堵板机器人推杆改造优化

为减少核电蒸汽发生器检修期间的辐射剂量,设计了一种新型机器人进入蒸发器水室内部代替人工进行主管道口堵板的拆装工作。文中针对堵板机器人中延伸电缸的推杆在长时间工作中变形量较大的问题,通过对现有的结构和实际工况的分析,设计了新的支撑方案;利用Solid Works设计了新的推杆模型,导入Ansys Workbench软件,模拟堵板机器人在最大负载时的位置姿态,对大电缸推杆的改进进行静力学分析。仿真结果表明:采用三根推杆的情况下最大应变为0.49 mm,最大应力为23.5 MPa;同时对其进行前六阶模态分析,结果可为后续对机器人振动的改善提供参考。

核电站蒸汽发生器堵板操作机器人机构设计与实现

核电站蒸汽发生器堵板密封操作是检修维护中的必备作业,由于大剂量的辐射环境,急需由机器人代替人工进行堵板密封操作。提出并研制了一种堵板自主密封操作机器人,完成了机器人整体设计并分析了机器人轻量化、高刚度、耐辐照以及安装便捷的机构特点,通过对机器人的工作空间可操作分析以及运动学计算与仿真,得到末端在预定轨迹下各关节运动情况,验证运动学求解的正确性。最后在已研制的机器人平台上进行精度实验,验证了该机器人可满足堵板密封操作的需求,为下一步工程应用奠定了基础。

堵板拆装机器人调节系统模态分析及减振优化

采用ANSYS Workbench对10个自由度一次侧堵板拆装机器人进行了模态分析,得到了该机器人的变形云图和模态频率特征。在此基础上,通过对结构的薄弱环节进行优化,提高了支承系统的刚度,使得系统的振幅减小27.6%,从而提高了系统的动力学性能。

形状记忆合金对蒸汽发生器一次侧高水位密封组件结构及性能的优化

为替代蒸汽发生器一次侧高水位堵板装拆人工作业,利用形状记忆合金的超弹性,通过在密封组件中预埋形状记忆合金,研制了一种新型密封组件,为在核电高辐射区域应用机器人实施关键设备检修——高水位堵板装拆作业奠定了基础。与传统密封组件相比,新型蒸汽发生器高水位密封组件的结构及性能得到极大优化:省去了干密封—自密封—湿密封3道充气环密封,结构更紧凑轻便,堵板装拆机器人执行末端负载大大减轻(新型密封组件小于5 kg);预埋的形状记忆合金圈采用三道同心圆分布和二次硫化工艺,解决了金属/非金属硫化成型变形问题,回弹性好,从而满足密封组件可折叠进入,同时又可以在仅有中板支撑时稳定、准确地落座在主管道法兰环座上。