申请/专利权人：核动力运行研究所;中核武汉核电运行技术股份有限公司

申请日：2017-12-27

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN109979631B

主分类号：G21C19/26

分类号：G21C19/26

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2019.07.30#实质审查的生效;2019.07.05#公开

摘要：本发明属于乏燃料存储技术领域，具体为一种钳头及用于乏燃料相关组件水下解体的单棒转移装置，该装置包括长杆、设于长杆端部的钳头，所述的钳头通过气缸及气缸活塞驱动，所述的钳头包括由杆状结构和块状结构两部分组成的楔形块、位于楔形块杆状部分外部的处于压缩状态的弹簧，以及与楔形块进行轨道滑动配合的定爪，所述的楔形块通过气缸及气缸活塞驱动；楔形块顶紧动爪，使得动爪绕轴转动，楔形块顶紧动爪，确保动爪和定爪闭合尺寸，而非保证夹持力，确保不会夹破相关组件棒束外层，使用气动控制箱可远距离操控钳口闭合，操作方便。

主权项：1.一种钳头，包括由杆状结构和块状结构两部分组成的楔形块（10）、位于楔形块（10）杆状部分外部的处于压缩状态的弹簧（9），以及与楔形块（10）进行轨道滑动配合的定爪（13），其特征在于：所述的楔形块（10）块状结构楔形面上端固定设有回滚部件（11），设于定爪（13）上的动爪（12）；所述的动爪（12）左侧端部上表面加工有凸起，且凸起向右延伸为楔形面，动爪（12）的左侧端部下方设有转轮，所述的动爪（12）通过转轴安装在定爪（13）上；所述的回滚部件（11）一端固定于楔形块（10）上，另一端设有转轮；所述的动爪（12）凸起向右延伸的楔形面上加工有滑槽，所述的回滚部件（11）上转轮在前后方向的位置与所述的滑槽在前后方向的位置重合，所述的楔形块（10）的楔形面上加工滑槽，所述的滑槽在前后方向的位置与所述的动爪（12）左侧端部下方的转轮在前后方向的位置重合；包括与楔形块（10）杆状结构连接的转接套（8），所述的弹簧（9）位于转接套（8）的端面和楔形块（10）右端的块状结构之间；所述的楔形块（10）通过气缸（2）及气缸活塞（3）驱动。

