废滤芯更换转运原理样机试验装置

技术领域

本发明涉及一种原理样机试验装置，具体说是一种废滤芯更换转运原理样机试验装置。

背景技术

目前国内已运行核电站堆型包括压水堆和重水堆，在建核电站中绝大部分为压水堆型。压水堆核电站有七大放射性水处理系统，即反应堆一回路化学和容积控制系统、反应堆换料水池和乏燃料水池冷却和处理系统、硼回收系统、反应堆硼和水补给系统、低放射性废水回收系统、蒸汽发生器排污系统、废液处理系统。在这些放射性水处理系统中，使用了大量不同尺寸规格及不同过滤精度要求的水过滤器。所使用的过滤器的滤芯的压差或放射性水平达到设定值后，滤芯会被更换后废弃。滤芯具有放射性，所以需对其进行整备处理，以满足环境安全的需要。

废滤芯放置在密封的滤芯室中，为了能够抓取更换滤芯，就需要将滤室的密封盖打开然后进行滤芯的抓取更换操作。目前国内更换滤芯时首先由操作人员用工具打开滤芯室盖，然后用抓取工具进行废滤芯的抓取和新滤芯的释放，最后人工进行封盖。该操作不仅需要要很多辅助工具，而且需要人工进行靠近操作，操作人员很容易受到辐射，不利于核电安全操作。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本申请提供了一种废滤芯更换转运原理样机试验装置，能够真实模拟废滤芯更换中抓取滤芯室盖、更换滤芯、封盖的一系列操作，进而实现对原理样机相关功能和性能指标的检验。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：废滤芯更换转运原理样机试验装置，包括：更换转运屏蔽舱、旋转驱动机构、抓取机构、电气控制柜、导向柱；将更换转运屏蔽舱固定，所述更换转运屏蔽舱上安装旋转驱动机构，在旋转驱动机构上设置有抓取屏蔽盖的抓取机构、导向柱，该抓取机构与导向柱活动连接，所述电气控制柜分别与更换转运屏蔽舱、抓取机构相连。

优选的，所述更换转运屏蔽舱为密封结构，侧部开有观察窗；

优选的，所述旋转驱动机构包括旋转盘和摩擦轮，所述摩擦轮固定在旋转盘上；

优选的，所述更换转运屏蔽舱中安装有摄像头，该摄像头与电气控制柜相连，所述电气控制柜设置在操作室中，达到远程观察操作的目的。

优选的，所述抓取机构，包括：抓具电动缸、减速电机、传动齿轮箱、丝杠、密封圈、抓具吊爪；所述丝杠穿过传动齿轮箱，在丝杠顶部设有抓具电动缸，底部设有密封圈，所述抓具吊爪置于密封圈下面，所述减速电机安装在传动齿轮箱上，该传动齿轮箱固定在旋转盘上。

优选的，密封圈，包括密封盘和屏蔽容器环，密封盘边上开有销孔，销杆由压缩弹簧固定，一端抵住丝杠内部的连接杆，另一端穿出销孔部分卡住屏蔽容器环。

进一步优选的，所述密封圈上设有三个销杆，每个销杆之间成120°角分布。

进一步优选的，抓具电动缸连接丝杠内部的连接杆一端，连接杆另一端抵住抓具吊爪并开有配合销杆尺寸的V槽。

进一步优选的，电气控制柜通过输入指令到减速电机，减速电机带动传动齿轮箱实现丝杠的上下升降，达到远程控制的目的。

本发明由于采用以上技术方案，能够取得如下的技术效果:本申请的废滤芯更换转运原理样机试验装置包含具有提升和抓取功能的抓取装置，可利用旋转驱动机构对旋转盘进行切换，切换到所需位置后进行一次性抓取操作。该装置无需其他工具和人员进行辅助工作，可自动进行滤芯室开盖、抓取滤芯、释放滤芯、封盖等操作；大幅提高了核电操作的安全性。

附图说明

本发明共有附图6幅：

图1为废滤芯更换转运原理样机试验装置的结构示意图；

图2为废滤芯更换转运原理样机试验装置的侧视图；

图3为旋转驱动机构的立体图；

图4为抓具机构的结构示意图；

图5为密封圈的剖视图；

图6为密封圈的结构示意图。

图中序号说明：1.抓具电动缸、2.减速电机、3.传动齿轮箱、4.丝杠、5.密封圈、6.抓具吊爪、7.顶杆、8.销杆、9.压缩弹簧、10.屏蔽容器环、11.更换转运屏蔽舱、12.旋转驱动机构、13.抓取机构、14.电气控制柜、15.导向柱、16.观察窗、26.旋转盘、27.摩擦轮。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

