專利名稱:用于夾持燃料元件的設(shè)備、相關(guān)夾具以及相關(guān)處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及處理燃料元件的領(lǐng)域。
更具體地，本發(fā)明涉及為了在出現(xiàn)故障時(shí)能提供安全地放下被處理燃料元件的方 案而設(shè)計(jì)的設(shè)備。
背景技術(shù)：
LffR型燃料元件通過夾持燃料元件而處理，待處理元件通常處于初始垂直夾持位置。
在目前的設(shè)計(jì)中，垂直提升系統(tǒng)安裝于供給單元內(nèi)以使得以垂直位置部分地浸沒 于水池中的耗盡燃料元件能被夾持或拾取。在燃料元件被夾持時(shí)，推動(dòng)鏈進(jìn)行垂直提升并 水平地推動(dòng)至剪切單元，耗盡燃料元件在剪切單元中被剪切成段，之后在裝滿酸的稱之為 溶解器的容器中溶解。
這種處理操作必須安全地進(jìn)行并且如果出現(xiàn)任何故障必須一直能將燃料元件在 安全位置放下，尤其是為了將設(shè)施重置回良好狀況。此外，如果出現(xiàn)故障，必須能在無需任 何人為干涉之下進(jìn)行維修，換言之僅通過遠(yuǎn)程操作裝置。
目前已知的用于處理燃料元件的裝備由垂直處理裝備和推動(dòng)系統(tǒng)組成。
目前，還沒有執(zhí)行垂直處理和水平推動(dòng)功能的設(shè)備，但是水平推動(dòng)是剪切燃料所 必須的。
因此，本發(fā)明的目的是公開一種用于處理燃料元件的方案，其執(zhí)行垂直處理和水 平推動(dòng)功能以便安全地移除燃料元件，即使所有或部分處理系統(tǒng)發(fā)生故障。

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明的第一個(gè)方面涉及一種燃料元件夾持設(shè)備，其包括
-具有縱向軸線的主托架；
-結(jié)合至主托架并適合于夾持燃料元件的頭部的夾具；
-具有縱向軸線的次級(jí)托架，其包括安裝裝置。
根據(jù)本發(fā)明，在提升設(shè)備時(shí)和在水平地推動(dòng)設(shè)備時(shí)主托架和次級(jí)托架由傳遞施加 于安裝裝置上的力的裝置彼此結(jié)合，力傳遞裝置可移除地連接于主托架和次級(jí)托架之間， 并且在次級(jí)托架在其安裝處被阻擋時(shí)通過拆卸力傳遞裝置與托架的連接而將主托架和次 級(jí)托架彼此松脫，拆卸通過施加于主托架上的單個(gè)推/拉運(yùn)動(dòng)進(jìn)行，張緊朝著次級(jí)托架實(shí) 施。
本發(fā)明因此在于其公開了一種燃料元件夾持設(shè)備，其執(zhí)行用于在垂直位置中拾取 的燃料元件的處理功能，在水平位置中拾取的燃料元件的推動(dòng)功能(由于托架)，推動(dòng)功能 使得能由所謂的遠(yuǎn)程操縱裝置進(jìn)行遠(yuǎn)程修理(由于托架之間的可能松脫)。
換言之，夾持設(shè)備的托架之間的松脫使得能在垂直或水平位置中出現(xiàn)故障的情況 下釋放拾取的燃料元件，并執(zhí)行維護(hù)操作。[0016]因此，夾持設(shè)備的不同部分之間易于移除的結(jié)合的優(yōu)點(diǎn)在于，其提供了如果出現(xiàn) 故障將負(fù)載(拾取的燃料元件及其支架)在完全安全之下放下的解決方案，并且使得能進(jìn) 行修理操作。所述故障情況是提升或推動(dòng)鏈的阻擋和夾持設(shè)備電能供應(yīng)故障。
本發(fā)明中限定的松脫易于使用托架之間的單個(gè)機(jī)械推/拉運(yùn)動(dòng)來進(jìn)行。因而，如 果出現(xiàn)故障也無需復(fù)雜的裝備來進(jìn)行松脫。
由根據(jù)本發(fā)明的夾持設(shè)備夾持的燃料元件的頭部呈用于BWR型燃料元件的 把手的形式，或者呈用于PWR型燃料元件的具有內(nèi)部凹陷的部分的形式。因而，任何 LffR (BWR+PWR)型燃料元件可由根據(jù)本發(fā)明的夾持設(shè)備夾持。
根據(jù)一個(gè)有利實(shí)施例，主托架和次級(jí)托架之間的再連接在次級(jí)托架在其安裝處被 阻擋時(shí)通過重裝配力傳遞裝置和托架的連接而進(jìn)行，該連接在施加于主托架的單個(gè)推/拉 運(yùn)動(dòng)之后重裝配，該推動(dòng)朝著次級(jí)托架實(shí)施。
有利地，可移除地連接于主托架和次級(jí)托架之間的力傳遞裝置包括
-第一鍵，安裝于主托架上，在水平推動(dòng)期間橫向于縱向軸線傾倒并靠著次級(jí)托架 停止以使得能傳遞施加于安裝裝置上的力，
-第二鍵，安裝于主托架上，在提升期間垂直于縱向軸線樞轉(zhuǎn)并靠著次級(jí)托架停止 以使得能傳遞施加于安裝裝置上的力；其中施加于主托架上的張緊使得第一鍵能傾倒，主 托架能朝著次級(jí)托架相對(duì)運(yùn)動(dòng)并且然后第二鍵樞轉(zhuǎn)，第一傾倒鍵和第二樞轉(zhuǎn)鍵每個(gè)保持處 于與次級(jí)托架不停相接觸的位置。
主托架可包括彼此間柔性連接的兩個(gè)剛性部分，其中
-一個(gè)部分與夾具結(jié)合并且包括電子秤以電氣地測(cè)試施加于支撐夾具的所述剛性 部分上的張緊或壓縮力；
