高温气冷堆电站乏燃料贮罐吊具

摘要

本发明涉及一种高温气冷堆电站乏燃料贮罐吊具，由箱体、滑轮组件、钢丝绳、夹绳器、屏蔽板、旋转卡爪组件、电动推杆和限位开关组成，箱体呈矩形结构，屏蔽板由底板和屏蔽筒组成，屏蔽板安装于箱体内，滑轮组件为四套，两两通过轴承和滑轮轴安装于箱体内两侧，且位于屏蔽板的屏蔽筒壁外；夹绳器位于同侧的两套滑轮组件之间，钢丝绳一端固定于夹绳器上，另一端穿过滑轮组件连接提升端；旋转卡爪组件为四套，分别安装于屏蔽板的底板上，电动推杆为四套，均匀分布于屏蔽板的屏蔽筒外壁上，每套电动推杆分别通过销钉连接相应的旋转卡爪组件上的锁销一臂，用于控制旋转卡爪组件，限位开关安装于屏蔽板底板上，用于控制旋转卡爪组件的转动位置。本发明结构紧凑占用空间小，可靠性高，主要应用于高温高辐射环境下乏燃料贮罐吊运。

说明书

技术领域  

本发明属起重机械与核电机械设备领域，具体涉及一种高温气冷堆电站乏燃料贮罐吊具（FAB）。

背景技术

地车是高温气冷堆电站乏燃料贮存系统中重要的设备，用于反应堆运行时乏燃料的贮存和排空堆芯时燃料元件的暂存。其功能是按指令要求将地车上屏蔽罩内的乏燃料贮罐、运送和吊装进入指定的竖井中。并在需要时，按指令将乏燃料贮罐从竖井内吊出，经转运吊装孔装入屏蔽转运罐内外运，或运行至装料位置通过抽吸的方式将暂存的燃料元件送回堆芯。由于乏燃料的辐射性，对乏燃料贮罐的起吊和运送均在屏蔽设备中完成，因此吊具的挂钩、脱钩均需要自动完成，并要保证很高的可靠性。此外，考虑到电缆和仪控信号的辐射屏蔽，吊具的钢屏蔽厚度要求为150mm，各类线缆应被钢屏蔽充分保护。此外，起升机构采用两套钢丝绳，保证两套钢丝绳能均匀地分配载荷，并且其中一套损坏时，另一套应能保持住载荷并维持贮罐平衡。

发明内容  

本发明的目的在于提供一种高温气冷堆电站乏燃料贮罐吊具，并具有很高的安全性，能够在核辐射环境下正常运行。

本发明提出的高温气冷堆电站乏燃料贮罐吊具，由箱体1、滑轮组件2、钢丝绳3、夹绳器4、屏蔽板5、旋转卡爪组件6、电动推杆7和限位开关8组成，其中：箱体1呈矩形结构，屏蔽板5由底板和屏蔽筒组成，屏蔽板5安装于箱体1内，滑轮组件2为四套，两两通过轴承和滑轮轴安装于箱体1内两侧，且位于屏蔽板5的屏蔽筒壁外；夹绳器4位于同侧的两套滑轮组件2之间，钢丝绳3一端固定于夹绳器4上，另一端穿过滑轮组件2连接提升端；旋转卡爪组件6为四套，分别安装于屏蔽板5的底板上，电动推杆7为四套，均匀分布于屏蔽板5的屏蔽筒外壁上，每套电动推杆7分别通过销钉连接相应的旋转卡爪组件6上的锁销一臂，用于控制旋转卡爪组件6，限位开关8安装于屏蔽板5底板上，用于控制旋转卡爪组件6的转动位置。

本发明中，滑轮组件2由滑轮与滑轮轴通过滑动轴承或滚动轴承连接。

本发明的工作过程如下：

1、将贮罐吊具9中心与乏燃料贮罐10（起吊对象）中心初步对心，如图5所示；

2、启动四个同步提升端将贮罐吊具9平稳下降，贮罐吊具9通过贮罐上的定位装置滑动至与乏燃料贮罐10结合，同时四组旋转卡爪组件6爪端分别进入乏燃料贮罐10上的四个方形卡爪槽内，此时，乏燃料贮罐10托起贮罐吊具9，钢丝绳3张力减小至约为0，提升端电机停转，吊具停止下降，如图6所示；

