專利名稱:燃料組件控制棒導(dǎo)向管抽插力檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了燃料組件控制棒導(dǎo)向管抽插力檢測(cè)系統(tǒng)，包括機(jī)座，安裝在機(jī)座上的立柱，安裝在立柱頂部上的X/Y滑臺(tái)，與X/Y滑臺(tái)連接、用于測(cè)量控制棒導(dǎo)向管抽插力大小的測(cè)量單元，以及與X/Y滑臺(tái)連接、可以控制X/Y滑臺(tái)帶動(dòng)測(cè)量單元在X、Y方向上移動(dòng)的電控系統(tǒng)。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理、使用方便、使用方便、質(zhì)量穩(wěn)定，能夠全面滿足對(duì)燃料組件抽插力的檢測(cè)，避免在實(shí)際操作過程中，因?yàn)橐馔舛鴮?dǎo)致組件卡住的現(xiàn)象，造成組件的損壞，節(jié)約成本。
【專利說明】
燃料組件控制棒導(dǎo)向管抽插力檢測(cè)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種燃料組件控制棒導(dǎo)向管抽插力檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]—定數(shù)量的燃料棒按照一定間隔排列并被固定一束，稱為反應(yīng)堆燃料組件。反應(yīng)堆燃料組件主要由上管座、下管座、定位格架、控制棒導(dǎo)向管和燃料棒組成，其中，控制棒導(dǎo)向管的基本功能為:(I)提供結(jié)構(gòu)連續(xù)性；(2)為燃料相關(guān)組件提供插入通道；(3)為反應(yīng)堆緊急停堆時(shí)控制棒下落行程末端提供水力緩沖，防止控制棒下落時(shí)的沖擊過大。
[0003]現(xiàn)有的情況是，控制棒導(dǎo)向管在提供插入通道時(shí)，沒有設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)出其抽插力的大小。而這樣一來，在實(shí)際操作過程中，就可能存在因?yàn)橐馔舛鴮?dǎo)致組件卡住的現(xiàn)象，造成組件的損壞。因此，有必要設(shè)計(jì)一種檢測(cè)控制棒導(dǎo)向管抽插力的專用設(shè)備。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種燃料組件控制棒導(dǎo)向管抽插力檢測(cè)系統(tǒng)，其可以模擬和檢測(cè)出控制棒導(dǎo)向管的抽插力大小，避免組件在插入時(shí)出現(xiàn)卡住的現(xiàn)象。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]燃料組件控制棒導(dǎo)向管抽插力檢測(cè)系統(tǒng)，包括機(jī)座，安裝在機(jī)座上的立柱，安裝在立柱頂部上的X/Y滑臺(tái)，與X/Y滑臺(tái)連接、用于測(cè)量控制棒導(dǎo)向管抽插力大小的測(cè)量單元，安裝在立柱上的模擬堆芯上板，以及與X/Y滑臺(tái)連接、可以控φ?」Χ/Υ滑臺(tái)帶動(dòng)測(cè)量單元在X、Y方向上移動(dòng)的電控系統(tǒng);所述Χ/Υ滑臺(tái)包括安裝在立柱頂部的Y向?qū)к?，底部與Y向?qū)к壔瑒?dòng)連接、頂部設(shè)有X向?qū)к壍囊苿?dòng)拖板，與移動(dòng)拖板連接、用于驅(qū)動(dòng)其順著Y向?qū)к壱苿?dòng)的第一驅(qū)動(dòng)裝置，底部與X向?qū)к壔瑒?dòng)連接的軸承座，以及與軸承座連接、用于驅(qū)動(dòng)其順著X向?qū)к壱苿?dòng)的第二驅(qū)動(dòng)裝置;所述測(cè)量單元安裝在軸承座上;所述電控系統(tǒng)同時(shí)與第一驅(qū)動(dòng)裝置和第二驅(qū)動(dòng)裝置連接。
[0007]所述第一驅(qū)動(dòng)裝置和第二驅(qū)動(dòng)裝置均由一伺服電機(jī)、減速機(jī)和絲桿組成;所述伺服電機(jī)、減速機(jī)和絲桿依次連接;第一驅(qū)動(dòng)裝置的絲桿與移動(dòng)拖板連接，第二驅(qū)動(dòng)裝置的絲桿與軸承座連接;所述電控系統(tǒng)同時(shí)與第一驅(qū)動(dòng)裝置和第二驅(qū)動(dòng)裝置各自的伺服電機(jī)連接。
