核反应堆热套管更换装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种核反应堆热套管更换装置及方法，核反应堆热套管更换装置包括支撑平台、支撑筒座、夹紧机构、对位涨套机构、旋拧机构以及激光切割机构；支撑筒座安装在支撑平台上，可随支撑平台移动并对准在热套管下方；夹紧机构安装在支撑筒座的顶部，对准并夹紧喇叭口；对位涨套机构设置在支撑筒座内并穿出夹紧机构；旋拧机构设置在夹紧机构下方，驱动夹紧机构相对支撑筒座旋转；激光切割机构设置在支撑筒座上，对热套管进行切割。本发明专利技术通过将支撑平台、支撑筒座、夹紧机构、对位涨套机构、旋拧机构以及激光切割机构集成为一体，实现在高辐照环境下对旧的热套管的拆除以及新的热套管的安装，解决了高辐照环境下热套管的更换问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
核反应堆热套管更换装置及方法


[0001]本专利技术涉及核反应堆热套管更换
，尤其涉及一种核反应堆热套管更换装置及方法。

技术介绍

[0002]反应堆压力容器热套管主要功能是为控制棒驱动杆提供通道，在机组运行状态下起到导向控制棒驱动杆的作用，在控制棒下落过程中可以增加导流截面积，可以使水快速从底部流向顶部，改善核燃料控制棒落棒时间。正常运行期间，在没有控制棒移动的情况下，热套管起到限制顶盖中的热水向CRDM中流动的作用，在控制棒快速落棒时，热套管可以避免一回路冷却剂对管座产生的热冲击，以保护CRDM管座和管座焊缝。热套管由于长时间流质震动，使得热套管法兰产生磨损，严重将导致热套管脱垂至控制棒导向筒（CRGT）上部形成异物。
[0003]如需更换热套管，需先拆除CRDM耐压壳。图1示出了拆除CRDM耐压壳后热套管和管座（即CRDM管座）在压力容器的顶盖上的剖面结构图，从图1中可以看出，管座中的热套管上部有法兰，下部有喇叭口，下部喇叭口采用螺纹连接后焊接防松的方式连接。为了拆除热套管，需要切割下部喇叭口附近位置。切断后热套管沿CRDM管座从上方抽出，而喇叭口从下方取走。然而，目前尚未有针对上述切割更换的专用设备，同时，反应堆压力容器顶盖内部剂量高，存在高放射性辐射风险，并且内部热套管布置密集，空间狭小，作业环境十分恶劣。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种实现自动化操作的核反应堆热套管更换装置及核反应堆热套管更换方法。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种核反应堆热套管更换装置，包括具有X、Y向移动的支撑平台、支撑筒座、夹紧机构、对位涨套机构、旋拧机构以及激光切割机构；
[0006]所述支撑筒座安装在所述支撑平台上，可随所述支撑平台在X、Y向上移动，对准在热套管下方；所述夹紧机构安装在所述支撑筒座的顶部，用于对准并夹紧热套管下部的喇叭口；所述对位涨套机构设置在所述支撑筒座内并穿出所述夹紧机构，用于穿进热套管；所述旋拧机构设置在所述夹紧机构下方，驱动所述夹紧机构相对所述支撑筒座旋转；所述激光切割机构设置在所述支撑筒座上，用于对热套管进行切割。
[0007]优选地，所述支撑平台包括支撑底板、设置在所述支撑底板上且可相对所述支撑底板在X方向上来回移动的第一平台、设置在所述第一平台上且可相对所述第一平台在Y方向上来回移动的第二平台、连接并驱使所述第一平台来回移动的第一驱动单元、连接并驱动所述第二平台来回移动的第二驱动单元。
[0008]优选地，所述第一驱动单元包括第一电机、第一齿轮和第一齿条；所述第一电机以其输出轴朝向所述第一平台横卧在所述支撑底板上，所述第一齿轮同轴设置在所述第一电
机的输出轴上；所述第一齿条对应所述第一电机设置在所述第一平台的一侧；所述第一齿条与所述第一齿轮相啮合，当所述第一电机启动后，所述第一齿轮随其输出轴旋转，带动与其啮合的第一齿条来回移动，从而带动所述第一平台相对所述支撑平台在X向上来回移动。
[0009]优选地，所述第一平台对应所述第一电机的一侧设有第一连接座，所述第一齿条横跨在所述第一连接座的两侧壁之间，一第一调节螺栓于所述第一齿条下方穿设在所述第一齿条底部的连接块和第一连接座的侧壁之间，并且所述第一调节螺栓上还套设有压缩弹簧，压缩弹簧的两端分别抵接所述连接块和第一连接座的侧壁。
