分别与所述吊绳(13)和所述芯杆(22)连接。5.根据权利要求4所述的取棒装置，其特征在于，所述吊绳(13)的数量至少为两个，所述筋板(211)上设置有第一通孔(212)、至少两个第二通孔(213)和第一螺孔(214)；所述第一通孔(212)沿所述外套管(25)的轴向延伸，并靠近所述动力单元(1)设置；所述第一螺孔(214)远离所述动力单元(1)设置，所述第一螺孔(214)用于与所述芯杆(22)连接；所述第一通孔(212)与所述第一螺孔(214)之间留有空隙，至少两个所述第二通孔(213)分别设置于所述空隙的两侧，且所述第二通孔(213)沿垂直于所述外套管(25)的轴向延伸；各所述吊绳(13)的一端依次穿过所述第一通孔(212)以及对应的所述第二通孔(213)后并伸出所述筋板(211)外；所述配重块(21)还包括压紧盖(216)，所述压紧盖(216)与所述筋板(211)连接，用于压紧各所述吊绳(13)伸出所述筋板(211)的一端。6.根据权利要求5所述的取棒装置，其特征在于，所述芯杆(22)包括本体部(224)、第一螺纹段(221)、第二螺纹段(222)和第三螺纹段(223)；所述第一螺纹段(221)设于所述本体部(224)的一端部并插入所述第一螺孔(214)连接；所述第三螺纹段(223)设于所述本体部(224)的另一端部，并与所述夹爪(23)连接；所述第二螺纹段(222)设于所述第一螺纹段(221)与所述第三螺纹段(223)之间并与所述锁紧管(24)连接。7.根据权利要求4至6任一项所述的取棒装置，其特征在于，所述外套管(25)包括至少两条横截面为环装的条形件，至少两条所述条形件围合用于供所述芯杆、所述夹爪和所述锁紧管穿过，相邻的两个条形件之间具有条形通道，所述条形通道沿轴向延伸，所述筋板(211)的两端分别穿过所述条形通道与所述环状件连接。8.根据权利要求7所述的取棒装置，其特征在于，所述条形件包括内条形段(251)和外条形段(252)，所述外条形段(252)设置于所述内条形段(251)的外周壁上，且与所述内条形
段(251)相连接。9.根据权利要求8所述的取棒装置，其特征在于，所述外套管(25)还包括上端盖(253)、下端盖(254)和至少两个支撑杆(255)；所述上端盖(253)与所述外条形段(252)靠近所述动力单元(1)的端部连接并固定至少两条所述外条形段(252)，所述上端盖(253)设有供所述吊绳(13)穿过的中心通孔；所述下端盖(254)一侧与所述外条形段(252)远离所述动力单元(1)的端部连接并固定至少两条所述外条形段(252)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭子文，乔素凯，陈鹏尹，黄家武，李亮亮，刘平，蒋冬，孙希旺，
申请(专利权)人：中国广核集团有限公司中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：