[實用新型]一種核燃料組件芯塊裝管裝置

有效

• 申請號: 201920996431.6
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN210271808U
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 錢烽;王革;唐榮聯;汪華平;王燭光
• 申請（專利權）人: 中機中聯工程有限公司
• 主分類號: G21C21/02
• 分類號: G21C21/02
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 陰知見

本實用新型核電站用核燃料元件制造技術領域，涉及一種核燃料組件芯塊裝管裝置，包括用于放置燃料棒的機架、分別位于機架左側和右側的燃料棒氣囊夾持裝置和燃料棒推送機械手裝置，燃料棒推送機械手裝置外側設置有與機架相匹配的操作臺，操作臺上安裝有用于放置芯塊的料盤，操作臺外側固定安裝有用于推送芯塊的推頭裝置，推頭裝置包括推頭和推頭升降裝置，燃料棒氣囊夾持裝置包括升降壓緊氣缸和用于夾持燃料棒一端的第一夾持氣囊，燃料棒推送機械手裝置包括推料氣缸、托輥和用于夾持燃料棒另一端的第二夾持氣囊，改變了人工推送的工作原理，通過精密伺服驅動、自動化機械互鎖、引入數字化系統，提高了核燃料組件芯塊裝管的穩定性。

技術領域

本實用新型屬于核電站用核燃料元件制造技術領域，涉及一種核燃料組件芯塊裝管裝置。

背景技術

核電作為低碳能源，是清潔能源的重要組成部分，我國十三五規劃將大力發展核能，預計每年將新建6～8座核電站，屆時我國核電運行和在建裝機將達到8800萬千瓦。核燃料組件是核電機組堆芯的核心部件，其質量可靠性直接關系到核電站的安全和壽命。

核燃料組件制作工藝復雜，安全可靠性要求高，在其生產制造完成后，必須對其質量進行有效檢測，其中的芯塊推料裝管是一道關鍵工序，其芯塊裝管的先進與否與可靠性高低，直接關系到核燃料組件本身質量的可靠性。

同時該裝備涉及危險品操作，應盡量采用自動化方法來完成。

由于我國核電工業發展較晚，目前國內尚無類似設備，普遍采用人工推送或者花費高額外匯從國外進口，有如下缺點：

①由于核燃料芯塊屬于危險品，人工推送存在職業健康安全風險。

②由于核燃料組件對芯塊裝管數量有嚴格要求，人工推送存在普遍的容易漏推或多推，對產品質量造成影響。

③人工推送力量不便掌控，容易造成推送力道過大，對燃料棒空管造成損害，或者使芯塊參數造成不必要的磨損，直接影響產品質量，增加了環境污染。

④采用國外進口設備，使得關鍵裝備技術一直掌握在別人手上，不利于我過核電戰略的發展。

隨著我國現代化工業的蓬勃興起，生產節拍也不斷提升，對生產效率、人力耗費、環境的要求越來越高，上述現有方式已經不能適應目前的發展形勢。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型為了解決現有技術中核燃料組件芯塊裝管過程中存在的上述問題，提供一種核燃料組件芯塊裝管裝置。

為達到上述目的，本實用新型提供一種核燃料組件芯塊裝管裝置，包括用于放置燃料棒的機架、分別位于機架左側和右側的燃料棒氣囊夾持裝置和燃料棒推送機械手裝置，燃料棒推送機械手裝置外側設置有與機架相匹配的操作臺，操作臺上安裝有用于放置芯塊的料盤，操作臺外側固定安裝有用于推送芯塊的推頭裝置，所述推頭裝置包括推頭和推頭升降裝置，所述燃料棒氣囊夾持裝置包括升降壓緊氣缸和用于夾持燃料棒一端的第一夾持氣囊，所述燃料棒推送機械手裝置包括推料氣缸、托輥和用于夾持燃料棒另一端的第二夾持氣囊。

進一步，推頭裝置上電連接有推料雙軸伺服驅動系統，所述推料雙軸伺服驅動系統包含料塊伺服推送驅動裝置、換位伺服驅動裝置和芯塊導向裝置，通過料塊伺服推送驅動裝置將料盤將芯塊推送到燃料棒中，換位伺服驅動裝置實現對料塊伺服推送驅動裝置的精確移位，芯塊導向裝置對芯塊進入燃料棒起到限位作用。

進一步，推頭上電連接有推力檢測系統，所述推力檢測系統包括推力轉換機構、力檢測傳感器和軟件系統，對芯塊裝管過程進行實時檢測。

進一步，第一夾持氣囊和第二夾持氣囊上均電連接有用于調節夾持氣囊中氣壓的氣壓表。

進一步，還包括與推力檢測系統信號連接的PLC控制系統，PLC控制系統包括監控層和控制層。