阅读说明：本技术 一种核反应堆探测器组件拆除用平移式剪切组件 (Translation type shearing assembly for dismantling nuclear reactor detector assembly ) 是由 熊思勇 杨其辉 李娜 安彦波 湛卉 余志伟 瓮松峰 钟元章 谭宏伟 黄辉 王炳炎 于 2020-07-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种核反应堆探测器组件拆除用平移式剪切组件,包括旋转电机、左侧主轴和右侧主轴；所述左侧主轴上设置有左侧刀具,所述右侧主轴上滑动设置有右侧刀具,剪切时左侧刀具和右侧刀具分别置于探测器组件的两侧,所述右侧刀具与驱动机构的动力输出轴连接,所述左侧主轴和右侧主轴的外壁分别设置有直齿轮组件I和直齿轮组件II；所述旋转电机的输出端设置有多输出减速器I,所述多输出减速器I的水平端和竖直端分别设置有可伸缩传动轴和第一竖直传动轴,所述第一竖直传动轴与直齿轮组件II连接,所述可伸缩传动轴的端部通过第二竖直传动轴与直齿轮组件I连接。本发明实现了对探测器组件的高放射性段和低放射性段的拆除分离。(The invention discloses a translation type shearing assembly for disassembling a nuclear reactor detector assembly, which comprises a rotating motor, a left main shaft and a right main shaft, wherein the left main shaft is connected with the left main shaft through a connecting rod; the left main shaft is provided with a left cutter, the right main shaft is provided with a right cutter in a sliding manner, the left cutter and the right cutter are respectively arranged on two sides of the detector assembly during shearing, the right cutter is connected with a power output shaft of the driving mechanism, and the outer walls of the left main shaft and the right main shaft are respectively provided with a straight gear assembly I and a straight gear assembly II; the output of rotating electrical machines is provided with many output reduction gear I, many output reduction gear I's horizontal end and vertical end are provided with telescopic transmission shaft and first vertical transmission shaft respectively, first vertical transmission shaft is connected with straight-teeth gear assembly II, telescopic transmission shaft's tip passes through the vertical transmission shaft of second and is connected with straight-teeth gear assembly I. The invention realizes the dismantling and separation of the high-activity section and the low-activity section of the detector assembly.)

一种核反应堆探测器组件拆除用平移式剪切组件

技术领域

本发明涉及压水堆核电厂换料检修技术领域，具体涉及一种核反应堆探测器组件拆除用平移式剪切组件。

背景技术

二代和二代加压水堆核电站中堆芯测量系统用探测器分为测温用热电偶和测通量用中子通量探测器。热电偶从压力容器顶盖引入，经过热电偶柱组件导向，定位于规定的测点位置，热电偶下端位于上堆芯板堆芯出口处。通量探测器从压力容器底封头引入，需要时通过仪表套管以及指套管导向，进入规定测点处燃料组件内部的导向管。两种探测器组件的设计寿命都是电厂全寿期的，除特殊情况外，不考虑更换。国内外电厂已有更换先例，采用水下剪切工具，个别更换损坏的通量探测器。

三代核电站反应堆堆芯测量系统用探测器改为全部由压力容器顶盖引入，通过堆内构件上设置的导向结构，将探测器组件引导至规定测点位置，直至探测器组件***燃料组件中部导向管一定深度。***堆芯的探测器组件外壳为304类型不锈钢，内部装有中子探测元件和热电偶。探测器组件一般在反应堆装入燃料组件后安装，运行期间一直插在燃料组件内直至到达探测器组件的使用寿期。由于燃耗和辐照影响，探测器的寿命一般达不到核电厂60年时间，因此，在探测器组件到达一定的使用期后，需考虑在换料期间，拆除到寿期探测器组件。探测器组件分为高放射性段和低放射性段，在拆除工作中将高放段和低放段进行分离，有利于后期的运输、贮存和处置。

发明内容

本发明的在于提供一种核反应堆探测器组件拆除用平移式剪切组件，实现对探测器组件的高放射性段和低放射性段的拆除分离。

本发明通过下述技术方案实现：

一种核反应堆探测器组件拆除用平移式剪切组件，包括旋转电机、左侧主轴和右侧主轴；

所述左侧主轴上设置有左侧刀具，所述右侧主轴上滑动设置有右侧刀具，剪切时左侧刀具和右侧刀具分别置于探测器组件的两侧，所述右侧刀具与驱动机构的动力输出轴连接，所述左侧主轴和右侧主轴的外壁分别设置有直齿轮组件I和直齿轮组件II；

所述旋转电机的输出端设置有多输出减速器I，所述多输出减速器I的水平端和竖直端分别设置有可伸缩传动轴和第一竖直传动轴，所述第一竖直传动轴与直齿轮组件II连接，所述可伸缩传动轴的端部通过第二竖直传动轴与直齿轮组件I连接。

