控制棒驱动杆解锁工具.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103003888 A (43)申请公布日 2013.03.27 CN 103003888 A *CN103003888A* (21)申请号 201180035283.8 (22)申请日 2011.06.06 61/352,484 2010.06.08 US 13/151,305 2011.06.02 US G21C 19/10(2006.01) (71)申请人西屋电气有限责任公司地址美国宾夕法尼亚州 (72)发明人 LJ蒂尔曼 (74)专利代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038 代理人罗闻 (54) 发明名称控制棒驱动杆解锁工具 (5。

2、7) 摘要一种 CRDS 解锁工具（2），包括支承组件（4）和栓锁组件（6），其中，所述支承组件以所述栓锁组件能够相对于所述支承组件移动的方式接收在所述栓锁组件内。所述支承组件具有多个栓锁指状件（8）和至少一个销，所述栓锁指状件中的每一个能够在栓锁位置与解锁位置之间移动，其中在所述栓锁位置，所述栓锁指状件构造为接合且保持 CRDS，在所述解锁位置，所述栓锁指状件构造为不接合 CRDS。所述栓锁组件包括第一套筒构件（90）和第二套筒构件（68），所述第二套筒构件具有至少一个槽（78），其中所述至少一个销可移动地接收在所述至少一。

3、个狭槽内。所述栓锁组件能够从栓锁状态移动到解锁状态，其中所述栓锁指状件由所述第一套筒构件致动。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2013.01.18 (86)PCT申请的申请数据 PCT/US2011/039204 2011.06.06 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/156244 EN 2011.12.15 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页说明书 6 页附图 8 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请权利要求书 2 页说明书 6 页附图 8 页 1/2 页 2 1. 一种用于解锁核反应堆容器的控制棒驱动杆的工。

4、具（2），包括：支承组件（4），所述支承组件构造为在其第一端部接收所述控制棒驱动杆，所述支承组件具有位于其第一端部处的多个栓锁指状件（8）和位于其第二端部处的至少一个销，所述栓锁指状件中的每一个能够在栓锁位置与解锁位置之间移动，其中，在所述栓锁位置，所述栓锁指状件构造为当所述控制棒驱动杆接收在所述第一端部中时接合且保持所述控制棒驱动杆，在所述解锁位置，所述栓锁指状件构造为当所述控制棒驱动杆接收在所述第一端部中时不接合所述控制棒驱动杆；以及栓锁组件（6），其中，所述支承组件以所述栓锁组件能够相对于所述支承组件移动的方式接收在所述栓锁组件。

5、内，所述栓锁组件包括位于其第一端部处的第一套筒构件（90）和位于其第二端部处的第二套筒构件（68），所述第二套筒构件具有至少一个槽（78），其中，所述至少一个销可移动地接收在所述至少一个槽内，其中，所述栓锁组件能够以解锁方式从栓锁状态移动到解锁状态，其中所述栓锁组件相对于所述支承组件沿第一方向滑动且导致所述第一套筒构件与每个栓锁指状件相接合，并且将每个栓锁指状件从所述栓锁位置移动到所述解锁位置，并且其中，所述栓锁组件能够以栓锁方式从所述解锁状态移动到所述栓锁状态，其中所述栓锁组件相对于所述支承组件沿与所述第一方向相反的第二方向滑动，且导致所述第一。

6、套筒构件与每个栓锁指状件相接合并且将每个栓锁指状件从所述解锁位置移动到所述栓锁位置。 2. 根据权利要求 1 所述的工具，其中，所述支承组件构造为选择性地抓握和保持控制棒驱动杆的顶部分，以及将控制棒驱动杆从核反应堆容器的支架脱离。 3. 根据权利要求 2 所述的工具，其中，所述支承组件包括多个选择性移动的按钮指状件，所述按钮指状件构造为抓握和保持 CRDS 的所述顶部分以及将所述 CRDS 从蜘蛛形支架中脱离。 4. 根据权利要求 3 所述的工具，其中，所述按钮指状件被选择性地气压致动。 5. 根据权利要求 1 所述的工具，其中，在以解锁方式运动期间，所述栓锁组件。

7、也相对于所述支承组件沿第一旋转方向旋转，并且其中，在以栓锁方式运动期间，所述栓锁组件也相对于所述支承组件沿与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向旋转。 6. 根据权利要求 5 所述的工具，其中，所述至少一个槽为倒 J 形槽，其中，在以解锁方式运动期间所述至少一个销从所述倒J形槽的第一终端部移动到所述倒J形槽的第二终端部，并且其中，在以栓锁方式运动期间所述至少一个销从所述倒 J 形槽的所述第二终端部移动到所述倒 J 形槽的所述第一终端部。 7. 根据权利要求 5 所述的工具，其中，所述至少一个销为第一销和第二销，其中，所述至少一个槽为在其中接收所述第一销的第一。

8、倒 J 形槽和在其中接收所述第二销的第二倒 J 形槽，其中，在以所述解锁方式运动期间所述第一销从所述第一倒 J 形槽的第一终端部移动到所述第一倒 J 形槽的第二终端部，并且所述第二销从所述第二倒 J 形槽的第一终端部移动到所述第二倒 J 形槽的第二终端部，并且其中，在以所述栓锁方式运动期间所述第一销从所述第一倒J形槽的所述第二终端部移动到所述第一倒J形槽的所述第二终端部并且所述第二销从所述第二倒J形槽的所述第二终端部移动到所述第二倒J形槽的所述第二终端部。 8. 根据权利要求 7 所述的工具，其中，在以所述解锁方式运动期间，所述栓锁组件首先权利要求书 CN 。

9、103003888 A 2 2/2 页 3 沿所述第二方向滑动，随后沿所述第一旋转方向旋转并且随后沿所述第一方向滑动，并且其中，在以所述栓锁方式运动期间，所述栓锁组件首先沿所述第二方向滑动，随后沿所述第二旋转方向旋转并且随后沿所述第一方向滑动。 9. 根据权利要求 6 所述的工具，其中，在以所述解锁方式运动期间，所述栓锁组件首先沿所述第二方向滑动，随后沿所述第一旋转方向旋转并且随后沿所述第一方向滑动，并且其中，在以所述栓锁方式运动期间，所述栓锁组件首先沿所述第二方向滑动，随后沿所述第二旋转方向旋转并且随后沿所述第一方向滑动。 10. 根据权利要求 8 所述的。

10、工具，其中，在所述栓锁状态，以所述支承组件从所述栓锁组件悬挂的方式，所述第一销抵靠所述第一倒 J 形槽的所述第一终端部安置，而所述第二销抵靠所述第二倒 J 形槽的所述第一终端部安置。 11. 根据权利要求 8 所述的工具，其中，所述第一套筒构件包括多个 L 形槽（96），其中，每个 L 形槽接收所述栓锁指状件中的相应的一个的凸轮部分（102）。 12. 根据权利要求 1 所述的工具，还包括锁定销构件（88），其中，所述第二套筒构件包括栓锁孔（82），其中所述支承组件的所述第二端部包括接收孔（21），其中在所述栓锁状态，所述接收孔与所述栓。

