螺栓安装和张紧系统技术方案

螺栓安装和拆卸BIR系统用于组装和拆卸核容器。BIR系统包括具有用于支撑核容器的支架的平台(210)。轨道(204)围绕平台的外周延伸，并且多个工具车(202)包括在轨道上滚动的轮子(208)。工具塔(212)位于工具车上并包括工具组件(214)，其构造为安装和移除核反应堆容器上的螺栓(220)。弹匣塔(216)也从工具塔旁边的工具车向上延伸，并包括保持螺栓的弹匣(218)，用于与工具组件交换。驱动机构(238)使工具组件中的工具头围绕第一竖向轴线竖向上下移动，并且横向移动，以更简单且可靠地安装和移除放射性水下环境中的螺栓。

Bolt Installation and Tension System

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】螺栓安装和张紧系统本申请要求2016年12月30日提交的题为：RXMCLOSUREBOLTINSTALLATIONANDTENSIONINGTOOLS(MAEB)的美国临时专利申请No.62/441,048的优先权，其内容通过引用整体并入本文。政府利益本专利技术是在能源部授予的合同号DE-NE0000633的政府支持下完成的。政府对本专利技术享有一定的权利。
本公开一般涉及用于组装和拆卸核容纳和压力容器的系统、装置、结构和方法。
技术介绍
用于操作和更换燃料的核反应堆的组装和拆卸需要安装、张紧、松弛和移除固定反应堆容器凸缘的大型紧固件。这些操作在高辐射远程操作工作环境中执行。紧固件的尺寸和放射性工作环境妨碍了人工安装或干预以纠正故障机器。目前在核、海底或制造之外的其它工业中使用的所有螺柱张紧机构都需要预先安装紧固件，并手动放置用于张紧紧固件的工具。附图说明所包括的附图用于说明性目的，并且用于提供所公开的专利技术系统、装置、方法和计算机可读存储介质的可能结构和操作的示例。在不脱离所公开的实施方式的精神和范围的情况下，这些附图决不限制本领域技术人员可以做出的形式和细节上的任何改变。图1示出了示例功率模块的示意图。图2是螺栓安装和拆卸(BIR)系统的透视图。图3是没有核容纳容器的BIR系统的另一个透视图。图4是BIR系统的俯视图，其中多个工具车位于轨道的一侧。图5是工具塔的透视图。图6是处于降低位置的工具塔的侧视图。图7是处于升高位置的工具塔的侧视图。图8是工具塔的侧剖视图。图9是处于缩回位置的工具组件的侧视图。图10是处于中间位置的工具组件的侧视图。图11是处于伸出位置的工具组件的侧视图。图12是安装头的透视图。图13是处于缩回位置的安装头的虚拟侧剖视图。图14是处于中间位置的安装头的虚拟侧剖视图。图15是处于伸出位置的安装头的虚拟侧剖视图。图16是工具车的侧视图。图17是工具车的俯视图，示出了工具塔和弹匣塔的运动。图18是工具车的局部正视图。图19是工具车的局部剖视图。图20是弹匣塔的剖视图。图21是弹匣的透视图。图22、23、24和25是处于不同转动位置的工具车的俯视图。具体实施方式远程或自动操作的螺栓安装和拆卸(BIR)系统在核反应堆压力容器、核容纳容器或任何其他类型的容器上安装、移除、张紧和松弛闭合螺栓。BIR系统可以包括一系列工具车，其围绕核容器并且行进并转动到各种位置以加载、安装、张紧、松弛、移除和存储闭合螺栓。BIR系统包括具有用于支撑核容器的支架的平台。轨道围绕平台的外周延伸，并且工具车在核容器周围的轨道上滚动。工具车携带具有转动工具组件的工具塔和具有转动弹匣的弹匣塔。弹匣包括槽，所述狭将螺栓保持并转动到与工具塔的交换位置。工具组件转动到与弹匣组件交叉的位置以传送螺栓。工具组件的转动路径也与核容器上的螺栓位置相交。这允许工具组件在单个转动路径中与弹匣交换螺栓并将螺栓安装到核容器上或从其移除。