自動(dòng)安全脫鉤機(jī)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種自動(dòng)安全脫鉤機(jī)構(gòu)，應(yīng)用于核燃料元件組裝工序中，該脫鉤機(jī)構(gòu)包括拉桿組件和溜板，拉桿組件包括拉桿和固定在拉桿上的選擇鍵，選擇鍵上設(shè)有卡槽；溜板設(shè)置在拉桿組件的上方，溜板的下表面設(shè)有驅(qū)動(dòng)該溜板做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，溜板上設(shè)有脫鉤裝置，脫鉤裝置包括拉板，拉板可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接在溜板上，拉板的下表面設(shè)有凸起，凸起卡合在選擇鍵的卡槽上；溜板尾端設(shè)有支撐板，支撐板與拉板之間設(shè)有拉簧。采用本發(fā)明的自動(dòng)脫鉤機(jī)構(gòu)，保證核燃料元件組裝工序中當(dāng)拉桿組件與格架碰撞時(shí)，能夠自動(dòng)安全脫鉤，避免對(duì)格架造成破壞；滿(mǎn)足連續(xù)、可靠、自動(dòng)化生產(chǎn)的需要；結(jié)構(gòu)緊湊，集成度高，動(dòng)作可靠。
【專(zhuān)利說(shuō)明】自動(dòng)安全脫鉤機(jī)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于核燃料組件的組裝領(lǐng)域，具體涉及一種自動(dòng)安全脫鉤機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)適用于核燃料元件生產(chǎn)線(xiàn)組件組裝工序中的燃料棒組件自動(dòng)組裝。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著“十二五”以來(lái)核電事業(yè)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)核燃料元件產(chǎn)能的需求也在不斷增力口。為了迅速提升我國(guó)的核燃料元件產(chǎn)能和生產(chǎn)效率，并且提升核電技術(shù)水平，通過(guò)引進(jìn)和自主創(chuàng)新，“十二五”期間我國(guó)在建和即將新建的核燃料元件生產(chǎn)線(xiàn)技術(shù)水平較以往都有了不同程度的提高。但是，在核燃料元件生產(chǎn)線(xiàn)中，除了脹管脹接裝置、燃料棒傳輸線(xiàn)等大型設(shè)備外，生產(chǎn)線(xiàn)的燃料棒組件組裝也對(duì)燃料棒組件的生產(chǎn)效率等有著極為重要的影響；燃料棒組件是維持核電站運(yùn)行的“血液”，其生產(chǎn)效率直接影響著核電站的持續(xù)安全運(yùn)營(yíng)，并且制約著核電站的進(jìn)一步建設(shè)發(fā)展和新能源建設(shè)的推廣。
[0003]目前我國(guó)核燃料元件生產(chǎn)線(xiàn)組件組裝工序中，雖然壓水堆、重水堆型號(hào)多種，燃料棒元件長(zhǎng)度不一，但其組件組裝流程基本相同:拉桿組件經(jīng)由選擇裝置選擇不同的數(shù)量，在溜板的驅(qū)動(dòng)下沿V型槽水平運(yùn)動(dòng)，逐步穿過(guò)固定于翻轉(zhuǎn)平臺(tái)裝置上的用于裝配燃料棒的格架后，通過(guò)拉伸裝置使得其與燃料棒連接，溜板反方向運(yùn)行，拉桿組件帶動(dòng)燃料棒穿過(guò)一定數(shù)量的格架并固定于格架中，最后拉桿組件與燃料棒脫離，然后進(jìn)入組件下一層燃料棒裝配，需循環(huán)17次，最后完成一個(gè)燃料組件的裝配。上述操作方式工人必須時(shí)刻跟隨拉桿組件，以便拉桿組件與格架碰撞時(shí)緊急停機(jī)，避免對(duì)格架造成破壞，否則此燃料組件的裝配就會(huì)失敗。工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，避免格架被拉桿組件撞壞只能依靠時(shí)刻有人盯守，無(wú)法完全避免格架被撞壞的事故發(fā)生。