11、锁孔对准，并且所述接收孔和所述栓锁孔构造为接收所述锁定销构件，以防止在所述栓锁组件与所述支承组件之间的相对运动。 13. 根据权利要求 12 所述的工具，其中，所述第二套筒构件包括解锁孔（86），其中在所述解锁状态，所述接收孔与所述解锁孔对准，并且所述接收孔和所述解锁孔构造为接收所述锁定销构件，以防止在所述栓锁组件与所述支承组件之间的相对运动。权利要求书 CN 103003888 A 3 1/6 页 4 控制棒驱动杆解锁工具 0001 相关申请的交叉引用 0002 本申请根据 35USC119(e) 要求 2010 年 6 月 8 日提交的名称为 “机械控制。

12、棒驱动杆解锁工具” 的美国临时申请No.61/352,484的优先权，该临时申请的公开内容通过参引的方式并入本文。技术领域 0003 本发明涉及核电厂，例如但不限于加压水反应堆（PWR）型核电厂，并且具体地涉及用于解锁和移除位于核反应堆容器中的控制棒驱动杆的工具。背景技术 0004 在核能发电时，反应堆容器是在其中产生用于生产蒸汽的热量的主容器。反应堆容器通常包括带凸缘本体，其具有螺栓连接在其上部分上以用于形成密封外壳的带凸缘的、可移除的上封头。位于燃料组件内的燃料芯块设置在反应堆容器内以用于产生受控的核裂变反应，核裂变反应又产生热量。由裂变反应所产生的热量加。

13、热在反应堆容器内容纳的硼酸处理过的水。在本领域中通常被称为主回路的处理管道附接到反应堆容器上。加热后的硼酸处理过的水从反应堆容器中流出且穿过主回路到蒸汽发生器，以用于将其热量传递到次级回路，其中如在本领域中众所周知的，产生蒸汽以用于最终产生电力。硼酸处理过的水随后经由主回路返回到反应堆容器中，重复上述过程。在压水反应堆（PWR）中，与沸水反应堆（BWR）相比，主回路中的压力防止硼酸处理过的水在反应堆内沸腾。 0005 在每个燃料组件内发生的裂变反应的速率借助于关联的控制棒组件进行调节。每个控制棒组件由含有中子吸收物质（例如银、铟或镉）的不锈钢管阵列形成。

14、。这些不锈钢管（在本领域中被称为 “调节棒（rodlet） ” ）悬挂于蜘蛛形支架上，并且控制棒驱动杆（CRDS）连接到蜘蛛形支架上。每个 CRDS 也联接到由封头承载的控制棒驱动机构（CRDM）上。每个 CRDM 构造为将关联的控制棒组件的调节棒更深地插入关联的燃料组件内或者从关联的燃料组件中进一步抽出，以调节由此所产生的热量。 0006 定期性地，核反应堆必须添加燃料，这是一个其中反应堆的燃料组件的一部分必须被替代的过程。在核反应堆的燃料添加期间，将封头移除，用水充灌反应堆容器，并且将反应堆容器的上内部构件移除。但是，当这样做时，需要将调节棒保留在反。

15、应堆容器内的适当位置。因此，在移除反应堆容器的上内部构件之前，每个CRDS （其由上内部构件承载）必须与其所附接的调节棒束断开，使得调节棒将不会由驱动杆带走而是将保留在适当位置。更具体地，每个蜘蛛形支架具有开槽的圆形套圈接口，并且每个 CRDS 的底部具有接收在套圈中的一对指状件，以将 CRDS 联接到蜘蛛形支架上。这种连接必须被释松，使得能够将 CRDS 从反应堆容器中移除，同时将调节棒留在适当位置。 0007 有一段时间，现有技术的 CRDS 解锁工具已经用来释松在 CRDS 与蜘蛛形支架之间的连接。该工具使用第一气动机构以致动设置在按钮杆上的第一组栓锁指状。

16、件，并且使用第二气动机构以致动第二组栓锁指状件，所述第一组栓锁指状件与 CRDS 的顶部分相接合说明书 CN 103003888 A 4 2/6 页 5 且将CRDS与蜘蛛形支架脱开（这导致所述指状件从套圈接口中释松），所述第二组栓锁指状件与 CRDS 的外表面相接合且容许其在被移除的同时由工具保持。该现有技术工具的问题是其非期望地容许工具操作者在将工具栓锁到 CRDS 上的同时无意中致动所述第二气动机构的气压缸，从而使 CRDS 能够从工具中脱落。应理解，这有可能造成对 CRDS 本身和附近设备的昂贵损坏和 / 或附近人员的伤害。发明内容 0008 在一个实施。

17、例中，提供了用于解锁位于核反应堆容器中的控制棒驱动杆的工具，所述工具包括：构造为在其第一端部接收控制棒驱动杆的支承组件；和栓锁组件，其中，所述支承组件以所述栓锁组件能够相对于所述支承组件移动的方式接收在所述栓锁组件内。所述支承组件具有设置在其第一端部处的多个栓锁指状件、以及设置在其第二端部处的至少一个销，所述栓锁指状件中的每一个能够在栓锁位置与解锁位置之间移动，其中，在所述栓锁位置，所述栓锁指状件构造为当所述控制棒驱动杆接收在所述第一端部中时接合和保持所述控制棒驱动杆，在所述解锁位置，所述栓锁指状件构造为当所述控制棒驱动杆接收在所述第一端部中时不接合所。

18、述控制棒驱动杆。所述栓锁组件包括位于其第一端部处的第一套筒构件和位于其第二端部处的第二套筒构件，所述第二套筒构件具有至少一个槽，其中，所述至少一个销可移动地接受在所述至少一个槽内，其中，所述栓锁组件能够以解锁方式从栓锁状态移动到解锁状态，其中所述栓锁组件相对于所述支承组件沿第一方向移动，且导致所述第一套筒构件与每个栓锁指状件相接合并且将每个栓锁指状件从所述栓锁位置移动到所述解锁位置，并且其中，所述栓锁组件能够以栓锁方式从所述解锁状态移动到所述栓锁状态，在栓锁状态所述栓锁组件相对于所述支承组件沿与所述第一方向相反的第二方向滑动，且导致所述第一套筒构件与每个栓锁。

19、指状件相接合并且将每个栓锁指状件从所述解锁位置移动到所述栓锁位置。 0009 当参照附图考虑下面的描述和所附权利要求时，本发明的这些和其它目的、特征和特点、以及相关结构元件的操作方法和功能、和部件的组合以及制造的经济性将变得更加明显，所有这些都形成了本说明书的一部分，其中相似的附图标记指代各个附图中的对应部件。但是，还清楚理解的是，附图仅仅用于说明和描述的目的而非旨在作为对本发明的限制的定义。在说明书和权利要求中使用时，除非上下文另外清楚地指出，否则 “一” 、“一个” 和 “所述” 的单数形式包括复数指代。附图说明 0010 图 1 和图 2 是根据本发明。