BIR系统中的独特的多转动轴控制方案简化了核容器的拆卸和重新组装所需的液压和电气控制。多工具车系统还提供固有的冗余，这是因为每个工具车可以移动到任何反应堆容器位置并且可以与任一侧上的相邻工具车交换螺栓。每个工具车都作为可单独控制的模块化单元操作，因此可以容易地从轨道上拆下进行维修。图1是示例性功率模块组件100的示意图。功率模块组件100可包括整体反应堆压力容器(RPV)104和容纳容器106。在一些示例中，RPV104可以是大约17.7米(58英尺)高，并且直径是3.0米(10英尺)。RPV104可容纳具有多个燃料组件和控制棒130的反应堆堆芯102。在一些示例中，反应堆堆芯102可包括大约三十七个燃料组件和十六个控制棒组。反应堆堆芯102上方是中央热提升管138、至少部分地围绕提升管138的一对螺旋盘管蒸汽发生器或热交换器120以及内部加压器108。图1还示出了用于主冷却剂148的示例性流动路径。主冷却剂148可以向上循环通过反应堆堆芯102，并且被加热的主冷却剂148可以向上输送通过提升管130。主冷却剂148的流动路径然后可以在将反应器容器104的主体与加压器108分开的加压板处向下转动。主冷却剂148可以在热交换器120的壳侧上流动，在此通过将热量传导到容纳在热交换器120内的次级冷却剂而被冷却。主冷却剂148可以继续向下流动，直到其在RPV104的下部头部处反向，在此处主冷却剂148可以向上转回到反应堆堆芯102中。主冷却剂148的循环可以完全由离开反应堆堆芯102的较低密度(被加热)冷却剂的自然浮力而保持，并且较高密度(被冷却)冷却剂离开热交换器120的环。在次级冷却剂侧，可以将给水泵送到蒸汽发生器管中，在此给水沸腾以产生过热蒸汽。蒸汽可以循环到专用的涡轮发电机系统。离开涡轮机的低压蒸汽可以冷凝并再循环到给水系统。整个核蒸汽供应系统可以封闭在钢制容器中，例如容纳容器106，其在一些示例中可以是大约二十三米高，并且直径是大约五米。在一些示例中，功率模块组件100可包括模块化核反应堆组件，其包括一个或多个裂变反应堆。功率模块组件100可以容纳在功率模块舱144中。功率模块舱144可以包括水或一些其他材料的冷却池146，所述其他材料包括能够冷却功率模块组件100的热特性。功率模块组件100的至少一部分可以浸没在冷却池146中。因此，功率模块组件100的至少一部分可以位于冷却池146的水线147的顶部下方。另外，功率模块组件100可包括功率模块芯102。功率模块芯102可包括用于可控制地产生热量的任何设备、组件、装置或配置。因此，功率模块组件100可包括发热组件。在一些示例中，功率模块芯102可包括核反应堆堆芯，例如但不限于裂变反应堆堆芯。功率模块芯102可以浸没在功率模块冷却剂148中。在至少一个示例中，功率模块冷却剂148包括水或能够使(由功率模块芯102产生的)热量流动远离反应堆堆芯102的任何其他材料。在一些示例中，功率模块组件100可包括芯护罩134，其至少部分地约束、导引或以其他方式引导功率模块冷却剂148的流动。功率模块芯102可以至少部分地被芯护罩134围绕。功率模块芯102、芯护罩134和功率模块冷却剂148容纳在压力容器104内。在各种示例中，功率模块芯102可以被配置为产生传递到功率模块冷却剂148的热量。如流动箭头所示，压力容器104中的加热功率模块冷却剂148可以产生功率模块冷却剂148的大致竖向的圆形对流。芯护罩148可以被配置为至少部分地约束、导引或以其他方式引导功率模块冷却剂148的大致竖向的圆形对流。加压器108可以被配置为调节压力容器104内的至少由于功率模块冷却剂148的加热和/或对流引起的内部压力。功率模块芯102可以被配置为加热功率模块冷却剂148的位于芯护罩134的下气室136中的部分。