-另一部分包括與次級(jí)托架結(jié)合的所謂頭部托架以及借此在頭部托架和次級(jí)托架 之間執(zhí)行松脫推拉運(yùn)動(dòng)的夾持盤。
根據(jù)一個(gè)變型實(shí)施例，主托架包括
-電動(dòng)馬達(dá)，
-空心軸，其平移地安裝為其一端裝配有與電動(dòng)馬達(dá)相結(jié)合的螺桿/螺母型驅(qū)動(dòng) 器，并且其另一端支撐于夾具夾持臂的部分上，電動(dòng)馬達(dá)的致動(dòng)引起軸在一個(gè)方向上平移 并且同時(shí)通過垂直于軸線地傾倒使夾具夾持臂朝向或遠(yuǎn)離彼此地移動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的夾持設(shè)備有利地包括固定至主托架并布置來形成杠桿臂以使軸平 移并將其與夾具松脫的結(jié)合桿，杠桿臂適合于使得其能由遠(yuǎn)程操縱裝置操作。因而，如果在 電動(dòng)馬達(dá)中出現(xiàn)故障，遠(yuǎn)程操縱裝置能用來松脫夾持燃料元件頭部的夾具并且因而將它們 釋放入例如燃料元件剪切單元。
通常使用或者能用于核燃料回收環(huán)境中的任何遠(yuǎn)程操縱裝置，尤其是待回收耗盡 燃料的剪切單元的輸入側(cè)上的供給和控制單元中，適用于本發(fā)明。
根據(jù)夾持設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例，
-夾具包括夾持臂在其上安裝為自由傾倒并且桿在其上安裝為沿著在臂之間的軸 線自由滑動(dòng)的本體；
-空心軸包括固定于其內(nèi)部的桿，空心軸的桿接觸地支承夾具桿，夾具桿的長度是 如此的以使得在夾具臂相應(yīng)于燃料元件頭部夾持位置的最近或最遠(yuǎn)位置中頭部和夾具桿之間直接接觸。
優(yōu)選地，
-固定于空心軸內(nèi)的桿包括橫向于軸線延伸以形成標(biāo)識(shí)的突起，
-主托架包括第一位置檢測(cè)器，其布置為面對(duì)標(biāo)識(shí)以使得其電氣地檢測(cè)燃料元件 的頭部和夾持桿之間的直接接觸。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利實(shí)施例，
-主托架包括安裝為垂直于縱向軸線傾倒的銷；
-夾具本體包括具有臺(tái)階的壁；
-軸包括固定至其周邊的釋放件；夾具和軸之間的結(jié)合由傾倒銷的釋放件以及通 過傾倒的銷接觸地支承夾具本體中的臺(tái)階而實(shí)現(xiàn)。
將主托架和夾具之間的結(jié)合鎖閉的裝置有利地可由橫向于主體的縱向軸線插入 在夾具本體的壁內(nèi)側(cè)以阻擋一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)平移的銷構(gòu)成，銷設(shè)計(jì)為使得其能由遠(yuǎn)程操 縱裝置移除。因而如后所述，如果出現(xiàn)故障，能通過使用遠(yuǎn)程操縱裝置來移除這個(gè)銷而使夾 具從主托架釋放。
根據(jù)一個(gè)變型實(shí)施例
-空心軸包括橫向于軸線延伸以形成標(biāo)識(shí)的突起，
-主托架包括第一和第二位置檢測(cè)器，其每個(gè)布置為在空心軸的給定平移位置中 面對(duì)標(biāo)識(shí)以電氣地檢測(cè)釋放件的給定平移位置并且因此檢測(cè)銷是否被傾倒。
根據(jù)另一個(gè)有利變型實(shí)施例
-夾具的本體包括橫向于軸線延伸以形成標(biāo)識(shí)的突起，
-主托架包括第三位置檢測(cè)器，其布置為在夾具與主托架結(jié)合時(shí)面對(duì)標(biāo)識(shí)，并且標(biāo) 識(shí)因而電氣地檢測(cè)夾具的存在。
根據(jù)另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種燃料元件處理系統(tǒng)，其包括
-傾倒起重機(jī)，其包括如上所述的夾持設(shè)備的托架安裝于其內(nèi)側(cè)以自由滑動(dòng)的滾 筒，
-處理系統(tǒng)，其包括提升/推動(dòng)系統(tǒng)，其部分固定至如上所述的夾持設(shè)備的次級(jí) 托架的安裝裝置，提升/推動(dòng)系統(tǒng)將夾持設(shè)備朝著傾倒起重機(jī)的滾筒的外側(cè)滾動(dòng)至水平位置。
本發(fā)明還涉及一種夾具，其包括
-具有縱向軸線的本體；
-夾持臂，其安裝于本體上以垂直于縱向軸線自由傾倒并且包括凹陷；
-安裝為沿著縱向軸線在本體內(nèi)自由滑動(dòng)的桿，桿包括布置為橫向于軸線延伸并 且形狀與凹陷的形狀互補(bǔ)的爪的翼片，爪布置為在桿的平移位置嚙合于夾持臂的凹陷中并 且因而在極端打開或閉合位置阻擋夾持臂。
根據(jù)本發(fā)明的夾具的桿在夾持臂的自由端處足夠長以便當(dāng)爪在極端打開或閉合 位置中阻擋臂時(shí)通過直接接觸檢測(cè)待拾取元件的存在。
很明顯，爪的具體類型與待處理燃料元件的類型相關(guān)。
