[实用新型]一种核燃料组件芯块装管装置

说明书

本实用新型核电站用核燃料元件制造技术领域，涉及一种核燃料组件芯块装管装置，包括用于放置燃料棒的机架、分别位于机架左侧和右侧的燃料棒气囊夹持装置和燃料棒推送机械手装置，燃料棒推送机械手装置外侧设置有与机架相匹配的操作台，操作台上安装有用于放置芯块的料盘，操作台外侧固定安装有用于推送芯块的推头装置，推头装置包括推头和推头升降装置，燃料棒气囊夹持装置包括升降压紧气缸和用于夹持燃料棒一端的第一夹持气囊，燃料棒推送机械手装置包括推料气缸、托辊和用于夹持燃料棒另一端的第二夹持气囊，改变了人工推送的工作原理，通过精密伺服驱动、自动化机械互锁、引入数字化系统，提高了核燃料组件芯块装管的稳定性。

技术领域

本实用新型属于核电站用核燃料元件制造技术领域，涉及一种核燃料组件芯块装管装置。

背景技术

核电作为低碳能源，是清洁能源的重要组成部分，我国十三五规划将大力发展核能，预计每年将新建6～8座核电站，届时我国核电运行和在建装机将达到8800万千瓦。核燃料组件是核电机组堆芯的核心部件，其质量可靠性直接关系到核电站的安全和寿命。

核燃料组件制作工艺复杂，安全可靠性要求高，在其生产制造完成后，必须对其质量进行有效检测，其中的芯块推料装管是一道关键工序，其芯块装管的先进与否与可靠性高低，直接关系到核燃料组件本身质量的可靠性。

同时该装备涉及危险品操作，应尽量采用自动化方法来完成。

由于我国核电工业发展较晚，目前国内尚无类似设备，普遍采用人工推送或者花费高额外汇从国外进口，有如下缺点：

①由于核燃料芯块属于危险品，人工推送存在职业健康安全风险。

②由于核燃料组件对芯块装管数量有严格要求，人工推送存在普遍的容易漏推或多推，对产品质量造成影响。

③人工推送力量不便掌控，容易造成推送力道过大，对燃料棒空管造成损害，或者使芯块参数造成不必要的磨损，直接影响产品质量，增加了环境污染。

④采用国外进口设备，使得关键装备技术一直掌握在别人手上，不利于我过核电战略的发展。

随着我国现代化工业的蓬勃兴起，生产节拍也不断提升，对生产效率、人力耗费、环境的要求越来越高，上述现有方式已经不能适应目前的发展形势。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型为了解决现有技术中核燃料组件芯块装管过程中存在的上述问题，提供一种核燃料组件芯块装管装置。

为达到上述目的，本实用新型提供一种核燃料组件芯块装管装置，包括用于放置燃料棒的机架、分别位于机架左侧和右侧的燃料棒气囊夹持装置和燃料棒推送机械手装置，燃料棒推送机械手装置外侧设置有与机架相匹配的操作台，操作台上安装有用于放置芯块的料盘，操作台外侧固定安装有用于推送芯块的推头装置，所述推头装置包括推头和推头升降装置，所述燃料棒气囊夹持装置包括升降压紧气缸和用于夹持燃料棒一端的第一夹持气囊，所述燃料棒推送机械手装置包括推料气缸、托辊和用于夹持燃料棒另一端的第二夹持气囊。

进一步，推头装置上电连接有推料双轴伺服驱动系统，所述推料双轴伺服驱动系统包含料块伺服推送驱动装置、换位伺服驱动装置和芯块导向装置，通过料块伺服推送驱动装置将料盘将芯块推送到燃料棒中，换位伺服驱动装置实现对料块伺服推送驱动装置的精确移位，芯块导向装置对芯块进入燃料棒起到限位作用。

进一步，推头上电连接有推力检测系统，所述推力检测系统包括推力转换机构、力检测传感器和软件系统，对芯块装管过程进行实时检测。

进一步，第一夹持气囊和第二夹持气囊上均电连接有用于调节夹持气囊中气压的气压表。

进一步，还包括与推力检测系统信号连接的PLC控制系统，PLC控制系统包括监控层和控制层。