实施例1

本实施例提供一种废滤芯更换转运原理样机试验装置，包括：更换转运屏蔽舱、旋转驱动机构、抓取机构、电气控制柜、导向柱；将更换转运屏蔽舱固定于需要更换滤芯的滤芯室上方，所述更换转运屏蔽舱上安装旋转驱动机构，在旋转驱动机构上设置有抓取屏蔽盖的抓取机构、导向柱，该抓取机构与导向柱活动连接，所述电气控制柜分别与更换转运屏蔽舱、抓取机构相连；所述更换转运屏蔽舱为密封结构，侧部开有观察窗；

优选的，所述旋转驱动机构包括旋转盘和三个摩擦轮；三个摩擦轮固定于旋转盘上，分别固定在旋转盘三个点上，三点等分圆周，可通过摩擦轮转动带动旋转盘的旋转。

优选的，所述更换转运屏蔽舱中安装有摄像头，该摄像头与电气控制柜相连，所述电气控制柜设置在操作室中，达到远程观察操作的目的。

更换转运屏蔽舱可以设置为外径2000mm，高度1500mm，更换转运屏蔽舱侧壁上开有直径为200mm的观察窗。

实施例2

作为对实施例1的进一步补充，本实施例提供一种抓取机构，包括：抓具电动缸、减速电机、传动齿轮箱、丝杠、密封圈、抓具吊爪；所述丝杠穿过传动齿轮箱，在丝杠顶部设有抓具电动缸，底部设有密封圈，所述抓具吊爪置于密封圈下面，所述减速电机安装在传动齿轮箱上，该传动齿轮箱固定在旋转驱动机构上。所述密封圈，包括密封盘和屏蔽容器环，密封盘边上开有销孔，销杆由压缩弹簧固定，一端抵住丝杠内部的连接杆，另一端穿出销孔部分卡住屏蔽容器环；所述密封圈上设有三个销杆，每个销杆之间成120°角分布。抓具电动缸连接丝杠内部的连接杆一端，连接杆另一端抵住抓具吊爪并开有配合销杆尺寸的V槽；所述屏蔽容器环在抓具吊爪抓取屏蔽容器盖时自动落下，抓具吊爪脱离屏蔽盖时自动收回。该屏蔽容器环落下时分别与废滤芯更换转运单元装置、滤芯室连接。在传动齿轮箱和减速电机之间可以设置一个手动离合器；

优选的，电气控制柜通过输入指令到减速电机，减速电机带动传动齿轮箱实现丝杠的上下升降，达到远程控制的目的。

优选的，传动齿轮箱内部设置有传动机构过载保护器和安全丝母；传动机构过载保护器防止减速电机过载失效，安全丝母防止丝杠长期使用磨损失效坠落。

废滤芯更换转运单元装置行驶到更换处后，电气控制柜通过输入指令输入到减速电机，减速电机带动传动齿轮箱控制丝杠的上下升降。当丝杠升降到位后，抓具电动缸通过顶杆将抓具吊爪顶开，抓具吊爪将屏蔽容器盖抓取，同时销杆在压缩弹簧作用下顶入连接杆V槽，挂在销杆上的屏蔽容器环落下。当滤芯更换完毕后，抓具电动缸通过连接杆将抓具吊爪收回，抓具吊爪脱离屏蔽容器盖抓扣，同时销杆被顶杆顶出V槽，销杆重新插入屏蔽容器环，当丝杠上升时，屏蔽容器环随其一起上升，抓具吊爪收回，完成操作。

减速电机为伺服电机，丝杠总成2.5m，抓取电机为直线电机，提升最大载荷为1200kg，滤芯最低抓取高度为-0.05m，滤芯最高抓取高度为+1.085m，屏蔽盖最低抓取高度为-0.050m，屏蔽盖最高抓取高度为+0.400m，所有抓取高度为水平标高，升降行程为1.3m。

废滤芯更换转运原理样机试验装置进行电动驱动抓取屏蔽盖过程如下：本废滤芯更换转运原理样机试验装置固定于滤芯室上方，通过手动驱动摩擦轮带动旋转盘转动，旋转盘带动抓取装置移动到目标屏蔽盖正上方，然后操作丝杠向下运动，到达目标位置后抓具吊爪抓取屏蔽盖，在抓取屏蔽盖的同时销杆抵入V槽，屏蔽容器环落下，屏蔽容器环将滤芯室和屏蔽舱之间密封；当释放屏蔽盖时销杆被顶回V槽，屏蔽容器环回原位，抓具吊爪收回，完成操作。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。