技术领域
[0001] 本
发明涉及一种核电厂燃料修复用的辅助装置，特别是涉及一种核
燃料组件修复用的垫高块操作工具。
背景技术
[0002] 燃料棒包壳是保护核安全的第一层安全屏障。在核电站的运行过程中，燃料组件由于受到高温、高压、
水流冲击、振动、异物撞击等多种作用，燃料棒包壳就有可能发生破损，进而导致
放射性物质的外泄。所以，非常有需要对破损的燃料组件及时进行修复。同时，由于现有的燃料组件采用
上管座可拆卸的设计，故使得破损燃料棒的更换成为可能。
[0003] 目前，燃料组件的修复作业一般是在乏燃料水池格架或在新燃料升降篮（为方形
框架）中进行；另外，为了在修复过程中便于对上管座的拆装进行水下视频监控，需要事先在乏燃料水池格架或在新燃料升降篮中放置垫高块，从而使待修复的燃料组件顶部格架露在乏燃料水池格架或新燃料升降篮的喇叭口上方。
[0004] 在往乏燃料水池格架或新燃料升降篮中放置垫高块时，需要使用垫高块操作工具，该工具需满足安全、可靠、操作简单、易于加工等特点，但现有的垫高块操作工具存在以下
缺陷：
[0005] 1、操作工具的
定位杆过细，在水面上方高处操作时，难以实现操作工具与垫高块的对中；
[0006] 2、操作工具的抓取机构为弹性胀头，在使用过程中，弹性胀头容易发生回复不及时、断裂等故障，使操作工具与垫高块连接不可靠，影响燃料组件的修复作业；
[0007] 3、操作工具采用
焊接结构，在其
制造过程中，工具的框架易发生焊接
变形，进而难以保证装配
精度；同时，工具的
焊缝在高放射性
硼酸环境中容易
腐蚀开裂，降低操作工具的安全可靠性；
[0008] 4、操作工具的框架的上下表面均使用不锈
钢钢板，在水下操作时受到水的阻
力，故提升或降落该操作工具比较费力；
[0009] 5、操作工具与垫高块之间无旋转限位装置，故在提升或降落操作工具的过程中，垫高块易发生错位，长期使用后容易导致位于垫高块与操作工具配合处的连接件发生断裂；
[0010] 6、操作工具使用半圆形把手，不利于提升或降落过程中操作工具
姿态的微调整。
发明内容
[0011] 鉴于以上所述
现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种保证操作工具与垫高块可靠连接的核燃料组件修复用的垫高块操作工具。
[0012] 为实现上述目的，本发明提供一种核燃料组件修复用的垫高块操作工具，包括框架组件和设在框架组件上端面上的起吊组件，还包括一固定在框架组件下端面上的抓手套筒，所述抓手套筒中开设有一通道，该通道中设有一可上下移动的滑动块，所述抓手套筒的外周还开设有多个均匀分布的容槽，每个容槽中均设有一可转动、且与垫高块相配合的抓手，所述抓手的内壁由上至下依次包括倾斜部和平直部，当滑动块与平直部相
接触时，所述抓手与垫高块相连接；当滑动块与倾斜部相接触时，所述抓手与垫高块相分离。
[0013] 进一步地，所述框架组件包括通过支承柱相连接的上平板和下平板，所述抓手套筒与下平板固定连接。
[0014] 优选地，所述上平板和下平板上均开设有多个排水孔。
[0015] 进一步地，还包括一位于上平板和下平板之间、且与下平板固定连接的
气缸，该气缸的
活塞杆与滑动块相连接。
[0016] 优选地，所述气缸的缸体与上平板之间设有一导向套，所述气缸的
活塞杆上端固定有一
支撑盘，该支撑盘和上平板之间设有一始终处于压缩状态的
弹簧，所述支撑盘、弹簧均位于导向套内。
[0017] 进一步地，还包括一弹簧导向柱，所述弹簧导向柱由上至下依次包括连接部和导向部，所述连接部穿过上平板后与所述起吊组件相连接，所述导向部向下伸入弹簧中。
[0018] 优选地，所述起吊组件包括可拆卸连接的吊环杆和
连接杆，所述吊环杆的上端设有一吊环。
