一種用於反應堆堆內部件的更換平臺的製作方法

2023-12-02 13:51:51

本發明創造屬於核設備技術領域，尤其是涉及一種用於反應堆堆內部件的更換平臺。

背景技術：

核反應堆設計壽命一般長達40～60年，在長時間的運行過程中需要定期為堆芯換料，有些反應堆甚至需要對內部石墨慢化劑等部件進行更換，此外，由於反應堆內有可能出現破損物件的掉落，反應堆一般需要更換結構對堆部件進行更換或者取出。由於許多反應堆壓力容器橫截面積大，而出口法蘭面積小，所以很多更換鉤爪需要在壓力容器內部實現橫向延伸或者旋轉等操作，如何採用小巧的結構對堆芯大部分區域進行覆蓋是反應堆堆內部件更換的裝置的關鍵技術之一。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明創造旨在提出一種結構緊湊，覆蓋面積大的用於反應堆堆內部件的更換平臺，以解決更換反應堆內部部件的技術問題。

為達到上述目的，本發明創造的技術方案是這樣實現的：

一種用於反應堆堆內部件的更換平臺，包括上平臺和立柱，立柱與上平臺垂直且穿過上平臺，上平臺與立柱間通過升降導軌連接，上平臺上設置有由升降電機驅動的升降齒輪箱，立柱的外壁上設置有沿立柱的長度方向延伸的升降齒條，升降齒輪箱的輸出齒輪與升降齒條嚙合，上平臺上還設置有能夠使上平臺圍繞立柱軸線旋轉的旋轉系統；

立柱側部的上平臺的下方設置有中平臺，立柱側部的中平臺的下方設置有下平臺，上平臺與中平臺之間、中平臺與下平臺之間分別通過平移系統連接，平移系統能夠使中平臺相對於上平臺水平移動、下平臺相對於中平臺水平移動。

進一步的，所述旋轉系統包括支撐內筒和由旋轉電機帶動的旋轉齒輪箱，支撐內筒位於立柱的側壁和上平臺之間，支撐內筒與上平臺之間通過軸承連接，支撐內筒的上端固接有支撐板，旋轉齒輪箱放置在支撐板上，靠近旋轉齒輪箱的上平臺上固接有與上平臺同軸心的轉動齒輪，轉動齒輪與旋轉齒輪箱的輸出齒輪嚙合。

進一步的，所述支撐內筒的內側壁上固接有長度方向與立柱的軸向方向相同的升降榫槽，升降導軌固定在立柱的側壁上，升降導軌與升降榫槽相匹配。

進一步的，所述升降導軌的數量為四個，升降導軌在立柱的側壁上均勻分布，相應的升降榫槽的數量也是四個。

進一步的，所述升降導軌的橫截面為工字型結構，升降榫槽的橫截面為與升降導軌形狀對應的工字型槽。

進一步的，所述平移系統包括平移齒條和由平移電機帶動的平移齒輪，平移電機和平移齒輪分別固接在上平臺的下端和中平臺的下端，平移齒條分別設置在中平臺和下平臺的上端，平移齒條的長度方向與立柱的徑向發現相同，平移齒條與平移齒輪嚙合，上平臺和中平臺相鄰的兩個端面中其中一個端面設置有長度方向與齒條方向相同的平移榫槽，另外一個端面上設置有與平移榫槽配合的平移導軌，平移導軌插入平移榫槽內，中平臺和下平臺相鄰的兩個端面中其中一個端面設置有長度方向與平移齒條方向相同的平移榫槽，另外一個端面上設置有與平移榫槽配合的平移導軌，平移導軌插入平移榫槽內。

進一步的，上平臺的下端面上設置有對稱布置的兩條平移榫槽，相應的中平臺的上端面設置有兩條平移導軌，中平臺的下端面上設置有對稱布置的兩條平移榫槽，相應的下平臺的上端面上設置有兩條平移導軌。

進一步的，所述平移導軌的橫截面為工字型結構，平移榫槽的橫截面為與平移導軌形狀對應的工字型槽。

進一步的，所述中平臺、下平臺分別為長條狀，中平臺、下平臺分別設置有兩個，中平臺、下平臺分別相對於立柱對稱設置。

進一步的，下平臺的長度長於上平臺，下平臺的遠離立柱的一端用於安裝抓取機構。

相對於現有技術，本發明創造所述的一種用於反應堆堆內部件的更換平臺具有以下優勢：

(1)本發明創造可以實現更換平臺的上下升降、水平延伸以及旋轉等運動，結構緊湊，覆蓋面積大，可以以較小的體積實現較大區域的覆蓋。

(2)本發明創造實用範圍廣泛，可以用於反應堆燃料棒、石墨磚及掉落部件等複雜抓取機構中。

附圖說明

構成本發明創造的一部分的附圖用來提供對本發明創造的進一步理解，本發明創造的示意性實施例及其說明用於解釋本發明創造，並不構成對本發明創造的不當限定。在附圖中：

圖1為本發明創造實施例的主視圖；

圖2為本發明創造實施例的俯視圖；

圖3為本發明創造實施例的左視圖。

附圖標記說明：

1、立柱；101、升降導軌；102、升降齒條；2、上平臺；201、轉動齒輪；3、中平臺；4、下平臺；5、升降電機；501、升降齒輪箱；6、平移電機；601、平移齒輪；7、平移齒條；8、旋轉電機；801、旋轉齒輪箱；9、支撐內筒；901、升降榫槽；902、支撐板；10、軸承；11、平移榫槽；12、平移導軌。

