某压水堆燃料棒生产传输线续接设计

摘要

随着核电大发展时代的到来，核电燃料元件制造技术和设备得到持续的改进和完善，自动化和智能化技术被越来越广泛地应用于生产线的各个环节，取代繁重、重复的手工操作。某压水堆是第三代核电技术中的先进堆型之一，其燃料棒制造工艺是保证燃料组件在反应堆中完整性的第一个也是最重要的一个环节，因此对每个环节都尽可能减少人工干预，保证工艺稳定和产品受控。本文以X工厂某压水堆燃料组件燃料棒传输线为研究对象，对管氧化下料至芯块振动装管上料之间的包壳管传输方式和燃料棒有源检测下料至外观检验平台上料之间的燃料棒传输方式进行设计，综合现场已有设备布局，最终确定了传输方案，完成了两段续接传输线的研制。
　　本文研究的主要内容有：
　　（1）对 X工厂燃料棒制造和检验工艺进行研究，根据各工艺特点，总结了燃料棒传输线的特点和通用设计需求，并对目前管氧化下料至芯块装管上料和有源检测至外观检验平台上料的自动传输方式，提出了具体设计思路和目标。
　　（2）分块对每部分进行了机械结构设计，实现了包壳管和燃料棒的分级缓存、单根自动分拣传输、中心对齐纠偏、整批同步带传输、取料提升、行车门架式运输、单轮传输等功能，搭建起了续接传输线框架。
　　（3）进行电气控制系统和 PLC程序设计，以 OMRON运动控制器为核心进行运动控制和逻辑控制，通过伺服电机、变频电机和气缸来完成整个传输过程，用梯形图编制控制程序，实现续接传输线的自动控制；通过 NB-Designer软件开发人机界面，与OMRON运动控制器通信，在触摸屏上进行设备控制和各传感器状态显示，增强了人机交互性。

目录

声明

第1章 绪论

1.1课题背景及研究意义

1.2自动化国内外应用研究

1.3压水堆核燃料制造厂燃料棒传输线现状调研

1.4论文内容及章节构成

第2章 燃料棒制造工艺概述与传输线续接需求分析

2.1 燃料棒制造工艺流程概述

2.2燃料棒制造部分设备和工艺介绍

2.3燃料棒无损检验部分的设备和工艺

2.4传输线续接设计需求分析

2.5传输线续接设计技术指标

2.6本章小结

第3章 燃料棒传输线续接项目机械设计

3.1管氧化工位与芯块振动装管之间传输线续接设计方案

3.2有源检测与外观检测大理石平台之间传输线续接设计方案

3.3管氧化与芯块振动装管之间续接传输线的各部分结构设计

3.4燃料棒有源检测平台与外检大理石平台间传输线续接设计

3.5本章小结

第4章 燃料棒传输线续接项目电气控制设计

4.1电气和自控系统设计目标

4.2电气和自控系统设计选型

4.3控制系统硬件设计

4.4 传输线运行流程及运行控制模式设计

4.5 管氧化—芯块装管传输线PLC程序设计

4.6设备安全措施及产品保护设计

4.7本章小结

第5章 燃料棒传输线续接项目组态控制设计

5.1人机界面选型

5.2组态界面功能

5.3控制界面设计

5.4本章小结

结论与展望

全文总结

参考文献

致谢