[0008]所述測(cè)量單元包括均安裝在軸承座上的滾輪組件、滾輪位置補(bǔ)償組件和纜繩導(dǎo)向組件，以及連接在纜繩導(dǎo)向組件底部、并通過纜繩分別與滾輪組件和纜繩導(dǎo)向組件連接的測(cè)量元件組件;所述滾輪組件和滾輪位置補(bǔ)償組件相互連接;所述纜繩導(dǎo)向組件和測(cè)量元件組件均位于立柱一側(cè);所述電控系統(tǒng)與滾輪組件連接，用于控制纜繩在Z向上移動(dòng)，電控系統(tǒng)還與測(cè)量元件組件連接。
[0009]所述滾輪組件包括安裝在軸承座上的帶窄立式座頂絲外球面球軸承，安裝在帶窄立式座頂絲外球面球軸承上的滾輪和用于容納纜繩卷繞的螺旋槽，以及與滾輪連接的電機(jī);所述電控系統(tǒng)與電機(jī)連接。
[0010]所述纜繩導(dǎo)向組件包括與軸承座連接的連接支架，安裝在連接支架上、用于使纜繩水平運(yùn)行的第一定滑輪組，以及安裝在連接支架上、用于使纜繩向下運(yùn)行的第二定滑輪組;所述第二定滑輪位于第一定滑輪后端。
[0011]測(cè)量元件組件包括賽多利斯傳感器、兩個(gè)球鉸接頭、軟鋼絲繩;所述球鉸接頭一個(gè)連接在賽多利斯傳感器一端，并且通過軟鋼絲繩與連接支架底部連接;另一個(gè)球鉸接頭連接在賽多利斯傳感器另一端;所述賽多利斯傳感器同時(shí)與纜繩和電控系統(tǒng)連接。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0013](I)本實(shí)用新型是為燃料組件抽插力檢測(cè)而設(shè)計(jì)的專用設(shè)備，其具有單組燃料組件抽插力的檢測(cè)功能，同時(shí)還具有四組燃料組件抽插力的檢測(cè)功能，能夠全面滿足對(duì)燃料組件抽插力的檢測(cè)。
[0014](2)本實(shí)用新型還設(shè)置了模擬堆芯上板，可以防止堆芯組件發(fā)生傾倒，進(jìn)一步保證了檢測(cè)的準(zhǔn)確性和安全性。
【附圖說明】

[0015]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0016]圖2為本實(shí)用新型中X/Y滑臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型中測(cè)量單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4為本實(shí)用新型中滾輪組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5為本實(shí)用新型中纜繩導(dǎo)向組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖6為本實(shí)用新型中測(cè)量元件組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]其中，附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)的零部件名稱為:
[0022]1-機(jī)座，2-立柱，3-X/Y滑臺(tái)，31-Y向?qū)к墸?20-移動(dòng)拖板，330-X向?qū)к墸?40-第一驅(qū)動(dòng)裝置，350-軸承座，360-第二驅(qū)動(dòng)裝置，4-測(cè)量單元，410-滾輪組件，411-帶窄立式座頂絲外球面球軸承，412-滾輪，413-螺旋槽，414-電機(jī)，420-滾輪位置補(bǔ)償組件，430-纜繩導(dǎo)向組件，431-連接支架，432-第一定滑輪組，433-第二定滑輪組，440-測(cè)量元件組件，441-賽多利斯傳感器，442-球鉸接頭，443-軟鋼絲繩，5-模擬堆芯上板。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0024]如圖1所示，燃料組件控制棒導(dǎo)向管抽插力檢測(cè)系統(tǒng)，包括機(jī)座I，安裝在機(jī)座上的立柱2，安裝在立柱頂部上的X/Y滑臺(tái)3，與X/Y滑臺(tái)連接、用于測(cè)量控制棒導(dǎo)向管抽插力大小的測(cè)量單元4，以及與X/Y滑臺(tái)連接、可以控制X/Y滑臺(tái)帶動(dòng)測(cè)量單元在X、Y方向上移動(dòng)的電控系統(tǒng)。
