用于快堆装卸料提升机吊桶拆装的机械手制造技术

本发明专利技术属于快中子增殖反应堆技术领域，具体涉及一种用于快堆装卸料提升机吊桶拆装的机械手。该机械手由外向内分别为外套管、中套管和内套管三个管状结构部件，其关键在于：外套管的下端为凸出的六爪形状，该爪是内斜面结构；中套管比外套管短，其下端为圆槽状，圆槽的大小恰好能够卡住吊桶的顶部；内套管长度比外套管长，其下端有正六边形柱状体，该正六边形柱状体的大小恰好能够伸入吊桶上端内侧的内正六边形孔。本发明专利技术提供的机械手具有高可靠性、密封性好、能在有强放射性、强腐蚀性、高温的环境下远距离不可视操作等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于快中子增殖反应堆
，具体涉及一种用于快堆装卸料提升机吊 桶拆装的机械手。
技术介绍
快中子增殖反应堆简称快堆，是一种由快中子引发链式裂变反应的堆型，其优点 在于能够将热中子反应堆中很难利用的、且丰度为99. 2%以上的U-238转化为能够利用的 核燃料Pu-239，可以极大地提高核燃料的利用率。快堆内核燃料等组件的取放是由装卸料提升机来实现的。吊桶是装卸料提升机的 一个重要部件，用于盛装进出反应堆的新、乏等各种组件。吊桶垂直于水平面沿装卸料提升 机导轨作平行式上下运动，如图1所示。吊桶不能随装卸料提升机一起安装和拆卸，安装装 卸料提升机时，先将装卸料提升机装好，再向装卸料提升机上安装吊桶；拆卸装卸料提升机 时，则需要先将吊桶拆下，再拆卸装卸料提升机。吊桶是由设置在装卸料提升机上的吊桶卡座约束的，具体约束方式如下1)竖直方向吊桶总体上呈圆筒形结构，上端内侧为内正六边形孔，外侧设有环 形槽，环形槽内置有弹性卡圈。如图4所示，卡座上部呈花瓣形，六个花瓣均勻分布，每个花 瓣内侧有环形卡槽。当吊桶处于约束状态时，弹性卡圈一半在吊桶的环形槽内，一半在卡座 的环形卡槽内，从而实现竖直方向上对吊桶的约束。2)水平方向吊桶环形槽下方有一段是外正六边形结构。卡座下部内侧为内正六 边形结构，其大小恰好与吊桶环形槽下方的外正六边形结构相匹配。当吊桶处于竖直方向 上的约束时，吊桶环形槽下方的外正六边形结构的位置恰好与卡座下部的内正六边形结构 的位置相对应，从而实现对吊桶的水平约束。卡座的六个花瓣与卡座下部内正六边形的六个边位置相对应，吊桶上端内侧的正 六边形与吊桶环形槽下方的正六边形的边角位置相对应。吊桶的拆装采用机械手来实现，这种机械手应当满足以下条件1)快堆内部环境具有强放射性、冷却剂液态金属钠有强腐蚀性、温度高达200°C 以上，因此操作人员不能接近，该机械手需要能够远距离操作；2)快堆内部不可视，并且由于强放射性、强腐蚀性的原因，也很难在其中设置探测 和成像装置，所以机械手只能在黑暗中操作；3)反应堆内部构件数量多、结构复杂，操作空间有限；4)反应堆要求高可靠性，被拆卸的零部件或机械手上的零部件都不允许掉落在堆 内。
技术实现思路
(一)专利技术目的本专利技术目的在于方便、准确、可靠地实现快堆装卸料提升机吊桶的安装与拆除。3(二)技术方案为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案一种用于快堆装卸料提升机吊桶拆装的机械手，由外向内分别为外套管、中套管 和内套管三个管状结构部件，其关键在于外套管的下端为凸出的六爪形状，该爪是内斜面 结构；中套管比外套管短，其下端为圆槽状，圆槽的大小恰好能够卡住吊桶的顶部；内套管 长度比外套管长，其下端有正六边形柱状体，该正六边形柱状体的大小恰好能够伸入吊桶 上端内侧的内正六边形孔。所述外套管、中套管和内套管均采用丝杠、丝母的结构形式，通过转动丝母使作为 丝杠的套管上下运动。所述外套管下部开有外套管键槽，中套管上有卡入外套管键槽的凸块。所述内套管下部开有内套管键槽，中套管上有插入内套管键槽的螺钉。所述内套管下端的正六边形柱状体的六个面与与外套管下端的六个爪的位置相 对应。所述外套管的上端刻有刻度线。所述内套管被向上顶起时，其顶端与中套管顶端拉开间距，露出刻线。(三)有益效果本专利技术提供的机械手具有高可靠性、密封性好、能在有强放射性、强腐蚀性、高温 的环境下远距离不可视操作等优点。