用于更换在核反应堆中引导设备的轨道的方法_2

文档序号:8386018阅读:来源:国知局
加工精度决定的更大或更小的深度处与截锥形部分接合。
[0039]根据本发明的另一方面,该方法包括确定大致垂直于中心轴的原始轨道的参考表面的轴向位置的步骤,该轴向位置还用于进行相对于内部设备或参考元件对替换轨道定位的步骤。
[0040]对于侧面的良好表面,通过多轴机器人移动触手进行确定。参考表面通常对应至轨道的导向部件的表面,转向压力容器的下底部或上底部。该表面是良好的,是因为它们从不与导向槽摩擦。在协调确定步骤中获得的信息能够确定与原始轨道的参考表面配合的平面的位置。在定位步骤,替换轨道的相应的参考表面定位于该平面。
[0041]应该注意的是,用于定位替换轨道所需的轴向精度远低于所需的圆周精度。
【附图说明】
[0042]参考附图,通过以下用于解释而非限制性的详细描述可以发现本发明的其他特征和优点,其中:
图1展示了核反应堆的压力容器的轴向截面简图;
图2和3为用于图1所示的反应堆的下内部设备的中心轨道的径向和正面剖视图;
图4概略地展示了轨道的侧面的位置;
图5为图1的细节的放大视图,展示了轨道的良好表面;
图6展示了本发明的方法的步骤图;
图7为展示位于水池底部的下内部设备,以及用于确定步骤的多轴机器人的简化示意图;
图8为展示用于确定步骤的触手的头的简化示意图;
图9和10与图2和3的视图类似,展示了穿过原始轨道加工的孔的位置;
图11、12和13展示了替换轨道的定位步骤的不同子步骤和固定步骤;以及图14和15与图2和3的视图类似,为另一种类型的核反应堆。
【具体实施方式】
[0043]如图1所示的核反应堆I为CPY型的900MWe级的压水反应堆(PWR)。该核反应堆包括压力容器1,芯2位于其中。芯2包括多个大致菱柱形的核燃料组件。该压力容器具有中心轴X,该中心轴X基本竖直。该压力容器具有大致圆柱形罩4,封闭罩4的下端的半球形下底6,封闭罩4的上端的可拆卸的盖8。
[0044]核反应堆I还包括下内部设备10 (IIE)和上内部设备12,位于压力容器2内。该下内部设备10包括大致圆柱形的芯外壳14以及安装至芯外壳14的下端的芯支撑板16。该芯外壳14相对于压力容器同轴设置。燃料组件位于该芯外壳内,并压在芯支撑板16上。该芯外壳14包围分隔区18,该分隔区沿着芯3的外围延伸并设计为将核燃料组件保持在合适的位置。
[0045]上内部设备12包括上芯板20,该上芯板20通过弹簧依靠在芯3的组件的上部。上、下内部设备10、12通过上部件22悬挂在压力容器2内,该上部件固定至罩4的上边缘,略低于盖8与罩4的连接平面。
[0046]在所示实施例中,四个导向装置24分布在芯支撑板16周围,以将下内部设备10保持在X轴周向、及相对于X轴的径向位置。但是,导向装置24允许该下内部设备10相对于压力容器的轴向运动,例如在差异膨胀的作用下。
[0047]每个导向装置24包括轨道26,该轨道固定至芯支撑板16的外周边缘,以及接纳部件(female part)28,该接纳部件刚性地固定至压力容器的罩4的内表面,与轨道26相对。
[0048]轨道26包括部件30,部件30用于固定至芯支撑板16,通过导向部件32径向向外延伸。部件30和32 (图2和3)轴向上具有大致相同的高度。但是,固定部件30圆周方向上的宽度比导向部件32的宽度大很多。导向部件32在圆周方向上由两个彼此相对的侧面34界定,通过外表面36径向朝外,通过上和下表面38和40水平朝向上面和下面。表面34在相对于X轴的大致径向的平面上延伸,如图4所示。
[0049]固定部件30大致为平行的。它刚性固定至在芯支撑板16的外周边缘加工的凹槽42内。
[0050]更具体地,固定部件30安装支撑在凹槽42内。支撑物位于凹槽42的水平嵌入的侧面(flank)43。此外,外围焊接线44将固定部件30固定至芯支撑板16。最后,六个螺钉46完成将固定部件30固定至芯支撑板16。螺钉46的螺纹端拧至芯支撑板16的螺纹孔47内。
