用于核反应堆水下孔塞部件的拆装工具的制作方法

本发明属于核电维修技术领域，具体涉及一种用于核反应堆水下孔塞部件的拆装工具。

背景技术：

通常来讲，核反应堆机组运行后，反应堆堆内构件具有极高的放射性。随着机组运行的时间持续增加，反应堆内各部件的放射性也随之增强，在正常运行、维修及检查等工况下均需对堆内构件上的部分高放射性零部件进行拆装。涉及此类零部件拆装过程，只能使用在含硼水屏蔽反应堆的情况下，远距离实施拆装作业，由此能确保作业人员的安全。

作业人员需要利用工具来完成反应堆内孔塞部件进行抓取、维护及安装等工序，但是相关技术中的工具的各部件连接为销键点焊，存在着异物掉落风险，且工具长度固定，标高受控，不能调节高度；工具受长度和重量较大，运输难度大且组装时间长，严重降低了拆装作业的效率。

技术实现要素：

为克服相关技术中存在的问题，提供了一种用于核反应堆水下孔塞部件的拆装工具。

根据本公开实施例的一方面，提供一种用于核反应堆水下孔塞部件的拆装工具，包括：多个抓爪、锁紧杆、抓爪拖持架、外接头、第一连接套、压缩弹簧和驱动装置；

所述第一连接套为筒状结构，所述驱动装置的下端与所述第一连接套的上端连接，所述第一连接套的下端与所述抓爪拖持架的上端连接；

所述抓爪拖持架沿轴向开设第一通孔，所述第一通孔的下端的内表面具有朝向径向内侧延伸的第一台阶部；

所述外接头设置在所述第一通孔中，所述外接头的上端与所述驱动装置连接，所述外接头的下端的外表面具有朝向径向外侧延伸的第二台阶部，所述压缩弹簧环绕在所述外接头周围，所述压缩弹簧被限制在所述第一通孔中所述驱动装置和所述第二台阶部的上表面之间的空间内；

所述锁紧杆设置在所述第一通孔中，所述锁紧杆的上端与所述外接头的下端连接，所述锁紧杆的下端的外表面具有朝向径向外侧延伸的凸出部；

所述多个抓爪分别连接在所述抓爪拖持架的下端四周，各抓爪的下端能够朝向抓爪拖持架径向外侧运动或朝向抓爪拖持架径向内侧运动；

所述驱动装置能够带动所述外接头和所述锁紧杆上下移动，所述驱动装置未工作的情况下，所述压缩弹簧将所述第二台阶部挤压在所述第一台阶部的上表面，所述锁紧杆的凸出部挤压所述多个抓爪使得各抓爪朝向径向外侧外张。

在一种可能的实现方式中，所述用于核反应堆水下孔塞部件的拆装工具还包括：第二连接套，所述第二连接套的下端与所述驱动装置的上端连接。

在一种可能的实现方式中，所述驱动装置通过内六角圆柱头螺钉与所述第二连接套连接。

在一种可能的实现方式中，所述第一连接套的下端与所述抓爪拖持架的上端通过螺纹旋接。

在一种可能的实现方式中，述用于核反应堆水下孔塞部件的拆装工具还包括：圆柱销，

所述第一连接套的下端的侧壁沿径向开设第一定位销孔，所述抓爪拖持架的上端的侧壁沿径向开设第二定位销孔，所述第一连接套的下端与所述抓爪拖持架的上端连接的情况下，所述第一定位销孔正对于所述第二定位销孔；

所述圆柱销插入所述第一定位销孔和所述第二定位销孔，以固定所述第一连接套和所述抓爪拖持架。

在一种可能的实现方式中，所述圆柱销通过螺纹旋插入所述第一定位销孔的内壁和所述第二定位销孔中。

在一种可能的实现方式中，所述驱动装置为气缸。

在一种可能的实现方式中，所述用于核反应堆水下孔塞部件的拆装工具的材料为0cr17ni4cu4nb。

本发明的有益效果在于：本公开实施例的拆装工具的压缩弹簧在驱动装置不工作的状况下，可以保证抓爪处于常开位，有效降低由于驱动装置故障致使使抓取的孔塞部件防脱的现象发生。此外，本公开实施例的拆装工具的组装结构简单，便于拆装，有利于提高拆装作业的效率。

