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1、(10)申请公布号 CN 103187112 A (43)申请公布日 2013.07.03 CN 103187112 A *CN103187112A* (21)申请号 201110451386.4 (22)申请日 2011.12.30 G21C 19/105(2006.01) (71)申请人 中国原子能科学研究院 地址 102413 北京市 275 信箱 65 分箱 (72)发明人 姚成志 张金山 范月容 冯嘉敏 石辰蕾 衣大勇 (54) 发明名称 一种燃料元件抓具 (57) 摘要 本发明公开了一种燃料元件抓具， 包括手持 杆、 手柄、 钢丝绳、 外套管、 内套管、 连接段、 弹性 卡头， 手。
2、柄的中部固定在手持杆上， 手柄的一端 与钢丝绳一端相连接， 钢丝绳的另一端连接外套 管 ； 外套管可在钢丝绳的作用下沿内套管轴向滑 动， 外套管的上部连接弹簧， 弹簧的另一端固定在 内套管上 ； 内套管下部通过连接段与弹性卡头连 接。该发明提供了一种结构简单、 体积小、 操作简 便的适合用于临界或次临界装置中燃料元件的燃 料元件抓具。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 2 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1页 说明书2页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103187112 A CN 103187112 A *CN10。
3、3187112A* 1/1 页 2 1. 一种燃料元件抓具， 包括手持杆、 手柄、 钢丝绳、 外套管、 内套管、 连接段、 弹性卡头， 其特征在于， 手柄的中部固定在手持杆上， 手柄的一端与钢丝绳一端相连接， 钢丝绳的另一 端连接外套管 ； 外套管可在钢丝绳的作用下沿内套管轴向滑动， 外套管的上部连接弹簧， 弹 簧的另一端固定在内套管上 ； 内套管下部通过连接段与弹性卡头连接。 2. 根据权利要求 1 所述的一种燃料元件抓具， 其特征在于， 所述手柄的一端通过钢丝 销钉固定钢丝绳的一端， 钢丝绳穿过手持杆上的钢丝孔后， 绕过滑轮与外套管上的钢丝连 接柱相连接， 内套管设置有开口槽， 可在外套管。
4、移动时作为钢丝连接柱的运行通道。 3. 根据权利要求 1 所述的一种燃料元件抓具， 其特征在于， 所述的连接段的下部设计 成一定角度， 该角度是根据燃料元件端塞的尺寸来设计的。 4. 根据权利要求 1 所述的一种燃料元件抓具， 其特征在于， 所述弹性卡头由弹性钢片 和卡头组成。 5. 根据权利要求 2 所述的一种燃料元件抓具， 其特征在于， 所述滑轮通过滑轮轴固定 在手持杆上。 6. 根据权利要求 4 所述的一种燃料元件抓具， 其特征在于， 所述的卡头具有圆角。 7. 根据权利要求 1 所述的一种燃料元件抓具， 其特征在于， 所述的手柄通过手柄轴连 接在手持杆的支撑块。 8. 根据权利要求 1。
5、 所述的一种燃料元件抓具， 其特征在于， 所述的弹性卡头设置有 4 个。 权 利 要 求 书 CN 103187112 A 2 1/2 页 3 一种燃料元件抓具 技术领域 0001 本发明涉及核反应堆工程技术领域， 特别涉及一种燃料元件抓具。 背景技术 0002 在核反应堆的临界或次临界装置中， 所采用的燃料元件一般为棒状元件， 元件上 端带有端塞， 装载和卸出这种燃料元件一般直接用手操作。但是在某些条件下直接用手装 载和卸出这种燃料元件不太方便， 并可能引起辐射污染。 因此， 临界或次临界装置中燃料元 件的装载和卸出有必要采用专门的抓具进行操作， 但目前尚未在相关文献上公开过与本发 明相似的。
6、抓具的报道。 0003 目前， 核反应堆现有的燃料抓取的抓具较多， 但主要是用于核电站或研究堆的燃 料组件抓取， 这类抓具结构一般比较复杂， 而且体积较大， 不适合用于临界或次临界装置中 燃料元件操作。例如， 中国专利 CN201331933 的实用新型专利， 公开了一种乏燃料组件抓 具， 该抓具通过手动操作使得内套管在外力及弹簧力的作用下移到抓取和释放的位置， 实 现对燃料组件的抓取或释放功能， 并通过安全锁锁住活动杆， 充分保证不会发生燃料组件 的脱落或损坏， 提高了安全性。但是该抓具结构复杂， 体积较大， 不适合用于临界或次临界 装置中燃料元件的操作。中国专利 CN101734550 的。