[0051]如图5所示,接纳部件28包括导向槽48和大块的支撑件50,称为M支撑件,该大块的支撑件刚性固定至压力容器的罩4。导向槽48具有垂直于X轴、径向朝向压力容器的内部打开的U形部分。圆周方向上,U形两个分支的内表面51之间的间隔略大于轨道的两个侧面34之间的间隔。
[0052]如图5所示,导向槽48具有向外展开的上部52。
[0053]更具体地,每个内表面51都具有上部区域54和下部区域56。两个分支的区域54彼此平行,且基本径向相对于X轴。区域56相对于区域54倾斜,两个分支的区域56随着轴向沿着相应的区域54向上而彼此分开。区域54构成导向槽的工作导向面。
[0054]区域56约覆盖导向槽轴向高度的20%。
[0055]轨道的导向部件32通常安装在导向槽48内,每个表面34和相应内表面51之间的间隙为0.25至0.3mmο
[0056]侧面34的区域58放置于导向槽的下部区域54的对面。表面34的区域60位于区域58上方,位于导向槽的区域56的对面。区域58下方的表面34的区域62位于导向槽外面,并位于导向槽下方。此外,每个表面34的带64位于导向槽外部,沿着表面34与轨道的固定部件30的连接线轴向延伸穿过表面34的整个高度。轨道的外表面36安装至导向槽48内,相对于导向槽48底部的间隔约为18mm。
[0057]在反应堆的寿命内,由于下内部设备相对于压力容器的运动,表面34的区域58摩擦导向槽的区域54。在操作反应堆若干年后,区域58会被磨损破坏。但是,表面34的区域60,62和64从不摩擦导向槽。区域62,64位于导向槽外,因此不会摩擦导向槽。区域60位于导向槽的向外展开的部分,从而不会接触到区域56。
[0058]因此区域60,62,和64保存良好,即,即使在操作反应堆若干年后也不会被损坏。
[0059]现在将描述轨道26的替换方法。该方法的主要步骤如图6所示。如图7所示,不同的步骤发生在反应堆的水池66内的水下。
[0060]该方法包括以下步骤:
在水池底部确定固定参考68,固定参考68接近设置为接纳下内部设备10的支撑结构
70 ;
将下内部设备10从反应堆的压力容器转移至该支撑结构70 ; 确定相对于固定参考68,原始轨道26的良好表面的圆周位置,以及原始轨道26的轴向位置;
在芯支撑板16内钻出用于替换轨道的定位孔;
拆卸原始轨道26 ;
安装替换轨道;
通过将定位销安装至定位孔从而将替换轨道固定至芯支撑板16 ;
将替换轨道的紧固螺钉拧紧至芯支撑板16 ;
验证替换轨道的位置;
锁紧螺钉和销。
[0061]现在将描述不同的步骤。
[0062]固定参考68为用于接纳多轴机器人72的支撑件,如图7所示。固定参考68允许机器人72的重复组装,且具有很大的定位精度。机器人72具有可进行本发明的多数操作的工具箱。
[0063]例如,固定参考68包括多个外壳73,其位置经过仔细确定。机器人72配备有销74,用于安装至外壳73内,并确保机器人72相对于固定参考68精确定位。
[0064]支撑结构70为设置为接纳下内部设备10的设备。它通常配备反应堆水池。
[0065]通过反应堆的旋转桥(polar bridge)将下内部设备转移至支撑机构70。
[0066]利用机器人72移动触手75来确定轨道的良好表面的圆周位置。通常,触手至少在两点确定轨道的良好区域的圆周位置,例如位于每个表面34的两个不同水平。例如,触手将确定表面60的区域的圆周位置,以及朝向轨道的底部的表面64的区域的圆周位置
如图8所示,触手75包括头76,该头76具有第一圆柱体78,形成与机器人72的接口,并通过比第一圆柱体78的直径略小的第二圆柱体80延伸。为了进行协调确定操作,机器人72首先携带圆柱体80的自由末端以圆柱体80相对于该区域大致垂直的方向抵住被确定的区域。然后,相对于该区域,机器人枢轴转动圆柱体80,直至圆柱体80的母线(generatrix)压至被确定的区域。然后确定与被确定的区域配合的平面的直线。对良好表面的另一个区域重复该操作,这使得能识别作为该平面的部分的第二直线。因此,得知两条直线能够确定包含良好表面的平面相对于参考68的确切位置。
[0067]进行相同的操作来
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