全文数据：一种钳头及用于乏燃料相关组件水下解体的单棒转移装置技术领域本发明属于乏燃料存储技术领域，具体涉及一种钳头及用于乏燃料相关组件水下解体的单棒转移装置。背景技术由于乏燃料水池的可用有效空格架数量有限，而乏燃料水池中的废相关组件进一步加重了核电站乏燃料存放格架存储能力不足的问题。乏燃料相关组件缩容工作及时处理掉相关废组件，可增加乏燃料水池可用有效空格架数量，解决核电站乏燃料存放格架存储能力不足的问题，实现乏水池存储格架的优化利用，降低乏燃料运输成本。乏燃料相关组件缩容工作中需将已完成剪切的相关组件单棒，从剪切装置处转移至单棒收集容器内。一般的单棒转移装置夹紧力过大可能会破坏相关组件棒束表层结构导致放射性气体外溢，并且要求有可靠的放松措施否则将导致单棒发生坠落；一般的单棒转移装置钳头部分为固定式的，不能摆动。同时考虑乏燃料相关组件缩容工作水下远距离操作，难度大，工作要求高，有必要开发一种新的单棒转移装置。发明内容本发明的目的是提供一种钳头及用于乏燃料相关组件水下解体的单棒转移装置，其可以安全可靠地转移乏燃料相关组件水下解体单棒。本发明的技术方案如下：一种钳头，包括由杆状结构和块状结构两部分组成的楔形块、位于楔形块杆状部分外部的处于压缩状态的弹簧，以及与楔形块进行轨道滑动配合的定爪，其特征在于：所述的楔形块块状结构楔形面上端固定设有回滚部件，设于定爪上的动爪；所述的动爪左侧端部上表面加工有凸起，且凸起向右延伸为楔形面，动爪的左侧端部下方设有转轮，所述的动爪通过转轴安装在定爪上；所述的回滚部件一端固定于楔形块上，另一端设有转轮；包括与楔形块杆状结构连接的转接套，所述的弹簧位于转接套的端面和楔形块右端的块状结构之间。所述的楔形块通过气缸及气缸活塞驱动。所述的楔形块的杆状结构与气缸活塞通过调节螺母螺纹连接。所述的动爪凸起向右延伸的楔形面上加工有滑槽，所述的回滚部件上转轮在前后方向的位置与所述的滑槽在前后方向的位置重合，所述的楔形块的楔形面上加工滑槽，所述的滑槽在前后方向的位置与所述的动爪左侧端部下方的转轮在前后方向的位置重合。一种用于乏燃料相关组件水下解体的单棒转移装置，包括长杆、设于长杆端部的钳头，所述的钳头通过气缸及气缸活塞驱动，所述的钳头包括由杆状结构和块状结构两部分组成的楔形块、位于楔形块杆状部分外部的处于压缩状态的弹簧，以及与楔形块进行轨道滑动配合的定爪，所述的楔形块通过气缸及气缸活塞驱动；所述的楔形块块状结构楔形面上端固定设有回滚部件，设于定爪上的动爪；所述的动爪左侧端部上表面加工有凸起，且凸起向右延伸为楔形面，动爪的左侧端部下方设有转轮，所述的动爪通过转轴安装在定爪上；所述的回滚部件一端固定于楔形块上，另一端设有转轮。包括与楔形块杆状结构连接的转接套，所述的弹簧位于转接套的端面和楔形块右端的块状结构之间，所述的转接套与所述的气缸连接。所述的楔形块的杆状结构与气缸活塞通过调节螺母螺纹连接。所述的动爪凸起向右延伸的楔形面上加工有滑槽，所述的回滚部件上转轮在前后方向的位置与所述的滑槽在前后方向的位置重合。所述的楔形块的楔形面上加工滑槽，所述的滑槽在前后方向的位置与所述的动爪前端的转轮在前后方向的位置重合。本发明的显著效果如下：楔形块顶紧动爪，使得动爪绕轴转动，楔形块顶紧动爪，确保动爪和定爪闭合尺寸，而非保证夹持力，确保不会夹破相关组件棒束外层。楔形块顶紧动爪，使得动爪与定爪闭合，即使在断气的情况下也能依靠楔形块的楔形面在弹簧的作用下自锁，保持钳口闭合，确保相关组件棒束不会坠落。钳头与气缸可饶轴转动，在钳头夹持单棒状态下可随单棒重心转动。使用气动控制箱可远距离操控钳口闭合，操作方便。附图说明图1为用于乏燃料相关组件水下解体的单棒转移装置示意图；图2为钳头结构示意图；图中：1.长杆；2.气缸；3.气缸活塞；4.钳头；5.气管；6.气动控制箱；7.调节螺母；8.转接套；9.弹簧；10.楔形块；11.回滚部件；12.动爪；13.定爪。具体实施方式下面通过附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。如图1所示，该单棒转移装置包括便于远程操作用的长杆1、安装在长杆1前端的气缸2、安装在气缸2内的气缸活塞3和安装在气缸2前端的钳头4。其中气缸2通过气管5与气动控制箱6连接。远程操作气动控制箱6使得气缸活塞3移动。如图2所示的钳头4结构示意图，包括与气缸2连接的转接套8、一端通过调节螺母7与气缸活塞3前端连接的楔形块10、楔形块外部安装的弹簧9、安装在楔形块10楔形面上端的回滚部件11、与楔形块10进行轨道滑动配合的定爪13、安装在定爪13上的动爪12。调节螺母7与活塞3、楔形块10一端的杆状结构均是螺纹连接，用于调节活塞3、楔形块10的相对位置。楔形块10一端的杆状结构外部安装弹簧9，该弹簧9位于转接套8的端面和楔形块10右端的块状结构之间，设计为压缩状态。通过调节螺母7，确定活塞3、楔形块10合适的相对位置，弹簧9会给于楔形块10向右的作用力。定爪13与楔形块10是滑轨配合，即楔形块10能够在定爪13上的轨道上向右移动。楔形块10的楔形面上端固定安装回滚部件11，回滚部件11的端部安装转轮。定爪13上通过轴连接动爪12，动爪12的左侧端部上表面加工有凸起，且凸起向右延伸为楔形面，动爪12的左侧端部下方同样安装有转轮。上述回滚部件11的转轮在前后方向的位置处于动爪12的楔形面前后所覆盖的范围内。即当回滚部件11和动爪12相对运动到某一位置时，动爪12的上端凸起部分嵌入到回滚部件11的下端，回滚部件11端部的转轮沿着动爪12楔形面移动。动态过程：楔形块10向右移动接触到动爪12，由于动爪12的安装轴固定，且楔形块10的楔形面接触动爪12的前端，那么动爪12顺时针绕轴转动，最后钳口逐渐闭合。弹簧9设计为压缩状态，则断气的状况下活塞不提供作用力，依靠弹簧9依然能够在楔形面的作用下，使得钳口闭合。楔形块10向左在活塞3的作用下左移，带动回滚部件11左移动，由于动爪12的上端部分嵌入到回滚部件11的下端，且动爪12上端面的后侧设计为楔形面，使得动爪12逆时针转动，从而钳口打开。

