CN101656113A - 辐照监督管支承定位结构的水下定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于定位装置，具体涉及一种辐照监督管支承定位结构的水下定位装置。它包括主框架，在竖衍架上设有截面为长方形的导轨安装底板，在导轨安装底板上开有预留孔，在横衍架的下表面设有支撑脚，在导轨安装底板上设有导轨组件和齿条组件，导轨安装底板的侧壁上安装若干个结构相同镜像布置的左上臂组件和右上臂组件，所述的齿条组件连接可沿齿条组件上下移动的下臂组件，在下臂组件上固定连接托盒，托盒的相对侧壁外表面上分别设有凸块，托盒中心设有托盒V形块，所述的凸块和托盒V形块与吊兰上的辐照监督管对应，实现定位。发明的效果是：通过延伸至水下的导轨安装底板将托盒送至工作人员不能进入的高辐射水中，通过支撑脚、定位销组件、平衡柱机构组件、托盒、上臂组件、气动爪组件，达到远程安装或拆除辐照监督管的目的。

Description

辐照监督管支承定位结构的水下定位装置

技术领域

本发明属于定位装置，具体涉及一种辐照监督管支承定位结构的水下定位装置。

背景技术

辐照监督管支承定位结构位于反应堆内压力容器内，固定在吊兰筒体外支架上，如图1所示，用于监测压力容器筒体正对活性区的材料受中子辐照和热环境影响所造成的材料性能变化。图1中，在吊兰4的上端设有法兰支架2，在吊兰4的侧壁上设有辐照监督管3，在法兰支架2上设有与辐照监督管3对应的法兰通孔1。根据《辐照监督大纲》，辐照监督管3内辐照样品需定期从堆内抽出进行试验，以证实反应堆压力容器在正常和事故工况下都能保持结构完整性。辐照监督管3长度大约2500mm，辐照监督管3上部距离法兰支架2上表面约2000mm。为了辐照样品的顺利存取，安装辐照监督管3时要求辐照监督管3的通孔与吊兰4边缘法兰通孔1两者之间的位置同轴度要求在1mm之内；否则技术上将影响辐照样品在辐照监督管3内的存取，甚至导致辐照样品不能存入或取出辐照监督管3。在水面下如此远距离内保持如此高的安装精度，在技术上还是有难度的。另外，反应堆内压力容器内水下辐照剂量在10个sV(西弗)左右，在如此高的辐照剂量下，人无法进入，这更增加了技术上的难度。目前国内外尚无解决类似现场工程问题的好的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够精确在水下高辐照条件下定位的辐照监督管支承定位结构的水下定位装置。

本发明是这样实现的：一种辐照监督管支承定位结构水下定位装置，其中，它包括主框架，该主框架包括互相垂直布置且固定连接的竖衍架和横衍架，在竖衍架上设有截面为长方形的导轨安装底板，在导轨安装底板上开有预留孔，在横衍架的下表面设有若干个用于支撑整个辐照监督管支承定位结构水下定位装置的支撑脚，在导轨安装底板上朝向竖衍架的一侧设有导轨组件和齿条组件，在横衍架的下方，导轨安装底板的侧壁上安装若干个结构相同镜像布置的左上臂组件和右上臂组件，所述的左上臂组件包括液压缸组件，在液压缸组件的侧壁上设有压板，液压缸组件通过压板与导轨安装底板固定连接，液压缸组件的活塞杆的端部与三脚架组件的一个直角边固定连接，三脚架组件的另一个直角边与气动爪组件连接，所述的齿条组件连接可沿齿条组件上下移动的下臂组件，在下臂组件上固定连接托盒，托盒的相对侧壁外表面上分别设有凸块，托盒中心设有托盒V形块，所述的凸块和托盒V形块与吊兰上的辐照监督管对应，实现定位。

如上所述的一种辐照监督管支承定位结构水下定位装置，其中，在导轨安装底板的侧壁上还设有结构相同镜像布置的左平衡柱机构组件和右平衡柱机构组件，平衡柱机构组件包括成一端固定连接的横梁和斜梁，横梁和斜梁的自由端分别设有固定板，在横梁和斜梁固定连接的一端通过丝杠连接吸盘。

如上所述的一种辐照监督管支承定位结构水下定位装置，其中，在横衍架的上方设有移动平台***，在移动平台***上分别设有控制托盒升降的装置和控制左上臂组件动作的装置。