20、的一个示例性实施例的 CRDS 解锁工具的示意图； 0011 图 3 是图 1 和图 2 的 CRDS 解锁工具的上部支承组件的侧视图； 0012 图 4 是图 3 的上部支承组件沿着图 3 的线 4-4 截取的截面图； 0013 图 5 是图 1 和图 2 的 CRDS 解锁工具的下部支承组件的侧视图； 0014 图 6 是图 5 的下部支承部件沿着图 5 的线 6-6 截取的截面图。具体实施方式 0015 本文所用的方向用语，例如但不限于顶、底、左、右、上、下、前、后以及它们的衍生说明书 CN 103003888 A 5 3/6 页 6 词涉及附图中所示元件。

21、的取向，并且除非在其中明确记载，不对权利要求进行限制。 0016 在本文采用时，两个或两个以上的零件或部件 “联接” 到一起的表述指的是零件直接地或通过一个或多个居中零件或部件结合到一起或一起操作。 0017 在本文采用时，两个或两个以上的零件或部件彼此 “接合” 的表述指的是零件直接地或通过一个或多个居中零件或部件对彼此施加力。 0018 在本文采用时，术语 “数量” 指的是一或者大于一的整数（即，复数）。 0019 图1和图2为根据本发明的一个示例性实施例的CRDS解锁工具2的示意图。在图 1 中， CRDS 解锁工具 2 示出为处于栓锁状态下，其中其构造为与 CR。

22、DS 的外表面相接合且牢固地保持 CRDS，而在图 2 中， CRDS 解锁工具 2 示出为处于解锁状态下，其中 CRDS 未由工具保持。如本文更详细描述的， CRDS 解锁工具 2 提供替代上述现有技术的气动操作的栓锁夹持器组件（即，第二气动机构）的机械栓锁功能。更具体地，且如在下面更详细描述的， CRDS 解锁工具 2 结合有机械互锁以防止工具操作者在操作期间无意中将 CRDS 从 CRDS 解锁工具 2 解锁。 0020 CRDS 解锁工具 2 包括设置在机械栓锁组件 6 内的 CRDS 支承组件 4。如本文详细描述的， CRDS 支承组件 4 构造为与 CRDS 的。

23、顶部分相接合且将 CRDS 从蜘蛛形支架脱开，而机械栓锁组件 6 构造为致动与 CRDS 的外表面相接合的栓锁指状件 8，且使其能够在被移除的同时由 CRDS 解锁工具 2 保持。 0021 参照图 3- 图 6， CRDS 支承组件 4 包括联接到下部支承组件 12 上的上部支承组件 10。图 3 为上部支承组件 10 的侧视图，而图 4 为上部支承组件 10 沿着图 3 的线 4-4 截取的截面图。图 5 为下部支承组件 12 的侧视图，而图 6 为下部支承组件 12 沿着图 5 的线 6-6 截取的截面图。 0022 参照图 3 和图 4，上部支承组件 10 包括护罩 1。

24、4，护罩 14 附接有第一内管部分 16。另外，附接有联接件 20、 22 的气压缸 18 联接到护罩 14 的顶部上。定位销 19A 和 19B 从护罩 14 的相反两侧延伸，而孔 21 设置在护罩 14 的下端部中。定位销 19A 和 19B 以及孔 21 的功能在本文其他地方描述。护罩 14 还包括至少一个窗口 24。上部支承组件 10 还包括可移动地容置在第一内管部分16内的上部按钮杆构件26。上部按钮杆构件26延伸穿过护罩 14，并且通过联接件 28 可操作地联接到气压缸 18 上。通过阀组件（未示出）联接到气压源上的气压缸18由此能够沿着其纵向轴线选择性地驱动。

25、位于第一内管部分16内的上部按钮杆构件 26。螺纹适配器 30 设置在第一内管部分 16 的远端部和上部按钮杆构件 26 处。螺纹适配器 30 的功能在本文其他地方描述。 0023 参照图5和图6，下部支承组件12包括联接到适配器34的下部壳体32，适配器34 限定有 CRDS 接收孔 36。具有窗口 40 的护罩 38 联接到下部壳体 32 的另一端部上。第二内管部分 42 通过适配器 44 联接到护罩 38 上。下部支承组件 12 还包括可移动地容置在第二内管部分 42 内的下部按钮杆构件 46。下部按钮杆构件 46 通过联接件 50 联接到具有致动器壳体 52 的致动器 4。

26、8 上。如在图 6 中所见，弹簧 54 设置在下部壳体 32 内，并且构造为将致动器 48 朝向适配器 34 和 CRDS 接收孔 36 向前偏置。致动器 48 可操作地联接到按钮指状件 56 上，使得当致动器 48 抵抗弹簧偏置（如在本文其他地方所述）被向后拉动时，将导致按钮指状件 56 枢转且延伸穿过设置在致动器 48 的圆筒形构件 60 中的孔 58，以抓握且保持 CRDS 的顶部分，并且将 CRDS 从蜘蛛形支架脱开（如在本文其他地方描述的，其导致 CRDS 说明书 CN 103003888 A 6 4/6 页 7 的下部指状件从蜘蛛形支架的套圈接口释松。

27、）。另外，在本文其他地方描述的栓锁指状件 8 （其构造为接合且保持 CRDS 的外侧）可枢转地保持在下部壳体 32 内。栓锁指状件 8 被选择性致动的方式在本文其他地方描述。在图示实施例中，下部壳体32包括三个栓锁指状件8，不过在本发明的范围内可以在下部壳体32中设置更多或更少的栓锁指状件8。焊接适配器 62 设置在第二内管部分 42 的远端部和下部按钮杆构件 46 处。焊接适配器 62 的功能在本文其他地方描述。 0024 再次参照图 1 和图 2，机械栓锁组件 6 包括上部栓锁构件 64 和下部栓锁构件 66。上部栓锁构件 66 包括上部栓锁壳体（套筒） 68。具有。

28、吊环 72 的吊环板 70 附接到栓锁护罩 68 的顶端部上（优选地通过焊接）。上部管 74 附接到上部栓锁壳体 68 的底端部上（优选地通过焊接）。上部栓锁壳体 68 具有设置在其中的至少一个窗口 76。倒 J 形槽 78A 设置在上部栓锁壳体 68 的第一侧上。相似的倒 J 形槽 78B 设置在上部栓锁壳体 68 的与第一侧相反的第二侧上。栓锁孔 80 和 82 以及解锁孔 84 和 86（均构造为接收销构件 88 的相应端部）也在上部栓锁壳体 68 的底端部附近设置在上部栓锁壳体 68 内。这些部件中的每一个的功能在本文其他地方描述。 0025 下部栓锁构件 66 包括。

29、下部栓锁壳体（套筒） 90。下部管 92 附接到下部栓锁壳体 90 的顶端部上（优选地通过焊接）。下部栓锁壳体 90 具有设置在其中的窗口 94A、 94B。另外， 3 个倒 L 形槽 96 设置在下部栓锁壳体 90 的下端部上。如图 1 和图 2 中所见， L 形槽 96 构造为与栓锁指状件 8 对准。 0026 在该示例性实施例中， CRDS 解锁工具 2 组装如下。首先，通过上部管 74 将上部支承组件 10 插入上部栓锁构件 64 内，并且通过下部栓锁壳体 90 将下部支承组件 12 插入下部栓锁构件66内。当这样做时，允许上部支承组件10的端部略微延伸出上部管74。

