一种压水堆燃料组件推棒系统的制作方法

本发明涉及压水堆燃料组件组装，特别是涉及一种压水堆燃料组件推棒系统。

背景技术：

1、压水堆燃料组件多用拉棒形式进行燃料组件的组装。推棒工艺较为成熟，但因燃料组件的结构及现有材料及制造技术，始终未实现全自动推棒，推棒过程需人工带导向帽，卸导向帽，确认拉杆抓棒等。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种压水堆燃料组件推棒系统，该系统实现压水堆燃料组件全自动推棒。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种压水堆燃料组件推棒系统，包括翻转平台、燃料棒支撑机构、机器人系统、压燃料棒机构、推燃料棒机构和燃料棒预排机构；所述翻转平台，用于燃料组件组装过程中骨架格架定位；所述燃料棒支撑机构，用于燃料组件组装过程中一排燃料棒支撑导向；所述机器人系统，用于将推燃料棒机构、压燃料棒机构和燃料棒支撑机构定位至预定位置，以及燃料组件组装过程中将一排燃料棒依次从燃料棒预排机构上转移到燃料棒支撑机构上；所述压燃料棒机构，用于燃料组件组装过程中压住燃料棒支撑机构支撑导向的一排燃料棒；所述推燃料棒机构，用于燃料组件组装过程中推动压燃料棒机构和压燃料棒机构上的一排燃料棒共同向翻转平台移动至一排燃料棒推进至骨架格架预定位置，完成一排燃料棒推棒；以及用于一排燃料棒推棒完成后，带动压燃料棒机构返回；所述燃料棒预排机构，用于燃料组件组装过程中燃料棒排放。

4、进一步地，所述翻转平台上设有定位框架，用于骨架格架定位。

5、进一步地，所述燃料棒支撑机构包括多排水平均匀排列的圆柱状滚筒，每排圆柱状滚筒由若干个竖直均匀排列的圆柱状滚筒，每个圆柱状滚筒中间设有与燃料棒外形相匹配的凹槽，一排圆柱状滚筒的圆柱状滚筒数量与一排燃料棒的燃料棒数量相匹配，所述燃料棒支撑机构支撑导向一排燃料棒。

6、进一步地，所述机器人系统包括定位框架、桁架和安装在桁架上的机器人手臂；所述机器人手臂和桁架布置在定位框架顶部，便于机器人手臂将一排燃料棒依次从燃料棒预排机构上转移到燃料棒支撑机构的滚筒上；所述定位框架上设有水平轨道和垂直轨道，所述推燃料棒机构、压燃料棒机构和燃料棒支撑机构在垂直轨道上竖直移动，所述推燃料棒机构、压燃料棒机构和燃料棒支撑机构在水平轨道上水平移动。

7、进一步地，所述压燃料棒机构包括多排水平均匀排列的滚筒，每排滚筒由若干个竖直均匀排列的滚筒；所述压燃料棒机构与电机连接，电机为压燃料棒机构提供动力；机器人手臂将一排燃料棒从燃料棒预排机构上转移到燃料棒支撑机构的滚筒上后，电机推动压燃料棒机构的滚筒向燃料棒支撑机构支撑导向的一排燃料棒上移动至压在燃料棒支撑机构支撑导向的一排燃料棒上，防止推燃料棒过程中燃料棒向上弯曲移动。

8、进一步地，所述推燃料棒机构包括推杆和电动液压系统；所述推杆和电动液压系统连接；电动液压系统为推杆提供动力，在推燃料棒过程中带动推杆和压燃料棒机构的滚筒共同向翻转平台移动，将压燃料棒机构滚筒上的一排燃料棒推进至骨架格架预定位置，完成一排燃料棒推棒；在完成一排燃料棒推棒后，带动推杆和压燃料棒机构的滚筒共同返回；所述推杆前端的形状与燃料棒下端塞的外形相匹配，所述推杆前端与燃料棒下端塞接触连接，防止燃料棒乱撺。

9、进一步地，所述燃料棒预排机构包括燃料棒放置板和燃料棒上料机构；所述燃料棒上料机构组将燃料棒按照来料方式放置在燃料棒放置板上进行排放。

10、进一步地，所述压水堆燃料组件推棒系统还包括控制系统，所述控制系统控制翻转平台、燃料棒支撑机构、机器人系统、压燃料棒机构、推燃料棒机构和燃料棒预排机构进行相应操作。