如上所述的一种辐照监督管支承定位结构水下定位装置，其中，横衍架的上表面安装导轨，该导轨用于移动平台***的移动。

如上所述的一种辐照监督管支承定位结构水下定位装置，其中，在横衍架的下表面边缘安装法兰夹。

使用发明的效果是：通过延伸至水下的导轨安装底板将托盒送至工作人员不能进入的高辐射水中，通过支撑脚、定位销组件、平衡柱机构组件和托盒的定位使辐照监督管能精确定位在所需的位置，通过远程控制的上臂组件以及在上臂组件上的气动爪组件安装或拆除辐照监督管，从而达到远程安装或拆除辐照监督管的目的。

附图说明

图1是辐照监督管支承定位结构安装位置的示意图；

图2是本发明提供的辐照监督管支承定位结构的水下定位装置的结构示意图；

图3是主框架的结构示意图；

图4是横衍架型材的结构示意图；

图5是支撑脚与法兰支架的位置关系示意图；

图6是安装在导轨安装底板上的导轨组件的俯视结构图；

图7是齿条组件的俯视图；

图8是图7的右视图；

图9是左上臂组件的结构示意图；

图10是气动爪组件的结构示意图；

图11是平衡柱机构组件的主视结构示意图；

图12是图11的左视图；

图13是图11的俯视图；

图14是平衡柱机构组件的立体结构示意图；

图15是下臂组件的俯视结构示意图；

图16是托盒的结构示意图；

图17是定位销组件的结构示意图。

图中：1.法兰通孔、2.法兰支架、3.辐照监督管、4.吊兰、5.移动平台***、6.主框架、7.导轨组件、8.齿条组件、9.定位销组件、10.右上臂组件、11.右平衡柱机构组件、12.下臂组件、13.左平衡柱机构组件、14.左上臂组件、15.竖衍架、16.导轨安装底板、17.横衍架、18法兰夹、19.支撑脚、20.圆导轨、21.压板、22.液压缸组件、23.活塞杆、24.三脚架组件、25.气动爪组件、26.气动缸、27.气动杆、28.钳爪、29.横梁、30.斜梁、31.固定板、32.吸盘、33.丝杠、34.梯形板、35.左下臂、36.右下臂、37.托盒、38.托盒前壁、39.托盒侧壁、40.托盒中板、41.托盒V形块、42.定位销、43.安装板、44.套筒、45.凸块。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。

如附图2和图3所示，一种辐照监督管支承定位结构水下定位装置，它包括主框架6。主框架6包括互相垂直布置且固定连接的竖衍架15和横衍架17，所述的固定连接可以是焊接、螺钉连接或其它方式连接。在竖衍架15上安装截面为长方形的导轨安装底板16，导轨安装底板16用于安装导轨组件7和齿条组件8。在导轨安装底板16上开有预留孔，该预留孔用于安装定位销组件9。所述的横衍架17包括上下平行的两层，两层之间通过竖梁和斜梁固定。所述的横衍架17的上层、下层、竖梁和斜梁均由如图4所示的型材焊接而成，横衍架17的尺寸以能够覆盖法兰支架2为准。在横衍架17的下表面周向均布若干个支撑脚19，支撑脚19的个数为三个或三个以上，本例中支撑脚19的个数为八个。支撑脚19用于支撑整个辐照监督管支承定位结构水下定位装置。如图5所示，安装在横衍架17下表面的八个支撑脚19周向分布在法兰支架2的顶面上。在横衍架17的下表面边缘安装法兰夹18，法兰夹18用于固定辐照监督管支承定位结构水下定位装置。所述的横衍架17的上表面安装导轨，该导轨用于移动平台***5的移动。

如图2所示，在导轨安装底板16上朝向竖衍架15的一侧固定安装导轨组件7和齿条组件8。导轨组件7和齿条组件8均沿导轨安装底板16的长边布置且互相平行，在本例中导轨组件7为两条布置在两侧，齿条组件8为一条布置在中间，当然也可以根据实际需要增加或减少导轨组件7和齿条组件8的数量，也可以根据实际需要将导轨组件7布置在中间，将齿条组件8布置在两边。如图6所示，所述的导轨组件7包括起导向作用的圆导轨20，导轨组件7通过螺钉固定安装在导轨安装底板16上，当然本领域的技术人员也可以根据实际情况选择其它起导向作用的装置代替导轨组件7，例如导向槽。如图7和图8所示，齿条组件8为带有齿和固定装置的齿条，在本例中齿条组件8通过螺钉固定安装在导轨安装底板16上，当然本领域的技术人员也可以根据实际情况选择其它装置代替齿条组件8，例如在导轨安装底板16上开槽。