30、，并且允许下部支承组件 12 的端部略微延伸出下部管 92。接着，如图 7 和图 8 中所示，上部支承组件 10 和下部支承组件 12 彼此联接。更具体地，如图 7 和图 8 中所见，下部按钮杆构件 46 和上部按钮杆构件 26 使用定位销 9 彼此联接。接着，联接件半部 98A、 98B 围绕螺纹适配器 30 和焊接适配器 62 的接合部设置，且使用任意合适的装置例如多个螺钉彼此固定。接着，上部栓锁构件64和下部栓锁构件66朝向彼此滑动，并且通过将两个部件经凸缘100A、 100B 螺栓连接到一起而彼此固定，凸缘100A、 100B优选地通过焊接分别设置在上部管74和。

31、下部管 92 的端部上。另外，当如此组装时，每个定位销 19A、 19B 通过相应的倒 J 形槽 78A、 78B 接收。而且，每个栓锁指状件 8 与相应的 L 形槽 96 对准。 0027 现在将讨论 CRDS 解锁工具 2 的操作。在 CRDS 解锁工具 2 的操作期间，其不同状态将通过两件事情确定：（i）栓锁指状件 8 的位置，即，它们是否定位于内侧以便接合且抓握 CRDS 的外表面（栓锁）或者定位于外侧以便与 CRDS 的外表面脱开接合（解锁），以及（ii）由上部按钮杆构件 26 和下部按钮杆构件 46 所形成的按钮杆的位置，即，其是否在 CRD。

32、S 支承组件 4 内被向上或向下气动驱动。当按钮杆被向上驱动时，将导致按钮指状件 56 枢转且延伸穿过设置在致动器 48 的圆筒形构件 60 中的孔 58，以抓握和保持 CRDS 的顶部分，并且相反地，当按钮杆被向下驱动时，将导致按钮指状件 56 从孔 58 枢转出。 0028 为了描述 CRDS 解锁工具 2 的操作，下面将从处于如图 2、图 9、图 10 和图 11 中所示的解锁的、按钮向下状态中的 CRDS 解锁工具 2 开始讨论。在解锁的、按钮向下状态中，机械栓锁组件 6 处于升高的向上位置中，使得下部栓锁壳体 90 的底部分朝向下部壳体 32 的说。

33、明书 CN 103003888 A 7 5/6 页 8 顶端部定位。在这种状态下， L 形槽的较长部分的底部将与每个栓锁指状件 8 的顶部（在其上部 102 处）相接合，且导致每个栓锁指状件在下部栓锁壳体 90 的下面向外延伸并且延伸出下部壳体 32 的内部腔室。另外，每个定位销 19A、 19B 将定位在关联的 J 形槽 78A、 78B 的底部终端部处且抵靠该底部终端部（图 2 和图 11）。此外，在这种状态下，上部栓锁壳体 68 的位置将导致孔 86 与护罩 14 的孔 21 对准且位于孔 21 的上方。在示例性实施例中，销构件 88 的第一端部被插入孔 8。

34、6 和 21 内，而销构件 88 的第二端部被插入孔 84 内。销构件 88 由此用作锁定机构，其防止机械栓锁组件 6 相对于 CRDS 支承组件 4 运动，直到销构件 88 被移除为止。在示例性实施例中，销构件 88 通过系索 106 附接到吊环 72 上。 0029 接着，为了移除 CRDS，以其中 CRDS 通过 CRDS 接收孔 36 接收到下部壳体 32 的内部腔室内的方式将 CRDS 解锁工具 2 布置在 CRDS 上。随后将销构件 88 从孔 86、 21 和 84 移除。CRDS 解锁工具 2 随后移动到如图 1、图 7、图 12 和图 13 中所示的栓锁。

35、的、按钮向下状态。这通过以下进行：降低机械栓锁组件 6（将其朝向图 11 的右边移动）、使其顺时针旋转（通过旋转吊环 72）、并且将其略微提升以栓锁。在该过程期间，定位销 19A 和 19B 将横过关联的 J 形槽 78A、 78B 的长度，使得每个定位销终止在图 1 和图 13 中所示的位置中，其中每个定位销在由此形成的凹口中设置在关联的 J 形槽 78A、 78B 的顶部的、相反终止端部处且抵靠该终止端部。而且在该过程期间，下部栓锁壳体 90 的底部分将朝向下部壳体 32 的底端部移动，如图 1 中所示。在该运动期间，下部栓锁壳体 90 的底部边缘将。

36、与位于每个栓锁指状件 8 的外侧上的下部凸轮 104 相接合，并且将栓锁指状件 8 迫压到下部壳体 32 的内部腔室内，如图12中所示，使得栓锁指状件8将接合且保持CRDS。此外，每个栓锁指状件的上部凸轮 102 将被接收在如图 1 和图 12 中所示的 L 形槽的较短部分内。在该状态下，上部栓锁壳体 68 将以其中孔 82 与护罩 14 的孔 21 对准且设置在孔 21 的上方的方式设置。操作者随后将销构件 88 的第一端部插入孔 82 和 21 内，且将销构件 88 的第二端部插入孔 80 内以将 CRDS 解锁工具 2 锁定在栓锁状态下。 0030 接着，通过。

37、将由上部按钮杆构件 26 和下部按钮杆构件 46 所形成的按钮杆向上朝向 CRDS 解锁工具 2 的顶部气动驱动（如在本文其他地方描述）而将 CRDS 解锁工具 2 移动到如图 14 中所示的栓锁的、按钮向上状态。当这样做时，致动器 48 抵抗如本文其他地方描述的弹簧偏置而被向后拉动，并且导致按钮指状件 56 枢转且延伸穿过设置在致动器 48 的圆筒形构件 60 中的孔 58，以抓握和保持 CRDS 的顶部分且将 CRDS 从蜘蛛形支架中断开。当 CRDS 从蜘蛛形支架中断开且由栓锁指状件 8 保持时， CRDS 解锁工具 2 并且由此其所保持的 CRDS 就可以被安全地从。

38、反应堆容器移除（例如，使用联接到吊环 72 上的升降机）并且移动到存储位置。位于机械栓锁组件 6 内部的弹簧 108 用来在 CRDS 栓锁工具 2 由操作者移动时支承 CRDS 栓锁组件 6 的重量。一旦从反应堆容器安全移除，上面刚刚描述的过程就反转以将 CRDS 解锁工具 2 移动回到解锁的、按钮向下状态，其中销构件 88 位于解锁位置（位于孔 84 和 86 中），使得 CRDS 解锁工具 2 能够与 CRDS 分离（例如，再次使用联接到吊环 72 上的升降机）并且用来移除另一 CRDS。刚刚描述的机械栓锁和解锁机构替代了需要两个阀操作的气缸以使栓锁组。