被加热的功率模块冷却剂148向上流动并且从护罩提升器138流出。当功率模块冷却剂148向上流动时，被加热的功率模块冷却剂148向多个蒸汽发生器122提供热量。由于至少这种热交换，当被加热的功率模块冷却剂148流出护罩提升器138时，功率模块冷却剂148被冷却。如图1中的流动箭头所示，一旦流出护罩提升器138，功率模块冷却剂148总体上在芯护罩134和压力容器104之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于组装和拆卸核容器的工具车，其包括：平台，其构造为围绕核容器的外周边行进并且定位成与核容器上的不同螺栓位置相邻；从平台向上延伸的工具塔；和附接到工具塔的工具组件，其构造为围绕竖向轴线转动，以在核容器上安装螺栓并从核容器移除螺栓。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.30 US 62/441,0481.一种用于组装和拆卸核容器的工具车，其包括：平台，其构造为围绕核容器的外周边行进并且定位成与核容器上的不同螺栓位置相邻；从平台向上延伸的工具塔；和附接到工具塔的工具组件，其构造为围绕竖向轴线转动，以在核容器上安装螺栓并从核容器移除螺栓。2.根据权利要求1所述的工具车，包括：从平台向上延伸的弹匣塔；中心轴，其从弹匣塔的顶端向上延伸；弹匣，其包括用于在中心轴上可拆卸地滑动的圆筒；和用于使弹匣绕第二竖向轴线转动的齿轮和马达。3.根据权利要求2所述的工具车，其中，所述弹匣包括：上板，其附接到圆筒的顶端并包括圆形排列的第一组孔；和下板，其附接到圆筒的底端并包括圆形排列的第二组孔，所述第二组孔与第一组孔同心地对准，形成一组圆形排列的槽。4.根据权利要求2所述的工具车，其中：所述马达将弹匣的不同槽转动到与工具组件的交换位置；并且所述工具组件从交换位置中的槽下方的第一位置和核容器上的螺栓孔下方的第二位置转动。5.根据权利要求4所述的工具车，其中：所述马达使槽沿第一圆形路径转动；并且所述工具塔使工具组件上的工具头沿着与第一圆形路径相交的第二圆形路径转动。6.根据权利要求1所述的工具车，其中，所述工具塔包括：工具底座；托架，其支撑工具组件并且使工具底座竖向上下移动；和齿轮组件，其使工具底座和托架绕竖向轴线转动。7.根据权利要求6所述的工具车，其中，所述工具组件包括：滑板，其能相对于工具底座水平移动；安装头，其位于滑板的第一端上；和张紧头，其位于滑板的相对的第二端上。8.根据权利要求1所述的工具车，其中，所述工具组件包括：安装头；位于安装头中的驱动钻头；驱动钻头缸，其使驱动钻头竖向向上延伸到在每个螺栓中形成的底孔中；和螺栓夹，其保持所述螺栓中的一个，并且当驱动钻头缸使驱动钻头向上延伸到底部螺栓孔中时，使所保持的螺栓伸出并将其释放。9.根据权利要求1所述的工具车，包括位于所述平台上的轮子，所述轮子构造为在围绕所述核容器的周边延伸的轨道上行进。10.根据权利要求9所述的工具车，包括：附接在平台上的压紧夹，其包括往复的爪；和压紧缸，其构造为使杆伸出，使爪缩回并附接到轨道上。11.一种用于在核容器上安装和拆卸螺栓的工具塔，其包括：可转动地附接在平台上的底座；围绕底座延伸的托架；附接至托架的滑板；附接至滑板的工具头，其用于在核容器上安装和拆卸螺栓；第一驱动机构，其联接到底座，用于使工具头围绕竖向轴线沿圆形路径转动；第二驱动机构，其联接到...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·W·肖，D·诺艾尔，
申请(专利权)人：纽斯高动力有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US