一种导向筒抽插力测试装置及其测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种导向筒抽插力测试装置及其测试方法，包括用于移动控制棒在导向筒内上下抽插的起吊装置、用于搬运控制棒至起吊装置下方对准导向筒的运载小车、用于控制起吊装置和运载小车的控制系统，起吊装置包括与控制系统连接的起吊电机、与起吊电机连接的绳索、设在绳索上并用于卡紧控制棒的连接钩头，绳索上设有用于检测绳索拉力的拉力传感器，拉力传感器与控制系统连接；运载小车包括车体、设在车体下的滚轮，车体上设有用于装载控制棒并将控制棒对准导向筒的通用接口装置，通用接口装置与控制系统连接。本发明专利技术实现了对控制棒和导向筒之间摩擦力的测试和导向筒的导向功能验证，为后续控制棒与导向筒实际使用提供了依据和参考。和参考。和参考。

【技术实现步骤摘要】
一种导向筒抽插力测试装置及其测试方法


[0001]本专利技术涉及核电测试
，尤其是涉及一种导向筒抽插力测试装置及其测试方法。

技术介绍

[0002]核电燃料组件有24根控制棒，其环形阵列布置为一整体，在导向管支承板上固定有60个导向筒孔，在每个导向筒孔内设有导向筒，每根导向筒为直径约0.23m、长度约4m的腔体，在腔体内分布固定着不同间距、同心同等孔径大小的导向板，导向板上所设的孔与24根控制棒同心分布，且能使24根控制棒为一组一次上或下通过，控制棒在燃料反应中插入和提出会控制燃料燃烧的速度，导向筒为控制棒的插入和提出提供了导向通道。在核电上部堆内构件控制棒导向筒安装完成后，需进行功能验证，验证控制棒与导向筒之间的摩擦力和导向功能是否合适。因此，需要研发能对导向筒和控制棒之间的摩擦力大小、导向功能进行验证的测试装置。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于用于解决上述技术问题，提供一种导向筒抽插力测试装置及其测试方法。
[0004]本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案是：一种导向筒抽插力测试装置，包括用于移动控制棒在导向筒内上下抽插的起吊装置、用于搬运控制棒至起吊装置下方对准导向筒的运载小车、用于控制起吊装置和运载小车的控制系统，起吊装置包括与控制系统连接的起吊电机、与起吊电机连接的绳索、设在绳索上并用于卡紧控制棒的连接钩头，绳索上设有用于检测绳索拉力的拉力传感器，拉力传感器与控制系统连接；运载小车包括车体、设在车体下的滚轮，车体上设有用于装载控制棒并将控制棒对准导向筒的通用接口装置，通用接口装置与控制系统连接；将控制棒装入通用接口装置，控制系统控制运载小车运输到导向筒下方，起吊装置上的连接钩头将控制棒卡紧后，控制系统启动起吊电机通过绳索将控制棒吊起进入导向筒，使得控制棒在导向筒内抽插，控制系统根据绳索上拉力传感器检测的绳索拉力验证控制棒与导向筒之间的摩擦力以及导向筒的导向功能是否合适。
[0005]作为优选，通用接口装置包括用于放置控制棒的装载平台和设在装载平台下方并用于移动装载平台的移动机构，移动机构包括X轴丝杠导轨、Y轴丝杠导轨、Z轴旋转直驱，车体内设有导轨电机，X轴丝杠导轨、Y轴丝杠导轨、Z轴旋转直驱与导轨电机连接，导轨电机与控制系统连接，Y轴丝杠导轨、Z轴旋转直驱均设在X轴丝杠导轨上。控制棒通过X轴丝杠导轨、Y轴丝杠导轨在X轴和Y轴方向移动，通过Z轴旋转直驱在Z轴进行旋转，从而进行精准定位，将控制棒对准导向筒。