39、件严格上下运动的现有技术的设计。 0031 由此，应当理解的是， CRDS 解锁工具 2 减小了 CRDS 脱落的危险。更具体地，这种危险被减小是由于 CRDS 支承组件 4 悬挂于机械栓锁组件 6 而每个定位销 19A、 19B 位于关联的倒 J 形槽 78A、 78B 的水平部分的端部处的凹口中。该特征将不会容许 CRDS 从 CRDS 解说明书 CN 103003888 A 8 6/6 页 9 锁工具 2 中解锁，除非 CRDS 靠置于（即，断开于）或位于（即，联接于）控制杆接口（蜘蛛形支架），或者 CRDS 搁置在例如安装在燃料添加腔的壁上的 CRD。

40、S 存储放置位置上。该动作容许机械栓锁组件略微下降以使倒 J 形槽 78A、 78B 向下且远离与定位销 19A、 19B 的接触移动。这仅仅在操作者将单件式销构件 88 从锁定位置（孔 80 和 82）中移除时为可能的。如上述，通过系索 106 防止销构件 88 脱落。 0032 尽管已经为了说明的目的基于目前被认为是最实用且优选的实施例详细描述了本发明，但是应当理解的是，这些细节仅用于该目的并且本发明不限于所公开的实施例，而是相反，旨在覆盖位于所附权利要求的精神和范围内的修改和等同布置。例如，应当理解的是，本发明构想的是，在可能的范围内，任意实施例中的一个。

41、或多个特征能够与任意其他实施例的一个或多个特征相结合。说明书 CN 103003888 A 9 1/8 页 10 图 1 说明书附图 CN 103003888 A 10 2/8 页 11 图 2 说明书附图 CN 103003888 A 11 3/8 页 12 图 3 图 4 说明书附图 CN 103003888 A 12 4/8 页 13 图 5 图 6 说明书附图 CN 103003888 A 13 5/8 页 14 图 7 图 8 说明书附图 CN 103003888 A 14 6/8 页 15 图 9图 10 说明书附图 CN 103003888 A 15 7/8 页 16 图 11 图 12 图 13 说明书附图 CN 103003888 A 16 8/8 页 17 图 14 说明书附图 CN 103003888 A 17 。

摘要
申请专利号：	CN201180035283.8	申请日：	2011.06.06
公开号：	CN103003888A	公开日：	2013.03.27
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):G21C 19/10申请日:20110606\|\|\|公开
IPC分类号：	G21C19/10	主分类号：	G21C19/10
申请人：	西屋电气有限责任公司
发明人：	L·J·蒂尔曼
地址：	美国宾夕法尼亚州
优先权：	2010.06.08 US 61/352,484; 2011.06.02 US 13/151,305
专利代理机构：	中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038	代理人：	罗闻
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内容摘要

一种CRDS解锁工具（2），包括支承组件（4）和栓锁组件（6），其中，所述支承组件以所述栓锁组件能够相对于所述支承组件移动的方式接收在所述栓锁组件内。所述支承组件具有多个栓锁指状件（8）和至少一个销，所述栓锁指状件中的每一个能够在栓锁位置与解锁位置之间移动，其中在所述栓锁位置，所述栓锁指状件构造为接合且保持CRDS，在所述解锁位置，所述栓锁指状件构造为不接合CRDS。所述栓锁组件包括第一套筒构件（90）和第二套筒构件（68），所述第二套筒构件具有至少一个槽（78），其中所述至少一个销可移动地接收在所述至少一个狭槽内。所述栓锁组件能够从栓锁状态移动到解锁状态，其中所述栓锁指状件由所述第一套筒构件致动。

权利要求书

权利要求书一种用于解锁核反应堆容器的控制棒驱动杆的工具（2），包括：
支承组件（4），所述支承组件构造为在其第一端部接收所述控制棒驱动杆，所述支承组件具有位于其第一端部处的多个栓锁指状件（8）和位于其第二端部处的至少一个销，所述栓锁指状件中的每一个能够在栓锁位置与解锁位置之间移动，其中，在所述栓锁位置，所述栓锁指状件构造为当所述控制棒驱动杆接收在所述第一端部中时接合且保持所述控制棒驱动杆，在所述解锁位置，所述栓锁指状件构造为当所述控制棒驱动杆接收在所述第一端部中时不接合所述控制棒驱动杆；以及
栓锁组件（6），其中，所述支承组件以所述栓锁组件能够相对于所述支承组件移动的方式接收在所述栓锁组件内，所述栓锁组件包括位于其第一端部处的第一套筒构件（90）和位于其第二端部处的第二套筒构件（68），所述第二套筒构件具有至少一个槽（78），其中，所述至少一个销可移动地接收在所述至少一个槽内，其中，所述栓锁组件能够以解锁方式从栓锁状态移动到解锁状态，其中所述栓锁组件相对于所述支承组件沿第一方向滑动且导致所述第一套筒构件与每个栓锁指状件相接合，并且将每个栓锁指状件从所述栓锁位置移动到所述解锁位置，并且其中，所述栓锁组件能够以栓锁方式从所述解锁状态移动到所述栓锁状态，其中所述栓锁组件相对于所述支承组件沿与所述第一方向相反的第二方向滑动，且导致所述第一套筒构件与每个栓锁指状件相接合并且将每个栓锁指状件从所述解锁位置移动到所述栓锁位置。
根据权利要求1所述的工具，其中，所述支承组件构造为选择性地抓握和保持控制棒驱动杆的顶部分，以及将控制棒驱动杆从核反应堆容器的支架脱离。
根据权利要求2所述的工具，其中，所述支承组件包括多个选择性移动的按钮指状件，所述按钮指状件构造为抓握和保持CRDS的所述顶部分以及将所述CRDS从蜘蛛形支架中脱离。
根据权利要求3所述的工具，其中，所述按钮指状件被选择性地气压致动。
根据权利要求1所述的工具，其中，在以解锁方式运动期间，所述栓锁组件也相对于所述支承组件沿第一旋转方向旋转，并且其中，在以栓锁方式运动期间，所述栓锁组件也相对于所述支承组件沿与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向旋转。
根据权利要求5所述的工具，其中，所述至少一个槽为倒J形槽，其中，在以解锁方式运动期间所述至少一个销从所述倒J形槽的第一终端部移动到所述倒J形槽的第二终端部，并且其中，在以栓锁方式运动期间所述至少一个销从所述倒J形槽的所述第二终端部移动到所述倒J形槽的所述第一终端部。
根据权利要求5所述的工具，其中，所述至少一个销为第一销和第二销，其中，所述至少一个槽为在其中接收所述第一销的第一倒J形槽和在其中接收所述第二销的第二倒J形槽，其中，在以所述解锁方式运动期间所述第一销从所述第一倒J形槽的第一终端部移动到所述第一倒J形槽的第二终端部，并且所述第二销从所述第二倒J形槽的第一终端部移动到所述第二倒J形槽的第二终端部，并且其中，在以所述栓锁方式运动期间所述第一销从所述第一倒J形槽的所述第二终端部移动到所述第一倒J形槽的所述第二终端部并且所述第二销从所述第二倒J形槽的所述第二终端部移动到所述第二倒J形槽的所述第二终端部。
根据权利要求7所述的工具，其中，在以所述解锁方式运动期间，所述栓锁组件首先沿所述第二方向滑动，随后沿所述第一旋转方向旋转并且随后沿所述第一方向滑动，并且其中，在以所述栓锁方式运动期间，所述栓锁组件首先沿所述第二方向滑动，随后沿所述第二旋转方向旋转并且随后沿所述第一方向滑动。
根据权利要求6所述的工具，其中，在以所述解锁方式运动期间，所述栓锁组件首先沿所述第二方向滑动，随后沿所述第一旋转方向旋转并且随后沿所述第一方向滑动，并且其中，在以所述栓锁方式运动期间，所述栓锁组件首先沿所述第二方向滑动，随后沿所述第二旋转方向旋转并且随后沿所述第一方向滑动。
根据权利要求8所述的工具，其中，在所述栓锁状态，以所述支承组件从所述栓锁组件悬挂的方式，所述第一销抵靠所述第一倒J形槽的所述第一终端部安置，而所述第二销抵靠所述第二倒J形槽的所述第一终端部安置。
根据权利要求8所述的工具，其中，所述第一套筒构件包括多个L形槽（96），其中，每个L形槽接收所述栓锁指状件中的相应的一个的凸轮部分（102）。
根据权利要求1所述的工具，还包括锁定销构件（88），其中，所述第二套筒构件包括栓锁孔（82），其中所述支承组件的所述第二端部包括接收孔（21），其中在所述栓锁状态，所述接收孔与所述栓锁孔对准，并且所述接收孔和所述栓锁孔构造为接收所述锁定销构件，以防止在所述栓锁组件与所述支承组件之间的相对运动。
根据权利要求12所述的工具，其中，所述第二套筒构件包括解锁孔（86），其中在所述解锁状态，所述接收孔与所述解锁孔对准，并且所述接收孔和所述解锁孔构造为接收所述锁定销构件，以防止在所述栓锁组件与所述支承组件之间的相对运动。