附图说明

图1是根据一示例性实施例示出的一种用于核反应堆水下孔塞部件的拆装工具的轴向剖视图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

图1是根据一示例性实施例示出的一种用于核反应堆水下孔塞部件的拆装工具的轴向剖视图。如图1所示，该用于核反应堆水下孔塞部件的拆装工具，包括：多个抓爪1、锁紧杆2、抓爪拖持架4、外接头5、第一连接套7、压缩弹簧8和驱动装置9。

在本公开实施例中，驱动装置可以为气缸，气缸的动力充足，可以使得拆装工具抓爪的开合更加快速稳定。需要说明的是，也可以根据需要选择其他适用的设备(例如电机)作为驱动装置，本公开实施例对驱动装置的类型不做限定。

拆装工具的材料可以包括0cr17ni4cu4nb，通常来讲，0cr17ni4cu4nb可以表示为由铜、铌/钶构成的沉淀、硬化、马氏体不锈钢，该材料不易被硼酸水腐蚀，耐辐照，强度高。也可以根据需要选择其他类型的材料制造拆装工具，本公开实施例对此不做限定。

作为本实施例的一个示例，如图1所示，第一连接套7可以为筒状结构，驱动装置9的下端的外表面以及第一连接套7上端的内表面可以具有相匹配的螺纹，可以将驱动装置9的下端与第一连接套7的上端可以通过螺纹旋接。第一连接套7的下端内表面与抓爪拖持架4的上端的外表面也可以具有相匹配的螺纹，可以将第一连接套7的下端可以与抓爪拖持架4的上端通过螺纹旋接。这样，有利于对拆装工具柱体的快速组装，提高拆装工具的利用效率。

抓爪拖持架4具有沿轴向开设的第一通孔，第一通孔的下端的内表面可以具有朝向径向内侧延伸的第一台阶部，此外，抓爪拖持架4可以为锥形，这样可以便于作业时更加准确对孔塞进行定位。

外接头5可以设置在第一通孔中，外接头5的上端可以与驱动装置9连接，例如，驱动装置9的下表面可以开设内侧具备螺纹盲孔，外接头5上端外侧可以具有与盲孔螺纹相适配的螺纹，外接头5的上端可以旋入该盲孔。又如，驱动装置9下表面可以设置第一连接卡扣，外接头5的上端可以设置第二连接卡扣，可以通过扣合第一卡扣和第二卡扣将外接头5的上端连接至驱动装置9的下表面。

外接头5的下端的外表面可以具有朝向径向外侧延伸的第二台阶部，压缩弹簧8可以环绕在外接头5周围，压缩弹簧8可以被限制在第一通孔中驱动装置9的下表面至第二台阶部的上表面之间的空间内。需要说明的是，可以根据需要选择压缩弹簧8的样式和材质，本公开实施例对此不作限定。

锁紧杆2可以设置在第一通孔中，锁紧杆2的上端可以与外接头5的下端连接，例如，外接头5的第二台阶部的下表面可以开设内侧具有螺纹的盲孔，锁紧杆2的上端外侧可以具有与盲孔螺纹相适配的螺纹，锁紧杆2的上端可以旋入该盲孔，此外，锁紧杆2的下端的外表面还可以具有朝向径向外侧延伸的凸出部(该凸出部的外形可以为柱体、或圆台体或椎体，本公开实施例对凸出部的外形不做限定)。

如图1所示，多个抓爪1可以例如分别通过轴3连接在抓爪拖持架4的下端四周，各抓爪1的下端能够朝向抓爪拖持架4径向外侧运动或朝向抓爪拖持架4径向内侧运动。可以对装配好的轴3进行点焊处理，可以使得基孔制间隙配合保证抓爪在正常工况下活动的自由度。

驱动装置9能够带动外接头5连同锁紧杆2上下移动，驱动装置9可以将外接头5连同锁紧杆2向上沿第一通孔提起，此时，压缩弹簧8逐渐被压缩，锁紧杆2被提起后，多个抓爪1向抓爪拖持架4径向内侧收拢。驱动装置9还可以将外接头5连同锁紧杆2向下沿第一通孔下放，此时，压缩弹簧8逐渐舒张，在第二台阶部的下表面压抵第一台阶部上表面的情况下，锁紧杆2的凸出部可以挤压多个抓爪1，使得多个抓爪1外张至最大。这样，可以通过控制驱动装置9带动外接头5连同锁紧杆2上下移动的举例，通控制抓爪1开合的程度，由此进行孔塞部件抓取。