[0025]所述機(jī)座I采用經(jīng)過2次定性處理的ΗΤ200制作，具有較高的剛性和穩(wěn)定性，減輕震動(dòng)和噪音。底部設(shè)置調(diào)整墊鐵，墊鐵位置分布合理，有效傳遞設(shè)備自重，將設(shè)備自重導(dǎo)致變形降到最低；同時(shí)將設(shè)備中心偏移導(dǎo)致的變形影響降到最小。內(nèi)裝照明燈便于檢查燃料組件與控制棒組件間是否存在間隙。立柱安裝位置設(shè)置凸臺(tái)，便于鏟刮保證精度;燃料組件安裝位置設(shè)置凸臺(tái)，便于鏟刮調(diào)整水平度，凸臺(tái)頂部設(shè)置可換鋼基板。機(jī)座重量約700Kg。
[0026]所述立柱2采用Q235型材和鋼板組焊而成，經(jīng)退火處理，以消除應(yīng)力，提高穩(wěn)定性；采用100 X 100型材組焊，局部加支撐形成桁架結(jié)構(gòu)，降低重心偏移帶來的變形影響；四周用Imm鋼板封閉。底面機(jī)座、頂面絲桿和頂面導(dǎo)軌的安裝位置均焊接加工后約20的安裝塔子。立柱重量約850Kg。
[0027]如圖2所示，所述X/Y滑臺(tái)3包括安裝在立柱頂部的Y向?qū)к?10，底部與Y向?qū)к壔瑒?dòng)連接、頂部設(shè)有X向?qū)к?30的移動(dòng)拖板320，與移動(dòng)拖板連接、用于驅(qū)動(dòng)其順著Y向?qū)к壱苿?dòng)的第一驅(qū)動(dòng)裝置340，底部與X向?qū)к壔瑒?dòng)連接的軸承座350，以及與軸承座連接、用于驅(qū)動(dòng)其順著X向?qū)к壱苿?dòng)的第二驅(qū)動(dòng)裝置360。所述第一驅(qū)動(dòng)裝置340和第二驅(qū)動(dòng)裝置360均由一伺服電機(jī)、減速機(jī)和絲桿組成;所述伺服電機(jī)、減速機(jī)和絲桿依次連接;第一驅(qū)動(dòng)裝置的絲桿與移動(dòng)拖板連接，第二驅(qū)動(dòng)裝置的絲桿與軸承座連接;所述電控系統(tǒng)同時(shí)與第一驅(qū)動(dòng)裝置和第二驅(qū)動(dòng)裝置各自的伺服電機(jī)連接。
[0028]上述部件中，移動(dòng)拖板采用Q235鋼板組焊而成，經(jīng)退火處理，以消除應(yīng)力，提高穩(wěn)定性；導(dǎo)軌安裝板采用獨(dú)立安裝式，改善立柱加工工藝性，軸承座采用經(jīng)過2次定性處理的HT200制作，具有較高的剛性和穩(wěn)定性，減輕震動(dòng)和噪音。導(dǎo)軌名義寬度35，P級(jí)精度;絲桿名義直徑40，導(dǎo)程5，精度等級(jí)C5;伺服電機(jī)配置絕對(duì)式編碼器，無需配置位置開關(guān)，降低設(shè)備頂上的調(diào)整概率;伺服電機(jī)配置抱閘功能，避免失電時(shí)絲桿反轉(zhuǎn)碰傷工件;絲桿與減速機(jī)連接采用德國開天脹緊式彈性聯(lián)軸器，可傳遞額定扭矩60Nm。伺服電機(jī)750W，3000rpm，扭矩2.39Nm，配1:5減速機(jī)<^八滑臺(tái)重量約5001^。
[0029]如圖3所示，所述測(cè)量單元4包括均安裝在軸承座上的滾輪組件410、滾輪位置補(bǔ)償組件420和纜繩導(dǎo)向組件430，以及連接在纜繩導(dǎo)向組件底部、并通過纜繩分別與滾輪組件和纜繩導(dǎo)向組件連接的測(cè)量元件組件440;所述滾輪組件410和滾輪位置補(bǔ)償組件420相互連接;所述纜繩導(dǎo)向組件430和測(cè)量元件組件440均位于立柱一側(cè);所述電控系統(tǒng)與滾輪組件410連接，用于控制纜繩在Z向上移動(dòng)。