说明书

说明书控制棒驱动杆解锁工具
相关申请的交叉引用
本申请根据35USC§119(e)要求2010年6月8日提交的名称为“机械控制棒驱动杆解锁工具”的美国临时申请No.61/352,484的优先权，该临时申请的公开内容通过参引的方式并入本文。
技术领域
本发明涉及核电厂，例如但不限于加压水反应堆（PWR）型核电厂，并且具体地涉及用于解锁和移除位于核反应堆容器中的控制棒驱动杆的工具。
背景技术
在核能发电时，反应堆容器是在其中产生用于生产蒸汽的热量的主容器。反应堆容器通常包括带凸缘本体，其具有螺栓连接在其上部分上以用于形成密封外壳的带凸缘的、可移除的上封头。位于燃料组件内的燃料芯块设置在反应堆容器内以用于产生受控的核裂变反应，核裂变反应又产生热量。由裂变反应所产生的热量加热在反应堆容器内容纳的硼酸处理过的水。在本领域中通常被称为主回路的处理管道附接到反应堆容器上。加热后的硼酸处理过的水从反应堆容器中流出且穿过主回路到蒸汽发生器，以用于将其热量传递到次级回路，其中如在本领域中众所周知的，产生蒸汽以用于最终产生电力。硼酸处理过的水随后经由主回路返回到反应堆容器中，重复上述过程。在压水反应堆（PWR）中，与沸水反应堆（BWR）相比，主回路中的压力防止硼酸处理过的水在反应堆内沸腾。
在每个燃料组件内发生的裂变反应的速率借助于关联的控制棒组件进行调节。每个控制棒组件由含有中子吸收物质（例如银、铟或镉）的不锈钢管阵列形成。这些不锈钢管（在本领域中被称为“调节棒（rodlet）”）悬挂于蜘蛛形支架上，并且控制棒驱动杆（CRDS）连接到蜘蛛形支架上。每个CRDS也联接到由封头承载的控制棒驱动机构（CRDM）上。每个CRDM构造为将关联的控制棒组件的调节棒更深地插入关联的燃料组件内或者从关联的燃料组件中进一步抽出，以调节由此所产生的热量。
定期性地，核反应堆必须添加燃料，这是一个其中反应堆的燃料组件的一部分必须被替代的过程。在核反应堆的燃料添加期间，将封头移除，用水充灌反应堆容器，并且将反应堆容器的上内部构件移除。但是，当这样做时，需要将调节棒保留在反应堆容器内的适当位置。因此，在移除反应堆容器的上内部构件之前，每个CRDS（其由上内部构件承载）必须与其所附接的调节棒束断开，使得调节棒将不会由驱动杆带走而是将保留在适当位置。更具体地，每个蜘蛛形支架具有开槽的圆形套圈接口，并且每个CRDS的底部具有接收在套圈中的一对指状件，以将CRDS联接到蜘蛛形支架上。这种连接必须被释松，使得能够将CRDS从反应堆容器中移除，同时将调节棒留在适当位置。
有一段时间，现有技术的CRDS解锁工具已经用来释松在CRDS与蜘蛛形支架之间的连接。该工具使用第一气动机构以致动设置在按钮杆上的第一组栓锁指状件，并且使用第二气动机构以致动第二组栓锁指状件，所述第一组栓锁指状件与CRDS的顶部分相接合且将CRDS与蜘蛛形支架脱开（这导致所述指状件从套圈接口中释松），所述第二组栓锁指状件与CRDS的外表面相接合且容许其在被移除的同时由工具保持。该现有技术工具的问题是其非期望地容许工具操作者在将工具栓锁到CRDS上的同时无意中致动所述第二气动机构的气压缸，从而使CRDS能够从工具中脱落。应理解，这有可能造成对CRDS本身和附近设备的昂贵损坏和/或附近人员的伤害。
发明内容
在一个实施例中，提供了用于解锁位于核反应堆容器中的控制棒驱动杆的工具，所述工具包括：构造为在其第一端部接收控制棒驱动杆的支承组件；和栓锁组件，其中，所述支承组件以所述栓锁组件能够相对于所述支承组件移动的方式接收在所述栓锁组件内。所述支承组件具有设置在其第一端部处的多个栓锁指状件、以及设置在其第二端部处的至少一个销，所述栓锁指状件中的每一个能够在栓锁位置与解锁位置之间移动，其中，在所述栓锁位置，所述栓锁指状件构造为当所述控制棒驱动杆接收在所述第一端部中时接合和保持所述控制棒驱动杆，在所述解锁位置，所述栓锁指状件构造为当所述控制棒驱动杆接收在所述第一端部中时不接合所述控制棒驱动杆。所述栓锁组件包括位于其第一端部处的第一套筒构件和位于其第二端部处的第二套筒构件，所述第二套筒构件具有至少一个槽，其中，所述至少一个销可移动地接受在所述至少一个槽内，其中，所述栓锁组件能够以解锁方式从栓锁状态移动到解锁状态，其中所述栓锁组件相对于所述支承组件沿第一方向移动，且导致所述第一套筒构件与每个栓锁指状件相接合并且将每个栓锁指状件从所述栓锁位置移动到所述解锁位置，并且其中，所述栓锁组件能够以栓锁方式从所述解锁状态移动到所述栓锁状态，在栓锁状态所述栓锁组件相对于所述支承组件沿与所述第一方向相反的第二方向滑动，且导致所述第一套筒构件与每个栓锁指状件相接合并且将每个栓锁指状件从所述解锁位置移动到所述栓锁位置。
当参照附图考虑下面的描述和所附权利要求时，本发明的这些和其它目的、特征和特点、以及相关结构元件的操作方法和功能、和部件的组合以及制造的经济性将变得更加明显，所有这些都形成了本说明书的一部分，其中相似的附图标记指代各个附图中的对应部件。但是，还清楚理解的是，附图仅仅用于说明和描述的目的而非旨在作为对本发明的限制的定义。在说明书和权利要求中使用时，除非上下文另外清楚地指出，否则“一”、“一个”和“所述”的单数形式包括复数指代。
附图说明
图1和图2是根据本发明的一个示例性实施例的CRDS解锁工具的示意图；
图3是图1和图2的CRDS解锁工具的上部支承组件的侧视图；
图4是图3的上部支承组件沿着图3的线4‑4截取的截面图；
图5是图1和图2的CRDS解锁工具的下部支承组件的侧视图；
图6是图5的下部支承部件沿着图5的线6‑6截取的截面图。
具体实施方式
本文所用的方向用语，例如但不限于顶、底、左、右、上、下、前、后以及它们的衍生词涉及附图中所示元件的取向，并且除非在其中明确记载，不对权利要求进行限制。