11、本发明还提供一种压水堆燃料组件推棒方法，包括如下步骤：

12、1、将骨架格架定位在翻转平台上；

13、2、将推燃料棒机构、压燃料棒机构和燃料棒支撑机构通过机器人系统定位至预定位置；

14、3、将燃料棒按棒位排放在燃料棒预排机构上；

15、4、机器人系统将一排燃料棒依次从燃料棒预排机构上转移到燃料棒支撑机构上，压燃料棒机构向燃料棒支撑机构移动至压在燃料棒支撑上的一排燃料棒上，推燃料棒机构推动压燃料棒机构和压燃料棒机构上的一排燃料棒共同向翻转平台移动至燃料棒推进至骨架格架预定位置，完成一排燃料棒推棒；

16、5、一排燃料棒推进完成后，推燃料棒机构带动压燃料棒机构返回；

17、循环执行上述步骤2-5直至完成所有燃料棒推进。

18、本发明还提供一种压水堆燃料组件组装系统，包括压水堆燃料组件推棒系统；所述翻转平台1上还设有上下管座定位工装，用于完成压水堆燃料组件燃料棒推棒后上下管座与骨架格架的装配，完成燃料组件组装；所述翻转平台1还连接电机，通过电机驱动翻转平台1翻转带动燃料组件翻转至垂直。

19、本发明还提供一种压水堆燃料组件组装方法，包括如下步骤：

20、1、完成压水堆燃料组件燃料棒推棒；

21、2、通过翻转平台1上的上下管座定位工装完成上下管座与骨架格架的装配，完成燃料组件组装；

22、3、将燃料组件翻转至垂直。

23、本发明的有益技术效果：

24、本发明的压水堆燃料组件推棒系统，一次完成一排燃料棒的推棒，效率高；完成一排燃料棒推棒回程时，因不与骨架格架格架接触，能够迅速回收，减少燃料组件燃料棒推棒时间；完成压水堆燃料组件所有燃料棒推棒后，通过上下管座定位工装完成上下管座与骨架格架格架的装配；上下管座与骨架格架格架的装配完成后，通过翻转翻转平台1将燃料组件翻转至垂直，实现压水堆燃料组件的全自动组装。

技术特征：

1.一种压水堆燃料组件推棒系统，其特征在于，包括翻转平台(1)、燃料棒支撑机构(2)、机器人系统(3)、压燃料棒机构(4)、推燃料棒机构(5)和燃料棒预排机构(6)；所述翻转平台(1)，用于燃料组件组装过程中骨架格架定位；所述燃料棒支撑机构(2)，用于燃料组件组装过程中一排燃料棒支撑导向；所述机器人系统(3)，用于将推燃料棒机构(5)、压燃料棒机构(4)和燃料棒支撑机构(2)定位至预定位置，以及燃料组件组装过程中将一排燃料棒依次从燃料棒预排机构(6)上转移到燃料棒支撑机构(2)上；所述压燃料棒机构(4)，用于燃料组件组装过程中压住燃料棒支撑机构(2)支撑导向的一排燃料棒；所述推燃料棒机构(5)，用于燃料组件组装过程中推动压燃料棒机构(4)和压燃料棒机构(4)上的一排燃料棒共同向翻转平台(1)移动至一排燃料棒推进至骨架格架预定位置，完成一排燃料棒推棒；以及一排燃料棒推棒完成后，带动压燃料棒机构(4)返回；所述燃料棒预排机构(6)，用于燃料组件组装过程中燃料棒排放。

2.根据权利要求1所述的压水堆燃料组件推棒系统，其特征在于，所述翻转平台(1)上设有定位框架，用于骨架格架定位。

3.根据权利要求1所述的压水堆燃料组件推棒系统，其特征在于，所述燃料棒支撑机构(2)包括多排水平均匀排列的圆柱状滚筒，每排圆柱状滚筒由若干个竖直均匀排列的圆柱状滚筒，每个圆柱状滚筒中间设有与燃料棒外形相匹配的凹槽，一排圆柱状滚筒的圆柱状滚筒数量与一排燃料棒的燃料棒数量相匹配，所述燃料棒支撑机构(2)支撑导向一排燃料棒。