根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及一種用于在處理操作期間出現(xiàn)故障時(shí)處理燃料元件的 方法[0058]-用于夾持燃料元件的設(shè)備的部分安裝至機(jī)械備用處理裝置，
-夾持設(shè)備的安裝至機(jī)械備用裝置的部分使用遠(yuǎn)程操縱裝置從夾持設(shè)備的安裝至 機(jī)械操縱處理裝置的其余部分松脫。
處理操作或者是提升，或者是水平傾倒或水平推動(dòng)。
遠(yuǎn)程操縱裝置的致動(dòng)有利地實(shí)施將夾持設(shè)備的這些部分彼此分開的單個(gè)推/拉 運(yùn)動(dòng)。
因而如上所述，本發(fā)明在于設(shè)計(jì)和形成夾持設(shè)備和相關(guān)夾具和處理裝置，使得
1/正常操作(換言之沒有故障)
-很多類型燃料元件的垂直和水平處理；
-這些燃料元件的夾持；
-檢查拾取的燃料元件的存在；
-根據(jù)待拾取的燃料族選擇和布置各種夾持夾具；
-電氣檢查夾具的存在；
-檢查穿過動(dòng)態(tài)處理鏈的力；
-檢查各種運(yùn)動(dòng)的位置(燃料元件的存在、夾具的存在、檢查夾具銷的兩個(gè)極端位 置，也就是夾具閉合和夾具打開)。
2/降級(jí)模式(換言之如果出現(xiàn)故障)
A/在垂直位置
-將包括夾具和拾取的燃料元件的夾持設(shè)備的部分與操作提升鏈松脫；
-由另一提升裝置夾持包括夾具和拾取的燃料元件的夾持設(shè)備的松脫部分；
-將拾取的燃料元件從夾持設(shè)備的松脫部分釋放并且然后布置于適合的軌道上；
B/在水平位置
-將包括夾具和拾取的燃料元件的夾持設(shè)備的部分與操作推動(dòng)鏈之間松脫；
-將燃料元件推動(dòng)入為了例如切割機(jī)的目的而提供的目標(biāo)位置；
-釋放燃料元件；
C/與位置無關(guān)
-將夾持設(shè)備和處理系統(tǒng)組件放回至配置。


本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將在閱讀參照以下附圖所給出的詳細(xì)描述之后變得清 楚，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的處理系統(tǒng)的概覽圖，其使用根據(jù)本發(fā)明的夾持設(shè)備；
圖IA是根據(jù)本發(fā)明的夾持設(shè)備的圖解截面圖；
圖2是根據(jù)本發(fā)明的夾持設(shè)備的圖解縱向截面圖；
圖2A是從圖2選取的圖解視圖，示出根據(jù)本發(fā)明并且能夾持燃料元件的夾具；
圖3A是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)變型的夾持設(shè)備的一部分的局部縱向截面圖；
圖;3B至3D是圖3A中所示設(shè)備的截面圖；
圖3E是示出根據(jù)本發(fā)明的夾持設(shè)備的一部分的一個(gè)變型實(shí)施例的詳細(xì)透視圖。
具體實(shí)施方式
根據(jù)本發(fā)明的燃料元件處理系統(tǒng)首先包括夾持設(shè)備P。
這個(gè)夾持設(shè)備P包括具有縱向軸線(XX、)的主體1以及次本體2，它們每個(gè)設(shè)置有 滾動(dòng)裝置3比如滾輪，因而形成托架。
術(shù)語主托架和次級(jí)托架在此參照待夾持的燃料元件使用。因而，主托架1，也稱為 抓具，是支撐燃料元件夾持夾具6的托架，而次級(jí)托架2是主托架1和進(jìn)行水平和豎直處理 的推動(dòng)鏈的前部之間的中間托架。這個(gè)前部也被稱為推動(dòng)鏈鼻部。
在根據(jù)本發(fā)明的處理系統(tǒng)S中，次級(jí)托架2由其安裝裝置20安裝至提升和推動(dòng)系 統(tǒng)，提升和推動(dòng)系統(tǒng)由固定至未示出的傾倒起重機(jī)的馬達(dá)4提升(圖1)。
傾倒起重機(jī)能使得夾持設(shè)備P從豎直傾倒至水平。動(dòng)態(tài)處理鏈包括由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)組 件致動(dòng)的推動(dòng)鏈。具有鏈或纜的處理系統(tǒng)用于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的已有設(shè)備中，因?yàn)樘幚韮H僅 是垂直的。
夾持設(shè)備P首先包括通過滾動(dòng)裝置3在傾倒起重機(jī)的U形滾筒5中滾動(dòng)的主體1。
傾倒起重機(jī)的滾筒5首先能通過在水平和豎直位置中支承夾持設(shè)備來引導(dǎo)夾持 設(shè)備P，并且其次能在它們水平傳輸至適當(dāng)?shù)那邢鳈C(jī)期間使拾取的燃料元件滑動(dòng)(圖1A)。
這個(gè)主體1與未示出的燃料元件夾持夾具6相結(jié)合。在提升位置中，因而結(jié)合的 夾具6位于本體1的下部中。
圖2A示出適合與本發(fā)明一起使用的夾具6，其包括以下元件
1、管狀區(qū)塊60，其內(nèi)部形狀適合用來與主體1相結(jié)合；
