[发明专利]一次侧堵板多自由度拆装机器人及方法

说明书

一次侧堵板多自由度拆装机器人及方法，涉及核电站自动化检修设备领域。一次侧堵板多自由度拆装机器人，包括移动小车、平移驱动机构、承载板、抓手位姿调整机构及抓手；移动小车包括车身和万向轮；平移驱动机构安装在车身的安装平面上，用于驱动承载板在水平面内移动；抓手位姿调整机构安装在承载板上，用于调整抓手在空间中的位姿。一次侧堵板安装方法，应用于一次侧堵板多自由度拆装机器人，用于核电站蒸汽发生器下部水室的一次侧堵板安装。本发明的优点是：操作人员在水室外控制一次侧堵板多自由度拆装机器人执行各种动作，即可实现一次侧堵板的安装与拆卸，无需钻入水室内操作，有效避免了人工拆装一次侧堵板受到的核辐射。

技术领域

本发明涉及核电站自动化检修设备领域，特别是一种一次侧堵板多自由度拆装机器人及方法。

背景技术

核电作为一种安全、可靠、清洁、高效的电力能源，是我国能源发展的战略重点。随着我国核电产业的迅猛发展和核电市场的扩大，提高核设施的安全性与可靠性，尽量降低操作人员的受辐射剂量，改善操作人员的工作环境，是我国核电行业一个亟待解决的课题。我国在核电站机器人领域工作开展较晚，近年来虽然开发了少量的机械手或机器人平台，实现了局部放射性环境下的特定操作，但数量少，应用面窄，且智能化及可靠性不高。目前有很多工作还是由人工直接完成。

由于核电站内很多维修区域属于高放射性的特殊环境，或者因为部件布置密集，很多区域人员不可到达，世界各国针对核电站高放射性设备的检查、维修、清洗及缺陷修复工作，开发出了大量智能化、自动化、人员远距离控制的高端专用机器人工具，已经形成了核电机器人产业，大大提高了核电站运行的可靠性和经济性。

蒸汽发生器下部的水室结构如图12-13所示，水室7内部设有内腔，水室7内腔中设有竖直布置的隔板71，隔板71将水室7内腔分隔为第一子腔721和第二子腔722，水室7下端设有连通至第一子腔721的第一人孔731、连通至第二子腔722的第二人孔732、连通至第一子腔721的第一主管道孔741及连通至第二子腔722的第二主管道孔742，第一主管道孔741和第二主管道孔742的孔口处均设有环形凸台和螺栓孔。

在核电站大修期间，需对蒸汽发生器内部进行检修，由于蒸汽发生器通过主管道与反应堆压力容器直接相连，为防止蒸汽发生器一次侧异物通过主管道进入压力容器对堆芯燃料产生破坏，需要对一回路主管道进行临时封堵，此工况下用于封堵的堵板称为低水位堵板。在核电站首次检修及十年大修期间，蒸汽发生器的检修工作是在堆水池储水时进行，一方面，为防止蒸汽发生器一次侧异物通过主管道进入压力容器对堆芯燃料产生破坏，另一方面，出于承受水压和密封需要，再一方面，为防止一回路水从蒸汽发生器的人孔溢出，，需要对一回路主管道进行临时封堵，此工况下用于封堵的堵板称为高水位堵板。低水位堵板和高水位堵板并称一次侧堵板。

所述低水位堵板(图中未示出)可拆卸安装在第一主管道孔741中，低水位堵板的侧边处设有挂板，低水位堵板通过挂板挂在第一主管道孔741孔口处的环形凸台上，以将第一主管道孔741封闭。

所述高水位堵板(图中未示出)可拆卸安装在第二主管道孔742中，高水位堵板上设有光孔，使用螺栓穿过高水位堵板上的光孔和第二主管道孔742孔口处的的螺栓孔，而将高水位堵板安装在第二主管道孔742中，从而将第二主管道孔742封闭。

目前，一次侧堵板的装拆工作都是由人工完成，即由操作人员通过人孔钻入或钻出水室内进行拆装，在国内外还未见针对一次侧堵板拆装的专用设备的相关研究。人工拆装一次侧堵板需要操作人员将对折的一次侧堵板送入水室，操作人员进入水室再进行安装。一方面，由于一次侧堵板重量较大，对操作人员的体力消耗也较大；另一方面，为了尽可能降低核辐射对身体的损害，每个操作人员在水室内的工作时间非常有限，所以在每步操作过程中会频繁有人员进出人孔，需要多个操作人员配合和接力；再一方面，每执行一次堵板拆装工作，参与工作的人员约受到3-10msv的剂量照射。在这样的高辐射环境下工作，容易发生沾污事件和单日辐射剂量过高事件。

发明内容