[0019] 优选地，所述下平板上设有两个对
角分布的定位销，所述垫高块的上端面上设有与定位销相配合的定位销孔。
[0020] 进一步地，所述抓手外壁的下端设有一凸起部，垫高块内设有一
锁紧套，该锁紧套的内壁上设有环形槽，所述抓手与垫高块连接时，抓手套筒位于锁紧套内，且抓手外壁的凸起部位于锁紧套内壁的环形槽内。
[0021] 如上所述，本发明涉及的核燃料组件修复用的垫高块操作工具，具有以下有益效果：
[0022] 该垫高块操作工具中，滑动块的上下移动带动抓手张开或闭合，进而实现抓手与垫高块的连接或分离，其避免了现有技术中因胀头回复不及时或断裂而造成的
风险，提高了操作工具与垫高块连接的可靠性，确保燃料组件修复作业的顺利进行。
附图说明
[0023] 图1为本发明的结构示意图。
[0024] 图2为图1的剖视图。
[0025] 图3为本发明中垫高块的结构示意图。
[0026] 图4为本发明中抓手与滑动块的连接示意图。
[0027] 元件标号说明
[0028] 1 框架组件
[0029] 101 支承柱
[0030] 102 上平板
[0031] 103 下平板
[0033] 105 排水孔
[0034] 106 六边形沉孔
[0035] 107 平面
[0036] 2 起吊组件
[0037] 21 吊环杆
[0038] 22 连接杆
[0039] 221 插入孔
[0040] 23 吊环
[0041] 24 锁紧螺丝
[0042] 3 抓手套筒
[0043] 31 通道
[0044] 32 容槽
[0045] 4 滑动块
[0046] 41 触发部
[0047] 5 抓手
[0048] 51 倾斜部
[0049] 52 平直部
[0050] 53 凸起部
[0051] 6 垫高块
[0052] 61 锁紧套
[0053] 62 定位销孔
[0054] 7 销钉
[0055] 8 螺钉
[0056] 9 气缸
[0057] 91 活塞杆
[0058] 10 导向套
[0059] 11 支撑盘
[0060] 12 弹簧
[0061] 13 弹簧导向柱
[0062] 131 连接部
[0063] 132 导向部
[0064] 133 六边形凸台
[0065] 14 定位销
[0066] 141 锥形部
具体实施方式
[0067] 以下由特定的具体
实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本
说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
[0068] 须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0069] 如图1所示，本发明提供一种核燃料组件修复用的垫高块操作工具，包括框架组件1和设在框架组件1上端面上的起吊组件2，该起吊组件2用于提升或降落该垫高块操作工具；还包括一固定在框架组件1下端面上的抓手套筒3，见图2至图4，所述抓手套筒3中开设有一通道31，该通道31中设有一可上下移动的滑动块4，所述抓手套筒3的外周还开设有多个均匀分布的容槽32，所述容槽32与通道31相连通，每个容槽32中均设有一可转动、且与垫高块6相配合的抓手5，所述抓手5的内壁由上至下依次包括倾斜部51和平直部52，当滑动块4与平直部52相接触时，所述抓手5与垫高块6相连接；当滑动块4与倾斜部
51相接触时，所述抓手5与垫高块6相分离。