[0004]因此，從生產(chǎn)效率匹配、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益、避免事故發(fā)生的等多個(gè)方面考慮，需要研究開(kāi)發(fā)出保護(hù)格架的用于拉桿組件的自動(dòng)脫鉤裝置，以滿(mǎn)足可靠、連續(xù)、自動(dòng)化生產(chǎn)的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種自動(dòng)安全脫鉤機(jī)構(gòu)，用于核燃料元件組裝工序中；能夠滿(mǎn)足連續(xù)、可靠、自動(dòng)化生產(chǎn)的需要；結(jié)構(gòu)緊湊，集成度高，動(dòng)作可靠。
[0006]為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:提供一種自動(dòng)安全脫鉤機(jī)構(gòu)，應(yīng)用于核燃料元件組裝工序中，該脫鉤機(jī)構(gòu)包括拉桿組件和溜板，所述拉桿組件包括拉桿和固定在拉桿上的選擇鍵，所述選擇鍵上設(shè)有卡槽；所述溜板設(shè)置在所述拉桿組件的上方，溜板的底部設(shè)有驅(qū)動(dòng)該溜板做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述溜板上設(shè)有脫鉤裝置，所述脫鉤裝置包括拉板，所述拉板可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接在所述溜板上，拉板的底部設(shè)有凸起，所述凸起與選擇鍵的卡槽卡合；所述溜板尾端設(shè)有支撐板，所述支撐板與拉板之間設(shè)有拉簧。
[0007]進(jìn)一步，所述脫鉤機(jī)構(gòu)還包括選擇裝置，所述選擇裝置包括固定在所述溜板上的支架和吊設(shè)在所述支架上的第一氣缸，所述第一氣缸活塞桿通過(guò)雙耳環(huán)與所述拉板的頂部連接。
[0008]進(jìn)一步，所述拉桿的外周設(shè)有套管，所述套管具有周向開(kāi)口，所述選擇鍵穿過(guò)套管上的開(kāi)口與所述拉桿連接，套管首端設(shè)有推鍵，所述推鍵與所述套管固定連接；所述拉桿的首端設(shè)有爪頭，拉桿的尾端設(shè)有螺母，所述螺母與所述套管尾端之間設(shè)有壓簧；所述溜板上還設(shè)有拉伸裝置，所述拉伸裝置包括第二氣缸和拐臂，所述第二氣缸的缸體固定在所述溜板上，所述拐臂的一端與所述第二氣缸的活塞桿的伸出端鉸接，拐臂的另一端通過(guò)推桿機(jī)構(gòu)固定在溜板上，且所述推桿機(jī)構(gòu)上的推塊與所述套管上推鍵的外側(cè)壁相接觸。
[0009]進(jìn)一步，所述溜板上設(shè)有固定軸，所述拉板通過(guò)溜板上的固定軸與所述溜板轉(zhuǎn)動(dòng)的連接。
[0010]進(jìn)一步，所述拉簧一端通過(guò)拉伸桿與所述支撐板連接，另一端通過(guò)連接件與所述拉板連接。
[0011 ] 進(jìn)一步，所述爪頭上設(shè)有套帽。
[0012]進(jìn)一步，所述壓簧與選擇鍵之間的拉桿上設(shè)有導(dǎo)向鍵，所述導(dǎo)向鍵穿過(guò)所述套管與所述拉桿連接。
[0013]本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于:
[0014](I)本發(fā)明通過(guò)設(shè)有自動(dòng)安全脫鉤機(jī)構(gòu)，能夠?qū)⑷剂习舭踩?、可靠地裝入燃料棒組件格架，并保護(hù)格架不受損壞；
[0015](2)本發(fā)明通過(guò)設(shè)有選擇裝置，能夠選擇每層燃料棒的數(shù)量；
[0016](3)本發(fā)明通過(guò)設(shè)有拉伸裝置，實(shí)現(xiàn)了拉桿組件與燃料棒的自動(dòng)連接與分離；
[0017](4)本發(fā)明提供的自動(dòng)安全脫鉤機(jī)構(gòu)，能適應(yīng)不同燃料棒長(zhǎng)度、數(shù)量的組件裝配要求；