在本文采用时，两个或两个以上的零件或部件“联接”到一起的表述指的是零件直接地或通过一个或多个居中零件或部件结合到一起或一起操作。
在本文采用时，两个或两个以上的零件或部件彼此“接合”的表述指的是零件直接地或通过一个或多个居中零件或部件对彼此施加力。
在本文采用时，术语“数量”指的是一或者大于一的整数（即，复数）。
图1和图2为根据本发明的一个示例性实施例的CRDS解锁工具2的示意图。在图1中，CRDS解锁工具2示出为处于栓锁状态下，其中其构造为与CRDS的外表面相接合且牢固地保持CRDS，而在图2中，CRDS解锁工具2示出为处于解锁状态下，其中CRDS未由工具保持。如本文更详细描述的，CRDS解锁工具2提供替代上述现有技术的气动操作的栓锁夹持器组件（即，第二气动机构）的机械栓锁功能。更具体地，且如在下面更详细描述的，CRDS解锁工具2结合有机械互锁以防止工具操作者在操作期间无意中将CRDS从CRDS解锁工具2解锁。
CRDS解锁工具2包括设置在机械栓锁组件6内的CRDS支承组件4。如本文详细描述的，CRDS支承组件4构造为与CRDS的顶部分相接合且将CRDS从蜘蛛形支架脱开，而机械栓锁组件6构造为致动与CRDS的外表面相接合的栓锁指状件8，且使其能够在被移除的同时由CRDS解锁工具2保持。
参照图3‑图6，CRDS支承组件4包括联接到下部支承组件12上的上部支承组件10。图3为上部支承组件10的侧视图，而图4为上部支承组件10沿着图3的线4‑4截取的截面图。图5为下部支承组件12的侧视图，而图6为下部支承组件12沿着图5的线6‑6截取的截面图。
参照图3和图4，上部支承组件10包括护罩14，护罩14附接有第一内管部分16。另外，附接有联接件20、22的气压缸18联接到护罩14的顶部上。定位销19A和19B从护罩14的相反两侧延伸，而孔21设置在护罩14的下端部中。定位销19A和19B以及孔21的功能在本文其他地方描述。护罩14还包括至少一个窗口24。上部支承组件10还包括可移动地容置在第一内管部分16内的上部按钮杆构件26。上部按钮杆构件26延伸穿过护罩14，并且通过联接件28可操作地联接到气压缸18上。通过阀组件（未示出）联接到气压源上的气压缸18由此能够沿着其纵向轴线选择性地驱动位于第一内管部分16内的上部按钮杆构件26。螺纹适配器30设置在第一内管部分16的远端部和上部按钮杆构件26处。螺纹适配器30的功能在本文其他地方描述。
参照图5和图6，下部支承组件12包括联接到适配器34的下部壳体32，适配器34限定有CRDS接收孔36。具有窗口40的护罩38联接到下部壳体32的另一端部上。第二内管部分42通过适配器44联接到护罩38上。下部支承组件12还包括可移动地容置在第二内管部分42内的下部按钮杆构件46。下部按钮杆构件46通过联接件50联接到具有致动器壳体52的致动器48上。如在图6中所见，弹簧54设置在下部壳体32内，并且构造为将致动器48朝向适配器34和CRDS接收孔36向前偏置。致动器48可操作地联接到按钮指状件56上，使得当致动器48抵抗弹簧偏置（如在本文其他地方所述）被向后拉动时，将导致按钮指状件56枢转且延伸穿过设置在致动器48的圆筒形构件60中的孔58，以抓握且保持CRDS的顶部分，并且将CRDS从蜘蛛形支架脱开（如在本文其他地方描述的，其导致CRDS的下部指状件从蜘蛛形支架的套圈接口释松）。另外，在本文其他地方描述的栓锁指状件8（其构造为接合且保持CRDS的外侧）可枢转地保持在下部壳体32内。栓锁指状件8被选择性致动的方式在本文其他地方描述。在图示实施例中，下部壳体32包括三个栓锁指状件8，不过在本发明的范围内可以在下部壳体32中设置更多或更少的栓锁指状件8。焊接适配器62设置在第二内管部分42的远端部和下部按钮杆构件46处。焊接适配器62的功能在本文其他地方描述。
再次参照图1和图2，机械栓锁组件6包括上部栓锁构件64和下部栓锁构件66。上部栓锁构件66包括上部栓锁壳体（套筒）68。具有吊环72的吊环板70附接到栓锁护罩68的顶端部上（优选地通过焊接）。上部管74附接到上部栓锁壳体68的底端部上（优选地通过焊接）。上部栓锁壳体68具有设置在其中的至少一个窗口76。倒J形槽78A设置在上部栓锁壳体68的第一侧上。相似的倒J形槽78B设置在上部栓锁壳体68的与第一侧相反的第二侧上。栓锁孔80和82以及解锁孔84和86（均构造为接收销构件88的相应端部）也在上部栓锁壳体68的底端部附近设置在上部栓锁壳体68内。这些部件中的每一个的功能在本文其他地方描述。
下部栓锁构件66包括下部栓锁壳体（套筒）90。下部管92附接到下部栓锁壳体90的顶端部上（优选地通过焊接）。下部栓锁壳体90具有设置在其中的窗口94A、94B。另外，3个倒L形槽96设置在下部栓锁壳体90的下端部上。如图1和图2中所见，L形槽96构造为与栓锁指状件8对准。
在该示例性实施例中，CRDS解锁工具2组装如下。首先，通过上部管74将上部支承组件10插入上部栓锁构件64内，并且通过下部栓锁壳体90将下部支承组件12插入下部栓锁构件66内。当这样做时，允许上部支承组件10的端部略微延伸出上部管74，并且允许下部支承组件12的端部略微延伸出下部管92。接着，如图7和图8中所示，上部支承组件10和下部支承组件12彼此联接。更具体地，如图7和图8中所见，下部按钮杆构件46和上部按钮杆构件26使用定位销9彼此联接。接着，联接件半部98A、98B围绕螺纹适配器30和焊接适配器62的接合部设置，且使用任意合适的装置例如多个螺钉彼此固定。接着，上部栓锁构件64和下部栓锁构件66朝向彼此滑动，并且通过将两个部件经凸缘100A、100B螺栓连接到一起而彼此固定，凸缘100A、100B优选地通过焊接分别设置在上部管74和下部管92的端部上。另外，当如此组装时，每个定位销19A、19B通过相应的倒J形槽78A、78B接收。而且，每个栓锁指状件8与相应的L形槽96对准。