3、启动贮罐吊具9上的电动推杆7使电动推杆7推出，从而转动旋转卡爪组件6转动90°，实现挂钩动作，如图7所示；

4、四个限位开关8检测到旋转卡爪组件6挂钩到位后，四个同步起升端同步提升贮罐吊具9，完成起吊动作，如图8；

5、贮罐提升到位后，启动四个同步提升端将吊具平稳下降，下放到位时，钢丝绳3张力减小至约为0，提升端电机停转，停止下降，如图7所示；

6、启动吊具上的电动推杆7转动旋转卡爪组件6　90°实现脱钩动作，如图6所示；

7、四个限位开关8检测到旋转卡爪组件6转动到位后，四个同步起升端同步提升吊具，完成脱钩动作，如图5。

本发明的电动吊具可靠性高，有四个钢丝绳端同步收放钢丝绳3，实现同步提升，即使一个钢丝绳断裂，吊具仍能保持平衡，完成吊运动作。

本发明的电动吊具有150mm厚的钢屏蔽，所有电控设备均安装在屏蔽板5上，各类线缆均被钢屏蔽充分保护。

本发明的电动吊具通过四个电动推杆7控制四套旋转卡爪组件6，实现自动挂钩脱钩，无需人为干涉，且工作可靠。

附图说明

图1是本发明的主视图。

图2是本发明的俯视图。

图3是本发明的局部视图D。

图4是本发明的左视图。

图5是本发明的工作流程1图。

图6是本发明的工作流程2图。

图7是本发明的工作流程3图。

图8是本发明的工作流程4图。

图9是本发明的锁销转动极限位置1。

图10是本发明的锁销转动极限位置2。

图中标号：1为箱体；2为滑轮组件；3为钢丝绳；4为夹绳器；5为屏蔽板；6为旋转卡爪；7为电动推杆；8为限位开关；9为贮罐吊具；10为乏燃料贮罐。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图进一步说明本发明。

 实施例1：贮罐吊具9由箱体1、滑轮组件2、钢丝绳3、夹绳器4、屏蔽板5、旋转卡爪组件6、电动推杆7和限位开关8组成，箱体1可以是矩形形状，箱体1中安装有屏蔽板5，屏蔽板5中心有供乏燃料通过的下料口，屏蔽板5厚度为150mm以上含150mm，电动推杆7或其他电控设备以及电缆线必须被屏蔽板5完全保护；箱体1安装有两组滑轮组件2，每组两个，本例中滑轮与滑轮轴用滑动轴承连接，可以使用滚动轴承连接；本例吊具占用垂直向空间300mm左右，可以根据实际情况控制；本例中，旋转卡爪组件6头部采用长方形锥体形式，旋转卡爪组件6与贮罐吊具9之间用两个滑动轴承连接，根据载荷大小和贮罐吊具9具体形状，可以采用滚动轴承连接，旋转卡爪6头部亦可采用其他形状，只要不影响挂钩和脱钩即可。

吊具箱体1通过隔板分为三个区间，中央区间安放屏蔽板5，屏蔽板5中间有屏蔽筒，乏燃料通过屏蔽筒中的孔进出乏燃料贮罐10，所有电子设备均安装在屏蔽板上；通过150mm厚的屏蔽板5隔离辐射，屏蔽板5上安装有四套旋转卡爪组件6，四个电动推杆7分别控制四套旋转卡爪组件6，每套旋转卡爪6均有两个极限位置如图9、图10：挂钩位置与脱钩位置，每套旋转卡爪组件6的两个位置分别由两个限位开关8控制，以保证旋转到位；两侧区间各安装两套钢丝绳滑轮2，滑轮安装位置如图2、图4，在同一区间两个滑轮之间的钢丝绳段安装夹绳器4夹紧钢丝绳3，吊具由四个起升端同步提升，如有一个提升端因钢丝绳断裂失效，其他三个提升端仍旧能够保持吊具平衡并完成起吊作业。

本例中采用如图2和图4中所示的夹绳器4，考虑到施工时安装误差以及载荷不均引起的钢丝绳伸长不均，夹绳器安装后，钢丝绳有5mm~10mm的移动调整余量，在某根钢丝绳断裂失效时，吊具会有轻微偏斜，可以根据偏斜的要求自主选择夹绳器类型（固定型或者移动型）和移动余量大小。箱体需要足够刚度，承载满的乏燃料贮罐和屏蔽板。