[0010]优选地，所述第二驱动单元包括第二电机、第二齿轮和第二齿条；所述第二电机以其输出轴朝下设置在所述第二平台上，所述第二齿轮同轴设置在所述第二电机的输出轴上；所述第二齿条对应所述第二电机设置在所述第一平台上；所述第二齿轮与所述第二齿条相啮合，当所述第二电机启动后，所述第二齿轮随其输出轴旋转，带动与其啮合的第二齿条来回移动，从而带动所述第二平台相对所述第一平台在Y向上来回移动。
[0011]优选地，所述第一平台设有第二连接座，所述第二齿条平行在所述第二连接座的一侧，所述第二齿条具有一凸块配合在所述第二连接座的两侧壁之间，一第二调节螺栓穿设在所述第二齿条的凸块和第二连接座的侧壁之间，并且所述第二调节螺栓上还套设有压缩弹簧，压缩弹簧的两端分别抵接所述凸块和第二连接座的侧壁。
[0012]优选地，所述支撑平台还包括分别对所述第一平台和第二平台进行锁定的第一安全锁和第二安全锁。
[0013]优选地，所述第一安全锁包括第一锁销、第一锁块以及第一弹簧；所述第一锁销的下端固定在所述支撑底板上，所述第一锁销的上端穿过所述第一平台的锁孔凸出在所述第一平台的表面上；所述第一锁块垂直所述第一锁销的轴向穿设在所述第一锁销的上端，相对所述第一锁销可在其轴向上来回移动，抵接在所述第一平台的表面上或离开所述第一平台的表面；所述第一弹簧轴向设置在所述第一锁销内部，可伸缩抵接所述第一锁块。
[0014]优选地，所述第二安全锁包括第二锁销、第二锁块以及第二弹簧；所述第二锁销的下端固定在所述第一平台上，所述第二锁销的上端穿过所述第二平台的锁孔凸出在所述第二平台的表面上；所述第二锁块垂直所述第二锁销的轴向穿设在所述第二锁销的上端，相对所述第二锁销可在其轴向上来回移动，抵接在所述第二平台的表面上或离开所述第二平台的表面；所述第二弹簧轴向设置在所述第二锁销内部，可伸缩抵接所述第二锁块。
[0015]优选地，所述支撑平台还包括分别测量所述第一平台和第二平台的位移量的位移传感器。
[0016]优选地，所述夹紧机构包括液压卡盘、设置在所述液压卡盘下方的回转油缸；所述回转油缸通过拉杆连接并推动所述液压卡盘的开合，夹紧或松开喇叭口。
[0017]优选地，所述支撑筒座包括固定外筒、配合在所述固定外筒内的活动内筒；
[0018]所述活动内筒的底部通过十字轴与所述固定外筒的侧壁连接，所述活动内筒通过所述十字轴相对所述固定外筒可摆动，调整所述液压卡盘的朝向角度。
[0019]优选地，所述核反应堆热套管更换装置还包括恒力提升机构；
[0020]所述恒力提升机构包括恒力弹簧；所述恒力弹簧的上端通过第一耳座连接在所述活动内筒上端的外表面上，所述恒力弹簧的下端与所述对位涨套机构的下端连接；
[0021]所述活动内筒下端的外表面上设有第二耳座，所述第二耳座通过可开合的挂钩与
所述恒力弹簧的下端连接。
[0022]优选地，所述旋拧机构包括回转台，所述回转台设置在所述液压卡盘下方并与所述液压卡盘相对固定，用于驱动所述液压卡盘旋转。
[0023]优选地，所述对位涨套机构包括外管座、推杆、液压缸以及可开合的涨紧套；
[0024]所述外管座竖向穿设在所述支撑筒座内，所述推杆轴向穿设在所述外管座内，所述液压缸设置在所述外管座下方并与所述推杆连接，驱动所述推杆沿所述外管座轴向来回移动；
[0025]所述推杆的顶部穿出所述外管座，且该顶部外设有导向块，所述外管座的顶部设有与所述导向块轴向相对的锥头，所述涨紧套通过导向斜面配合在所述导向块和锥头的外周；
[0026]所述液压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核反应堆热套管更换装置，其特征在于，包括具有X、Y向移动的支撑平台、支撑筒座、夹紧机构、对位涨套机构、旋拧机构以及激光切割机构；所述支撑筒座安装在所述支撑平台上，可随所述支撑平台在X、Y向上移动，对准在热套管下方；所述夹紧机构安装在所述支撑筒座的顶部，用于对准并夹紧热套管下部的喇叭口；所述对位涨套机构设置在所述支撑筒座内并穿出所述夹紧机构，用于穿进热套管；所述旋拧机构设置在所述夹紧机构下方，驱动所述夹紧机构相对所述支撑筒座旋转；所述激光切割机构设置在所述支撑筒座上，用于对热套管进行切割。2.根据权利要求1所述的核反应堆热套管更换装置，其特征在于，所述支撑平台包括支撑底板、设置在所述支撑底板上且可相对所述支撑底板在X方向上来回移动的第一平台、设置在所述第一平台上且可相对所述第一平台在Y方向上来回移动的第二平台、连接并驱使所述第一平台来回移动的第一驱动单元、连接并驱动所述第二平台来回移动的第二驱动单元。3.