[0030]如圖4所示，所述滾輪組件410包括安裝在軸承座上的帶窄立式座頂絲外球面球軸承411 (UCPA205軸徑25)，安裝在帶窄立式座頂絲外球面球軸承上的滾輪412和用于容納纜繩卷繞的螺旋槽413，以及與滾輪連接的電機(jī)414;所述電控系統(tǒng)與電機(jī)414連接。滾輪412末端設(shè)置同步齒形帶(HTD-8M-30)將電機(jī)動(dòng)力傳遞給絲桿迫使絲桿與滾輪同步旋轉(zhuǎn);滾輪旋轉(zhuǎn)采用伺服電機(jī)750W，3000rpm，扭矩2.39Nm，配1:100減速機(jī)。滾輪與減速機(jī)連接采用德國開天脹緊式彈性聯(lián)軸器，可傳遞額定扭矩325Nm;伺服電機(jī)配置絕對(duì)式編碼器，無需配置位置開關(guān)，降低設(shè)備頂上的調(diào)整概率;伺服電機(jī)配置抱閘功能，避免失電時(shí)吊裝物下落。
[0031]所述滾輪位置補(bǔ)償組件420中，滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)通過同步帶傳遞到絲桿螺母上，驅(qū)動(dòng)螺母旋轉(zhuǎn)，由于絲桿固定，不可轉(zhuǎn)動(dòng)，所以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為螺母的直線運(yùn)動(dòng)；由于絲桿導(dǎo)程與滾輪螺距一致，同步帶采用1:1傳動(dòng)，所以螺母平移速度與纜繩和滾輪間的平移速度和方向一致。這樣可以保證纜繩出線相對(duì)位置固定不變，可以簡化纜繩長度補(bǔ)償程序，有利于實(shí)現(xiàn)勻速升降。
[0032]如圖5所示，所述纜繩導(dǎo)向組件430包括與軸承座連接的連接支架431，安裝在連接支架上、用于使纜繩水平運(yùn)行的第一定滑輪組432，以及安裝在連接支架上、用于使纜繩向下運(yùn)行的第二定滑輪組433;所述第二定滑輪位于第一定滑輪后端。經(jīng)過兩次方向調(diào)整，確保纜繩僅在鉛垂方向運(yùn)行。
[0033]如圖6所示，測(cè)量元件組件440包括賽多利斯傳感器441、兩個(gè)球鉸接頭442、軟鋼絲繩443;所述球鉸接頭一個(gè)連接在賽多利斯傳感器441 一端，并且通過軟鋼絲繩與連接支架底部連接；另一個(gè)球鉸接頭連接在賽多利斯傳感器441另一端;所述賽多利斯傳感器441同時(shí)與纜繩和電控系統(tǒng)連接。本實(shí)用新型中，賽多利斯傳感器441量程200Kg，測(cè)量誤差不大于總量程的0.05%;吊鉤可下降約2.5m。賽多利斯傳感器441具有模擬量輸出，由電控系統(tǒng)實(shí)時(shí)讀取并轉(zhuǎn)換進(jìn)行控制和顯示。起吊時(shí)當(dāng)物重超過設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)將不起吊而直接顯示報(bào)警信息。纜繩下部連接快速拆取機(jī)構(gòu)，非測(cè)量時(shí)將測(cè)量元件取下掛在立柱上，測(cè)量時(shí)將測(cè)量元件掛在纜繩下，避免超重?fù)p壞傳感器;快速拆取機(jī)構(gòu)連接尺寸Φ12(球頭內(nèi)徑)X 16(球頭寬度)；測(cè)量元件下端起吊叉頭連接尺寸Μ12 X 15。軟鋼絲繩443最小破斷拉力大于400Kg，使控制棒中心線盡量處于鉛垂?fàn)顟B(tài)，降低重心偏移帶來的測(cè)量誤差。
[0034]如圖1所示，本實(shí)用新型還在立柱2上安裝有模擬堆芯上板5。模擬堆芯上板5通過銷子固定在兩支架上。模擬堆芯上板與組件通過銷子固定，可以防止組件傾倒。
[0035]本實(shí)用新型中的電控系統(tǒng)采用德國倍福(BECKH0FF)控制器、伺服電機(jī)、觸摸屏和工控機(jī)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制，完成整個(gè)裝置在Χ、γ、ζ方向的運(yùn)動(dòng)以及抽插力的檢測(cè)和存儲(chǔ)。