2、燃料元件夾持臂61，其安裝為相對(duì)于XX’軸線垂直地自由傾倒，每個(gè)臂包括形 成其形狀適合于待處理燃料元件的類型的夾持器610的部分，以及其形狀適合進(jìn)行不同傾 倒運(yùn)動(dòng)(移動(dòng)臂61更靠近或進(jìn)一步隔開)的部分611，如下所述；
3、燃料元件存在檢測(cè)桿62，其組裝為自由地在固定至管狀區(qū)塊60的導(dǎo)向件620中 平移；
4、機(jī)械鎖63，其固定至檢測(cè)桿62，防止夾持器610在首先沒有檢測(cè)到燃料元件時(shí) (夾持操縱)以及其次在燃料元件的處理期間(意外打開——在提升操作期間的間隙修正 期間桿掉落)的任何操縱運(yùn)動(dòng)。在所示實(shí)施例(圖2和2A)中，機(jī)械鎖63由橫向于桿63 固定的爪630組成，爪630在桿62的平移位置中嚙合于形成于夾持器610內(nèi)部的互補(bǔ)形狀 的凹陷6100中。換言之，因而限定的夾具6包括一種完全機(jī)械的系統(tǒng)，其在相應(yīng)于燃料元 件夾持位置的極端打開或閉合位置中通過將爪630嚙合于其臂61內(nèi)而使臂61自鎖。
在圖2所示的實(shí)施例中，還設(shè)置有備用鎖閉系統(tǒng)64，一旦夾具6已經(jīng)與主體1結(jié) 合，其鎖閉所述結(jié)合。如所示，這個(gè)系統(tǒng)由固定至夾具6的支柱64構(gòu)成，支柱布置為與主體 1的縱向軸線XX、垂直且可由遠(yuǎn)程操縱裝置致動(dòng)。
主體1首先包括控制系統(tǒng)以使得能與夾具6相結(jié)合。這個(gè)控制系統(tǒng)由遠(yuǎn)程操縱裝 置手動(dòng)地控制。這個(gè)控制系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)圓柱形空心軸11平移的桿10，釋放系統(tǒng)形成于空心 軸上以使得其類似于凸輪110地起作用，并且這個(gè)軸驅(qū)動(dòng)數(shù)個(gè)銷111旋轉(zhuǎn)。結(jié)合桿10可由 固定至主體1的自鎖設(shè)備100阻擋。圓柱形空心軸11圍繞控制燃料元件夾持臂61的另一 空心軸12。燃料元件存在檢測(cè)系統(tǒng)的桿62插入在這個(gè)空心軸12的一端120中。
在圖2A所示的實(shí)施例中，夾具6的夾持位置相應(yīng)于在平移由銷111阻擋的極端閉合位置中夾具61的臂朝著彼此的相互運(yùn)動(dòng)。這個(gè)位置由機(jī)械標(biāo)記7a電控，機(jī)械標(biāo)記7a由 橫向于軸線延伸并且定位于電氣位置檢測(cè)器8b前面的突起構(gòu)成。另一電氣位置檢測(cè)器8a 在標(biāo)識(shí)7a布置于其前面時(shí)檢測(cè)極端打開位置。
本體1還包括用于燃料元件夾持夾具6的控制系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)包括電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng) 器9，其使用齒輪90和螺桿螺母型減速器91來驅(qū)動(dòng)空心軸12的一端平移。軸12的另一端 以形狀120擴(kuò)寬，通過支承于夾具6的部分611上而能使該運(yùn)動(dòng)得到傳遞。
特征運(yùn)動(dòng)位置和夾具本體的存在借助于分別布置于位置檢測(cè)器8a、8b和8c前面 的機(jī)械標(biāo)識(shí)7a、7b來電控。更精確地，被夾持燃料元件的存在由標(biāo)識(shí)7a和兩個(gè)電氣檢測(cè)器 8a、8b檢測(cè)。夾具6的存在由標(biāo)識(shí)7b和檢測(cè)器8c檢測(cè)，夾具6和燃料元件的位置由標(biāo)識(shí) 7a和兩個(gè)電氣檢測(cè)器8a、8b檢測(cè)。具有齒輪90和螺桿螺母系統(tǒng)91的馬達(dá)9能由遠(yuǎn)程操作 裝置手動(dòng)地拆卸。其通過遠(yuǎn)程操縱連接器電連接至電氣箱13。電氣箱13由未示出的用于 馬達(dá)9的供電設(shè)備支撐。位置檢測(cè)器8、8a、8b包含在電連接至箱13且也由供電設(shè)備支撐 的箱14。電氣箱13是將到達(dá)抓具1、6的各種電連接分組并且通過電纜支撐鏈電連接至傾 倒起重機(jī)的滾筒的箱。
主體1還包括將永久體1的夾持部分6、7、8、9、90、91、10、11、110、111、12和120
連接至中間連接系統(tǒng)16的電子秤15。這個(gè)秤15控制分別在夾持設(shè)備的提升操作和推動(dòng)操 作期間在張緊和壓縮方向上施加的力。這個(gè)秤15通過連接器電連接至由供電設(shè)備支撐的 箱13。在所示實(shí)施例中，秤15可由遠(yuǎn)程操縱裝置拆卸，如同插在連接器中。
中間連接系統(tǒng)16包括將其連接至頭部托架17的緊固件160以及其形狀適合于與 裝配在供給單元上的提升裝置相配合的夾持盤161，待拾取的燃料元件在供給單元中浸沒 于池中。緊固件160為連接至秤150的U形形狀。
緊固件160借助于插入的銷162固定至頭部托架17。這個(gè)銷162適合于使得其能
由遠(yuǎn)程操縱裝置移除。
夾持盤161僅在操縱鏈中出現(xiàn)故障時(shí)使用。