本发明所述左和右是相对而言，所述左侧主轴和右侧主轴相对设置，优选地，左侧主轴和右侧主轴设置在同一水平线上。

本发明所述可伸缩传动轴为现有技术，可伸缩传动轴能够伸长或缩短，实现左侧主轴和右侧主轴之间相对位置的调节。

本发明的转动电机在经过多输出减速器I的作用下，产生两个同样的转动输出，分别作用在左侧主轴和右侧主轴上，再通过左侧主轴和右侧主轴带动左侧刀具和右侧刀具实现同步旋转，保证左侧刀具和右侧刀具的旋转同步性。

本发明的左侧刀具和右侧刀具构成剪切刀，右侧刀具在驱动机构的驱动下沿左侧刀具方向平移，实现剪切功能，即本发明是通过左侧刀具和右侧刀具相向平移运动实现对探测器的剪切，平移剪切方式极大程度缩小了刀具尺寸。

综上，本发明通过设置左侧刀具和右侧刀具构成剪切刀，通过左侧刀具和右侧刀具相向平移运动实现了对探测器的剪。

进一步地，还包括剪切电机，所述剪切电机的输出端依次连接有多输出减速器II、换向减速器II、柔性铰链和传动轴，所述传动轴与驱动机构连接将旋转运动转变成直线运动。

剪切电机旋转，经过多输出减速器II、换向减速器II、柔性铰链、和传动轴后，将旋转运动传递给电动缸，从而将旋转运动转变成直线运动。

右侧刀具在剪切电机的驱动下沿左侧刀具方向平移，实现剪切功能。剪切速度、剪切力可自由调节，剪切方法十分简单、可靠；对不同的探测器可进行适当的参数调节。

进一步地，左侧刀具和右侧刀具在安装竖直方向上具有一定间隙。

避免刀具在剪切时发生碰撞，提高了刀具的可靠性。

进一步地，左侧刀具和右侧刀具分别可拆卸式安装在左侧主轴和右侧主轴内部。

刀具安装在主轴内部，节约了安装空间。刀具在主轴的保护下，进行剪切时与外界不会产生干涉，也有效避免了杂物进入刀具运动槽内，造成的卡槽现象。

进一步地，左侧主轴内部设置有第一通槽，所述第一通槽与左侧主轴的轴向平行，所述左侧刀具一端安装在左侧刀柄上，所述左侧刀柄可拆卸式设置在第一通槽。

上述设置使得左侧刀具出现损伤时，能够从左侧主轴的尾部(远离左侧刀具的一端)抽出，实现快速更换。

进一步地，左侧刀柄通过刀具压片设置在左侧主轴上。

所述刀具压片为长方形板，所述长方形板上设置有2个螺纹通孔，2个螺纹通孔分别在左侧刀柄两侧，通过螺钉将刀具压片固定在左侧主轴上。

进一步地，右侧主轴内部设置有第二通槽，所述第二通槽与右侧主轴的轴向平行，所述右侧刀具一端安装在右侧刀柄上，所述右侧刀柄设置在第二通槽内，所述右侧刀柄上垂直设置有剪切销钉，所述右侧主轴上设置有用于实现剪切销钉沿轴向移动的滑槽，所述剪切销钉的端部凸出于滑槽，所述右侧主轴的外壁滑动设置有刀具推杆，所述刀具推杆设置在剪切销钉与驱动机构之间。

上述设置使得右侧刀具出现损伤时，能够从右侧主轴的尾部(远离右侧刀具的一端)抽出，实现快速更换。

进一步地，左侧主轴和右侧主轴的端部均设置有与探测器组件配合的卡槽。

主轴具有夹持功能，能够在刀具剪切前对探测器进行夹持，保证剪切后的下部探测器不会掉落。

进一步地，左侧刀具和右侧刀具的刃边均设置有倒角。

上述设置能够有效提高左侧刀具和右侧刀具的剪切寿命。

进一步地，可伸缩传动轴的端部通过换向减速器I与第二竖直传动轴连接。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明的刀具剪切方式简单、可靠；探测器组件的剪切是通过左右刀具相向平移运动来实现的，操作简单；左右刀具刃边具有轻微倒角，有效提高了刀具剪切寿命；左右刀具在安装竖直方向上具有微小间隙，避免刀具在剪切时发生碰撞，提高了刀具的可靠性；刀具的剪切力、剪切速均可控制，对不同的探测器可进行适当的参数调节。

2、本发明的平移剪切方式极大程度缩小了刀具尺寸，同时刀具安装在主轴内部，更加节约了刀具所需的安装空间。刀具在主轴的保护下，进行剪切时与外界不会产生干涉，也大程度的避免了杂物进入刀具运动槽内，造成的卡槽现象。

3、本发明的主轴具有夹持功能，能够在刀具剪切前完成对探测器的夹持，保证剪切后的下部探测器不会掉落。

4、本发明的刀具可随主轴旋转，两侧刀具的旋转由同一电机实现，保证了两侧刀具的同步性；刀具可从主轴尾部抽出，实现快速更换。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为平移式剪切组件的剖视图；

