[0001] 本发明涉及反应堆安装及检修维护领域，具体涉及一种核反应验堆分层布置驱动机构装卸方法。

[0002] 反应堆控制棒组件驱动机构(简称驱动机构)是反应堆控制系统和保护系统的执行机构，通过它带动控制棒组件在堆芯内上下移动，实现对反应堆反应性的控制，从而完成反应堆启动、功率调节、功率维持、正常停堆和安全停堆。反应堆初装堆、检修及退役时，需要进行驱动机构的拆装。

[0003] 目前国内现有的堆型，驱动机构装卸时是从压力容器上方吊入布置在顶盖组件上封头的驱动机构管座内或者从驱动机构管座内吊出。国内外目前已有的研究主要针对驱动机构在堆顶拆装，如专利CN103295653A：用于压水堆的驱动机构的安装系统，US20180068749A1：Method for mounting control rod drive mechanism for pressurized water reactors，CA2865646A1：Control Rod Drive Mechanism Mounting System，与本专利申请内容所描述的操作方法不同。国内外未见具有本专利特征的核反应堆分层布置驱动机构拆装方法的公开资料报道。

[0043] 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。

[0044] 实施例1

[0045] 本实施例提供了一种核反应验堆分层布置驱动机构装卸方法，驱动机构包括上部组件、中部组件和下部组件，将驱动机构安装于压力容器底部。安装时，将驱动机构的上部组件安装至压力容器底部，将驱动机构的中部组件与下部组件组装为整体结构，将所述整体结构通过中部组件与上部组件对接安装；拆卸时，将驱动机构的中部组件与上部组件脱开，将中部组件和下部组件组装的整体结构卸出。

[0046] 压力容器底部安装多个驱动机构，多个驱动机构在压力容器底部的安装顺序为：沿压力容器径向方向上从内至外，依次为最内层的安装在上层的A型驱动机构、中间层的安装在下层的A型驱动机构、外层的安装在上层的A型驱动机构、以及安装在下层B型驱动机构；多个驱动机构在压力容器底部的拆卸顺序与安装顺序相反。

[0047] 具体地，在安装或拆卸过程中，采用三自由度运动平台支撑和移动驱动机构；以垂直于地面的高度方向为Z轴方向，通过三自由度运动平台实现对三自由度运动平台上对驱动机构的安装位点在X、Y、Z轴向位置的调整；具体操作如下所示：

[0048] 驱动机构安装时，依次在密闭厂房内组装驱动机构的中部组件及下部组件，整体水平运入堆下小室，在堆下小室内翻转竖立；将所述整体结构固定在三自由度运动平台上，通过调整三自由度运动平台，使整体结构移动至压力容器底部，将整体结构的中部组件与上部组件连接；驱动机构拆卸时，通过调整三自由度运动平台使安装位点移动至压力容器底部、且与下部组件对接，将中部组件与上部组件脱开，将中部组件与下部组件整体结构拆卸、并通过三自由度运动平台移走，经翻转处于水平状态后运出堆下小室。

[0049] 实施例2

[0050] 本实施例提供了一种核反应堆倒置式驱动机构整体拆装装置，包括三自由度运动平台和适配套筒4，所述三自由度运动平台带动适配套筒4运动，实现对适配套筒在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向三向位置的调节，以垂直于地面的高度方向为Z轴方向；其中三自由度运动平台，可以是直接带动适配套筒4沿X轴方向、Y轴方向、Z轴方向三向直线运动，或者采用其他运动方式的组合，只要能实现调整适配套筒4在在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向三向的位置即可。具体地，三自由度运动平台的结构组成，可包含一些丝杠驱动机构、直线导轨机构、气缸驱动运动机构。使用时，适配套筒4用于支撑驱动机构的中部组件和下部组件整体结构、以及用于支撑驱动机构的上部组件；三自由度运动平台带动适配套筒4在压力容器下方移动，以使适配套筒4上支撑的驱动组件对准安装位置、或者使适配套筒4对准待拆卸驱动组件的位置。

[0051] 通过三自由度运动平台直接带动适配套筒4沿X轴方向、Y轴方向、Z轴方向三向直线运动，可采用三组直线运动机构适配连接，或者采用一组直线移动机构与一组可两向移动机构组合。本实施例中，三自由度运动平台包括升降组件2和十字滑动组件3，升降组件2通过直线导轨机构带动十字滑动组件3沿Z轴方向升降动作；十字滑动组件3带动适配套筒4在水平面上沿沿X轴方向或Y轴方向运动；且为了保障结构调节灵活度和稳定性，将十字滑动组件3安装在升降组件2的滑动部件上，将适配套筒4安装在十字滑动组件3上，通过升降装置2带动十字滑动组件3和适配套筒4上下运动，通过十字滑动组件3带动适配套筒4水平面内在X轴向或Y轴向两个方向移动。具体结构如下：

[0052] 1、关于升降组件：

[0053] 如图7所示，升降组件2包括导轨背板8、升降伺服电机9、直线导轨10、升降滑台11、制动机构12、电磁控制阀13和光电传感器7，本实施例采用双滑轨的直线导轨10带动四个滑台11升降运动。两组直线导轨10安装在导轨背板8上，直线导轨10沿Z向延伸，由升降伺服电机9驱动四个升降滑台11沿直线轨道10上下滑动，通过升降滑台11带动十字滑动组件3上下运动。

[0054] 本实施例采用常闭型制动机构，失电时滑台夹紧直线导轨防止驱动机构意外坠落：电磁控制阀13通电后，制动机构12通气打开，升降伺服电机9才能驱动升降滑台11沿直线导轨10升降动作；电磁控制阀13断电后，制动机构12夹紧直线导轨10，升降滑台11在直线导轨10上锁紧固定。