驱动装置9未工作的情况下(例如，驱动装置9故障，或驱动装置9断电等)，压缩弹簧8可以舒张并将将第二台阶部同样挤压在第一台阶部的上表面，锁紧杆2的凸出部挤压多个抓爪1使得各抓爪1朝向径向外侧外张至最大。

本公开实施例的拆装工具的压缩弹簧在驱动装置不工作的状况下，可以保证抓爪处于常开位，有效降低由于驱动装置故障致使使抓取的孔塞部件防脱的现象发生。此外，本公开实施例的拆装工具的组装结构简单，便于拆装，有利于提高拆装作业的效率。

在一种可能的实现方式中，可以在第二台阶部的下表面压抵第一台阶部上表面的情况下，使得压缩弹簧仍处于被压缩的状态，这样可以对第二台阶部形成向下推力，使得抓爪的常开位的状态更加稳定，有利于进一步防止抓取的孔塞部件脱落。

在一种可能的实现方式中，如图1所示，该拆装工具还可以包括：第二连接套10，第二连接套10的下端可以与驱动装置9的上端连接。这样，第二连接套10可以加长拆装工具的长度。例如，第二连接套可以为可伸缩的套杆，这样，可以根据需要将本公开实施例的拆装工具设置为不同的长度，以灵活的适应不同的工况。

在一种可能的实现方式中，如图1所示，驱动装置9可以通过内六角圆柱头螺钉11与第二连接套10连接。由此可以在约束驱动装置位置的同时，确保加工的同轴度，保证驱动装置动作行程一致。

在一种可能的实现方式中，如图1所示，该拆装工具还可以包括：圆柱销6，第一连接套7的下端的侧壁可以沿径向开设第一定位销孔，抓爪拖持架4的上端的侧壁也可以沿径向开设第二定位销孔，第一连接套7的下端与抓爪拖持架4的上端连接的情况下，第一定位销孔可以正对于第二定位销孔，可以将圆柱销6插入第一定位销孔和第二定位销孔，以固定第一连接套7和抓爪拖持架4。例如，圆柱销与第一定位销孔和第二定位销孔可以通过螺纹旋接，可以对装配后的圆柱销6进行点焊处理，以加固圆柱销6的连接牢固程度，并有效防止异物进入。

在一种应用示例中，以驱动装置为气缸为例进行说明。

该拆装工具组装后最大直径可以不超过51mm(毫米)，最大长度可以不超过900mm，由此可以对该拆装工具进行现场就地存储，节省运输成本和存储空间；该拆装工具的总体质量可以不超过6.5kg(公斤)，由此可以实现人工手持，便于运输。

现场施工准备：可以使用氮气瓶作为气缸驱动气源连接于气动三通开关阀的控制气口，进出口分别接于气缸的上下端。将该拆装工具放置于便桥挂架上，打开气瓶气源，例如，压力值可以大于等于0.8mpa(兆帕斯卡)，动作阀门，工具芯杆行程固定且抓爪动作正常表示工具组装完成。

现场施工操作人员配置：项目实施至少五人。主操作者负责主操作该拆装工具进行孔塞部件的拆装；一人作为辅助帮助在便桥上移动、扶正该工具作用；一人负责手摇便桥在反应堆水池上方前进后退；一人操作气动开关阀使工具抓爪动作；一人负责观察水下电视显像辅助主操作者操作。全部人员听从主操作者指令。该工具作为方家山大修堆本体专业工器具，有效地确保大修工作的持续进行，在保障人和设备安全的同时顺利完成此项工作。

孔塞部件抓取：主操作者手持专用工具指挥便桥移动到孔塞部件的正上方(水下电视观察者可作辅助作用)，发送指令操作气动开关阀，动作工具抓爪闭合，将工具塞入孔塞部件，再次发送指令操作动作开关阀，动作工具抓爪张开，抓住孔塞部件。

孔塞部件就位：主操作在水下电视观察者的辅助下，指挥便桥移动至孔塞部件就位处，指挥操作气动开关阀，动作工具抓爪闭合，将孔塞部件就位，操作完成。该拆装工具作为方家山大修堆本体专业工器具，有效地确保大修工作的持续进行，在保障人和设备安全的同时顺利完成此项工作。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。