設(shè)備P在傾倒起重機(jī)的滾筒5中的滾動(dòng)操縱將使用盤161(在垂直處理中)致動(dòng)。
夾持設(shè)備還包括設(shè)有滾動(dòng)裝置3并且與主體1的頭部托架17相結(jié)合的次級(jí)托架 2。
這個(gè)次級(jí)托架2包括固定至處理系統(tǒng)的推動(dòng)鏈的安裝裝置20。
托架1和2之間的結(jié)合還通過傳遞在提升設(shè)備時(shí)和在水平推動(dòng)設(shè)備期間施加于安 裝裝置20上的力的力傳遞裝置進(jìn)行。
如所示，力傳遞裝置由兩個(gè)鍵170、171的組件構(gòu)成。
第一鍵170安裝為可橫向于XX、軸線自由地傾倒。銷163將夾持盤161固定至 基部164，基部164在托架17上在部分1640、1641和1642之間滑動(dòng)，其基部1640支撐銷 1643(圖3A和3C)。彈簧1644將由盤161和銷163組成的組件保持于端部停止位置(圖 3A 和 3C)。
第二 T形鍵171安裝為可繞著相對(duì)于軸線垂直的固定至頭部托架17的樞軸 172自由地樞轉(zhuǎn)。
因而，在燃料元件處理系統(tǒng)的正常操作期間，鍵170和171接觸支承由墊2121構(gòu) 成的次級(jí)托架2的前部，以使得[0120]-在提升期間，非樞轉(zhuǎn)鍵171接觸支承次級(jí)托架2的墊2121(參見圖3E中的實(shí)線 中的視圖)，
-在推動(dòng)期間，次級(jí)托架2接觸支承還沒有傾倒的鍵170(圖3A)。
下述杠桿臂系統(tǒng)173也安裝為繞著樞軸172自由地樞轉(zhuǎn)(圖3A至3E)。布置于第 二鍵171下面的這個(gè)杠桿臂系統(tǒng)173通過后述的鎖閉系統(tǒng)174在兩個(gè)角度位置中鎖閉至第 二鍵171。因而，杠桿臂系統(tǒng)173和第二鍵171由鎖174在這兩個(gè)角度位置中旋轉(zhuǎn)固定，但 是在這個(gè)角度位置之間彼此自由地旋轉(zhuǎn)。
次級(jí)托架2包括具有U形橫截面的框架21和基部210。銷211固定于這個(gè)基部 210上。基部210在頂部由蓋板212封閉(圖;3B和3E)。
這個(gè)蓋板212首先包括槽2120，其布置來在頭部托架17和次級(jí)托架2彼此結(jié)合時(shí) 阻擋在框架21內(nèi)位置垂直的杠桿臂系統(tǒng)173(圖;3B和3E)。
槽2120具有在安裝裝置20 —側(cè)閉合并且寬度L比鍵171的T形的底部大的第一 部分2120a和與第一部分2120a連續(xù)的第二部分2120b (圖和3E)。
蓋板212還包括墊2121，其形成布置于槽2120的開口部分2120b的每側(cè)上的突 起。這些墊形成次級(jí)托架2的鍵170和171支承于其上以在彼此結(jié)合的頭部托架17和次 級(jí)托架2之間傳遞力的前部。
因而，如下所述，托架2和樞轉(zhuǎn)鍵171的形狀設(shè)計(jì)為使得在意外或維護(hù)操作的情況 下能僅使用周圍的單元遠(yuǎn)程操縱和提升裝置將推動(dòng)鏈的夾持設(shè)備P的一部分(主托架1) (次級(jí)托架2仍然固定于此)結(jié)合和解脫。
此外，對(duì)于處理系統(tǒng)S的動(dòng)態(tài)提升鏈上的一些維護(hù)操作，盤161的連接臂應(yīng)設(shè)有將 夾持設(shè)備P開口到傾倒起重機(jī)的滾筒5上的導(dǎo)管1610。
在下面描述影響夾持設(shè)備P的處理線的故障情況以及根據(jù)所示實(shí)施例克服該故 障的方案
垂肓位置中提升鏈的阻擋
修理操作如下
a/利用燃料元件定位于其中的單元的處理裝置進(jìn)行在盤161處夾持夾持設(shè)備P及 其負(fù)載(由夾具6夾持的燃料元件)；
b/提升這個(gè)運(yùn)動(dòng)通過壓縮彈簧1644并且因而釋放傾倒鍵170來驅(qū)動(dòng)基部164。 這在頭部托架17和次級(jí)托架2之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)；鍵171然后從其靠著墊2121的角度支 承位置(參見圖3B中的實(shí)線)樞轉(zhuǎn)至其中其能在槽2120a中滑動(dòng)但是不能支承于墊2121 上的另一位置(參見圖3B中的虛線)；
c/降低這個(gè)運(yùn)動(dòng)不使鍵171樞轉(zhuǎn)。鍵171的T形的底部防止旋轉(zhuǎn)，因?yàn)槠湓诓?2120的部分2120b中導(dǎo)向。
d/在按照c/降低之后，設(shè)備P及其負(fù)載(由夾具6夾持的燃料元件)從推動(dòng)鏈釋 放并且可使用單元提升裝置來傳送。
對(duì)于傳送，盤161能通過移除銷163而樞轉(zhuǎn)。在盤161向上平移后，盤161然后繞 著固定至中間連接系統(tǒng)16的軸線旋轉(zhuǎn)。盤161的旋轉(zhuǎn)使得，一旦其已經(jīng)從傾倒起重機(jī)的滾 筒移除，抓具1、16、6就能進(jìn)入平衡位置。
一旦設(shè)備P及其負(fù)載已經(jīng)在安全位置放下，負(fù)載(燃料元件及其被夾持的支架)可通過以下操作從夾持設(shè)備和夾具6釋放
