核电站核岛换料机夹爪气动系统的设计

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1、第36卷第3期中国测试Vol.36No.32010年5月CHINAMEASUREMENT&TESTMay，2010核电站核岛换料机夹爪气动系统的设计112刘俊，傅波，帅剑云（1.四川大学制造科学与工程学院，四川成都610065；2.中科华核电技术研究院，广东深圳518124）摘要：为压水堆核电站核岛换料机的夹爪机构设计了一套气压驱动系统，其中设计计算了气缸的缸径、行程、供气压力和输出力，对气缸活塞杆进行了稳定性分析。同时，根据核电站的特殊使用环境，对整个气动回路的元器件进行了选型，并绘制了气动系统图和工程安装示意图。目前该系统方案已成功应用于

2、大亚湾核电站的工程样机中，对全面实现我国核电站换料机的国产化具有重要意义。关键词：核设备；换料机；燃料夹爪；驱动机构；气动系统；稳定性中图分类号：TM623；TP241文献标识码：A文章编号：1674-5124（2010）03-0089-03PneumaticsystemdesignforgrippingjawofnuclearislandmanipulatecranesLIUJun1，FUBo1，SHUAIJian-yun2（1.SchoolofManufacturingScienceandEngineering，SichuanUniver

3、sity，Chengdu610065，China；2.ZhongkehuaNuclearTechnologyResearchInstitute，Shenzhen518124，China）Abstract:Afeasibleair-pressuretransmissionsystemhasbeendesignedforthemanipulatecrane'sgrippingjawofnuclearpowerplant.Thedesign'scalculationincludesthecylinder'sdiameter，thepistonrod

4、'stravel，andthecylinder'spressureandoutputpower，andthestabilityisanalyzedforthepistonrod.Atthesametime，accordingtothespecialenvironmentofnuclearpowerplant，theauthorshaveselectedthepneumaticcomponents，andhavedrawnthepneumaticsystemandinstallationinstruction.Thisdesignhasbeen

5、appliedinengineeringpracticeinDayabaynuclearpowerplant.Itisofpositivesignificancetorealizethelocalizationofnuclearplantmanipulatecrane.Keywords:Nuclearequipment；Manipulatecrane；Grippingjaw；Drivingmechanism；Pneumaticsystem；Stability[1-4]1引言气动系统来驱动夹爪的工作，因此设计出一个功气压伺服控制技术是以气体为工

6、作介质，实现能完备、安全性良好的气动系统意义重大。能量传递、转换、分配及控制的一门技术。气动技术2气动控制元件与其他的传动和控制技术相比较，具有其独特的优（1）电磁换向阀。方案选用诺冠SXE系列二位势：气动装置结构简单、轻便、安装维护简单；工作介五通先导式电磁阀，该种电磁阀采用带特殊涂层的质是取之不尽、用之不竭的空气，具有防燃、防爆、防硬密封阀芯阀套，可无故障长寿命工作，ISO#1and#2电磁干扰等一系列的优点；排气处理简单，不污染环上集成流量调节器，低功耗标准线圈和手控方式，有境，成本低；输出力与工作速度的容易调节，可靠性多种底板和附件可

7、选。使用压力范围0～16MPa，环高，使用寿命长；可实现缓冲，对冲击负载和过负载境和介质温度为15℃~50℃，响应时间为20ms。有较强的适应能力。正是基于以上优点，气动技术在（2）减压阀。由于换料机气动系统所使用的气源核电领域担当着重要的角色。换料机夹爪是核电站是核岛所有其他气动装置共用的气源，压力远远超核燃料在装卸料时的直接跟核燃料棒接触的核心执出系统所需压力，因此必须使用减压阀减压并保持行机构，它能否按预定设计顺利打开和收紧关系到压力稳定。换料工作是否能顺利完成，甚至会引发核安全的问方案采用诺冠减压阀R72G-2GK-RMG+74316

8、-题。目前所有二代及二代半核电技术换料机均采用50，输入压力为0~3MPa，调整范围为0.1~2MPa，安收稿日期：2009-11-02；收到修改稿日期：2010-