專利名稱:機械自鎖式燃料組件抓具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于抓取裝置，具體涉及一種機械自鎖式燃料組件抓具。
技術(shù)背景
核電站裝卸料機用于在核電站反應(yīng)堆首次裝料或停堆換料時裝卸燃料組件，在堆芯與轉(zhuǎn)運裝置之間運輸燃料組件。機械自鎖式燃料組件抓具是裝卸料機中的一個重要部件，它處在裝卸料機伸縮套筒的最下端，起著抓取及釋放燃料組件的作用。
對燃料組件的操作需在12米深的水下進行，而燃料組件間的間距僅1mm，并且在燃耗后還有一定的彎曲變形，高度和水平位置都有一定量的變化。因此，要確保安全、可靠、 靈活、準確地操作，正確無誤地抓取燃料組件，抓具的對中性能、抓取功能、結(jié)構(gòu)強度及其自鎖機能都是十分重要的。此外還要求抓具具有抗震性能，在地震期間或誤操作時，燃料組件都不能從抓具中脫鉤。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種操作靈活、安全性能好的機械自鎖式燃料組件抓具。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種機械自鎖式燃料組件抓具，它包括缸體，缸體內(nèi)設(shè)有與之相滑動的滑動套筒，滑動套筒內(nèi)設(shè)有控制套筒，控制套筒的下端外側(cè)設(shè)有凸沿，該凸沿外側(cè)接觸有帶折線邊緣的抓鉤，折線邊緣的凹陷朝向控制套筒，抓鉤通過銷軸設(shè)在抓鉤支架內(nèi)，抓鉤可繞銷軸旋轉(zhuǎn)，折線邊緣使控制套筒相對抓鉤向上運動過程中抓鉤收攏，相對抓鉤向下運動過程中抓鉤張開；抓鉤支架下端設(shè)有導向銷和定位銷；控制套筒的上端與手動螺桿相連，手動螺桿上的螺母與滑動套筒固定連接，手動螺桿的上端與驅(qū)動叉桿相固定，而驅(qū)動叉桿通過銷軸與裝卸料機上的氣缸相連接，缸體的外側(cè)設(shè)有與裝卸料機伸縮套筒相連的夾緊套筒，夾緊套筒的內(nèi)側(cè)設(shè)有聯(lián)鎖板，滑動套筒的外側(cè)設(shè)有另一聯(lián)鎖板，兩聯(lián)鎖板之間的聯(lián)鎖滾柱位于缸體的側(cè)壁內(nèi)。
本發(fā)明正常操作情況下，手動螺桿上的螺母與滑動套筒固定連接，手動螺桿的上端與驅(qū)動叉桿相固定，而驅(qū)動叉桿通過銷軸與裝卸料機上的氣缸相連接，通過氣缸驅(qū)動使控制套筒的上下運動，由于手動螺桿上的螺母與滑動套筒固定連接，手動螺桿的上端與驅(qū)動叉桿相固定，而驅(qū)動叉桿通過銷軸與裝卸料機上的氣缸相連接，因此，控制套筒的上下運動帶動抓鉤開、合。本發(fā)明還具有手動操作功能，氣缸停止時，通過手動螺桿的轉(zhuǎn)動帶動控制套筒上下運動，從而帶動抓鉤的開、合，適用于停電等特殊工況下的卸料操作。氣動和手動結(jié)合，操作靈活方便。此外，夾緊套筒的內(nèi)側(cè)設(shè)有聯(lián)鎖板，滑動套筒的外側(cè)設(shè)有另一聯(lián)鎖板，因此，通過夾緊套筒的上升及下降，使控制套筒的動作處于鎖定及非鎖定狀態(tài)，處于鎖定狀態(tài)時，通過氣缸對抓具的操作是無效的。保證了在燃料組件被抓具抓住并已提起后，氣動操作已失效，從而確保了燃料操作的可靠性。因此，本發(fā)明的顯著優(yōu)點是操作靈活、安全性能好。


圖1為本發(fā)明所提供的機械自鎖式燃料組件抓具結(jié)構(gòu)圖；
圖2為抓鉤處于收攏且鎖定狀態(tài)，而機械自鎖式燃料組件抓具在燃料組件上方時的示意圖；
圖3為抓鉤處于收攏且解鎖狀態(tài)，而機械自鎖式燃料組件抓具在燃料組件定位時的示意圖；
圖4為抓鉤處于張開且解鎖狀態(tài)，而機械自鎖式燃料組件抓具在燃料組件抓緊時的示意圖；
圖5為抓鉤處于張開且鎖定狀態(tài)，而機械自鎖式燃料組件抓具提起燃料組件時的示意圖；
