一种核燃料组件容器机械翻转装置及方法与流程

1.本发明属于核燃料输送技术领域，具体涉及一种核燃料组件容器机械翻转装置及方法。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.大多数的核电厂使用的燃料组件均为细长形，其结构比较脆弱，在单独移动时只能抓取其顶部，在垂直状态进行吊装。而在长途运输时，由于车辆和道路条件限制，只能将其置于专用的燃料组件运输容器中，采取水平运输的方式。空的燃料组件运输容器存放时，也采取水平放置的方式。因此在将燃料组件装载进运输容器及从运输容器中卸载之前，均需先将运输容器从水平状态翻转至接近竖直状态，完成装卸操作后再翻转至水平状态。
4.现有的燃料组件运输容器翻转装置主要有两种。一种固定在地面，带有一个转轴，与运输容器的一端连接后，用吊车提起运输容器的另一端，提起至竖直状态后安装支撑杆支撑运输容器。这种装置操作非常不便，具有安全隐患，且装置需固定在厂房地面，对地面条件有一定要求。另一种为液压翻转装置，使用液压缸对运输容器进行顶升。该类设备系统复杂，可靠性低，经常发生故障，维护麻烦。
5.因此，目前存在如何在装卸燃料组件时为运输容器提供稳定可靠的固定，且对地面要求低，适用于复杂地形地面，无需与地面固定连接就可以保证装置的稳定，以及方便人员在燃料组件竖直状态下对燃料组件进行检查和操作，避免装置的倾倒趋势等问题。


技术实现要素：

6.本发明为了解决上述问题，根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：
7.第一方面，本发明提供了一种核燃料组件容器机械翻转装置，包括：底座、下部连接座、上支撑杆和下支撑杆，底座上表面的一端设有两个间隔设置的立柱，立柱与下部连接座的侧面铰接；
8.上支撑杆的一端与下部连接座的端部铰接，上支撑杆的另一端与下支撑杆的一端铰接，下支撑杆的另一端与底座铰接，上支撑杆与下支撑杆的铰接点处设有限位件；所述下部连接座用于安装组件容器，通过抬升组件容器端部，下部连接座绕立柱进行翻转，通过上支撑杆与下支撑杆之间的限位件将翻转后的位置固定。
9.进一步的，所述核燃料组件容器机械翻转装置还包括上部连接座，上部连接座的一端设有吊耳，上部连接座上具有第二锁定夹，第二锁定夹用于固定核燃料组件容器的端部，通过抬升上部连接座使得固定核燃料组件容器绕立柱进行翻转。
10.进一步的，所述下部连接座的上表面设有若干个第一锁定夹，第一锁定夹用于固定燃料组件运输容器。
11.进一步的，所述下部连接座上设有导向柱，导向柱安装在下部连接座的内侧面。
12.进一步的，所述立柱顶部设有安装孔，下部连接座的上表面距离左端面设定距离处设有翻转轴支座，翻转轴支座顶部设有连接孔，连接孔内设置关节轴承和翻转轴，翻转轴安装在立柱的安装孔内。
13.进一步的，翻转轴支座为三角形结构，三角形结构内侧面设有加强肋。
14.进一步的，所述底座四周侧面设置若干个个吊板，需要移动翻转装置时，可通过吊板对底座进行吊运。
15.进一步的，底座上位于两个立柱之间的区域上设有第一凹槽，第一凹槽贯通底座侧面，第一凹槽的设置为下部连接座转动提供空间，以保证转动过程重心始终处于设定区域。
16.进一步的，所述底座中心设有第二凹槽，第二凹槽用于安装配重块。
17.第二方面，本发明提供了一种核燃料组件容器机械翻转装置的工作方法，包括：
18.将运输容器水平放置在下部连接座上，并通过第一锁定夹进行固定，运输容器的右端放置在上部连接座上，并通过第二锁定夹进行固定；
19.需要翻转时，将上部连接座的吊耳连接吊车的钢丝绳，通过拉动钢丝绳使得上部连接座带动运输容器右端抬升进行翻转；
20.当上部连接座右端提升到最顶端时，上支撑杆与下支撑杆成一条直线，用限位件进行锁定，使得运输容器处于竖直状态。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
