[发明专利]一种乏燃料相关组件水下液压剪切装置

说明书

一种乏燃料相关组件水下液压剪切装置。包括剪切头(1)、液压缸(2)、固定长杆(3)，其中液压缸通过螺栓固定在固定长杆上，剪切头通过螺栓固定在液压缸上。剪切头包括定刀片(4)，本体(5)，动刀片(6)，导向杆(7)，过渡盘(8)，其中过渡盘上端通过螺栓连接到液压缸上，下端与本体连接，过渡盘内有通孔。本体呈长方形，其上开有圆弧导向凹槽，导向杆安装于本体圆弧导向凹槽内，导向杆呈圆柱状，导向杆上端通过公母头结构与液压缸活塞杆连接，动刀片通过螺栓安装在导向杆下端，动刀片是长方形，动刀片位于定刀片的上方。

技术领域

本发明属于剪切装置领域，具体涉及一种乏燃料相关组件水下液压剪切装置。

背景技术

乏燃料相关组件包括控制棒组件，中子源组件，可燃毒物组件和阻力塞组件。每台机组首个运行循环后，有66个乏可燃毒物组件及2个初级中子源组件，存放在乏燃料水池中燃料组件或专用适配器中，占用了100多个乏燃料存放格架。随着乏燃料水池有效空间可用格架数量的逐年减少，废相关组件被频繁挪位，对于新燃料接收，RCCA检查以及大修卸料水池定位造成较大影响，基于乏燃料后运成本及乏水池优化利用，及时将废相关组件棒束剪切处理，分类存放有利于解决核电站乏燃料存放格架存储能力不足的问题。

乏燃料相关组件水下液压剪切结构主要是在水下实现单棒无屑安全剪切。因为辐射防护的原因，工作时剪切结构需要在水下4米深完成，人在水池平台岸边远程操作。剪切结构必须紧靠乏燃料相关组件吊架底板来剪切棒束，防止剪切到银锢镉芯块或硼玻璃管，释放出放射性气体。组件吊架底板上的24根棒束呈周向发散排布，棒束之间间隙较小，最小间距为15mm并且24根棒束需要全部剪切。控制棒棒束需剪切部位直径约为9.7mm，阻力塞棒束需剪切部分直径约为7mm，材料都是不锈钢304。剪切过程中，刀具及其夹持机构不得损坏蹦刀产生碎片，或损坏组件硼玻璃管等。此过程需要较大的剪切力，一般气动执行元件难以在如此小尺寸条件下提供如此大的剪切力，因此采用液压系统来实现乏燃料相关组件棒束的剪切。为保证反应堆水池的水质，在整个处理过程中不得有其它液体泄漏污染水池，故不宜采用常规的以液压油为工作介质的液压装置。

剪切乏燃料相关组件时其摆放无非两种形式，即竖直摆放和水平摆放。考虑若刀具横向进刀其受力机构形式较差，故将乏燃料相关组件水平放置，刀具上下移动实现剪切。无论是横向剪切还是竖直剪切都要克服组件棒束周向发射排布，棒束间距小，刀具难以进入、剪切残留根部影响进刀等困难。

发明内容

本发明的目的在于提出一种乏燃料相关组件水下液压剪切装置，提高格架空间利用率，提升工作效率。

本发明的技术方案如下：一种乏燃料相关组件水下液压剪切装置，包括剪切头、液压缸、固定长杆，其中液压缸通过螺栓固定在固定长杆上，剪切头连接在液压缸上；剪切头包括定刀片、本体、动刀片、导向杆、过渡盘、其中过渡 盘上端连接到液压缸上，下端与本体连接，过渡 盘内有通孔；本体呈长方形，其上开有圆弧导向凹槽，导向杆安装于本体圆弧导向凹槽内，导向杆呈圆柱状，导向杆上端与液压缸活塞杆连接，动刀片通过螺栓安装在导向杆下端，动刀片是长方形，动刀片位于定刀片的上方；定刀片通过螺栓安装在本体下部，定刀片刀头设定厚度小于乏燃料相关组件棒束间距。

所述剪切头通过螺栓固定在液压缸上。

所述过盘上端通过螺栓连接到液压缸上。

所述导向杆上端通过公母头结构与液压缸活塞杆连接。

所述动刀片和定刀片形成刃口位置距离与定刀片前端位置小于25mm。

所述本体上端含有一个台阶面，台阶面距离定刀片之间间距大于乏燃料相关组件高度，此间距可以使得本体避开已剪切的乏燃料相关组件棒束残留部位。

本发明的显著效果在于：可以实现乏燃料相关组件棒束剪切，保证切割过程中乏燃料相关组件的安全，减少乏燃料相关组件占用格架空间以及废相关组件挪位的工作，提升工作效率。