现在将讨论CRDS解锁工具2的操作。在CRDS解锁工具2的操作期间，其不同状态将通过两件事情确定：（i）栓锁指状件8的位置，即，它们是否定位于内侧以便接合且抓握CRDS的外表面（栓锁）或者定位于外侧以便与CRDS的外表面脱开接合（解锁），以及（ii）由上部按钮杆构件26和下部按钮杆构件46所形成的按钮杆的位置，即，其是否在CRDS支承组件4内被向上或向下气动驱动。当按钮杆被向上驱动时，将导致按钮指状件56枢转且延伸穿过设置在致动器48的圆筒形构件60中的孔58，以抓握和保持CRDS的顶部分，并且相反地，当按钮杆被向下驱动时，将导致按钮指状件56从孔58枢转出。
为了描述CRDS解锁工具2的操作，下面将从处于如图2、图9、图10和图11中所示的解锁的、按钮向下状态中的CRDS解锁工具2开始讨论。在解锁的、按钮向下状态中，机械栓锁组件6处于升高的向上位置中，使得下部栓锁壳体90的底部分朝向下部壳体32的顶端部定位。在这种状态下，L形槽的较长部分的底部将与每个栓锁指状件8的顶部（在其上部102处）相接合，且导致每个栓锁指状件在下部栓锁壳体90的下面向外延伸并且延伸出下部壳体32的内部腔室。另外，每个定位销19A、19B将定位在关联的J形槽78A、78B的底部终端部处且抵靠该底部终端部（图2和图11）。此外，在这种状态下，上部栓锁壳体68的位置将导致孔86与护罩14的孔21对准且位于孔21的上方。在示例性实施例中，销构件88的第一端部被插入孔86和21内，而销构件88的第二端部被插入孔84内。销构件88由此用作锁定机构，其防止机械栓锁组件6相对于CRDS支承组件4运动，直到销构件88被移除为止。在示例性实施例中，销构件88通过系索106附接到吊环72上。
接着，为了移除CRDS，以其中CRDS通过CRDS接收孔36接收到下部壳体32的内部腔室内的方式将CRDS解锁工具2布置在CRDS上。随后将销构件88从孔86、21和84移除。CRDS解锁工具2随后移动到如图1、图7、图12和图13中所示的栓锁的、按钮向下状态。这通过以下进行：降低机械栓锁组件6（将其朝向图11的右边移动）、使其顺时针旋转（通过旋转吊环72）、并且将其略微提升以栓锁。在该过程期间，定位销19A和19B将横过关联的J形槽78A、78B的长度，使得每个定位销终止在图1和图13中所示的位置中，其中每个定位销在由此形成的凹口中设置在关联的J形槽78A、78B的顶部的、相反终止端部处且抵靠该终止端部。而且在该过程期间，下部栓锁壳体90的底部分将朝向下部壳体32的底端部移动，如图1中所示。在该运动期间，下部栓锁壳体90的底部边缘将与位于每个栓锁指状件8的外侧上的下部凸轮104相接合，并且将栓锁指状件8迫压到下部壳体32的内部腔室内，如图12中所示，使得栓锁指状件8将接合且保持CRDS。此外，每个栓锁指状件的上部凸轮102将被接收在如图1和图12中所示的L形槽的较短部分内。在该状态下，上部栓锁壳体68将以其中孔82与护罩14的孔21对准且设置在孔21的上方的方式设置。操作者随后将销构件88的第一端部插入孔82和21内，且将销构件88的第二端部插入孔80内以将CRDS解锁工具2锁定在栓锁状态下。
接着，通过将由上部按钮杆构件26和下部按钮杆构件46所形成的按钮杆向上朝向CRDS解锁工具2的顶部气动驱动（如在本文其他地方描述）而将CRDS解锁工具2移动到如图14中所示的栓锁的、按钮向上状态。当这样做时，致动器48抵抗如本文其他地方描述的弹簧偏置而被向后拉动，并且导致按钮指状件56枢转且延伸穿过设置在致动器48的圆筒形构件60中的孔58，以抓握和保持CRDS的顶部分且将CRDS从蜘蛛形支架中断开。当CRDS从蜘蛛形支架中断开且由栓锁指状件8保持时，CRDS解锁工具2并且由此其所保持的CRDS就可以被安全地从反应堆容器移除（例如，使用联接到吊环72上的升降机）并且移动到存储位置。位于机械栓锁组件6内部的弹簧108用来在CRDS栓锁工具2由操作者移动时支承CRDS栓锁组件6的重量。一旦从反应堆容器安全移除，上面刚刚描述的过程就反转以将CRDS解锁工具2移动回到解锁的、按钮向下状态，其中销构件88位于解锁位置（位于孔84和86中），使得CRDS解锁工具2能够与CRDS分离（例如，再次使用联接到吊环72上的升降机）并且用来移除另一CRDS。刚刚描述的机械栓锁和解锁机构替代了需要两个阀操作的气缸以使栓锁组件严格上下运动的现有技术的设计。
由此，应当理解的是，CRDS解锁工具2减小了CRDS脱落的危险。更具体地，这种危险被减小是由于CRDS支承组件4悬挂于机械栓锁组件6而每个定位销19A、19B位于关联的倒J形槽78A、78B的水平部分的端部处的凹口中。该特征将不会容许CRDS从CRDS解锁工具2中解锁，除非CRDS靠置于（即，断开于）或位于（即，联接于）控制杆接口（蜘蛛形支架），或者CRDS搁置在例如安装在燃料添加腔的壁上的CRDS存储放置位置上。该动作容许机械栓锁组件略微下降以使倒J形槽78A、78B向下且远离与定位销19A、19B的接触移动。这仅仅在操作者将单件式销构件88从锁定位置（孔80和82）中移除时为可能的。如上述，通过系索106防止销构件88脱落。
尽管已经为了说明的目的基于目前被认为是最实用且优选的实施例详细描述了本发明，但是应当理解的是，这些细节仅用于该目的并且本发明不限于所公开的实施例，而是相反，旨在覆盖位于所附权利要求的精神和范围内的修改和等同布置。例如，应当理解的是，本发明构想的是，在可能的范围内，任意实施例中的一个或多个特征能够与任意其他实施例的一个或多个特征相结合。