[0006]作为优选，装载平台上设有用于装载控制棒的装载孔，控制棒外侧设有过渡筒件，过渡筒件插入装载孔内将控制棒固定在装载平台上。
[0007]作为优选，运载小车上设有定位摄像机，定位摄像机包括粗定位摄像机和精定位
摄像机，粗定位摄像机、精定位摄像机均与控制系统连接。
[0008]作为优选，运载小车内设有铅防护层。通过铅防护层的设置，从而保护小车及小车内部结构，防止内部零部件受辐射影响。
[0009]作为优选，连接钩头包括设在绳索上并用于卡紧控制棒的棘爪、用于驱动棘爪的棘爪运动电机，控制系统与棘爪运动电机连接。
[0010]作为优选，车体上设有伺服电机，伺服电机与滚轮通过轴连接，伺服电机与控制系统连接。
[0011]一种导向筒抽插力测试方法，包括以下步骤：步骤一：将控制棒安装到装载孔内，启动粗定位摄相机拍摄周围环境图像，控制系统启动运载小车将控制棒运输到粗定位目标位置；步骤二：关闭粗定位摄像机，启动精定位摄像机拍摄周围环境图像并由控制系统判断控制棒是否在预定位置；若控制棒不在预定位置，则启动轨道电机，控制系统根据精定位摄像机拍摄的周围环境图像，控制轨道电机将装载平台在X轴丝杠导轨和/或Y轴丝杠导轨上移动，和/或在Z轴旋转直驱上旋转，将装载平台进行微调直至控制棒在预定位置；步骤三：启动起吊电机，绳索下降后待连接钩头将控制棒卡紧后，绳索将控制棒吊起进入导向筒，使得控制棒在导向筒内抽插，控制系统根据绳索上拉力传感器检测的绳索拉力验证控制棒与导向筒之间的摩擦力以及导向筒的导向功能是否合适。
[0012]作为优选，所述预定位置为导向筒下方且控制棒与导向筒相对齐的位置。
[0013]作为优选，步骤三还包括以下内容：启动起吊电机，绳索下降穿过导向筒3后，控制系统启动棘爪运动电机，棘爪运动电机带动棘爪将控制棒卡紧，绳索吊起控制棒在导向筒内抽插，拉力传感器将控制棒在导向筒内抽插的拉力测试数值发送给控制系统；起吊电机启动，绳索下降将控制棒放入装载平台上，启动棘爪运转电机，收缩棘爪使得棘爪与控制棒脱钩，提起绳索，完成测试。
[0014]本专利技术具有的有益效果是：1、本专利技术实现了对控制棒和导向筒之间摩擦力的测试和导向筒的导向功能验证，为后续控制棒与导向筒实际使用提供了依据和参考；2、本专利技术通过运载小车的设置，使得运载小车在粗定位摄像机的拍摄下可以初步将控制棒运输至大致位置，在精定位摄像机拍摄下可以准确进行移动，使得控制棒与导向筒可以对准，本专利技术Z轴旋转直驱可实现进行旋转重复定位的精度不低于0.1
°
，轨道电机控制装载平台在X轴丝杠导轨、Y轴丝杠导轨的移动可实现距离小于40mm且移动重复定位精度不大于0.1mm的位移精度；3、本专利技术通过起吊装置的设置，通过棘爪可卡紧控制棒，从而实现在导向筒固定的情况下，控制棒在导向筒内抽插完成摩擦力与导向功能测试。
附图说明
[0015]图1是本专利技术的结构示意图。
[0016]图2是运载小车的主视图。
[0017]图3是运载小车的轴测图。
[0018]图4是通用接口装置结构示意图。
[0019]图5是连接钩头与控制棒连接的主视图。
[0020]图6是图5沿A
‑
A方向的剖视图。
[0021]图7是导向筒的主视图。
[0022]图8是图7沿B
‑
B方向的剖视图。
[0023]图9是连接钩头的结构示意图。
[0024]图中：1、起吊装置，11、绳索，12、连接钩头，121、棘爪，2、运载小车，21、车体，22、滚轮，23、通用接口装置，231、X轴丝杠导轨，232、Y轴丝杠导轨，233、Z轴旋转直驱，234、装载平台，2341、装载孔，24、粗定位摄像机，25、精定位摄像机，3、导向筒，4、控制棒，41、过渡筒件。