22.1、本发明提供了核燃料组件容器机械翻转装置，包括：底座、下部连接座、上支撑杆和下支撑杆，通过将底座和下部连接座的右端分别与下支撑杆和上支撑杆连接，组成一个四连杆机构，采用4连杆机构运动原理，机构简单，运行可靠，下部连接座绕立柱进行翻转，通过上支撑杆和下支撑杆之间的限位件将翻转后的位置固定，运输容器与翻转装置通过连接座连接，只需将连接座的结构进行少许改动即可适配各种不同类型的燃料组件运输容器，装置外形紧凑，占用空间较小。
23.2、本发明采用上部连接座的一端设有吊耳，厂房吊车通过牵引翻转装置上的吊耳，将燃料组件运输容器可靠地在水平状态和竖直状态之间进行转换，并在装卸燃料组件时为运输容器提供稳定可靠的固定，且方便人员在燃料组件竖直状态下对燃料组件进行检查和操作。
24.3、本发明在进行翻转时，当上部连接座右端提升到最顶端时，运输容器翻转约90
°
，上部支撑杆与下部支撑杆成一条直线，用限位件进行锁定，运输容器固定在垂直状态；四连杆机构可以有效防止连接座转动超过90
°
。此时运输容器的上表面朝向翻转装置的左侧，方便进行装卸操作；在整个翻转过程中，运输容器的重心在地面上的投影位置始终位于底座范围内，不会引起整个装置的倾倒趋势，因此无需与地面固定连接，且底座内放置3吨配重块，保证装置的稳定。
25.4、本发明的底座上设置4个吊板，需要移动翻转装置时，可方便吊运，无需固定在地面上，方便安装和移动。
26.本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
27.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合
所附附图，作详细说明如下。
附图说明
28.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
29.图1为连接座水平状态下燃料组件容器机械翻转装置的示意图；
30.图2为连接座竖直状态下燃料组件容器机械翻转装置的示意图；
31.其中：1、立柱；2、底座；3、锁定夹；4、连接柱；5、连接板；6、下支撑杆；7、上支撑杆；8、限位件；9、上部连接座；10、吊耳；11、吊板；12、下部连接座；13、配重块；14、导向柱；15、翻转轴支座；16、翻转轴；17、关节轴承。
具体实施方式：
32.下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
33.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
34.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
35.实施例一：
36.如图1所示，本实施例提供了一种核燃料组件容器机械翻转装置，包括:底座，底座上表面的一端设于两个间隔设置的立柱，两个立柱之间安装下部连接座，立柱侧面的顶部设有安装孔，翻转机构通过安装孔与立柱铰接。
37.所述核燃料组件容器机械翻转装置包括下部连接座、翻转轴支座、锁定夹、连接柱、上支撑杆、下支撑杆和连接板，所述下部连接座的上表面距离左端面设定距离处设有翻转轴支座，设定距离为整个下部连接座长度的五分之一处，翻转轴支座为三角形结构，三角形结构内侧面设有加强肋，三角形结构的底边焊接至下部连接座上，三角形结构的顶部设有连接孔，连接孔内设置关节轴承和翻转轴，翻转轴安装在立柱的安装孔内，使得下部连接座可绕立柱转动90度。
38.所述核燃料组件容器机械翻转装置还包括上部连接座，上部连接座的一端设有吊耳，上部连接座上具有第二锁定夹安装孔，上部连接座通过第二锁定夹将燃料组件运输容器固定在上部连接座上，利用吊耳连接吊装用钢丝绳，车带动钢丝绳，提起上部连接座右端吊耳，使运输容器翻转。
39.所述下部连接座的上表面设有若干个第一锁定夹，第一锁定夹用于固定燃料组件运输容器。
40.所述下部连接座上设有导向柱，导向柱安装在下部连接座的内侧面，导向柱用于对燃料组件运输容器进行导向作用。
41.所述下部连接座的右侧端部设有上支撑杆，下部连接座通过连接柱与上支撑杆铰