[0036]按照上述實(shí)施例，便可較好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.燃料組件控制棒導(dǎo)向管抽插力檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括機(jī)座(I)，安裝在機(jī)座上的立柱(2)，安裝在立柱頂部上的X/Y滑臺(tái)(3)，與X/Y滑臺(tái)連接、用于測(cè)量控制棒導(dǎo)向管抽插力大小的測(cè)量單元(4)，安裝在立柱(2)上的模擬堆芯上板(5)，以及與X/Y滑臺(tái)連接、可以控制X/Y滑臺(tái)帶動(dòng)測(cè)量單元在X、Y方向上移動(dòng)的電控系統(tǒng);所述X/Y滑臺(tái)(3)包括安裝在立柱頂部的Y向?qū)к?，底部與Y向?qū)к壔瑒?dòng)連接、頂部設(shè)有X向?qū)к壍囊苿?dòng)拖板，與移動(dòng)拖板連接、用于驅(qū)動(dòng)其順著Y向?qū)к壱苿?dòng)的第一驅(qū)動(dòng)裝置，底部與X向?qū)к壔瑒?dòng)連接的軸承座，以及與軸承座連接、用于驅(qū)動(dòng)其順著X向?qū)к壱苿?dòng)的第二驅(qū)動(dòng)裝置;所述測(cè)量單元(4)安裝在軸承座上;所述電控系統(tǒng)同時(shí)與第一驅(qū)動(dòng)裝置和第二驅(qū)動(dòng)裝置連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料組件控制棒導(dǎo)向管抽插力檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置和第二驅(qū)動(dòng)裝置均由一伺服電機(jī)、減速機(jī)和絲桿組成;所述伺服電機(jī)、減速機(jī)和絲桿依次連接;第一驅(qū)動(dòng)裝置的絲桿與移動(dòng)拖板連接，第二驅(qū)動(dòng)裝置的絲桿與軸承座連接；所述電控系統(tǒng)同時(shí)與第一驅(qū)動(dòng)裝置和第二驅(qū)動(dòng)裝置各自的伺服電機(jī)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料組件控制棒導(dǎo)向管抽插力檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)量單元(4)包括均安裝在軸承座上的滾輪組件、滾輪位置補(bǔ)償組件和纜繩導(dǎo)向組件，以及連接在纜繩導(dǎo)向組件底部、并通過纜繩分別與滾輪組件和纜繩導(dǎo)向組件連接的測(cè)量元件組件;所述滾輪組件和滾輪位置補(bǔ)償組件相互連接;所述纜繩導(dǎo)向組件和測(cè)量元件組件均位于立柱一側(cè);所述電控系統(tǒng)與滾輪組件連接，用于控制纜繩在Z向上移動(dòng)，電控系統(tǒng)還與測(cè)量元件組件連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料組件控制棒導(dǎo)向管抽插力檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述滾輪組件包括安裝在軸承座上的帶窄立式座頂絲外球面球軸承，安裝在帶窄立式座頂絲外球面球軸承上的滾輪和用于容納纜繩卷繞的螺旋槽，以及與滾輪連接的電機(jī);所述電控系統(tǒng)與電機(jī)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃料組件控制棒導(dǎo)向管抽插力檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述纜繩導(dǎo)向組件包括與軸承座連接的連接支架，安裝在連接支架上、用于使纜繩水平運(yùn)行的第一定滑輪組，以及安裝在連接支架上、用于使纜繩向下運(yùn)行的第二定滑輪組;所述第二定滑輪位于第一定滑輪后端。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃料組件控制棒導(dǎo)向管抽插力檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，測(cè)量元件組件包括賽多利斯傳感器、兩個(gè)球鉸接頭、軟鋼絲繩;所述球鉸接頭一個(gè)連接在賽多利斯傳感器一端，并且通過軟鋼絲繩與連接支架底部連接；另一個(gè)球鉸接頭連接在賽多利斯傳感器另一端;所述賽多利斯傳感器同時(shí)與纜繩和電控系統(tǒng)連接。
【文檔編號(hào)】G21C17/10GK205722816SQ201620370579
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年4月28日
【發(fā)明人】蔣丹
【申請(qǐng)人】蔣丹