实施方式
[0025]以下结合附图和实施方式对本专利技术作进一步的说明。
[0026]如图1
‑
9所示，本专利技术一种导向筒抽插力测试装置，包括用于移动控制棒4在导向筒3内上下抽插的起吊装置1、用于搬运控制棒4至起吊装置1下方对准导向筒3的运载小车2、用于控制起吊装置1和运载小车2的控制系统，起吊装置1包括与控制系统连接的起吊电机、与起吊电机连接的绳索11、设在绳索11上并用于卡紧控制棒4的连接钩头12，绳索11上设有用于检测绳索11拉力的拉力传感器，拉力传感器与控制系统连接；运载小车2包括车体21、设在车体21下的滚轮22，车本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导向筒抽插力测试装置，其特征在于：包括用于移动控制棒（4）在导向筒（3）内上下抽插的起吊装置（1）、用于搬运控制棒（4）至起吊装置（1）下方对准导向筒（3）的运载小车（2）、用于控制起吊装置（1）和运载小车（2）的控制系统，起吊装置（1）包括与控制系统连接的起吊电机、与起吊电机连接的绳索（11）、设在绳索（11）上并用于卡紧控制棒（4）的连接钩头（12），绳索（11）上设有用于检测绳索（11）拉力的拉力传感器，拉力传感器与控制系统连接；运载小车（2）包括车体（21）、设在车体（21）下的滚轮（22），车体（21）上设有用于装载控制棒（4）并将控制棒（4）对准导向筒（3）的通用接口装置（23），通用接口装置（23）与控制系统连接；将控制棒（4）装入通用接口装置（23），控制系统控制运载小车（2）运输到导向筒（3）下方，起吊装置（1）上的连接钩头（12）将控制棒（4）卡紧后，控制系统启动起吊电机通过绳索（11）将控制棒（4）吊起进入导向筒（3），使得控制棒（4）在导向筒（3）内抽插，控制系统根据绳索（11）上拉力传感器检测的绳索（11）拉力验证控制棒（4）与导向筒（3）之间的摩擦力以及导向筒（3）的导向功能是否合适。2.根据权利要求1所述的导向筒抽插力测试装置，其特征在于：通用接口装置（23）包括用于放置控制棒（4）的装载平台（234）和设在装载平台（234）下方并用于移动装载平台（234）的移动机构，移动机构包括X轴丝杠导轨（231）、Y轴丝杠导轨（232）、Z轴旋转直驱（233），车体（21）内设有导轨电机，X轴丝杠导轨（231）、Y轴丝杠导轨（232）、Z轴旋转直驱（233）与导轨电机连接，导轨电机与控制系统连接，Y轴丝杠导轨（232）、Z轴旋转直驱（233）均设在X轴丝杠导轨（231）上。3.根据权利要求2所述的导向筒抽插力测试装置，其特征在于：装载平台（234）上设有用于装载控制棒（4）的装载孔（2341），控制棒（4）外侧设有过渡筒件（41），过渡筒件（41）插入装载孔（2341）内将控制棒（4）固定在装载平台（234）上。4.根据权利要求1所述的导向筒抽插力测试装置，其特征在于：运载小车（2）上设有定位摄像机，定位摄像机包括粗定位摄像机（24）和精定位摄像机（25），粗定位摄像机（24）、精定位摄像机（25）均与控制系统连接。5.根据权利要求1所述的导向筒抽插力测试装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：高建，宋春丽，季威扬，刘柯楠，谢娣，张连顺，范炳忠，张智秀，
申请(专利权)人：杭州东核能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：