如图2所示，在横衍架17的下方，导轨安装底板16的侧壁上安装若干个左上臂组件14和右上臂组件10，左上臂组件14和右上臂组件10结构相同，镜像布置。如图9所示，左上臂组件14包括液压缸组件22，在液压缸组件22的侧壁上固定安装两个“L”形压板21，液压缸组件22通过压板21与导轨安装底板16下方左右侧壁固定连接。液压缸组件22的活塞杆23的端部与三脚架组件24的一个直角边固定连接，三脚架组件24的另一个直角边安装气动爪组件25。所述的液压缸组件22可以选用防水防辐射的任意液压缸，也可以选用通用液压缸为其增加防水防辐射保护壳后使用。如图10所示，气动爪组件25包括气动缸26，与气动缸26连接的气动杆27和安装在气动杆27端部的钳爪28，气动缸26可以通过气动杆27控制钳爪28的伸缩运动，也可以控制钳爪28的抓紧或放松运动。气动爪组件25是本领域技术人员可以实现的。本领域的技术人员也可以选用其它驱动方式的钳爪组件代替气动爪组件25，例如液压控制的钳爪组件、电动机控制的钳爪组件等，但是无论选用哪种方式驱动的钳爪组件都必须满足防水防辐射的要求。在本例中左上臂组件14和右上臂组件10共有四个，在导轨安装底板16下方的左右两侧均匀布置，当然也可以根据实际情况增加或减少左上臂组件14和右上臂组件10的个数。

如图2所示，在导轨安装底板16的左右侧壁上与左右上臂组件的下方安装左平衡柱机构组件13和右平衡柱机构组件11，左平衡柱机构组件13与右平衡柱机构组件11结构相同，镜像布置。如图11～图14所示，左平衡柱机构组件13包括成一端固定连接的横梁29和斜梁30，斜梁30位于横梁29的上方且与一侧边平行，横梁29的另一端借助于角板与扁桶形的固定板31连接，斜梁30的另一端借助于方框板与L形的固定板31连接。该固定板31用于与导轨安装底板16连接。在横梁29的底部固定安装丝杠33，在横梁29和斜梁30固定连接的一端通过丝杠33连接吸盘32。在横梁29和斜梁30之间还安装梯形板34。当横梁29和斜梁30均与导轨安装底板16固定连接后，横梁29、斜梁30和导轨安装底板16形成三角形，此时处于三角形外端的吸盘32用于顶住法兰支架2，保证辐照监督管支承定位结构的水下定位装置的稳定。吸盘32盘口为椭圆状，长140mm，宽63.5mm，深度为32.5mm，材料为耐酸抗辐橡胶，本领域的技术人员也可以根据实际需要改变该尺寸要求。

如图2所示，在导轨安装底板16的最下端连接下臂组件12。如图15所示，下臂组件12包括互为镜像的左下臂35和右下臂36。左下臂35和右下臂36的截面均呈“L”型，它们与导轨安装底板16上的齿条组件8齿接并且可以在齿条组件8的带动下沿导轨安装底板16上的导轨组件7的导轨上下移动。安装好后左下臂35、右下臂36和导轨安装底板16形成“口”字形结构，在左下臂35和右下臂36的连接位置固定连接托盒37。

如图16所示，托盒37包括由托盒前壁38、两个托盒侧壁39和托盒中板40围成的盒体，在两个托盒侧壁39之间固定安装托盒V形块41，该托盒V形块41的V形端朝向托盒前壁38，托盒V形块41的另一端在托盒中板40的内部，托盒中板40背向托盒前壁38。托盒37通过侧壁螺栓孔与下臂组件12(包括左下臂35和右下臂36)相连。在托盒37的两个侧壁39的外侧面分别固定安装凸块45。该两个凸块45以及所述的托盒V形块41的V形凹槽恰好与图1中的三根辐照监督管3位置对应，以此实现托盒37的定位功能。

如图2所示，在横衍架17的下方，导轨安装底板16朝向横衍架17的侧面上，导轨组件7和齿条组件8之间均匀布置若干个定位销组件9。如图17所示，定位销组件9包括用于安装在导轨安装底板16上的安装板43，在安装板43朝向齿条组件8的一侧固定连接套筒44，在套筒44中安装定位销42。所述的定位销42的端部为圆头锥形，当对定位销42施加的力足够大时，定位销42可以缩回到套筒44内，当施加的力消失时定位销42可以伸出到原位置。上述功能可以通过在套筒44内安装弹簧实现，当然也可以通过其它类似的方式实现，例如液压方式。