根据权利要求2所述的核反应堆热套管更换装置，其特征在于，所述第一驱动单元包括第一电机、第一齿轮和第一齿条；所述第一电机以其输出轴朝向所述第一平台横卧在所述支撑底板上，所述第一齿轮同轴设置在所述第一电机的输出轴上；所述第一齿条对应所述第一电机设置在所述第一平台的一侧；所述第一齿条与所述第一齿轮相啮合，当所述第一电机启动后，所述第一齿轮随其输出轴旋转，带动与其啮合的第一齿条来回移动，从而带动所述第一平台相对所述支撑平台在X向上来回移动。4.根据权利要求3所述的核反应堆热套管更换装置，其特征在于，所述第一平台对应所述第一电机的一侧设有第一连接座，所述第一齿条横跨在所述第一连接座的两侧壁之间，一第一调节螺栓于所述第一齿条下方穿设在所述第一齿条底部的连接块和第一连接座的侧壁之间，并且所述第一调节螺栓上还套设有压缩弹簧，压缩弹簧的两端分别抵接所述连接块和第一连接座的侧壁。5.根据权利要求2所述的核反应堆热套管更换装置，其特征在于，所述第二驱动单元包括第二电机、第二齿轮和第二齿条；所述第二电机以其输出轴朝下设置在所述第二平台上，所述第二齿轮同轴设置在所述第二电机的输出轴上；所述第二齿条对应所述第二电机设置在所述第一平台上；所述第二齿轮与所述第二齿条相啮合，当所述第二电机启动后，所述第二齿轮随其输出轴旋转，带动与其啮合的第二齿条来回移动，从而带动所述第二平台相对所述第一平台在Y向上来回移动。6.根据权利要求5所述的核反应堆热套管更换装置，其特征在于，所述第一平台设有第二连接座，所述第二齿条平行在所述第二连接座的一侧，所述第二齿条具有一凸块配合在所述第二连接座的两侧壁之间，一第二调节螺栓穿设在所述第二齿条的凸块和第二连接座的侧壁之间，并且所述第二调节螺栓上还套设有压缩弹簧，压缩弹簧的两端分别抵接所述凸块和第二连接座的侧壁。7.根据权利要求2所述的核反应堆热套管更换装置，其特征在于，所述支撑平台还包括分别对所述第一平台和第二平台进行锁定的第一安全锁和第二安全锁；所述第一安全锁包括第一锁销、第一锁块以及第一弹簧；所述第一锁销的下端固定在所述支撑底板上，所述第一锁销的上端穿过所述第一平台的锁孔凸出在所述第一平台的表面上；所述第一锁块垂直所述第一锁销的轴向穿设在所述第一锁销的上端，相对所述第一
锁销可在其轴向上来回移动，抵接在所述第一平台的表面上或离开所述第一平台的表面；所述第一弹簧轴向设置在所述第一锁销内部，可伸缩抵接所述第一锁块；所述第二安全锁包括第二锁销、第二锁块以及第二弹簧；所述第二锁销的下端固定在所述第一平台上，所述第二锁销的上端穿过所述第二平台的锁孔凸出在所述第二平台的表面上；所述第二锁块垂直所述第二锁销的轴向穿设在所述第二锁销的上端，相对所述第二锁销可在其轴向上来回移动，抵接在所述第二平台的表面上或离开所述第二平台的表面；所述第二弹簧轴向设置在所述第二锁销内部，可伸缩抵接所述第二锁块。8.根据权利要求2所述的核反应堆热套管更换装置，其特征在于，所述支撑平台还包括分别测量所述第一平台和第二平台的位移量的位移传感器。9.根据权利要求1所述的核反应堆热套管更换装置，其特征在于，所述夹紧机构包括液压卡盘、设置在所述液压卡盘下方的回转油缸；所述回转油缸通过拉杆连接并推动所述液压卡盘的开合，夹紧或松开喇叭口。10.根据权利要求9所述的核反应堆热套管更换装置，其特征在于，所述支撑筒座包括固定外筒、配合在所述固定外筒内的活动内筒；所述活动内筒的底部通过十字轴与所述固定外筒的侧壁连接，所述活动内筒通过所述十字轴相对所述固定外筒可摆动，调整所述液压卡盘的朝向角度。11.根据权利要求10所述的核反应堆热套管更换装置，其特征在于，所述核反应堆热套管更换装置还包括恒力提升机构；所述恒力提升机构包括恒力弹簧；所述恒力弹簧的上端通过第一耳座连接在所述活动内筒上端的外表面上，所述恒力弹簧的下端与所述对位涨套机构的下端连接；所述活动内筒下端的外表面上设有第二耳座，所述第二耳座通过可开合的挂钩与所述恒力弹簧的下端连接。12.根据权利要求9所述的核反应堆热套管更换装置，其特征在于，所述旋拧机构包括回转台，所述回转台设置在所述液压卡盘下方并与所述液压卡盘相对固定，用于驱动所述液压卡盘旋转。13.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁军，余冰，张红，张美玲，刘治，王兆军，谭毅，陈嘉杰，丁慧民，毛冰滟，王超，吴玉，胡建强，
申请(专利权)人：广东核电合营有限公司中广核核电运营有限公司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：