-如果馬達(dá)仍然操作，則電能供應(yīng)至負(fù)載夾持馬達(dá)9；
-或者釋放主體1的夾具6(結(jié)合桿10的致動(dòng))，設(shè)備的提升產(chǎn)生主體1和夾具6 之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)并且這個(gè)運(yùn)動(dòng)將負(fù)載夾持指狀物610移動(dòng)分開并且因而釋放負(fù)載，然后借 助于安全鎖64驅(qū)動(dòng)和釋放夾具6。
水平位置中提升鏈的阻擋
會(huì)出現(xiàn)兩種情況
-允許返回至垂直位置的情形在使用傾倒起重機(jī)傾倒后如上所述進(jìn)行修理；
-不可能返回至垂直位置
*使用推/拉裝置代替單元提升裝置重復(fù)前一部分中所述的操作。在將夾持設(shè)備 P與鏈斷開之后，設(shè)備P及其負(fù)載(由夾具6夾持的燃料元件)被推動(dòng)至安全位置；
*按照上述原理將負(fù)載(燃料元件)與夾具6解脫；
*用其夾具6移除設(shè)備P以便修理。
現(xiàn)在將更詳細(xì)地描述其中主托架1和次級(jí)托架2松脫的步驟b/和c八
首先，注意到所示實(shí)施例(圖3A至3E)中的杠桿臂系統(tǒng)173是由兩對(duì)雙臂173_1、 173-3和173-2、173-4構(gòu)成的單件零件。每對(duì)沿著樞轉(zhuǎn)軸線172布置于不同水平上，一對(duì)中 的兩個(gè)臂173-1、173-3和173-2、173-4相對(duì)于樞轉(zhuǎn)軸線172彼此間大致直徑地相對(duì)，而兩 個(gè)不同對(duì)的兩個(gè)臂173-1、173-2形成大約90°的角度。因而，在沿著軸線172的所示視圖 中，杠桿臂系統(tǒng)173大致呈直角交叉形狀(參見圖3B)。
除了固定到基部210上的銷211，根據(jù)本發(fā)明的次級(jí)托架包括在減小槽2120b的區(qū) 域中固定于蓋板212下面的另一銷213。
頭部托架17朝著次級(jí)托架2的相對(duì)平移(相應(yīng)于被阻擋托架2的向上運(yùn)動(dòng)或被阻 擋托架17的向下運(yùn)動(dòng))首先使得基部164傾倒鍵170。這個(gè)平移然后將一個(gè)杠桿臂173-1 帶入與固定到基部210上的銷211相接觸，銷211然后將固定的鍵171旋轉(zhuǎn)地轉(zhuǎn)動(dòng)1/4圈； 鍵171然后定位為使得其長度平行于平移運(yùn)動(dòng)(參見圖:3B中的虛線中的鍵171)。這個(gè)位 置是認(rèn)可的，因?yàn)殒I171可在擴(kuò)寬槽2120a中自由轉(zhuǎn)動(dòng)。這允許次級(jí)托架2從主托架1松 脫。
然后，通過使頭部托架17與次級(jí)托架2分離的頭部托架17的相對(duì)平移，銷213就 與另一杠桿臂173-2相接觸，杠桿臂173-2定位于與杠桿臂173-1的水平不同的水平處，再 次將臂系統(tǒng)173樞轉(zhuǎn)1/4圈，而不是旋轉(zhuǎn)被阻擋的鍵171。鍵171的底部在槽2120b的區(qū)域 中的旋轉(zhuǎn)被阻擋。
這個(gè)最后的1/4圈旋轉(zhuǎn)將杠桿臂系統(tǒng)173從其初始位置重定位至180°角度位置。 結(jié)果是通過再次接觸支承墊2121的鍵171之間的連接的重裝配而再連接次級(jí)托架2和主 托架1，之前是施加于主托架1上的單個(gè)推/拉運(yùn)動(dòng)
因而總之，下面的操作在圖3A至3E所示的實(shí)施例中進(jìn)行
1/松脫操作朝著被阻擋平移的次級(jí)托架2的背部的張緊運(yùn)動(dòng)將臂173-1接觸支 承銷211，這將鍵171樞轉(zhuǎn)至其角度釋放位置(參見圖:3B中的虛線所示)。向前推動(dòng)運(yùn)動(dòng) 然后將處于與臂173-1不同水平上的臂173-4帶入與銷213接觸，這使得杠桿臂系統(tǒng)組件 173樞轉(zhuǎn)而鍵171不樞轉(zhuǎn)，之前是第二旋轉(zhuǎn)，與由銷211引起的第一旋轉(zhuǎn)在相同方向上同樣的行進(jìn)距離。在第二旋轉(zhuǎn)期間通過鎖閉系統(tǒng)174防止鍵171樞轉(zhuǎn)，這在鍵保持旋轉(zhuǎn)被阻擋 時(shí)(在槽2120b中)杠桿臂系統(tǒng)173能相對(duì)于鍵171旋轉(zhuǎn)。
2/重結(jié)合操作頭部托架17或主托架1組件通過將鍵171插入次級(jí)托架中的槽 2120b中的推動(dòng)運(yùn)動(dòng)將臂173-1、173-3之一再次帶入與銷211接觸并且因而由墊2121將旋 轉(zhuǎn)固定的鍵171再次定位于其阻擋位置。在圖:3B所示實(shí)施例中，由于在松脫期間與銷211 相接觸的臂是臂173-1，在重結(jié)合期間與銷211相接觸的臂是另一臂173-3。