[0018](5)滿(mǎn)足連續(xù)、可靠、自動(dòng)化生產(chǎn)的需要；結(jié)構(gòu)緊湊，集成度高，動(dòng)作可靠。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明自動(dòng)安全脫鉤機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是圖1中拉桿組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是托板的結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖4是脫鉤裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5是選擇裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖6是拉伸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0026]如圖1所示，是本發(fā)明提供的自動(dòng)安全脫鉤機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；該機(jī)構(gòu)適用于不同堆型核燃料元件生產(chǎn)線(xiàn)組件組裝工序中，該脫鉤機(jī)構(gòu)包括拉桿組件1、設(shè)置在拉桿組件I上方的溜板2、可轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)置在溜板2上的脫鉤裝置3和設(shè)置在溜板2上的選擇裝置4和拉伸裝置5、控制整個(gè)脫鉤機(jī)構(gòu)運(yùn)行的氣控系統(tǒng)。其中，拉桿組件I由選擇裝置控制數(shù)量；溜板在動(dòng)力系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)拉桿組件水平運(yùn)動(dòng)；拉伸裝置控制拉桿組件首部爪頭夾住燃料棒，將其拉入燃料組件的格架；脫鉤裝置在拉桿組件運(yùn)行的過(guò)程中與格架碰撞時(shí)，能夠自動(dòng)脫離溜板。
[0027]如圖2所示,是拉桿組件的結(jié)構(gòu)示意圖；該拉桿組件I包括拉桿11、具有周向開(kāi)口的套管12和選擇鍵13，拉桿11設(shè)置于套管12中，選擇鍵13穿過(guò)套管12上的開(kāi)口與拉桿11通過(guò)螺栓132或螺釘連接，選擇鍵13上設(shè)有卡槽131。拉桿11的首端設(shè)有爪頭18，爪頭18與拉桿11通過(guò)螺紋連接，爪頭18上設(shè)有套帽16 ;拉桿11的尾端設(shè)有螺母15，螺母15與套管12的尾端之間設(shè)有壓簧14 ;在選擇鍵13與壓簧14之間的拉桿11上設(shè)有導(dǎo)向鍵19，導(dǎo)向鍵19穿過(guò)套管12固定在拉桿11上；在套管12的首部設(shè)有推鍵17，該推鍵17可通過(guò)焊接方式固定在套管12上。
[0028]如圖3所示，是托板的結(jié)構(gòu)示意圖；該托板6上并排設(shè)有多個(gè)V型槽61，組裝好的拉桿組件I放置于V型槽61上，并沿V型槽61運(yùn)動(dòng)。
[0029]如圖4所示，是脫鉤裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；溜板2設(shè)置在拉桿組件I上方，該溜板2的底部固定有滑塊，該滑塊與直線(xiàn)導(dǎo)軌配合，直線(xiàn)導(dǎo)軌在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下能夠帶動(dòng)溜板做直線(xiàn)運(yùn)行，其運(yùn)行的方向與拉桿的運(yùn)行方向相同。
[0030]溜板上設(shè)有脫鉤裝置3，脫鉤裝置3包括拉板31，該拉板31下部通過(guò)軸承32與固定在溜板上的固定軸33連接，拉板31之間用軸套隔開(kāi)并且可以繞固定軸33轉(zhuǎn)動(dòng)。在拉板31的底部設(shè)有凸起36，該凸起36與選擇鍵13上的卡槽131卡合；溜板2的尾端設(shè)有支撐板35，拉板31的上部與支撐板35之間設(shè)有拉簧34，拉簧34的一端通過(guò)拉伸桿37和螺母39與支撐板35固定連接，拉簧34的另一端通過(guò)連接件38與拉板31固定連接。