[0055] 本实施例提供过设置多个光电传感器7，适应多类型驱动机构，实现在升降过程中实时获取力矩、位置、速度，并有报警指示及过载保护，防止驱动机构出现擦挂、卡滞现象发生损伤，方便通过操作手持式遥控器，与工控机进行无线通讯，控制拆装装置的行走、对中、升降等运动，实现驱动机构的拆装。

[0056] 2、关于十字滑动组件：

[0057] 如图8所示，十字滑动组件3包括滑动托板14、十字滑台15和水平伺服电机17，十字滑台15即十字交叉的滑动轨道；滑动托板14安装在升降组件2的升降滑台11上；十字滑台15固定在滑动托板14上，十字滑台15上用于安装适配套筒4；通过水平伺服电机17带动十字滑台15在水平面上沿沿X轴方向或Y轴方向运动。

[0058] 3、对于驱动机构的安装位点(即适配套筒)

[0059] 对于如图1所示，两种类型的驱动机构：A型驱动机构和B型驱动机构，A型驱动机构包括上层A型驱动机构和下层A型驱动机构，驱动机构的结构均分为上部组件21、中部组件22和下部组件23，上层A型驱动机构和下层A型驱动机构的结构相同，长度不同，B型驱动机构与A型驱动机构结构完全不同，其长度与下层A型驱动机构相同。由于驱动机构分为两种不同的类型，支承驱动机构的适配套筒4也分为两种适配方式：适配套筒A18(如图9)、适配套筒B(19)(见附图10)，两者结构尺寸不同，适配套筒4的顶部为与对应的驱动组件适配的筒状结构，用于套接支撑驱动组件；不同类型的适配套筒4的底部结构相同，均与十字滑动组件3上的套筒托板16万向转动连接，可实现拆装装置的转动调心，确保待装组件(中部组件22和下部组件23连接整体)与上部组件21的精确对中。

[0060] 进一步优选，驱动机构整体拆装装置还包括转运车体1，转运车体1底部安装有万向轮5和活动支架6。该驱动机构整体拆装装置的支撑、行走及定位是通过转运车体1实现的，其他组件均固定在转运车体1上，转运车体1结构见附图6。底部安装万向轮5，使得转运车体1行走、转向灵活，行走到位后，将活动支架6张开至合适位置并调平，确保拆装过程中拆装装置处于稳定状态。

[0061] 实施例3

[0062] 采用实施例2提供的拆装装置实现上述分层布置驱动机构的方法，具体操作如下所示：

[0063] 首先，安装最内层的“A上”驱动机构，安装方法包括以下7个步骤：

[0064] 步骤1、在密闭厂房内组装中部组件和下部组件为整体结构，水平状态运入堆下小室。

[0065] 步骤2、在堆下小室内将驱动机构翻转竖立。

[0066] 步骤3、将适配套筒A18放在拆装装置的十字滑动组件3上，开口方位调整一致，从开口处推向驱动机构下部组件下方，调整适配套筒A18开口方位，使其与驱动机构(此处指中部组件和下部组件组装后整体结构)方向相同，升降组件2向上行走带动适配套筒A18托住下部组件。

[0067] 步骤4、升降组件2向上带动驱动机构(此处指中部组件和下部组件组装后整体结构)从初始位置上升至压力容器底部安装位置下方50mm处，推动转运车体6行走，使待安装组件(此处指中部组件和下部组件组装后整体结构)与上部组件初步对中，调整适配套筒A方位使得待安装组件与上部组件方位相同。

[0068] 步骤5、升降组件2带动驱动机构缓慢上升至安装位置，并根据实际对中情况微调十字滑动组件3，直至待安装组件与上部组件精确对中，通过连接螺栓将待安装组件安装至上部组件。

[0069] 步骤6、升降组件2带动适配套筒A18下降直至下部组件底座脱出适配套筒A18，将适配套筒A18旋转至与十字滑动组件3开口一致，拆装装置整体向外侧推出。

[0070] 步骤7、按照顺序依次安装驱动机构，对于“A下”驱动机构，安装方法相同，升降行程不同，对于“B”型驱动机构，使用适配套筒B19以适应B型驱动机构的下部组件，升降行程不同。

[0071] 驱动机构拆顺序是安装顺序的逆顺序，由外至内，首先拆除“B”型驱动机构，拆卸方法包括以下7个步骤：

[0072] 步骤1、将适配套筒B19放在拆装装置的十字滑动组件3上，开口方位调整一致，升降组件2向上带动适配套筒B19上升至驱动机构下部组件底座下方50mm处。

[0073] 步骤2、推动转运车体6行走，从适配套筒B19开口处套入驱动机构，调整适配套筒B19方位，使得适配套筒B19开口方位与驱动机构方位相同。

[0074] 步骤3、微调十字滑动组件3的水平位置，使得适配套筒B19与驱动机构精确对中，缓慢上升适配套筒B19直至托住驱动机构下部组件底座。

[0075] 步骤4、拆除上部组件与中部组件之间的连接螺栓，通过十字滑动组件3带动驱动机构向外侧移开。

[0076] 步骤5、当已拆卸的驱动机构与其他驱动机构一定距离后，整体推走拆装装置。

[0077] 步骤6、将驱动机构翻转处于水平状态，并推出堆下小室。

[0078] 步骤7、按照顺序依次拆卸驱动机构，对于A型驱动机构，使用适配套筒A18与之适配。检修时需要拆除内部某处的驱动机构时，需要先将外侧相邻的驱动机构拆卸，再拆卸内部驱动机构。

[0079] 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。