圖中1氣缸，2手動螺桿，3夾緊套筒，4控制套筒，5抓鉤，6燃料組件，7聯(lián)鎖滾柱， 8聯(lián)鎖板，9另一聯(lián)鎖板，10螺母，11驅(qū)動叉桿，12銷軸，13滑動套筒，14缸體，15導向銷，16 銷軸，17抓鉤支架。
具體實施方式
如圖1所示，一種機械自鎖式燃料組件抓具，它包括缸體14，缸體14內(nèi)設(shè)有與之相滑動的滑動套筒13，滑動套筒13內(nèi)設(shè)有控制套筒4，控制套筒4的下端外側(cè)設(shè)有凸沿，該凸沿外側(cè)接觸有帶折線邊緣的抓鉤5，抓鉤5設(shè)在抓鉤支架17內(nèi)，抓鉤5可繞銷軸旋轉(zhuǎn)，折線邊緣使控制套筒4相對抓鉤5向上運動過程中抓鉤5收攏，相對抓鉤5向下運動過程中抓鉤5張開。抓鉤支架17下端設(shè)有2個導向銷15和1個定位銷(圖中未示出)；控制套筒 4的上端與手動螺桿2相連，手動螺桿2上的螺母10通過螺釘與滑動套筒13連接，手動螺桿2的上端與驅(qū)動叉桿11相固定，而驅(qū)動叉桿11通過銷軸12與裝卸料機上的氣缸1相連接，上述各部件經(jīng)過各種方式連接后形成一個整體部件通過氣動回路完成上下運動。抓鉤的向外打開嚙合與向內(nèi)收攏脫開的動作是依靠控制套筒4的上下位移完成的。缸體14的外側(cè)設(shè)有與裝卸料機伸縮套筒相連的夾緊套筒3，夾緊套筒3的內(nèi)側(cè)通過螺釘(圖中未示出)安裝有聯(lián)鎖板8，滑動套筒13的外側(cè)通過螺釘(圖中未示出)安裝有另一聯(lián)鎖板9，兩聯(lián)鎖板之間的聯(lián)鎖滾柱7位于缸體14的側(cè)壁內(nèi)。
本發(fā)明的兩個導向銷15和一個定位銷用于與燃料組件上管座6上的相應(yīng)孔配合， 完成抓具在燃料組件上的定位。四個抓鉤5可與燃料組件上管座四條內(nèi)緣相嚙合或脫開， 完成對燃料組件的抓取或釋放。
控制套筒4的上端與手動螺桿2相連，螺桿上的螺母10通過螺釘與滑動套筒13 連接，手動螺桿的上端與驅(qū)動叉桿11相固定，而驅(qū)動叉桿11通過銷軸12與裝卸料機上的氣缸1相連接，上述各部件經(jīng)過各種方式連接后形成一個整體部件通過氣動回路完成上下運動。抓鉤的向外打開嚙合與向內(nèi)收攏脫開的動作是依靠控制套筒4的上下位移完成的。
聯(lián)鎖板8、另一聯(lián)鎖板9分別通過螺釘固定在夾緊套筒3與滑動套筒13上，聯(lián)鎖滾柱7位于缸體14上，夾于兩個聯(lián)鎖板8、9之間。夾緊套筒3上端與裝卸料機伸縮套筒相連，因此夾緊套筒可通過伸縮套筒進行上升與下降，通過聯(lián)鎖板8、另一聯(lián)鎖板9的作用完成鎖緊與解鎖功能。
本機械自鎖式燃料組件抓具用于抓取及釋放燃料組件6，主要功能包括正常操作情況下，通過控制套筒4的上下運動由氣缸1驅(qū)動帶動抓鉤5開、合。手動操作情況下，通過手動螺桿2的轉(zhuǎn)動帶動控制套筒4上下運動，從而帶動抓鉤5的開、合。機械自鎖功能 通過夾緊套筒3的上升及下降60mm，通過聯(lián)鎖板8、另一聯(lián)鎖板9的作用使控制套筒4的動作處于鎖定及非鎖定狀態(tài)。
圖2至圖5依次示意了本發(fā)明抓取燃料組件6的過程。釋放燃料組件6的過程與抓取的過程相反。
如圖2 自鎖式燃料組件抓具在燃料組件6上方時，控制套筒4處于縮回位置，夾緊套筒3下端與缸體之間形成60mm的間距。氣缸1帶動控制套筒4在上部位置，抓鉤5處于收攏狀態(tài)。此時聯(lián)鎖板8、另一聯(lián)鎖板9與聯(lián)鎖滾柱7所處的相對位置為機械鎖定狀態(tài)， 使氣缸1對控制套筒4的操作失效，抓鉤5的狀態(tài)鎖定。
如圖3 下降自鎖式燃料組件抓具使其在燃料組件上管座上定位，繼續(xù)下降控制套筒4，夾緊套筒3下端落于缸體14上，60mm的間距消失，此時聯(lián)鎖板8、另一聯(lián)鎖板9與聯(lián)鎖滾柱7所處的相對位置使抓鉤5為解鎖狀態(tài)。