[0031]如圖5所示，是選擇裝置4的結(jié)構(gòu)示意圖；該選擇裝置4包括支架41，該支架固定在溜板2上，支架41的頂端設(shè)有尾座45，尾座45上穿設(shè)軸44，該軸44上懸掛第一氣缸42，第一氣缸42的活塞桿的伸出端通過(guò)雙耳環(huán)43與拉板31頂部連接。
[0032]如圖6所示，是拉伸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；該拉伸裝置5包括第二氣缸51和拐臂52，第二氣缸51的缸體通過(guò)雙耳環(huán)和球鉸耳環(huán)固定在溜板2上,第二氣缸51活塞桿的伸出端與拐臂52的一端鉸接，拐臂52的另一端分為兩部分，一部分通過(guò)鉸座53與溜板2首端連接，另一部分通過(guò)推桿機(jī)構(gòu)54與溜板2固定連接，推桿機(jī)構(gòu)54上設(shè)有推塊55，該推塊與套管12上推鍵17的外側(cè)壁相接觸。
[0033]工藝過(guò)程如下:
[0034]通過(guò)氣控系統(tǒng)將拉伸裝置5中的第二氣缸51縮回，拉桿組件I的首端的爪頭18處于閉合狀態(tài)，此時(shí)脫鉤裝置中的拉板31底部的凸起36卡在拉桿組件I中選擇鍵13上的卡槽131上。
[0035]米用氣動(dòng)系統(tǒng)控制選擇裝置上的第一氣缸42,第一氣缸42活塞桿的伸出能夠直接使脫鉤裝置的拉板31轉(zhuǎn)動(dòng)，拉板31轉(zhuǎn)動(dòng)使凸起36脫離卡槽131，由此拉桿11脫離拉板31。從而可根據(jù)不同層數(shù)的需要選擇對(duì)應(yīng)數(shù)量的拉桿11，滿(mǎn)足燃料棒組件對(duì)每層燃料棒數(shù)量的要求。
[0036]拉桿組件I放置于托板6的V形槽61上，溜板2在動(dòng)力系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下沿直線(xiàn)水平運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)拉桿組件I沿V形槽61運(yùn)行，其端部逐步穿過(guò)數(shù)個(gè)固定的組件格架。
[0037]拉桿組件I在運(yùn)行的過(guò)程中其端部有可能撞上格架并對(duì)格架造成破壞，此時(shí)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)拉伸桿37上的螺母39進(jìn)而調(diào)整脫鉤裝置中的拉簧34的拉伸長(zhǎng)度以改變拉桿組件I受到推力的大小，這樣可以保證在拉桿組件I受到一定的阻力后，脫鉤裝置的拉板31自動(dòng)與拉桿組件I脫鉤，保證格架與拉桿組件I不會(huì)受到破壞。
[0038]拉桿組件I運(yùn)行到位后，拉伸裝置5中的第二氣缸51伸出，通過(guò)拐臂上連接的推桿機(jī)構(gòu)推動(dòng)套管2上的推鍵17向拉桿的尾端運(yùn)行，從而使爪頭18的張開(kāi)；爪頭18張開(kāi)抓住燃料棒的端塞，此時(shí)拉伸裝置中的第二氣缸51閉合，溜板2在動(dòng)力系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下反向運(yùn)行，將燃料棒拉入格架從而完成燃料組件的組裝；運(yùn)行完成后，壓簧14通過(guò)套管2傳遞的推力使得爪頭閉合。另外，在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中，導(dǎo)向鍵19對(duì)拉桿11的運(yùn)行其導(dǎo)向的作用。
[0039]綜上所述,本發(fā)明提供的自動(dòng)安全脫鉤機(jī)構(gòu),在核燃料元件組裝工序中，能夠安全、可靠的自動(dòng)脫鉤，避免了拉桿組件和燃料組件格架的碰撞損壞，有效解決了以前必須人工時(shí)刻跟隨拉桿走動(dòng)、隨時(shí)干預(yù)、易出錯(cuò)的弊端。
