核電站裝卸料機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]本實用新型應(yīng)用于核電站裝卸料機調(diào)試及定期試驗，具體涉及一種核電站裝卸料機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式裂變反應(yīng)所釋放的熱量進行發(fā)電，隨著裂變反應(yīng)的持續(xù)進行，裝載在反應(yīng)堆堆芯中的燃料組件富集度也逐漸降低，因此在一定運行周期后，需對堆芯相應(yīng)位置的燃料組件進行更換。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)(簡稱PMC系統(tǒng))來完成，裝卸料機是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程中，與相鄰組件存在較大掛碰風(fēng)險。掛碰會產(chǎn)生載荷變化，觸發(fā)裝卸料機的超載或欠載保護系統(tǒng)動作，及時停止主提升運動，避免因組件掛碰后繼續(xù)運動導(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，裝卸料機調(diào)試及定期試驗中，對其負載后稱重傳感器精度進行標定，以及超載、欠載保護功能有效性進行動態(tài)驗證尤為重要。
[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，因此裝卸料機的載荷標定，超載保護、欠載保護值設(shè)定也分為“輕燃料組件”、“重燃料組件”兩種模式。對其載荷試驗裝置同樣需要進行兩種模式的切換。
[0005]目前，核電站使用真實載荷的試驗裝置只能在水下對其中一種模式進行試驗，無法實現(xiàn)兩種模式的水下切換。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的是解決現(xiàn)有裝置在進行無法在水下進行輕重組件載荷模式的切換的問題，提供了一種核電站裝卸料機輕重組件載荷模擬一體化的水下切換裝置。
[0007]本實用新型是這樣實現(xiàn)的:
[0008]—種核電站裝卸料機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、欠載配重補償模塊、超載配重補償模塊、提升桿、抓取模塊、頂板、吊耳、超載配重補償模塊支撐環(huán)、欠載配重補償模塊支撐環(huán)、基礎(chǔ)重量模塊支撐環(huán)、重組件補償模塊和提升板；
[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；超載配重補償模塊支撐環(huán)、欠載配重補償模塊支撐環(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償模塊支撐環(huán)內(nèi)徑；欠載配重補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，放置于欠載配重補償模塊支撐環(huán)上，其外徑略小于超載配重補償模塊支撐環(huán)內(nèi)徑；超載配重補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，放置于超載配重補償模塊支撐環(huán)上；重組件補償模塊為圓餅，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120°均布的掛接凸臺；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120°均布的凹槽，與重組件補償模塊中心的掛接凸臺形狀互補；抓取模塊為方形，結(jié)構(gòu)與核燃料組件上管座完全相同，用于與裝卸料機抓具連接；吊耳共有3個，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、欠載配重補償模塊載荷相加，為輕燃料組件水下實際載荷.
[0012]如上所述的抓取模塊、提升桿、提升板、基礎(chǔ)重量模塊、欠載配重補償模塊、超載配重補償模塊載荷相加，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、欠載配重補償模塊、超載配重補償模塊、提升桿、抓取模塊、頂板、吊耳、超載配重補償模塊支撐環(huán)、欠載配重補償模塊支撐環(huán)、基礎(chǔ)重量模塊支撐環(huán)、重組件補償模塊和提升板均采用不銹鋼材料制成。
[0015]本實用新型的有益效果是:
[0016]本實用新型包括底板、支撐架、基礎(chǔ)重量模塊、欠載配重補償模塊、超載配重補償模塊、提升桿、抓取模塊、頂板、吊耳、超載配重補償模塊支撐環(huán)、欠載配重補償模塊支撐環(huán)、基礎(chǔ)重量模塊支撐環(huán)、重組件補償模塊和提升板。本實用新型可實現(xiàn)“輕燃料組件”、“重燃料組件”兩種模式下載荷差值進行補償，可在水下完成切換，實現(xiàn)了裝卸料機負載、超載、欠載試驗裝置一體化設(shè)計，且在試驗過程中無需改變裝置結(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，強度較高。
[0017]本實用新型已應(yīng)用于方家山1#、2#機組裝卸料機的現(xiàn)場調(diào)試，以及首次裝料前的超載、欠載試驗，效果良好。方家山1#及2#機組首次裝料時間49小時及43小時，先后刷新國內(nèi)核電機組首次裝料的最短用時，兩臺機組裝卸料機在首次裝料過程中，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，超載、欠載功能正常。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型的核電站裝卸料機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是本實用新型的核電站裝卸料機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是本實用新型的核電站裝卸料機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.欠載配重補償模塊，5.超載配重補償模塊，6.提升桿，7.抓取模塊，8.頂板，9.吊耳，10.超載配重補償模塊支撐環(huán)，11.欠載配重補償模塊支撐環(huán)，12.基礎(chǔ)重量模塊支撐環(huán)，13.重組件補償模塊，14.提升板。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行進一步描述。
[0023]如圖1和圖2所示，一種核電站裝卸料機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、欠載配重補償模塊4、超載配重補償模塊5、提升桿6、抓取模塊7、頂板8、吊耳9、超載配重補償模塊支撐環(huán)10、欠載配重補償模塊支撐環(huán)11、基礎(chǔ)重量模塊支撐環(huán)12、重組件補償模塊13和提升板14。
[0024]底板1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1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；超載配重補償模塊支撐環(huán)10、欠載配重補償模塊支撐環(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償模塊支撐環(huán)11內(nèi)徑；欠載配重補償模塊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，放置于欠載配重補償模塊支撐環(huán)11上，其外徑略小于超載配重補償模塊支撐環(huán)10內(nèi)徑；超載配重補償模塊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，放置于超載配重補償模塊支撐環(huán)10上；重組件補償模塊13為圓餅，放置于底板1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120°均布的掛接凸臺，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120°均布的凹槽，與重組件補償模塊13中心的掛接凸臺形狀互補，當提升板14處于圖2位置時，可從3個凸臺形成的間隙中通過，當提升板14旋轉(zhuǎn)180°處于圖3位置時，提升過程中正好與3個凸臺相碰，完成與由重組件補償模塊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，用于與裝卸料機抓具連接；吊耳9共有3個，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、欠載配重補償模