本發(fā)明涉及取放工具，具體而言，涉及一種用于研究堆換料期間堆芯填塞塊水下取放的裝置。

背景技術：

1、研究堆主要用于材料輻照考驗和同位素生產等任務。在材料輻照考驗過程中，根據(jù)不同的輻照任務，核燃料的裝載量和輻照孔道90的數(shù)量會有所變化。完成輻照任務后，需要將相應的輻照裝置92從堆芯中拔出。如圖5、6所示，拔出后，堆芯內會形成相應尺寸的預留孔930，隨后在水下進行填塞塊94的定位和回填?；靥钔瓿珊螅钊麎K94的上端面與柵格板93的上端面平齊，填塞塊94內部設有與柵格板93同尺寸的圓孔940，以便插入更多的燃料元件和同位素組件。

2、由于研究堆的平頂蓋917端面與柵格板93之間的距離約為9米，操作人員需要使用長柄工具在水下抓取、轉運和回填填塞塊94。同時，堆內的輻照裝置92和控制棒導管高于柵格板93的上端面，阻礙了操作人員的視線。此外，填塞塊94與柵格板93的預留孔930之間的配合間隙僅為0.1毫米，因此在安裝過程中，操作人員必須在水下旋轉填塞塊94，以確保填塞塊94的定位銷釘對準預留孔930上的定位凹槽420，并嵌入柵格板93的預留孔930內部。如果填塞塊94稍有傾斜，可能導致安裝不到位或兩者之間相互卡死，定位取放操作困難。同時，在取放和轉運過程中，存在填塞塊94脫離工具墜落的安全風險。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種用于研究堆換料期間堆芯填塞塊水下取放的裝置，解決上述技術問題，便于定位操作，有效防止填塞塊掉落，提高了操作的安全性和可靠性。

2、本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)：一種用于研究堆換料期間堆芯填塞塊水下取放的裝置，包括筒體，筒體內同軸滑動連接有滑動桿，滑動桿一端設有用于驅動滑動桿移動及復位的執(zhí)行機構，滑動桿另一端連接有抓取組件，抓取組件包括定位套、抓鉤和頂桿，定位套與筒體連接用于插設定位填塞塊上開設的圓孔，抓鉤通過銷軸成對活動連接于定位套內，頂桿與定位套滑動連接，頂桿一端與滑動桿連接，頂桿另一端抵接于成對的抓鉤中間用于張開或閉合抓鉤取放填塞塊。

3、進一步地，執(zhí)行機構包括滑塊、接頭和復位彈簧，滑塊密封滑動連接于筒體內，滑塊底端與滑動桿頂端連接，滑塊頂端設有與筒體內壁密封滑動連接的活塞，筒體內壁、活塞和滑塊合圍形成有空腔，接頭用于連通氣泵和空腔，且活塞于空腔一側的受力面大于滑塊于空腔一側的受力面，復位彈簧限位抵接于活塞頂端。

4、優(yōu)選地，滑塊側壁連接有指示柱，筒體側壁開設有用于活動抵接限位指示柱的第一限位條孔。

5、進一步地，抓鉤包括第一抵接部、第二抵接部和抓取部，第一抵接部與抓取部以銷軸為支點構成杠桿，且第二抵接部與抓取部以銷軸為支點構成杠桿。

6、優(yōu)選地，頂桿由上至下依次包括直桿、凸球和導向錐頭，凸球與第一抵接部或第二抵接活動抵接，第一抵接部與第二抵接部間開設有用于過渡容納凸球的凹槽。

7、優(yōu)選地，直桿上套設固定有與定位套活動抵接用于限位頂桿滑動的限位圈。

8、進一步地，筒體底部設有用于連接多個定位套的連接座，滑動桿通過插銷固定有用于連接多個定位套對應頂桿的連接板，連接板活動套設于筒體上，筒體上開設有用于活動抵接限位插銷的第二限位條孔。

9、進一步地，筒體包括依次連接的上接筒、延伸筒和下接筒，滑動桿包括依次連接的延伸桿和下接桿。

10、進一步地，筒體頂部螺紋密封連接有頂蓋，頂蓋活動連接有吊環(huán)。

11、進一步地，筒體外壁設有用于觀察填塞塊取放情況的攝像頭。

12、本發(fā)明至少具有如下優(yōu)點和有益效果：

13、(1)通過定位套插接定位填塞塊上圓孔，并通過執(zhí)行機構驅動滑動桿移動或復位，帶動頂桿抵接作用于抓鉤，實現(xiàn)填塞塊的取放，便于定位操作，有效防止填塞塊掉落，提高了操作的安全性和可靠性；

14、(2)通過壓差作用于活塞移動，并壓縮復位彈簧，在氣泵關斷后，可以有效實現(xiàn)對填塞塊的抓取自鎖，提高了運行的安全性；

15、(3)通過第一限位條孔與指示柱的配合、插銷與第二下位條孔的配合以及限位圈與定位套的配合，實現(xiàn)對頂桿移動行程的多重限位，確保了裝置穩(wěn)定性。