权利要求：1.一种钳头，包括由杆状结构和块状结构两部分组成的楔形块10、位于楔形块10杆状部分外部的处于压缩状态的弹簧9，以及与楔形块10进行轨道滑动配合的定爪13，其特征在于：所述的楔形块10块状结构楔形面上端固定设有回滚部件11，设于定爪13上的动爪12；所述的动爪12左侧端部上表面加工有凸起，且凸起向右延伸为楔形面，动爪12的左侧端部下方设有转轮，所述的动爪12通过转轴安装在定爪13上；所述的回滚部件11一端固定于楔形块10上，另一端设有转轮。2.如权利要求1所述的钳头，其特征在于：包括与楔形块10杆状结构连接的转接套8，所述的弹簧9位于转接套8的端面和楔形块10右端的块状结构之间。3.如权利要求1所述的钳头，其特征在于：所述的楔形块10通过气缸2及气缸活塞3驱动。4.如权利要求3所述的钳头，其特征在于：所述的楔形块10的杆状结构与气缸活塞3通过调节螺母7螺纹连接。5.如权利要求1所述的钳头，其特征在于：所述的动爪12凸起向右延伸的楔形面上加工有滑槽，所述的回滚部件11上转轮在前后方向的位置与所述的滑槽在前后方向的位置重合，所述的楔形块10的楔形面上加工滑槽，所述的滑槽在前后方向的位置与所述的动爪12左侧端部下方的转轮在前后方向的位置重合。6.一种用于乏燃料相关组件水下解体的单棒转移装置，包括长杆11、设于长杆11端部的钳头4，所述的钳头4通过气缸2及气缸活塞3驱动，其特征在于：所述的钳头4包括由杆状结构和块状结构两部分组成的楔形块10、位于楔形块10杆状部分外部的处于压缩状态的弹簧9，以及与楔形块10进行轨道滑动配合的定爪13，所述的楔形块10通过气缸2及气缸活塞3驱动；所述的楔形块10块状结构楔形面上端固定设有回滚部件11，设于定爪13上的动爪12；所述的动爪12左侧端部上表面加工有凸起，且凸起向右延伸为楔形面，动爪12的左侧端部下方设有转轮，所述的动爪12通过转轴安装在定爪13上；所述的回滚部件11一端固定于楔形块10上，另一端设有转轮。7.如权利要求6所述的一种用于乏燃料相关组件水下解体的单棒转移装置，其特征在于：包括与楔形块10杆状结构连接的转接套8，所述的弹簧9位于转接套8的端面和楔形块10右端的块状结构之间，所述的转接套8与所述的气缸2连接。8.如权利要求7所述的一种用于乏燃料相关组件水下解体的单棒转移装置，其特征在于：所述的楔形块10的杆状结构与气缸活塞3通过调节螺母7螺纹连接。9.如权利要求6所述的一种用于乏燃料相关组件水下解体的单棒转移装置，其特征在于：所述的动爪12凸起向右延伸的楔形面上加工有滑槽，所述的回滚部件11上转轮在前后方向的位置与所述的滑槽在前后方向的位置重合。10.如权利要求6所述的一种用于乏燃料相关组件水下解体的单棒转移装置，其特征在于：所述的楔形块10的楔形面上加工滑槽，所述的滑槽在前后方向的位置与所述的动爪12前端的转轮在前后方向的位置重合。

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