本发明涉及反应堆控制棒组件安装工具，具体涉及一种用于吊装反应堆控制棒组件的竖直吊装装置。
背景技术：
1、反应堆控制棒组件是用于调节核反应堆中核裂变反应速率的重要装置。其包括控制棒本体、控制棒尾部、导轨和导向组件以及驱动机构，控制棒本体通常由中性材料(如碳化硼或银-indium-cadmium合金等)制成，能够在需要时吸收中子，从而调节核反应堆中的反应速率，控制棒尾部用于连接控制棒本体和控制棒驱动机构，以确保控制棒在安装和运行过程中保持结构完整性和稳定性，导轨和导向组件，能够确保控制棒在反应堆内准确地移动和定位，制棒驱动机构负责控制棒的运动，能够精确地控制控制棒的位置和速度，以响应核反应堆的操作需求。
2、其中，控制棒组件的吊装，是在核反应堆建造或维护过程中的关键步骤之一。但，某些反应堆并未适配有控制棒组件竖直吊装工具，导致无法安全可靠、稳定地进行控制棒组件的整体提升及下放作业。
技术实现思路
1、针对未适配控制棒组件竖直吊装工具的反应堆，难以安全可靠、稳定地进行控制棒组件的整体提升及下放作业的技术问题，本发明提供了一种用于吊装反应堆控制棒组件的竖直吊装装置，在放射性环境下，能够安全可靠、稳定地抓取到控制棒组件中的上接头，以便于实现控制棒组件的竖直吊装。
2、本发明通过下述技术方案实现：
3、本发明提供了一种用于吊装反应堆控制棒组件的竖直吊装装置，包括：连接抓头，所述连接抓头的一端设置有多个能够开合的抓取夹爪，多个所述抓取夹爪闭合的情况下，能够夹持控制棒组件芯轴上端球头；抓头开闭驱动杆，所述抓头开闭驱动杆一端与所述抓取夹爪传动连接；连接套杆，所述连接套杆为中空的杆状零件，所述连接套杆活动套设在所述抓头开闭驱动杆外，且所述连接套杆一端与所述连接抓头远离所述抓取夹爪的一端固定连接；吊装连接件，所述吊装连接件与所述连接套杆的另一端固定连接；张开驱动器，所述张开驱动器与所述抓头开闭驱动杆传动连接，所述张开驱动器能够驱动所述抓头开闭驱动杆向正对所述抓取夹爪的方向移动，以驱动多个所述抓取夹爪张开；弹簧复位组件，所述弹簧复位组件与所述抓头开闭驱动杆传动连接，所述弹簧复位组件用于驱动所述抓头开闭驱动杆向远离所述抓取夹爪的方向移动，以驱动多个所述抓取夹爪闭合和带动所述张开驱动器复位；其中，所述弹簧复位组件在所述张开驱动器驱动所述抓头开闭驱动杆移动的情况下蓄能，且在所述张开驱动器待机状态下驱动所述抓头开闭驱动杆向远离所述抓取夹爪的方向移动。
4、现有的某些反应堆并未适配有控制棒组件竖直吊装工具，导致无法安全可靠、稳定地进行控制棒组件的整体提升及下放作业。有鉴于此，本发明提供的用于吊装反应堆控制棒组件的竖直吊装装置，包括连接抓头、抓头开闭驱动杆、连接套杆、吊装连接件、张开驱动器和弹簧复位组件。
5、具体的，连接抓头的一端设置有多个能够开合的抓取夹爪，多个抓取夹爪闭合的情况下，能够夹持控制棒组件芯轴上端球头；抓头开闭驱动杆一端与抓取夹爪传动连接；连接套杆为中空的杆状零件，所述连接套杆活动套设在所述抓头开闭驱动杆外，且所述连接套杆一端与所述连接抓头远离所述抓取夹爪的一端固定连接；所述吊装连接件与所述连接套杆的另一端固定连接；所述张开驱动器与所述抓头开闭驱动杆传动连接，所述张开驱动器能够驱动所述抓头开闭驱动杆向正对所述抓取夹爪的方向移动，以驱动多个所述抓取夹爪张开；弹簧复位组件，所述弹簧复位组件与所述抓头开闭驱动杆传动连接，所述弹簧复位组件用于驱动所述抓头开闭驱动杆向远离所述抓取夹爪的方向移动，以驱动多个所述抓取夹爪闭合和带动所述张开驱动器复位，且在所述张开驱动器待机状态下驱动所述抓头开闭驱动杆向远离所述抓取夹爪的方向移动。
6、在工作时，将吊装连接件与吊装设备相连，并控制张开驱动器动作，驱动抓头开闭驱动杆相对于连接套杆向正对抓取夹爪的方向移动，以驱动多个抓取夹爪张开，并带动弹簧复位组件蓄能，再通过张开驱动器驱动，以通过吊装设备将整个吊装工具吊至工作位置，使得抓取夹爪的下端位于控制棒组件芯轴上端球头，然后通过断开张开驱动器，使张开驱动器处于待机状态，此时，弹簧复位组件失去限制并在自身回弹力的作用下回弹，从而带动张开驱动器复位和带动抓头开闭驱动杆向远离所述抓取夹爪的方向移动，以驱动多个抓取夹爪闭合，从而通过多个抓取夹爪夹持住控制棒组件芯轴上端球头。完成抓取动作后，通过吊装设备的动作，即可完成控制棒组件的吊装。