如图2所示，在横衍架17的上方，安装移动平台***5，该移动平台***5为开放式平台，在移动平台***5上分别安装控制托盒37升降的装置和控制左上臂组件14动作的装置，所有的电路、气路或油路都可以布置在导轨安装底板16背向横衍架17的一侧。移动平台***5的底面安装液压驱动的滚轮，通过该滚轮可以使移动平台***5在横衍架17上的导轨内移动。当然也可以将移动平台***5取消，将所有的控制***通过电路、气路或油路延伸至安全地点，由操作人员远程进行控制。

本发明提供的辐照监督管支承定位结构水下定位装置的工作过程大致如下：

①将横衍架17放置在法兰支架2的上表面上，通过支撑脚19支撑整个辐照监督管支承定位结构水下定位装置的重量，支撑脚19的位置如图5所示。通过调整八个支撑脚19使横衍架17保持与法兰支架2的上表面保持平行。此时平衡柱机构组件的吸盘32顶在法兰支架2的侧壁上，横衍架17以下的部分完全浸入反应堆的硼水中。

②通过移动平台***5上的控制机构将托盒37降到水下，通过定位销组件9上的定位销42与托盒37上托盒侧壁39上的预留孔实现托盒37在水下垂直方向的定位。

③当需要拆卸辐照监督管3时，通过移动平台***5上的控制机构控制上臂组件上的气动爪组件25将辐照监督管3拆下，并放置在托盒37内。当需要安装辐照监督管3时，通过其它机构将辐照监督管3输送到水下，并通过气动爪组件25夹持辐照监督管3，通过移动平台***5上的控制机构控制气动爪组件25，使辐照监督管3对准托盒37的中心，此时辐照监督管3的位置刚好满足要求，可以将其安装在指定位置。

Claims (5)

1.一种辐照监督管支承定位结构水下定位装置，其特征在于：它包括主框架(6)，该主框架(6)包括互相垂直布置且固定连接的竖衍架(15)和横衍架(17)，在竖衍架(15)上设有截面为长方形的导轨安装底板(16)，在导轨安装底板(16)上开有预留孔，在横衍架(17)的下表面设有若干个用于支撑整个辐照监督管支承定位结构水下定位装置的支撑脚(19)，在导轨安装底板(16)上朝向竖衍架(15)的一侧设有导轨组件(7)和齿条组件(8)，在横衍架(17)的下方，导轨安装底板(16)的侧壁上安装若干个结构相同镜像布置的左上臂组件(14)和右上臂组件(10)，所述的左上臂组件(14)包括液压缸组件(22)，在液压缸组件(22)的侧壁上设有压板(21)，液压缸组件(22)通过压板(21)与导轨安装底板(16)固定连接，液压缸组件(22)的活塞杆(23)的端部与三脚架组件(24)的一个直角边固定连接，三脚架组件(24)的另一个直角边与气动爪组件(25)连接，所述的齿条组件(8)连接可沿齿条组件(8)上下移动的下臂组件(12)，在下臂组件(12)上固定连接托盒(37)，托盒(37)的相对侧壁外表面上分别设有凸块(45)，托盒(37)中心设有托盒V形块(41)，所述的凸块(45)和托盒V形块(41)与吊兰(4)上的辐照监督管(3)对应，实现定位。

2.如权利要求1所述的一种辐照监督管支承定位结构水下定位装置，其特征在于：在导轨安装底板(16)的侧壁上还设有结构相同镜像布置的左平衡柱机构组件(13)和右平衡柱机构组件(11)，平衡柱机构组件(13)包括成一端固定连接的横梁(29)和斜梁(30)，横梁(29)和斜梁(30)的自由端分别设有固定板(31)，在横梁(29)和斜梁(30)固定连接的一端通过丝杠(33)连接吸盘(32)。

3.如权利要求1或2所述的一种辐照监督管支承定位结构水下定位装置，其特征在于：在横衍架(17)的上方设有移动平台***(5)，在移动平台***(5)上分别设有控制托盒(37)升降的装置和控制左上臂组件(14)动作的装置。

4.如权利要求3所述的一种辐照监督管支承定位结构水下定位装置，其特征在于：横衍架(17)的上表面安装导轨，该导轨用于移动平台***(5)的移动。

5.如权利要求4所述的一种辐照监督管支承定位结构水下定位装置，其特征在于：在横衍架(17)的下表面边缘安装法兰夹(18)。

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