[0070] 该垫高块操作工具中，滑动块4在抓手套筒3中可上下移动，通过滑动块4的外壁和抓手5内壁的倾斜部51或平直部52相接触，实现该操作工具与垫高块6的连接或分离，其有效避免了现有技术中因胀头回复不及时或断裂而造成的风险，提高了操作工具与垫高块6连接的可靠性，确保燃料组件修复作业的顺利进行。具体讲，见图3和图4，所述抓手5外壁的下端设有一凸起部53，所述垫高块6内设有一锁紧套61，该锁紧套61的内壁上设有环形槽；所述抓手5内壁的倾斜部51的上端向内倾斜，故当抓手5与垫高块6连接时，抓手套筒3伸入锁紧套61内，滑动块4向下移动、且与抓手5内壁的平直部52相接触，此时抓手5为张开状态，即抓手5外壁的凸起部53位于锁紧套61内壁的环形槽内，从而将操作工具与垫高块6的连接；当抓手5与垫高块6断开连接时，滑动块4向上移动、且与抓手5内壁的倾斜部51相接触，此时抓手5为闭合状态，即抓手5外壁的凸起部53向内缩回、从垫高块6锁紧套61的环形槽中的移出，从而将操作工具与垫高块6的断开连接。
[0071] 本实施例中，所述抓手5通过销钉7可转动的安装在抓手套筒3上，该销钉7为抓手5的旋
转轴，抓手5的转动
支点位于抓手5内壁的倾斜部51和平直部52之间。另外，所述滑动块4的外壁上设有向外突出的触发部41，见图4，该触发部41与抓手5内壁为线接触，从而减少滑动块4上下移动过程中的阻力，保证抓手5顺利张开或闭合，同时也减少用于驱动滑动块4上下移动的驱动机构的负荷。
[0072] 进一步地，见图1和图2，所述框架组件1包括通过支承柱101相连接的上平板102和下平板103，所述支承柱101与上平板102、支承柱101与下平板103均通过螺母104固定连接，且支承柱101的中部切有平面107，便于
扳手拧紧安装，所述抓手套筒3与下平板103通过螺钉8固定连接。所述框架组件1为一方形结构，有利于操作工具在乏燃料水池格或燃料升降篮中的定位；同时，所述上平板102和下平板103上均开设有多个排水孔105，以减少操作工具在水中提升或降落时，水对操作工具的阻力。所述起吊组件2包括相互可拆卸连接的吊环杆21和连接杆22，所述吊环杆21的上端设有一吊环23，通过将绳索穿设在该吊环23中，可提升或降落该垫高块操作工具，且还能使操作工具姿态微调。本实施例中，所述吊环杆21与连接杆22为
螺纹连接；当现场有5-10米长的刚性直杆时，则通过吊环杆21与连接杆22的可拆卸连接来实现连接杆22和刚性直杆的快速连接，使用刚性直杆来提升或降落垫高块操作工具，操作非常方便。
[0073] 进一步地，见图2，还包括一位于上平板102和下平板103之间、且与下平板103固定连接的气缸9，该气缸9的活塞杆91与滑动块4
螺纹连接；气缸9的上下两端通气，使其活塞杆91上下移动，进而带动滑动块4的上下移动，实现操作工具与垫高块6的连接或分离，即气缸9为驱动滑动块4移动的动力源，当然，所述气缸9也可替换为
液压缸等其他驱动机构。所述气缸9、抓手套筒3、抓手5、滑动块4构成了操作工具的
气动抓手机构。
[0074] 优选地，见图2，所述气缸9的缸体与上平板102之间设有一导向套10，所述气缸9的活塞杆91上端固定有一支撑盘11，优选地，支撑盘11通过一螺钉8固定在活塞杆91的上端，所述支撑盘11和上平板102之间设有一始终处于压缩状态的弹簧12，所述支撑盘
11、弹簧12均位于导向套10内；弹簧12始终处于压缩状态，保证在气缸9失去气源的情况下，依然能使抓手5与垫高块6锁紧套61可靠连接，而不会出现回复现象，符合“故障—安全”原则。