在圖3A所示的實(shí)施例中，鎖174由布置于樞轉(zhuǎn)鍵171和杠桿臂系統(tǒng)173之間的 球/凹陷推動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成。更具體地，球1740裝配于單件零件173中并且在四個(gè)彼此間隔開 90°的角度位置中阻擋于具有形成于鍵171的下部中的互補(bǔ)形狀的凹陷1741中。未示出 的彈簧(包括于球1740中)用來將球1740保持于其凹陷1741中，并且這些球需要施加最 小的力來旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)173而不旋轉(zhuǎn)鍵171。另一彈簧1742將臂系統(tǒng)173保持于槽口中。
在圖2A所示實(shí)施例中，夾具6是其中指狀物610朝著彼此移動(dòng)以拾取燃料元件的 夾具。顯然，其中將臂彼此分離以拾取燃料元件頭部的夾具也在本發(fā)明的范圍內(nèi)，只要其能 與主體相結(jié)合。
根據(jù)本發(fā)明的夾具6，盡管在本發(fā)明的內(nèi)容中示出來夾持燃料元件，但是也能非常 好地用于其中需要將夾具的臂鎖閉到由夾具夾持的元件上的其他應(yīng)用中。
權(quán)利要求
1.一種燃料元件夾持設(shè)備(P)，其包括-具有縱向軸線(ΧΧ 的主托架(1)，-結(jié)合至主托架并適合于夾持燃料元件的頭部的夾具(6)，_具有縱向軸線(ΧΧ 的次級(jí)托架(1)，其包括安裝裝置(20)，在提升設(shè)備時(shí)和在水平 地推動(dòng)設(shè)備時(shí)主托架和次級(jí)托架由傳遞施加于安裝裝置(20)上的力的力傳遞裝置(170， 2 ；171,2121)彼此結(jié)合，力傳遞裝置可移除地連接于主托架和次級(jí)托架之間，當(dāng)次級(jí)托架 在其安裝裝置處被阻擋時(shí)，通過拆卸力傳遞裝置與托架的連接而將主托架和次級(jí)托架彼此 松脫，拆卸通過施加于主托架(1)上的單個(gè)推/拉運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行，張緊朝著次級(jí)托架(2)實(shí) 施。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的夾持設(shè)備(P)，其中當(dāng)次級(jí)托架在其安裝裝置(20)處被阻擋時(shí)， 主托架(1)和次級(jí)托架(2)之間的重結(jié)合通過重裝配力傳遞裝置和托架的連接而進(jìn)行，該 連接在施加于主托架(1)的單個(gè)推/拉運(yùn)動(dòng)之后重裝配，推動(dòng)朝著次級(jí)托架(2)實(shí)施。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2的夾持設(shè)備(P)，其中可移除地連接于主托架和次級(jí)托架之間 的力傳遞裝置(170,2 ；171, 2121)包括_第一鍵(170)，安裝于主托架(1)上，在水平推動(dòng)期間橫向于縱向軸線(ΧΧ 傾倒并 靠著次級(jí)托架(2)停止以使得能傳遞施加于安裝裝置上的力，_第二鍵(171)，安裝于主托架上，在提升期間垂直于縱向軸線(XX、)樞轉(zhuǎn)并靠著次級(jí) 托架停止(2121)以使得能傳遞施加于安裝裝置上的力；其中施加于主托架上的張緊使得 第一鍵(170)能傾倒、主托架能朝著次級(jí)托架相對(duì)運(yùn)動(dòng)并且然后第二鍵樞轉(zhuǎn)，第一傾倒鍵 和第二樞轉(zhuǎn)鍵每個(gè)保持處于與次級(jí)托架不停接觸的位置。
4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求
的夾持設(shè)備(P)，其中主托架包括彼此間柔性連接的兩個(gè)剛 性部分(9，10，11，12 ；16，17)，其中-一個(gè)部分(9，10，11，12)與夾具(6)結(jié)合并且包括電子秤(15)，以電氣地測(cè)試施加于 支撐夾具(6)的所述剛性部分(9，10，11，12)上的張緊或壓縮力；-另一部分(16，17)包括與次級(jí)托架(2)結(jié)合的所謂頭部托架(17)以及借此在頭部托 架(17)和次級(jí)托架(2)之間執(zhí)行松脫推/拉運(yùn)動(dòng)的夾持盤(161)。
5.根據(jù)前述任一權(quán)利要求
的夾持設(shè)備(P)，其中主托架包括_電動(dòng)馬達(dá)(9)，-空心軸(11，12)，其平移地安裝為其一端裝配有與電動(dòng)馬達(dá)相接合的螺桿/螺母型驅(qū) 動(dòng)器(91)，并且其另一端(120)支撐于夾具(6)夾持臂(61)的部分(611)上，電動(dòng)馬達(dá)(9) 的致動(dòng)引起軸(12)在一個(gè)方向上平移并且同時(shí)通過垂直于軸線(ΧΧ 傾倒使夾具(6)的 夾持臂(61)朝向或遠(yuǎn)離彼此地移動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5的夾持設(shè)備，包括固定至主托架(1)并布置來形成杠桿臂以使軸 (11，12)平移并將其與夾具松脫的結(jié)合桿(10)，杠桿臂適合于使得其能由遠(yuǎn)程操縱裝置操 作。
7.根據(jù)權(quán)利要求