4.根据权利要求1所述的压水堆燃料组件推棒系统，其特征在于，所述机器人系统(3)包括定位框架、桁架和安装在桁架上的机器人手臂；所述机器人手臂和桁架布置在定位框架顶部，便于机器人手臂将一排燃料棒依次从燃料棒预排机构(6)上转移到燃料棒支撑机构(2)的滚筒上；所述定位框架上设有水平轨道和垂直轨道，所述推燃料棒机构(5)、压燃料棒机构(4)和燃料棒支撑机构(2)在垂直轨道上竖直移动，所述推燃料棒机构(5)、压燃料棒机构(4)和燃料棒支撑机构(2)在水平轨道上水平移动。

5.根据权利要求1所述的压水堆燃料组件推棒系统，其特征在于，所述压燃料棒机构(4)包括多排水平均匀排列的滚筒，每排滚筒由若干个竖直均匀排列的滚筒；所述压燃料棒机构(4)与电机连接，电机为压燃料棒机构(4)提供动力；机器人手臂将一排燃料棒从燃料棒预排机构(6)上转移到燃料棒支撑机构(2)的滚筒上后，电机推动压燃料棒机构(4)的滚筒向燃料棒支撑机构(2)支撑导向的一排燃料棒上移动至压在燃料棒支撑机构(2)支撑导向的一排燃料棒上。

6.根据权利要求1所述的压水堆燃料组件推棒系统，其特征在于，所述推燃料棒机构(5)包括推杆和电动液压系统；所述推杆和电动液压系统连接；电动液压系统为推杆提供动力，在推燃料棒过程中带动推杆和压燃料棒机构(4)的滚筒共同向翻转平台(1)移动，将压燃料棒机构(4)滚筒上的一排燃料棒推进至骨架格架预定位置，完成一排燃料棒推棒；在完成一排燃料棒推棒后，电动液压系统带动推杆和压燃料棒机构(4)的滚筒共同返回；所述推杆前端的形状与燃料棒下端塞的外形相匹配，所述推杆前端与燃料棒下端塞接触连接。

7.根据权利要求1所述的压水堆燃料组件推棒系统，其特征在于，所述燃料棒预排机构(6)包括燃料棒放置板和燃料棒上料机构；所述燃料棒上料机构组将燃料棒按照来料方式放置在燃料棒放置板上进行排放。

8.根据权利要求1所述的压水堆燃料组件推棒系统，其特征在于，所述压水堆燃料组件推棒系统还包括控制系统，所述控制系统控制翻转平台(1)、燃料棒支撑机构(2)、机器人系统(3)、压燃料棒机构(4)、推燃料棒机构(5)和燃料棒预排机构(6)进行相应操作。

9.一种压水堆燃料组件组装系统，其特征在于，包括权利要求1-8任意一项所述的压水堆燃料组件推棒系统；所述翻转平台(1)上还设有上下管座定位工装，用于将上下管座与骨架格架装配，完成燃料组件组装；所述翻转平台(1)还连接电机，通过电机驱动翻转平台(1)翻转带动燃料组件翻转至垂直。

10.一种压水堆燃料组件推棒方法，包括如下步骤：

11.一种压水堆燃料组件组装方法，包括如下步骤：

技术总结本发明具体涉及一种压水堆燃料组件推棒系统，包括：用于骨架格架定位的翻转平台(1)；用于一排燃料棒支撑导向的燃料棒支撑机构(2)；用于推燃料棒机构(5)、压燃料棒机构(4)和燃料棒支撑机构(2)定位，以及将一排燃料棒依次从燃料棒预排机构(6)上转移到燃料棒支撑机构(2)上的机器人系统(3)；用于压住燃料棒支撑机构(2)支撑导向的一排燃料棒的压燃料棒机构(4)；用于完成一排燃料棒推棒，以及一排燃料棒推棒完成后带动压燃料棒机构(4)返回的推燃料棒机构(5)；用于燃料棒排放的燃料棒预排机构(6)。本发明的压水堆燃料组件推棒系统实现压水堆燃料组件全自动推棒。技术研发人员：聂启秀,汪建红,林庆臻,叶磊,骆剑,陈司宇,尤琦受保护的技术使用者：中核建中核燃料元件有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/26