[0075] 进一步地，如图2所示，还包括一弹簧导向柱13，所述弹簧导向柱13由上至下依次包括连接部131和导向部132，所述连接部131穿过上平板102后与所述起吊组件2相连接，所述导向部132向下伸入弹簧12中，用于弹簧12的对中定位和伸缩导向。所述连接部131穿过上平板102后伸入连接杆22中，且与连接杆22螺纹连接，本实施例中，弹簧导向柱13除了起导向的作用外，其还起连接起吊组件2的作用，进而使该操作工具的整体结构更加紧凑。另外，为了便于弹簧导向柱13与连接杆22的安装，在连接杆22上开设有一插入孔221，六角扳手可从该插入孔221中插入，进而方便安装；同时，所述连接杆22中横穿有一锁紧螺丝24，该锁紧螺丝24与弹簧导向柱13的连接部131的上端相抵靠，起防松作用，保证连接杆22与弹簧导向柱13的紧固连接。同时，为了防止弹簧导向柱13发生旋转，在弹簧导向柱13上设有一六边形凸台133，所述上平板102中设有一与六边形凸台133相配合的六边形沉孔106。
[0076] 优选地，见图2和图3，所述下平板103上设有两个对角分布的定位销14，所述垫高块6的上端面上设有与定位销14相配合的定位销孔62，优选地，所述定位销孔62有四个，方便定位销14从多个方向插入定位销孔62中。通过定位销14与定位销孔62的相配合，可防止在提升或降落操作工具和垫高块6的过程中，操作工具与垫高块6发生相对旋转，避免了操作工具或垫高块在乏燃料格架或新燃料升降篮里卡死，提高了其使用的可靠性。同时，为了使定位销14能够顺利插入定位销孔62中，所述定位销14的下端为一锥形部141，如图2所示。
[0077] 该操作工具在使用时，先将操作工具置于垫高块6的上方，操作工具中的抓手5为闭合状态，即滑动块4外周的触发部41与抓手5的倾斜部51相抵靠；操作工具的定位销14插入垫高块6的定位销孔62中，操作工具的抓手套筒3伸入垫高块6的锁紧套61中；
气缸9动作，气缸9的活塞杆91带动滑动块4下移，使滑动块4外周的触发部41与抓手5的平直部52相抵靠，使抓手5处于张开状态，将抓手5外壁的凸起部53插入垫高块6锁紧套61的环形槽中，实现操作工具与垫高块6的连接；再通过绳索将操作工具连通垫高块6一起放入乏燃料水池格或新燃料升降篮的底部；气缸9再动作，气缸9的活塞杆91带动滑动块4上移，使滑动块4外周的触发部41与抓手5的倾斜部51相抵靠，使抓手5处于闭合状态，将抓手5外壁的凸起部53从垫高块6锁紧套61的环形槽中移出，再通过绳索将操作工具从水中提升移出，之后即可进行燃料组件的修复作业。燃料组件修复完成后，再依据上述步骤将垫高块6从乏燃料水池格架或新燃料升降篮中取出。
[0078] 综上所述，本发明涉及的垫高块操作工具具有以下有益效果：
[0079] 1、抓手套筒3和定位销14尺寸较大，允许的定位误差较大，便于操作工具与垫高块6的对中；
[0080] 2、采用气动抓手5结构，操作工具与垫高块6的连接或断开依靠抓手5的张开或闭合来实现，解决了现有技术中胀头因材料等原因发生回复不及时、容易断裂的问题，同时气缸9和弹簧12的双重作用也可保证连接的可靠性；
[0081] 3、定位销14的使用防止在提升或降落过程中操作工具与垫高块6的相对旋转，避免了操作工具或垫高块在乏燃料格架或新燃料升降篮里卡死，提高了其使用的可靠性；
[0082] 4、操作工具采用
螺栓连接，避免采用焊接结构，解决了因焊接变形导致的装配精度差等问题；
[0083] 5、操作工具框架的上平板102和下平板103均开有排水孔105，减小装置自身重量，同时减少了操作过程中水的阻力，操作省力，降低了劳动强度；
[0084] 6、操作工具与绳索连接部131分采用吊环23结构，有利于工具在提升或降落过程中姿态的调整；
[0085] 7、使用安全、连接可靠、加工容易、操作简便省力，能很好的服务于核电厂破损燃料组件的修复。
[0086] 所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0087] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的
权利要求所涵盖。