7、发明专利， 公开了一种新燃料组件抓具， 该抓具的结构比较复杂， 自重较大， 操作时需借助具有提升功能的吊车进行， 且只能通过从 内孔处进行燃料组件的抓取和释放， 也不适用于临界或次临界装置中燃料元件的操作。 发明内容 0004 本发明克服了现有技术中的不足， 提供了一种结构简单、 体积小、 操作简便的适合 用于临界或次临界装置中燃料元件的燃料元件抓具。 0005 为了解决上述技术问题， 本发明是通过以下技术方案实现的 ： 0006 一种燃料元件抓具， 包括手持杆、 手柄、 钢丝绳、 外套管、 内套管、 连接段、 弹性卡 头， 手柄的中部固定在手持杆上， 手柄的一端与钢丝绳一端相连接， 钢丝绳的。
8、另一端连接外 套管 ； 外套管可在钢丝绳的作用下沿内套管轴向滑动， 外套管的上部连接弹簧， 弹簧的另一 端固定在内套管上 ； 内套管下部通过连接段与弹性卡头连接。 0007 本发明还可以 ： 0008 所述手柄的一端通过钢丝销钉固定钢丝绳的一端， 钢丝绳穿过手持杆上的钢丝孔 后， 绕过滑轮与外套管上的钢丝连接柱相连接， 内套管设置有开口槽， 可在外套管移动时作 为钢丝连接柱的运行通道。 0009 所述的连接段的下部设计成一定角度， 该角度是根据燃料元件端塞的尺寸来设计 的。 0010 所述弹性卡头由弹性钢片和卡头组成。 0011 所述滑轮通过滑轮轴固定在手持杆上。 0012 所述的卡头具有圆角。
9、。 说 明 书 CN 103187112 A 3 2/2 页 4 0013 所述的手柄通过手柄轴连接在手持杆的支撑块。 0014 所述的弹性卡头设置有 4 个。 0015 与现有技术相比， 本发明的有益效果是 ： 0016 本发明通过手柄的旋转带到钢丝绳， 通过钢丝绳和弹簧的配合拉动外套管沿着内 套管上下移动， 进而实现弹性卡头的开合， 完成燃料元件的抓取和释放， 该抓具结构简单、 体积小、 操作方便， 适合临界或次临界装置中燃料元件的装载和卸出。 附图说明 0017 图 1 装置的结构剖视图 0018 图 2 弹性卡头的结构示意图 0019 图 3 抓取燃料元件时的弹性卡头处组合剖视图 00。
10、20 1手持杆、 2手柄、 3手柄轴、 4钢丝孔、 5滑轮、 6支撑块、 7销钉、 8内套管、 9钢丝绳、 10外套管、 11连接段、 12弹性钢片、 13卡头、 14滑轮轴、 15凸台、 16开口槽、 17弹簧、 18连接 柱、 19 燃料元件、 20 元件端塞 具体实施方式 0021 下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述 ： 0022 如图 1 所示， 一种燃料元件抓具， 它包括手持杆 1、 手柄 2、 钢丝绳 9、 外套管 10、 内 套管 8、 弹簧 17、 连接段 11、 弹性卡头， 手柄 2 的中部通过手柄轴 3 连接固定在手持杆 1 的 支撑块 6 上， 手柄 2 。
11、的一端通过销钉 7 固定钢丝绳 9 的一端， 钢丝绳 9 穿过手持杆 1 上的钢 丝孔 4 后， 绕过滑轮 5 与钢丝连接柱 18 相连接。滑轮 5 采用滑轮轴 14 固定在手持杆 1 内 部上， 钢丝连接柱 18 固定在外套管 10 上。外套管 10 可沿内套管 8 轴向滑动， 其上部为压 缩了的弹簧 17， 弹簧 17 的上端与内套管凸台 15 固定， 下端与外套管 10 的上端固定。内套 管 8 设有内套管开口槽 16， 可在外套管 10 移动时作为钢丝连接柱 18 的运行通道。内套管 8 的下端连接着连接段 11， 连接段 11 的下部根据燃料元件端塞 20 的尺寸张开一定角度， 用 。
12、于连接 4 个弹性卡头。如图 2 所示的弹性卡头由弹性钢片 12 和卡头 13 焊接而成， 弹性钢 片 12 可在外套管 10 的作用下向内合拢， 然后利用卡头 13 抓取燃料元件 19。 0023 如图 3 所示， 抓取燃料元件 19 时的弹性卡头处于合拢状态， 利用卡头 13 提起元件 端塞 20， 达到抓取燃料元件 19 的目的。卡头 13 具有圆角， 以方便抓取和释放燃料元件 19。 0024 本发明的使用过程如下 ： 0025 首先用手握住手持杆 1， 同时握紧手柄 2， 则外套管 10 沿内套管 8 向上移动， 弹性 卡头的角度在连接段 11 下部的作用下自然张开， 然后握住整个抓。
13、具垂直下插到燃料元件 19 上端， 使燃料元件 19 的元件端塞 20 进入弹性卡头包容的区域， 此时松开手柄 2， 则外套 管 10 在弹簧 17 的作用力下沿内套管 8 向下移动， 迫使弹性卡头的张开角度减小， 从而达到 抓取燃料元件 19 的目的。当再次握紧手柄 2 时， 则外套管 10 会在钢丝绳 9 的作用力下沿 内套管 8 向上移动， 弹性卡头的张开角度会恢复正常， 从而达到释放燃料元件 19 的目的。 说 明 书 CN 103187112 A 4 1/2 页 5 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103187112 A 5 2/2 页 6 图 3 说 明 书 附 图 CN 103187112 A 6 。