[0040]本發(fā)明的自動(dòng)安全脫鉤機(jī)構(gòu)并不限于上述【具體實(shí)施方式】，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出其他的實(shí)施方式，同樣屬于本發(fā)明的技術(shù)創(chuàng)新范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種自動(dòng)安全脫鉤機(jī)構(gòu)，應(yīng)用于核燃料元件組裝工序中，該脫鉤機(jī)構(gòu)包括拉桿組件(I)和溜板(2)，其特征是:所述拉桿組件(I)包括拉桿(11)和固定在拉桿(11)上的選擇鍵(13)，所述選擇鍵(13)上設(shè)有卡槽(131);所述溜板(2)設(shè)置在所述拉桿組件(I)的上方，溜板(2)的底部設(shè)有驅(qū)動(dòng)該溜板(2)做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述溜板(2)上設(shè)有脫鉤裝置(3)，所述脫鉤裝置(3)包括拉板(31)，所述拉板(31)可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接在所述溜板(2)上，拉板(31)的底部設(shè)有凸起(36)，所述凸起(36)與選擇鍵(13)的卡槽(131)卡合；所述溜板(2)尾端設(shè)有支撐板(35)，所述支撐板(35)與所述拉板(31)之間設(shè)有拉簧(34)。
2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)安全脫鉤機(jī)構(gòu)，其特征是:所述脫鉤機(jī)構(gòu)還包括選擇裝置(4)，所述選擇裝置(4)包括固定在所述溜板(2)上的支架(41)和吊設(shè)在所述支架(41)上的第一氣缸(42)，所述第一氣缸(42)活塞桿通過(guò)雙耳環(huán)(43)與所述拉板(31)的頂部連接。
3.如權(quán)利要求2所述的自動(dòng)安全脫鉤機(jī)構(gòu)，其特征是:所述拉桿(11)的外周設(shè)有套管(12)，所述套管(12)具有周向開(kāi)口，所述選擇鍵(13)穿過(guò)套管(12)上的開(kāi)口與所述拉桿(II)連接，套管(12)首端設(shè)有推鍵(17)，所述推鍵(17)與所述套管(12)固定連接；所述拉桿(11)的首端設(shè)有爪頭(18)，拉桿(11)的尾端設(shè)有螺母(15)，所述螺母(15)與所述套管(12)尾端之間設(shè)有壓簧(14);所述溜板(2)上還設(shè)有拉伸裝置(5)，所述拉伸裝置(5)包括第二氣缸(51)和拐臂(52)，所述第二氣缸(51)的缸體固定在所述溜板(2)上，所述拐臂(52)的一端與所述第二氣缸(51)的活塞桿的伸出端鉸接，拐臂(52)的另一端通過(guò)推桿機(jī)構(gòu)(54)固定在溜板(2)上，且所述推桿機(jī)構(gòu)(54)上的推塊與所述套管(12)上推鍵(17)的外側(cè)壁相接觸。
4.如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)安全脫鉤機(jī)構(gòu)，其特征是:所述溜板(2)上設(shè)有固定軸(33)，所述拉板(31)通過(guò)溜板(2)上的固定軸(33)與所述溜板(2)轉(zhuǎn)動(dòng)的連接。
5.如權(quán)利要求4所述的自動(dòng)安全脫鉤機(jī)構(gòu)，其特征是:所述拉簧(34)—端通過(guò)拉伸桿(37)與所述支撐板(35)連接，另一端通過(guò)連接件(38)與所述拉板(31)連接。
6.如權(quán)利要求5所述的自動(dòng)安全脫鉤機(jī)構(gòu)，其特征是:所述爪頭(18)上設(shè)有套帽(16)。
7.如權(quán)利要求6所述的自動(dòng)安全脫鉤機(jī)構(gòu)，其特征是:所述壓簧(14)與選擇鍵(13)之間的拉桿(11)上設(shè)有導(dǎo)向鍵(19)，所述導(dǎo)向鍵(19)穿過(guò)所述套管(12)與所述拉桿(11)連接。
【文檔編號(hào)】B21D45/00GK104148529SQ201410359796
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】呂雷, 李順祥, 翟家海 申請(qǐng)人:中國(guó)核電工程有限公司