如圖4 夾緊套筒3已向下移動60mm，抓鉤5處于解鎖狀態(tài)。此時操作氣缸1驅(qū)動控制套筒4向下移動使抓鉤5張開與燃料組件6上管座內(nèi)緣嚙合而抓住燃料組件6。
如圖5 提升伸縮套筒4使其處于縮回位置，夾緊套筒3下端與缸體之間又形成 60mm間距，此時聯(lián)鎖板8、另一聯(lián)鎖板9與聯(lián)鎖滾注7之間的相對位置使抓鉤5又處于鎖定狀態(tài)。繼續(xù)提升控制套筒4便可提起燃料組件。
在正常情況下，自鎖式燃料組件抓具的動作是由氣缸1驅(qū)動的，控制套筒4上升， 自鎖式燃料組件抓具處于釋放狀態(tài)，控制套筒4下降，自鎖式燃料組件抓具處于抓取狀態(tài)。 在氣缸或氣動回路發(fā)生故障時，通過一專用長桿工具轉(zhuǎn)動手動螺桿2帶動控制套筒4動作， 而使抓鉤5作抓取及釋放動作，操作靈活方便。此外，氣動操作時，抓鉤5的動作必須在夾緊套筒3處于下部位置60mm消失時才可實現(xiàn)。在夾緊套筒3處于上部位置時，自鎖式燃料組件抓具由于聯(lián)鎖滾柱7及聯(lián)鎖板8、另一聯(lián)鎖板9的作用處于鎖定狀態(tài)。此時，通過氣缸 1對自鎖式燃料組件抓具的操作是無效的。即在燃料組件6被自鎖式燃料組件抓具抓住并已提起后，氣動操作已失效，從而確保了燃料操作的可靠性。
權(quán)利要求
1.一種機械自鎖式燃料組件抓具，其特征在于它包括缸體(14)，缸體(14)內(nèi)設(shè)有與之相滑動的滑動套筒(13)，滑動套筒(1 內(nèi)設(shè)有控制套筒G)，控制套筒的下端外側(cè)設(shè)有凸沿，該凸沿外側(cè)接觸有帶折線邊緣的抓鉤(5)，折線邊緣的凹陷朝向控制套筒0)， 抓鉤(5)通過銷軸(16)設(shè)在抓鉤支架(17)內(nèi)，抓鉤(5)可繞銷軸(16)旋轉(zhuǎn)，折線邊緣使控制套筒(4)相對抓鉤(5)向上運動過程中抓鉤( 收攏，相對抓鉤(5)向下運動過程中抓鉤(5)張開；抓鉤支架(17)下端設(shè)有導向銷(15)和定位銷；控制套筒(4)的上端與手動螺桿( 相連，手動螺桿( 上的螺母(10)與滑動套筒(1 固定連接，手動螺桿O)的上端與驅(qū)動叉桿(11)相固定，而驅(qū)動叉桿(11)通過銷軸(1 與裝卸料機上的氣缸(1)相連接，缸體(14)的外側(cè)設(shè)有與裝卸料機伸縮套筒相連的夾緊套筒(3)，夾緊套筒C3)的內(nèi)側(cè)設(shè)有聯(lián)鎖板(8)，滑動套筒(1 的外側(cè)設(shè)有另一聯(lián)鎖板(9)，兩聯(lián)鎖板之間的聯(lián)鎖滾柱(7)位于缸體(14)的側(cè)壁內(nèi)。
2.如權(quán)利要求
1所述的一種機械自鎖式燃料組件抓具，其特征在于所述的導向銷 (15)為2個，所述的定位銷為1個。
專利摘要
本發(fā)明屬于抓取裝置，具體涉及一種機械自鎖式燃料組件抓具。手動螺桿上的螺母與滑動套筒固定連接，手動螺桿的上端與驅(qū)動叉桿相固定，而驅(qū)動叉桿通過銷軸與裝卸料機上的氣缸相連接，通過氣缸驅(qū)動使控制套筒的上下運動，由于手動螺桿上的螺母與滑動套筒固定連接，手動螺桿的上端與驅(qū)動叉桿相固定，而驅(qū)動叉桿通過銷軸與裝卸料機上的氣缸相連接，因此，控制套筒的上下運動帶動抓鉤開、合。通過夾緊套筒的上升及下降，使控制套筒的動作處于鎖定及非鎖定狀態(tài)，處于鎖定狀態(tài)時，通過氣缸對抓具的操作是無效的，從而確保了燃料操作的可靠性。本發(fā)明的顯著優(yōu)點是操作靈活、安全性能好。
文檔編號G21C19/18GKCN101740149SQ200810181000
公開日2011年12月28日 申請日期2008年11月20日
發(fā)明者吳明, 唐興貴, 李均, 郭劍萍 申請人:中國核電工程有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (5),