接，上支撑杆的一端通过连接柱与下支撑座铰接，另一端与下支撑杆一端铰接，下支撑杆的另一端与底座的连接板铰接。上支撑杆与下支撑杆的铰接点设定距离处还设有限位件，所述限位件采用弹簧销，可利用弹簧销将上支撑杆与下支撑杆的位置固定。
42.底座的左端设置2根立柱，立柱顶部位置设置翻转轴，与下部连接座上的翻转轴支座通过关节轴承连接。下部连接座可沿翻转轴转动，转动角度在0
°‑
90
°
之间。底座和下部连接座的右端分别与下支撑杆和上支撑杆连接，组成一个四连杆机构。上部连接座右侧设有吊耳，与钢丝绳连接，实现运输容器的翻转。
43.底座上位于两个立柱之间的区域上设有第一凹槽，第一凹槽贯通底座侧面，第一凹槽的设置为下部连接座转动提供空间，以保证转动过程重心始终处于设定区域，避免转动时倾覆，下部连接座呈竖直状态后位于底座第一凹槽内。
44.所述底座中心设有第二凹槽，第二凹槽用于安装配重块，配置块具有设定重量，优选的配重块采用3吨。在整个翻转过程中，运输容器的重心在地面上的投影位置始终位于底座范围内，不会引起整个装置的倾倒趋势，因此无需与地面固定连接。且底座内放置3吨配重块，保证装置的稳定。
45.所述底座四周侧面设置4个吊板，需要移动翻转装置时，可方便吊运。
46.如图1所示，本发明主要用于对燃料组件运输容器进行翻转操作，为将燃料组件装入运输容器和从运输容器取出提供条件。使用时用锁定夹将运输容器分别与下部连接座和上部连接座固定，吊车带动钢丝绳，提起上部连接座右端吊耳，使运输容器翻转。
47.底座、立柱、上部连接座及下部连接座等为空心钢结构，用型钢和钢板拼接而成。
48.下部连接座和上部连接座上的4个锁定夹由1块l形板和一个螺栓组成。翻转前先将运输容器的底座置于下部连接座和上部连接座的对应位置，然后将l形板放在运输容器底座上，再用螺栓将l形板压紧，从而将运输容器牢固压紧在下部连接座和上部连接座上。
49.上部连接座右端设置1个吊耳，钢丝绳套在吊耳上，厂房吊车牵引钢丝绳，实现运输容器的翻转操作。
50.下支撑杆与底座连接板连接，上支撑杆与下部连接座连接柱连接，当下部连接座和上部连接座处于竖直状态时，下支撑杆和上支撑杆成一直线，然后用限位件进行位置锁定，保证运输容器处于竖直状态。
51.4个吊板位于底座的四周，需要移动翻转装置时，用吊具勾住4个吊板，即可提起翻转装置。移动到位后，使用之前无需与地面固定。底座上设置一个凹槽，用于配置配重块，保证装置的稳定。
52.实施例二
53.本实施例提供了一种核燃料组件容器机械翻转装置的工作方法，包括：
54.将运输容器水平放置在下部连接座上，并通过第一锁定夹进行固定，运输容器的右端放置在上部连接座上，并通过第二锁定夹进行固定；
55.需要翻转时，将上部连接座的吊耳连接吊车的钢丝绳，通过拉动钢丝绳使得上部连接座带动运输容器右端抬升进行翻转；
56.当上部连接座右端提升到最顶端时，上支撑杆与下支撑杆成一条直线，用限位件进行锁定，使得运输容器处于竖直状态。
57.具体的，翻转前先将运输容器水平放置在下部连接座和上部连接座上；下部连接
座上设有导向柱，用于运输容器的安装导向；然后用连接座上的4个锁定夹将运输容器与连接座进行可靠连接。当厂房吊车拉动钢丝绳时，上部连接座右端提升，发生翻转，运输容器随连接座一同翻转，其重量都承载在下部连接座上。
58.当上部连接座右端提升到最顶端时，运输容器翻转约90
°
，上支撑杆与下支撑杆成一条直线，用限位件进行锁定。运输容器固定在垂直状态。四连杆机构可以有效防止连接座转动超过90
°
。此时运输容器的上表面朝向翻转装置的左侧，方便进行装卸操作。
59.翻转轴与下部连接座的相对位置经专门设计，保证在整个翻转过程中运输容器的重心在地面上的投影始终位于底座范围内，避免引起倾倒趋势，保证运行过程的安全性和稳定性。且连接座翻转至垂直时高度能够尽量低，方便对运输容器和燃料组件进行操作。
60.上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。