[发明专利]一种反应堆堆内燃料组件定位系统和方法

权利要求书

1.一种反应堆堆内燃料组件定位系统，其特征在于，包括旋塞及驱动机构、换料机和可编程逻辑控制器，其中；

所述旋塞及驱动机构设置于反应堆堆顶盖上，包括大转盘、大转盘驱动电机、大转盘编码器，所述大转盘编码器用于测量所述大转盘的当前位置，并将所述当前位置值输入给所述可编程逻辑控制器；

所述换料机偏心固定安装在所述大转盘上，换料机包括旋转摆臂、安装于摆臂上的抓取装置、换料机旋转驱动电机、抓取装置驱动电机、换料机编码器和抓取装置编码器，所述换料机编码器用于测量所述换料机的当前位置并发送给所述可编程逻辑控制器，所述抓取装置编码器用于测量所述抓取装置的当前位置并将所述抓取装置的当前位置发送给所述可编程逻辑控制器；

所述可编程逻辑控制器用于根据所述大转盘的旋转半径和换料机摆臂的旋转半径计算获得第一转动角度和第二转动角度，以及根据第一转动角度和第二转动角度计算获得第三转动角度，还用于控制所述大转盘驱动电机驱动所述大转盘从当前位置转动所述第一转动角度；以及控制所述换料机旋转驱动电机驱动所述换料机从当前位置转动所述第二转动角度，还用于控制所述抓取装置电机驱动所述抓取装置从当前位置沿所述换料机转动方向的反方向转动所述第三转动角度，实现对所述燃料组件的定位。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

每个所述燃料组件为正六边形，所有燃料组件对应的边相互平行，所述第三转动角度等于所述第一转动角度与所述第二转动角度之和，所述第三转动角度等于所述第一转动角度与所述第二转动角度之和。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：

所述旋塞及驱动机构还包括大转盘限位器，所述大转盘限位器用于限制所述大转盘的转动范围。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：

所述换料机上还安装有高度编码器，所述高度编码器用于测量换料机当前高度值，

所述换料机还包括升降电机，所述升降电机用于根据所述换料机当前的高度值驱动所述抓取装置运动靠近所述燃料组件或者远离所述燃料组件。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：

所述换料机还包括换料机旋转位置限制器，所述换料机旋转位置限制器用于限制所述换料机的转动范围。

6.一种用于如权利要求1所述的定位系统的定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、获取所述大转盘、换料机和抓取装置的当前位置以及所述大转盘和换料机摆臂的旋转半径；

S2、根据所述大转盘旋转半径和换料机摆臂的旋转半径计算获得第一转动角度和第二转动角度，并根据所述第一转动角度和所述第二转动角度计算获得第三转动角度；

S3、控制所述大转盘驱动电机驱动所述大转盘从当前位置转动所述第一转动角度，以及控制所述换料机旋转驱动电机驱动所述换料机从当前位置转动所述第二转动角度，还控制所述抓取装置驱动电机驱动所述抓取装置从当前位置沿与所述换料机转动方向的反方向转动所述第三转动角度，实现对燃料组件的定位。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：

每个所述燃料组件为正六边形，所有燃料组件对应的边相互平行，所述第三转动角度等于所述第一转动角度与所述第二转动角度之和，所述第三转动角度等于所述第一转动角度与所述第二转动角度之和。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述步骤S3之后还包括：

获取所述抓取装置的当前高度值；

根据所述抓取装置的当前高度值与所述待定位燃料组件的位置，控制抓取装置升降电机驱动所述抓取装置下降至所述燃料组件位置处，抓取所述燃料组件。