5或6的夾持設(shè)備(P)，其中-夾具(6)包括夾持臂(61)在其上安裝為自由傾斜并且桿(62)在其上安裝為沿著軸 線(XX、)在臂(61)之間自由滑動(dòng)的本體(60)，-空心軸(12)包括固定于其內(nèi)部的桿(120)，空心軸的桿(120)接觸地支承夾具桿(62)，夾具桿的長度使得在夾具臂相應(yīng)于燃料元件頭部夾持位置的最近或最遠(yuǎn)位置中頭部 和夾具桿直接接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7的夾持設(shè)備(P)，其中_固定于空心軸(12)內(nèi)的桿包括橫向于軸線(ΧΧ 延伸以形成標(biāo)識(shí)的突起(7a)，_主托架(1)包括第一位置檢測(cè)器(8a)，其布置為面對(duì)標(biāo)識(shí)(7a)以使得其電氣地檢測(cè) 燃料元件的頭部和夾持桿之間的直接接觸。
9.根據(jù)權(quán)利要求
6至8之一的夾持設(shè)備(P)，其中-主托架包括安裝為垂直于縱向軸線(ΧΧ 傾倒的銷(111)；-夾具本體(6)包括具有臺(tái)階(600d)的壁(600)；-軸(12)包括固定至其周邊的釋放件(110)；夾具(6)和軸(12)之間的結(jié)合通過釋放 件(110)傾倒銷(111)以及通過傾倒的銷(111)接觸地支承夾具(6)的本體(60)中的臺(tái) 階(600d)而進(jìn)行。
10.根據(jù)權(quán)利要求
9的夾持設(shè)備(P)，包括，作為用于結(jié)合主體(1)和夾具(6)的鎖閉 裝置，橫向于主體的縱向軸線(ΧΧ 插入在夾具(6)的本體(60)的壁(600)內(nèi)側(cè)以阻擋一 個(gè)(1)相對(duì)于另一個(gè)(6)平移的銷(64)，銷(64)設(shè)計(jì)為使得其能由遠(yuǎn)程操縱裝置移除。
11.根據(jù)權(quán)利要求
9或10的夾持設(shè)備(P)，其中-空心軸(12)包括橫向于軸線(ΧΧ 延伸以形成標(biāo)識(shí)的突起(7a)，_主托架(1)包括第一和第二位置檢測(cè)器(8a，8b)，其每個(gè)布置為在空心軸(12)的給 定平移位置中面對(duì)標(biāo)識(shí)(7a)，以電氣地檢測(cè)釋放件(110)的給定平移位置并且因此檢測(cè)銷 (111)是否被傾倒。
12.根據(jù)權(quán)利要求
11的夾持設(shè)備(P)，其中-夾具(6)的本體(60)包括橫向于軸線(ΧΧ 延伸以形成標(biāo)識(shí)(7b)的突起，_主托架(1)包括第三位置檢測(cè)器(8c)，其布置為在夾具(6)與主托架結(jié)合時(shí)面對(duì)標(biāo) 識(shí)(7b)，并且標(biāo)識(shí)因而電氣地檢測(cè)夾具(6)的存在。
13.一種燃料元件處理系統(tǒng)(S)，其包括_傾倒起重機(jī)，其包括根據(jù)前述權(quán)利要求
之一的夾持設(shè)備(P)的托架(1，17 ；2)安裝于 其中的滾筒(5)，-處理系統(tǒng)，其包括提升鏈，其部分固定至根據(jù)前述權(quán)利要求
之一的夾持設(shè)備(P)的次 級(jí)托架(2)的安裝裝置(20)，提升/推動(dòng)系統(tǒng)將夾持設(shè)備朝著傾倒起重機(jī)的滾筒的外側(cè)滾 動(dòng)至水平位置。
14.一種用于在處理操作期間出現(xiàn)故障時(shí)處理燃料元件的方法-用于夾持燃料元件的夾持設(shè)備的一部分(1，16，17)安裝至機(jī)械備用處理裝置，-夾持設(shè)備的安裝至機(jī)械備用裝置的部分(1，16，17)使用遠(yuǎn)程操縱裝置從夾持設(shè)備的 安裝至機(jī)械操縱處理裝置的其余部分(2，20)松脫。
15.根據(jù)權(quán)利要求
14的處理方法，其中處理操作或者是提升，或者是水平傾倒或水平 推動(dòng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求
14或15的處理方法，其中遠(yuǎn)程操縱裝置的致動(dòng)有利地實(shí)施將夾持設(shè) 備(1，16，17 ；2)的兩個(gè)部分(1，16，17)和(2)彼此分開的單個(gè)推拉運(yùn)動(dòng)。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種燃料元件夾持設(shè)備，其結(jié)構(gòu)能在水平位置中推動(dòng)并且如果出現(xiàn)故障能從處理系統(tǒng)松脫，松脫釋放由燃料元件及其被夾持的支架形成的負(fù)載，并且將它們置于安全情況。本發(fā)明還涉及一種處理系統(tǒng)、在故障的情況下處理燃料元件的方法、以及相關(guān)夾持夾具。
文檔編號(hào)G21C19/18GKCN102138184SQ200980133996
公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2009年9月7日
發(fā)明者P·巴里耶 申請(qǐng)人:阿雷瓦核廢料回收公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan