核電站裝卸料機(jī)輕重組件載荷模擬一體化的水下切換裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明應(yīng)用于核電站裝卸料機(jī)調(diào)試及定期試驗(yàn)，具體涉及一種核電站裝卸料機(jī)輕重組件載荷模擬一體化的水下切換裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]壓水堆核電站利用核燃料的受控自持鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)所釋放的熱量進(jìn)行發(fā)電，隨著裂變反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行，裝載在反應(yīng)堆堆芯中的燃料組件富集度也逐漸降低，因此在一定運(yùn)行周期后，需對(duì)堆芯相應(yīng)位置的燃料組件進(jìn)行更換。燃料組件在反應(yīng)堆中的裝載和卸出的更換工作主要利用燃料操作與貯存系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱PMC系統(tǒng))來(lái)完成，裝卸料機(jī)是PMC系統(tǒng)的核心設(shè)備，其工作的安全可靠性與核安全直接相關(guān)。
[0003]燃料組件在反應(yīng)堆堆芯與相鄰組件間隙只有1mm，燃料棒包殼厚度僅為0.8mm，因此燃料組件起升及下降過(guò)程中，與相鄰組件存在較大掛碰風(fēng)險(xiǎn)。掛碰會(huì)產(chǎn)生載荷變化，觸發(fā)裝卸料機(jī)的超載或欠載保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作，及時(shí)停止主提升運(yùn)動(dòng)，避免因組件掛碰后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致燃料組件破損，甚至燃料棒包殼破裂，突破第一道核安全屏障(也是換料大修期間，唯一一道屏障)。因此，裝卸料機(jī)調(diào)試及定期試驗(yàn)中，對(duì)其負(fù)載后稱重傳感器精度進(jìn)行標(biāo)定，以及超載、欠載保護(hù)功能有效性進(jìn)行動(dòng)態(tài)驗(yàn)證尤為重要。
[0004]燃料組件因其配插的相關(guān)組件不同，導(dǎo)致其重量不同，因此裝卸料機(jī)的載荷標(biāo)定，超載保護(hù)、欠載保護(hù)值設(shè)定也分為“輕燃料組件”、“重燃料組件”兩種模式。對(duì)其載荷試驗(yàn)裝置同樣需要進(jìn)行兩種模式的切換。
[0005]目前，核電站使用真實(shí)載荷的試驗(yàn)裝置只能在水下對(duì)其中一種模式進(jìn)行試驗(yàn)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)兩種模式的水下切換。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有裝置在進(jìn)行無(wú)法在水下進(jìn)行輕重組件載荷模式的切換的問(wèn)題，提供了一種核電站裝卸料機(jī)輕重組件載荷模擬一體化的水下切換裝置。
[0007]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0008]—種核電站裝卸料機(jī)輕重組件載荷模擬一體化的水下切換裝置，包括底板、支撐架、基礎(chǔ)重量模塊、欠載配重補(bǔ)償模塊、超載配重補(bǔ)償模塊、提升桿、抓取模塊、頂板、吊耳、超載配重補(bǔ)償模塊支撐環(huán)、欠載配重補(bǔ)償模塊支撐環(huán)、基礎(chǔ)重量模塊支撐環(huán)、重組件補(bǔ)償模塊和提升板；
[0009]底板為圓形板狀結(jié)構(gòu)；支撐架為板狀結(jié)構(gòu)，共有3塊呈120°均布，下端與底板焊接連接，支撐架內(nèi)側(cè)為階梯形狀，為各支撐環(huán)提供安裝位置；頂板為環(huán)形板狀結(jié)構(gòu)，與支撐架頂端螺栓連接；超載配重補(bǔ)償模塊支撐環(huán)、欠載配重補(bǔ)償模塊支撐環(huán)、基礎(chǔ)重量模塊支撐環(huán)均為環(huán)形結(jié)構(gòu)，且內(nèi)、外徑依次減小，放置于支撐架內(nèi)側(cè)的臺(tái)階上，與支撐架采用螺栓連接；基礎(chǔ)重量模塊為若干塊圓餅，且中心開圓形孔，圓孔直徑略大于提升桿外徑，放置于基礎(chǔ)重量模塊支撐環(huán)上，其外徑略小于欠載配重補(bǔ)償模塊支撐環(huán)內(nèi)徑；欠載配重補(bǔ)償模塊為若干塊圓餅，且中心開圓形孔，圓孔直徑略大于提升桿外徑，放置于欠載配重補(bǔ)償模塊支撐環(huán)上，其外徑略小于超載配重補(bǔ)償模塊支撐環(huán)內(nèi)徑；超載配重補(bǔ)償模塊為若干塊圓餅，且中心開圓形孔，圓孔直徑略大于提升桿外徑，放置于超載配重補(bǔ)償模塊支撐環(huán)上；重組件補(bǔ)償模塊為圓餅，放置于底板上，其外徑略小于基礎(chǔ)重量模塊支撐環(huán)內(nèi)徑，中心處中空，并加工有3個(gè)120°均布的掛接凸臺(tái)；提升桿為圓桿，下端與提升板焊接連接，上端與抓取模塊螺紋連接；提升板為板狀結(jié)構(gòu)，上面加工有3個(gè)120°均布的凹槽，與重組件補(bǔ)償模塊中心的掛接凸臺(tái)形狀互補(bǔ)；抓取模塊為方形，結(jié)構(gòu)與核燃料組件上管座完全相同，用于與裝卸料機(jī)抓具連接；吊耳共有3個(gè)，為板狀結(jié)構(gòu)，中間開孔，分別焊接在支撐架外側(cè)上部，用于裝置吊裝。
[0010]如上所述的抓取模塊、提升桿、提升板、基礎(chǔ)重量模塊載荷相加，為輕燃料組件水下欠載載荷。
[0011]如上所述的抓取模塊、提升桿、提升板、基礎(chǔ)重量模塊、欠載配重補(bǔ)償模塊載荷相加，為輕燃料組件水下實(shí)際載荷.
[0012]如上所述的抓取模塊、提升桿、提升板、基礎(chǔ)重量模塊、欠載配重補(bǔ)償模塊、超載配重補(bǔ)償模塊載荷相加，為輕燃料組件水下超載載荷。
[0013]如上所述的重組件補(bǔ)償模塊的載荷等于重燃料組件與輕燃料組件的水下載荷差值。
[0014]如上所述的底板、支撐架、基礎(chǔ)重量模塊、欠載配重補(bǔ)償模塊、超載配重補(bǔ)償模塊、提升桿、抓取模塊、頂板、吊耳、超載配重補(bǔ)償模塊支撐環(huán)、欠載配重補(bǔ)償模塊支撐環(huán)、基礎(chǔ)重量模塊支撐環(huán)、重組件補(bǔ)償模塊和提升板均采用不銹鋼材料制成。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:
[0016]本發(fā)明包括底板、支撐架、基礎(chǔ)重量模塊、欠載配重補(bǔ)償模塊、超載配重補(bǔ)償模塊、提升桿、抓取模塊、頂板、吊耳、超載配重補(bǔ)償模塊支撐環(huán)、欠載配重補(bǔ)償模塊支撐環(huán)、基礎(chǔ)重量模塊支撐環(huán)、重組件補(bǔ)償模塊和提升板。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)“輕燃料組件”、“重燃料組件”兩種模式下載荷差值進(jìn)行補(bǔ)償，可在水下完成切換，實(shí)現(xiàn)了裝卸料機(jī)負(fù)載、超載、欠載試驗(yàn)裝置一體化設(shè)計(jì)，且在試驗(yàn)過(guò)程中無(wú)需改變裝置結(jié)構(gòu)或增減附件。本裝置采用不銹鋼加工，不易被硼酸水腐蝕，強(qiáng)度較高。
[0017]本發(fā)明已應(yīng)用于方家山1#、2#機(jī)組裝卸料機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，以及首次裝料前的超載、欠載試驗(yàn)，效果良好。方家山1#及2#機(jī)組首次裝料時(shí)間49小時(shí)及43小時(shí)，先后刷新國(guó)內(nèi)核電機(jī)組首次裝料的最短用時(shí)，兩臺(tái)機(jī)組裝卸料機(jī)在首次裝料過(guò)程中，主提升在“輕燃料組件”及“重燃料組件”兩種模式下載荷顯示精準(zhǔn)，超載、欠載功能正常。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本發(fā)明的核電站裝卸料機(jī)輕重組件載荷模擬一體化的水下切換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明的核電站裝卸料機(jī)輕重組件載荷模擬一體化的水下切換裝置的“輕組件模式”工作示意圖；
[0020]圖3是本發(fā)明的核電站裝卸料機(jī)輕重組件載荷模擬一體化的水下切換裝置的“重組件模式”工作示意圖。
[0021]其中:1.底板，2.支撐架，3.基礎(chǔ)重量模塊，4.欠載配重補(bǔ)償模塊，5.超載配重補(bǔ)償模塊，6.提升桿，7.抓取模塊，8.頂板，9.吊耳，10.超載配重補(bǔ)償模塊支撐環(huán)，11.欠載配重補(bǔ)償模塊支撐環(huán)，12.基礎(chǔ)重量模塊支撐環(huán)，13.重組件補(bǔ)償模塊，14.提升板。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述。
[0023]如圖1和圖2所示，一種核電站裝卸料機(jī)輕重組件載荷模擬一體化的水下切換裝置，包括底板1、支撐架2、基礎(chǔ)重量模塊3、欠載配重補(bǔ)償模塊4、超載配重補(bǔ)償模塊5、提升桿6、抓取模塊7、頂板8、吊耳9、超載配重補(bǔ)償模塊支撐環(huán)10、欠載配重補(bǔ)償模塊支撐環(huán)11、基礎(chǔ)重量模塊支撐環(huán)12、重組件補(bǔ)償模塊13和提升板14。
[0024]底板I為圓形板狀結(jié)構(gòu)；支撐架2為板狀結(jié)構(gòu)，共有3塊呈120°均布，下端與底板I焊接連接，支撐架2內(nèi)側(cè)為階梯形狀，可為各支撐環(huán)提供安裝位置；頂板8為環(huán)形板狀結(jié)構(gòu)，與支撐架2頂端螺栓連接；超載配重補(bǔ)償模塊支撐環(huán)10、欠載配重補(bǔ)償模塊支撐環(huán)11、基礎(chǔ)重量模塊支撐環(huán)12均為環(huán)形結(jié)構(gòu)，且內(nèi)、外徑依次減小，放置于支撐架2內(nèi)側(cè)的臺(tái)階上，與支撐架2采用螺栓連接；基礎(chǔ)重量模塊3為若干塊圓餅，且中心開圓形孔，圓孔直徑略大于提升桿6外徑，放置于基礎(chǔ)重量模塊支撐環(huán)12上，其外徑略小于欠載配重補(bǔ)償模塊支撐環(huán)11內(nèi)徑；欠載配重補(bǔ)償模塊4為若干塊圓餅，且中心開圓形孔，圓孔直徑略大于提升桿6外徑，放置于欠載配重補(bǔ)償模塊支撐環(huán)11上，其外徑略小于超載配重補(bǔ)償模塊支撐環(huán)10內(nèi)徑；超載配重補(bǔ)償模塊5為若干塊圓餅，且中心開圓形孔，圓孔直徑略大于提升桿6外徑，放置于超載配重補(bǔ)償模塊支撐環(huán)10上；重組件補(bǔ)償模塊13為圓餅，放置于底板I上，其外徑略小于基礎(chǔ)重量模塊支撐環(huán)12內(nèi)徑，中心處中空，并加工有3個(gè)120°均布的掛接凸臺(tái)，見圖2 ;提升桿6為圓桿，下端與提升板14焊接連接，上端與抓取模塊7螺紋連接；提升板14為板狀結(jié)構(gòu)，上面加工有3個(gè)120°均布的凹槽，與重組件補(bǔ)償模塊13中心的掛接凸臺(tái)形狀互補(bǔ)，當(dāng)提升板14處于圖2位置時(shí)，可從3個(gè)凸臺(tái)形成的間隙中通過(guò)，當(dāng)提升板14旋轉(zhuǎn)180°處于圖3位置時(shí)，提升過(guò)程中正好與3個(gè)凸臺(tái)相碰，完成與由重組件補(bǔ)償模塊13的掛接；抓取模塊7為方形，結(jié)構(gòu)與核燃料組件上管座完全相同，用于與裝卸料機(jī)抓具連接；吊耳9共有3個(gè)，為板狀結(jié)構(gòu)，中間開孔，分別焊接在支撐架2外側(cè)上部，用于裝置吊裝。
[0025]其中，抓取模塊7、提升桿6、提升板14、基礎(chǔ)重量模塊3載荷相加，為輕燃料組件水下欠載載荷；
[0026]抓取模塊7、提升桿6、提升板14、基礎(chǔ)重量模塊3、欠載配重補(bǔ)償模塊4載荷相加，為輕燃