附图说明图1为拆装吊桶的示意图，其中1为装卸料提升机，2为用于快堆装卸料提升机吊 桶拆装的机械手，3为吊桶；图2为吊桶上端的俯视图，其中14为吊桶3上部内侧的正六边形孔；图3为吊桶卡座约束吊桶的示意图，其中3为吊桶，4为弹性卡圈，5为卡座图4为图3中卡座的示意图，其中6为环形卡槽，7为花瓣；图5为机械手下端的剖视图，其中8为外套管，9为中套管，10为内套管，11为外套 管下端的爪，12为中套管下端的圆槽，13为内套管下端的正六边形柱状体；图6为机械手三个套管下部连接结构图，其中15为外套管键槽，16为中套管上的 凸块，17为内套管键槽，18为螺钉；图7为图5中外套管下端结构示意图，其中11为爪；图8为图5中中套管下端的示意图，其中12为圆槽；图9为图5中内套管下端的示意图，其中13为正六边形的柱状体；图10为机械手与吊桶的剖面图；图11为机械手拆卸吊桶时的剖面图；图12为内套管下端正六边形的柱状体13进入吊桶的俯视图；图13为图12中内套管10旋转30°后的俯视图。具体实施例方式下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步说明。4一，结构说明本实施例提供一种用于快堆装卸料提升机吊桶拆装的机械手，该机械手通过堆顶 旋塞人孔装入并对装卸料提升机1上的吊桶3进行拆卸和安装操作，如图1所示。所述机 械手2总体上呈细长的管状结构，由外向内分别为外套管8、中套管9和内套管10三个管状 结构部件，如图5所示。外套管8的下端为凸出的六爪形状，所述爪11是内斜面结构，如图 7所示。中套管9比外套管8短，其下端呈圆槽状，如图8所示，圆槽12的大小恰好能够卡 住吊桶3的顶部。中套管9起到从吊桶3上端压紧吊桶3的作用，当中套管9下移碰到吊 桶3时通过操作手柄转动受阻和刻线来提示操作人员。内套管10长度比外套管8长，其下 端有正六边形柱状体13，如图9所示，该正六边形柱状体13的大小恰好能够伸入吊桶3上 端的内正六边形孔14。所述外套管8、中套管9和内套管10均采用丝杠、丝母的结构形式，转动丝母使作 为丝杠的套管上下运动。如图6所示，所述外套管8下部开有外套管键槽15，中套管9上有卡入外套管键槽 15的凸块16，凸块16可以在外套管键槽15内滑动。所述内套管10下部开有内套管键槽 17,中套管9上有插入内套管键槽17的螺钉18，螺钉18可以在内套管键槽17内滑动。因 此，当转动外套管8时，中套管9和内套管10也同时转动。外套管8下端的六个爪11和内套管10下端正六边形柱状体13的六个面相对应。 由于卡座5的六个花瓣7与卡座5下部内正六边形的六个边位置相对应，吊桶3环形槽下 方的正六边形与吊桶3上端内侧的正六边形的边角位置相对应，因此当内套管10下端的正 六边形柱状体13与吊桶3上部内侧的正六边形孔14边角互相对应时，外套管8下端的爪 11与花瓣7上的环形卡槽6相对应。二，操作过程1，吊桶的拆卸A)导向定位外套管8的上端刻有刻度线，操作人员通过该刻度线判断外套管8 是否在反应堆内的准备拆卸的位置上。如图10所示，内套管10最长，在机械手2下移的过 程中，内套管10首先进入吊桶3。此时，如果内套管10下端的正六边形柱状体13与吊桶3 上部的内正六边形孔14的位置不对应，则内套管10会被吊桶3顶起，内套管10顶端与中 套管9顶端拉开一定间距，露出刻线，提示操作人员通过旋转套管使内套管10达到与吊桶 3相对应的位置。如果内套管10下端的正六边形柱状体13与吊桶3上部的正六边形孔14 相对应，则内套管10进入吊桶3并继续向下运动一定距离，直到外套管8的爪11碰到卡座 上的花瓣7，通过操作手柄转动受阻和预先标记的刻线位置来判断外套管8已经到位。此 时，内套管10下端的正六边形柱状体13已经全部通过了吊桶3上部的正六边形孔14，而中 套管9尚未到达吊本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于快堆装卸料提升机吊桶拆装的机械手，由外向内分别为外套管（８）、中套管（９）和内套管（１０）三个管状结构部件，其特征在于：外套管（８）的下端为凸出的六爪形状，所述爪（１１）是内斜面结构；中套管（９）比外套管（８）短，其下端为圆槽状，圆槽（１２）的大小恰好能够卡住吊桶（３）的顶部；内套管（１０）长度比外套管（８）长，其下端有正六边形柱状体（１３），该正六边形柱状体（１３）的大小恰好能够伸入吊桶（３）上端的正六边形孔（１４）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴方，杨孔雳，于团结，靳峰雷，刘兆阳，王明政，金跃庆，孙刚，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]