具體實施方式

需要說明的是，在不衝突的情況下，本發明創造中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。

在本發明創造的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明創造和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明創造的限制。此外，術語「第一」、「第二」等僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」等的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本發明創造的描述中，除非另有說明，「多個」的含義是兩個或兩個以上。

在本發明創造的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以通過具體情況理解上述術語在本發明創造中的具體含義。

下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明創造。

如圖1至3所示，一種用於反應堆堆內部件的更換平臺，包括上平臺2和立柱1，立柱1與上平臺2垂直且穿過上平臺2。上平臺2與立柱1間通過升降導軌101連接，上平臺2上設置有升降齒輪箱501，立柱1的外壁上設置有沿立柱1的長度方向延伸的升降齒條102，升降齒輪箱501的輸出齒輪與升降齒條102嚙合，上平臺2上還設置有能夠使上平臺2圍繞立柱1軸線旋轉的旋轉系統。

旋轉系統包括支撐內筒9和由旋轉電機8帶動的旋轉齒輪箱801，支撐內筒9位於立柱1的側壁和上平臺2之間。支撐內筒9與上平臺2之間通過軸承10連接，支撐內筒9的上端固接有支撐板902，旋轉齒輪箱801放置在支撐板902上，靠近旋轉齒輪箱801的上平臺2上固接有與上平臺2同軸心的轉動齒輪201，轉動齒輪201與旋轉齒輪箱801的輸出齒輪嚙合。旋轉齒輪箱801為蝸輪蝸杆傳動的齒輪箱。支撐內筒9的內側壁上固接有長度方向與立柱1的軸向方向相同的升降榫槽901，升降導軌101固定在立柱1的側壁上，升降導軌101與升降榫槽901相匹配。升降導軌101的數量為四個，升降導軌101在立柱1的側壁上均勻分布，相應的升降榫槽901的數量也是四個。升降導軌101的橫截面為工字型結構，升降榫槽901的橫截面為與升降導軌101形狀對應的工字型槽。

如圖1所示，立柱1側部的上平臺2的下方設置有對稱設置的兩個中平臺3，立柱1側部的中平臺3的下方分別設置有下平臺4，上平臺2與中平臺3之間、中平臺3與下平臺4之間分別通過平移系統連接，平移系統能夠分別使中平臺3相對於上平臺2水平移動、下平臺4相對於中平臺3水平移動。中平臺3和下平臺4分別為長條狀，下平臺4的長度與上平臺2的長度長。初始狀態時，中平臺3的長度方向的兩個側壁中，其中一個靠近立柱1，另外一個與上平臺2的外邊緣齊平。下平臺4的長度方向的兩個側壁，其中一個靠近立柱1，另外一個側壁超過中平臺3，下平臺4的遠離立柱1的一端突出於中平臺3為了方便安裝抓取機構。

如圖1、3所示，平移系統包括平移齒條7和由平移電機6帶動的平移齒輪601，平移電機6和平移齒輪601分別固接在上平臺2的下端和中平臺3的下端，平移齒條7分別設置在中平臺3和下平臺4的上端面的中部。平移齒條7的長度方向與立柱1的徑向發現相同，與中平臺3和下平臺4的長度方向也相同。平移齒條7與平移齒輪601嚙合，上平臺2的下端面設置有兩條對稱設置的且長度方向與平移齒條7方向相同的平移榫槽11，中平臺3的上端面上設置有與平移榫槽11匹配的平移導軌12，平移導軌12插入平移榫槽11內，平移導軌12能在平移榫槽11內自由滑動。中平臺3的下端面上設置有兩條對稱分布且長度方向與平移齒條7方向相同的平移榫槽11，下平臺4的上端面上設置有與平移榫槽11配合的平移導軌12，平移導軌12插入平移榫槽11內。平移導軌12的橫截面為工字型結構，平移榫槽11的橫截面為與導軌形狀對應的工字型槽。

本發明創造的工作原理：

如圖1所示：當平臺需要進入或者退出反應堆壓力殼時，升降齒輪箱501工作，升降電機5帶動升降齒輪箱501工作，升降齒輪箱501與升降齒輪配合轉動，實現整個平臺的升降。當平臺在壓力殼內部需要抓取壓力殼兩側的物體時，如果需要延長平臺的長度時，上平臺2上的平移電機6工作，驅動平移齒輪601轉動，平移齒輪601與平移齒條7配合工作，使得中平臺3相對於上平臺2朝向遠離立柱1的方向運動。若延伸寬度仍然不夠，則中平臺3上的平移電機6工作，驅動下平臺4相對於中平臺3朝向遠離立柱1的方向運動，繼續向外延伸。

當平臺需要抓取壓力殼內不同角度的物體，需要對平臺旋轉時，旋轉電機8工作，旋轉電機8帶動旋轉齒輪箱801內的齒輪工作，旋轉齒輪箱801與轉動齒輪201配合工作，實現上平臺2的旋轉，上平臺2旋轉的同時帶動中平臺3和下平臺4旋轉。工作完畢後，平移電機6反方向轉動，實現中平臺3和下平臺4分別朝向立柱1運動從而回到初始位置。

以上所述僅為本發明創造的較佳實施例而已，並不用以限制本發明創造，凡在本發明創造的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明創造的保護範圍之內。