技術特征：

1.一種用于研究堆換料期間堆芯填塞塊水下取放的裝置，其特征在于，包括筒體(1)，所述筒體(1)內同軸滑動連接有滑動桿(2)，所述滑動桿(2)一端設有用于驅動所述滑動桿(2)移動及復位的執(zhí)行機構(3)，所述滑動桿(2)另一端連接有抓取組件(4)，所述抓取組件(4)包括定位套(41)、抓鉤(42)和頂桿(43)，所述定位套(41)與所述筒體(1)連接用于插設定位填塞塊(94)上開設的圓孔(940)，所述抓鉤(42)通過銷軸(44)成對活動連接于所述定位套(41)內，所述頂桿(43)與所述定位套(41)滑動連接，所述頂桿(43)一端與所述滑動桿(2)連接，所述頂桿(43)另一端抵接于成對的所述抓鉤(42)中間用于張開或閉合所述抓鉤(42)取放所述填塞塊(94)。

2.如權利要求1所述的一種用于研究堆換料期間堆芯填塞塊水下取放的裝置，其特征在于，所述執(zhí)行機構(3)包括滑塊(31)、接頭(32)和復位彈簧(33)，所述滑塊(31)密封滑動連接于所述筒體(1)內，所述滑塊(31)底端與所述滑動桿(2)頂端連接，所述滑塊(31)頂端設有與所述筒體(1)內壁密封滑動連接的活塞(34)，所述筒體(1)內壁、所述活塞(34)和所述滑塊(31)合圍形成有空腔(10)，所述接頭(32)用于連通氣泵和所述空腔(10)，且所述活塞(34)于所述空腔(10)一側的受力面大于所述滑塊(31)于所述空腔(10)一側的受力面，所述復位彈簧(33)限位抵接于所述活塞(34)頂端。

3.如權利要求2所述的一種用于研究堆換料期間堆芯填塞塊水下取放的裝置，其特征在于，所述滑塊(31)側壁連接有指示柱(35)，所述筒體(1)側壁開設有用于活動抵接限位所述指示柱(35)的第一限位條孔(11)。

4.如權利要求1所述的一種用于研究堆換料期間堆芯填塞塊水下取放的裝置，其特征在于，所述抓鉤(42)包括第一抵接部(421)、第二抵接部(422)和抓取部(423)，所述第一抵接部(421)與所述抓取部(423)以所述銷軸(44)為支點構成杠桿，且第二抵接部(422)與所述抓取部(423)以所述銷軸(44)為支點構成杠桿。

5.如權利要求4所述的一種用于研究堆換料期間堆芯填塞塊水下取放的裝置，其特征在于，所述頂桿(43)由上至下依次包括直桿(431)、凸球(432)和導向錐頭(433)，所述凸球(432)與所述第一抵接部(421)或所述第二抵接活動抵接，所述第一抵接部(421)與所述第二抵接部(422)間開設有用于過渡容納所述凸球(432)的凹槽(420)。

6.如權利要求5所述的一種用于研究堆換料期間堆芯填塞塊水下取放的裝置，其特征在于，所述直桿(431)上套設固定有與所述定位套(41)活動抵接用于限位所述頂桿(43)滑動的限位圈(434)。

7.如權利要求1所述的一種用于研究堆換料期間堆芯填塞塊水下取放的裝置，其特征在于，所述筒體(1)底部設有用于連接多個所述定位套(41)的連接座(5)，所述滑動桿(2)通過插銷(61)固定有用于連接多個所述定位套(41)對應所述頂桿(43)的連接板(6)，所述連接板(6)活動套設于所述筒體(1)上，所述筒體(1)上開設有用于活動抵接限位所述插銷(61)的第二限位條孔(12)。

8.如權利要求1所述的一種用于研究堆換料期間堆芯填塞塊水下取放的裝置，其特征在于，所述筒體(1)包括依次連接的上接筒(101)、延伸筒(102)和下接筒，所述滑動桿(2)包括依次連接的延伸桿(201)和下接桿(202)。

9.如權利要求1所述的一種用于研究堆換料期間堆芯填塞塊水下取放的裝置，其特征在于，所述筒體(1)頂部螺紋密封連接有頂蓋(7)，所述頂蓋(7)活動連接有吊環(huán)(8)。

10.如權利要求1所述的一種用于研究堆換料期間堆芯填塞塊水下取放的裝置，其特征在于，所述筒體(1)外壁設有用于觀察所述填塞塊(94)取放情況的攝像頭。

技術總結
本發(fā)明涉及取放工具技術領域，本發(fā)明提供了一種用于研究堆換料期間堆芯填塞塊水下取放的裝置，包括筒體，筒體內同軸滑動連接有滑動桿，滑動桿一端設有用于驅動滑動桿移動及復位的執(zhí)行機構，滑動桿另一端連接有抓取組件，抓取組件包括定位套、抓鉤和頂桿，定位套與筒體連接用于插設定位填塞塊上開設的圓孔，抓鉤通過銷軸成對活動連接于定位套內，頂桿與定位套滑動連接，頂桿一端與滑動桿連接，頂桿另一端抵接于成對的抓鉤中間用于張開或閉合抓鉤取放填塞塊，通過定位套插接定位填塞塊上圓孔，并通過執(zhí)行機構驅動滑動桿移動或復位，帶動頂桿抵接作用于抓鉤，實現(xiàn)填塞塊的取放，便于定位操作，有效防止填塞塊掉落，提高了操作的安全性和可靠性。

技術研發(fā)人員：鄭海川,羅忠元,曾明,陳廣平,劉豪,王亞軍,吳瑞,馮浩志,王曄晗,余潔
受保護的技術使用者：中國核動力研究設計院
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9