图2为平移式剪切组件的整体示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-换向减速器I；2-可伸缩传动轴；3-多输出减速器I；4-旋转电机；5-刀具压片；6-直齿轮组件I；7-左侧主轴；8-左侧刀柄；9-左侧刀具；10-剪切电机；11-多输出减速器II；12-换向减速器II；13-柔性铰链；14-传动轴；15-直齿轮组件II；16-右侧刀具；17-右侧刀柄；18-右侧主轴；19-剪切销钉；20-刀具推杆；21-驱动机构。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1、图2所示，一种核反应堆探测器组件拆除用平移式剪切组件，包括旋转电机4、左侧主轴7和右侧主轴18；

所述左侧主轴7上设置有左侧刀具9，所述右侧主轴18上滑动设置有右侧刀具16，剪切时左侧刀具9和右侧刀具16分别置于探测器组件的两侧，所述右侧刀具16与驱动机构21的动力输出轴连接，所述左侧主轴7和右侧主轴18的外壁分别设置有直齿轮组件I6和直齿轮组件II15，所述驱动机构21为电动缸；

所述旋转电机4的输出端设置有多输出减速器I3，所述多输出减速器I3的水平端和竖直端分别设置有可伸缩传动轴2和第一竖直传动轴，所述第一竖直传动轴与直齿轮组件II15连接，所述可伸缩传动轴2的端部通过换向减速器I1与第二竖直传动轴连接，第二竖直传动轴与直齿轮组件I6连接。

本实施例的工作过程如下：

将探测器组件夹持在左侧主轴7和右侧主轴18之间后，驱动电动缸，电动缸推动右侧刀具16向左侧刀具平移，即可实现剪切功能，剪切完成后，转动电机4旋转，经过多输出减速器I3后，通过换向减速器I1等将旋转运动分别传递给直齿轮组件I6、直齿轮组件II15，直齿轮组件I6、直齿轮组件II15分别带动左侧主轴7和右侧主轴18旋转，安装在主轴内部的刀具也随之旋转。

实施例2：

如图1、图2所示，本实施例基于实施例1，还包括剪切电机10，所述剪切电机10的输出端依次连接有多输出减速器II11、换向减速器II12、柔性铰链13和传动轴14，所述传动轴14与驱动机构21连接。

在本实施例中，将探测器组件夹持在左侧主轴7和右侧主轴18之间后，剪切电机10旋转，经过多输出减速器II11、换向减速器II12、柔性铰链13、和传动轴14后，将旋转运动传递给驱动结构21，从而将旋转运动转变成直线运动。

实施例3：

如图1、图2所示，本实施例基于实施例1，所述左侧刀具9和右侧刀具16分别可拆卸式安装在左侧主轴7和右侧主轴18内部，具体地：

所述左侧主轴7内部设置有第一通槽，所述第一通槽与左侧主轴7的轴向平行，所述左侧刀具9一端安装在左侧刀柄8上，所述左侧刀柄8通过刀具压片5设置在左侧主轴7上；

所述右侧主轴18内部设置有第二通槽，所述第二通槽与右侧主轴18的轴向平行，所述右侧刀具16一端安装在右侧刀柄17上，所述右侧刀柄17设置在第二通槽内，所述右侧刀柄17上垂直设置有剪切销钉19，所述右侧主轴18上设置有用于实现剪切销钉19沿轴向移动的滑槽，所述剪切销钉19的端部凸出于滑槽，所述右侧主轴18的外壁滑动设置有刀具推杆20，所述刀具推杆20设置在剪切销钉19与驱动机构21之间。

本实施例中，左侧刀具9与左侧刀柄8通过刀具压片5安装在左侧主轴7内部，右侧刀具16与右侧刀柄17通过剪切销钉19安装在右侧主轴18内部；左侧主轴7和右侧主轴18将探测器夹持后，剪切电机10旋转，经过多输出减速器II11、换向减速器II12、柔性铰链13、和传动轴14后，将旋转运动传递给驱动机构21，从而将旋转运动转变成直线运动；驱动机构21与刀具推杆20相连后，通过剪切销钉19带动右侧刀具16向左侧刀具9平移，即可实现剪切功能.

当需要更换刀具时，取下刀具压片5，从左侧主轴7尾部将左侧刀柄8和左侧刀具9一同抽出，完成左侧刀具的更换；同理，将剪切销钉19拔出，从右侧主轴18尾部将右侧刀柄17和右侧刀具16一同抽出，完成右侧刀具的更换。

实施例4：

如图1、图2所示，本实施例基于实施例1-实施例3任一项，左侧刀具9和右侧刀具16在安装竖直方向上具有一定间隙；所述左侧主轴7和右侧主轴18的端部均设置有与探测器组件配合的卡槽；所述左侧刀具9和右侧刀具16的刃边均设置有倒角。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。