7、其中，在弹簧复位组件的回弹力作用下，带动抓头开闭驱动杆向远离所述抓取夹爪的方向移动，以驱动多个抓取夹爪闭合，从而抓取控制棒组件芯轴上端球头，能够确保抓取件的稳定抓取。并且张开驱动器仅需要驱动抓头开闭驱动杆移动，以驱动抓取夹爪张开，并不驱动抓取夹爪闭合，而抓取夹爪的闭合通过弹簧复位组件的回弹实现，相对于有源驱动，能够防止在驱动器失效或产生故障时，抓取夹爪意外张开而造成抓取物跌落的情况，继而确保控制棒组件吊装操作的安全性。
8、在本技术一可选的实施方式中，所述连接抓头远离所述连接套杆的一端侧壁设置有多个安装槽，所述安装槽用于容纳抓取夹爪的杆体部分；所述抓取夹爪的一端与对应的所述安装槽侧壁铰接，且在所述抓取夹爪闭合的情况下，所述抓取夹爪的杆体部分位于所述安装槽内，以便于使得吊装装置的最大外径、抓取夹爪张开时最大外径均小于控制棒组件导管内径，以确保吊装装置在抓取控制棒整体组件时与导管间无干涉。
9、在本技术一可选的实施方式中，所述抓头开闭驱动杆下端滑动插设在所述连接抓头内，且所述抓头开闭驱动杆插下端连接有驱动头；所述抓取夹爪正对所述驱动头的侧壁设置有张开驱动凸起和闭合驱动凸起，所述张开驱动凸起和所述闭合驱动凸起沿所述抓取夹爪的长度方向间隔设置；沿所述连接抓头长度方向，所述张开驱动凸起位于所述闭合驱动凸起的下方，且所述抓取夹爪与对应的所述安装槽侧壁的铰接处位于所述张开驱动凸起和所述闭合驱动凸起之间；其中，在所述驱动头抵触在所述张开驱动凸起上的状态下，所述抓取夹爪张开，在所述驱动头抵触在所述闭合驱动凸起上的状态下，所述抓取夹爪闭合，以确保抓头开闭驱动杆向正对抓取夹爪的方向移动时，能够驱动多个抓取夹爪张开，抓头开闭驱动杆向远离抓取夹爪的方向移动时，能够驱动多个抓取夹爪闭合。
10、在本技术一可选的实施方式中，所述张开驱动凸起和所述闭合驱动凸起均为弧形凸起，以使得驱动头与抓取夹爪接触部分的结构过渡平滑，确保抓取夹爪的开闭动作流畅，继而确保连接抓头抓取动作的可靠性。
11、在本技术一可选的实施方式中，所述连接抓头远离所述连接套杆的一端设置有定位槽，所述定位槽用于容纳控制棒组件吸收体肩部的凸起，能够确保连接抓头的端部在吊装过程中式中抵触在控制棒组件吸收体肩部，以起到吊装装置周向定位的作用，由此，当连接抓头下端沟槽与控制棒组件吸收体上接头配合时，吊装装置即进入工作位置。
12、在本技术一可选的实施方式中，所述连接套杆两端侧壁均设置有连通孔，所述连通孔与所述连接套杆的内腔连通，使得连接套杆内腔的上下两端均与外部环境连通。可以理解的是，控制棒组件安装在反应堆内，而反应堆内存在冷却水，当吊装装置进入到反应堆内后，由于连接套杆内腔的上下两端均与外部环境连通，使得水流能够经连接套杆下端的连通孔进入到连接套杆的内腔，而连接套杆内的气体则从连接套杆上端的连通孔排出，因此，在吊装控制棒组件时，连接套杆内盛装有一定高度的水，以起到屏蔽作用。而当吊装装置离开反应堆后，连接套杆内的水则从其下端的连通孔流出，气体从上端的连通孔进入到连接套杆的内腔内，以将连接套杆内的水排出。
13、在本技术一可选的实施方式中，所述张开驱动器包括：驱动筒体，所述驱动筒体连接在所述吊装连接件与所述连接套杆之间；驱动活塞，所述驱动活塞设置在所述驱动筒体，所述驱动活塞与所述抓头开闭驱动杆传动连接；其中，在给所述驱动筒体输入压力介质的情况下，所述驱动活塞能够驱动所述抓头开闭驱动杆向正对所述抓取夹爪的方向移动，以确保张开驱动器能够输出的足够力矩。
14、在本技术一可选的实施方式中，所述驱动活塞通过驱动连杆与所述抓头开闭驱动杆相连，以便于将驱动活塞与抓头开闭驱动杆相连。
15、在本技术一可选的实施方式中，所述驱动筒体或所述连接套杆侧壁设置有限位孔，所述限位孔为沿所述连接套杆长度方向延伸的长条孔；所述驱动连杆或所述抓头开闭驱动杆侧壁设置有限位销，所述限位销插设在所述限位孔内，且所述限位销能够沿所述限位孔长度方向滑动，以通过限位销和限位孔的配合，限制抓头开闭驱动杆的移动行程，同时也能够通过限位销的位置，观察吊装装置的运行状态。
16、在本技术一可选的实施方式中，所述弹簧复位组件设置在所述驱动活塞与所述驱动筒体连接所述连接套杆的一端之间，以确保弹簧复位组件有足够的可靠性。
17、与现有技术相比，本发明具有如下的优点和有益效果：
18、1、本发明提供的用于吊装反应堆控制棒组件的竖直吊装装置，包括连接抓头、抓头开闭驱动杆、连接套杆、吊装连接件、张开驱动器和弹簧复位组件，连接抓头的一端设置有多个能够开合的抓取夹爪，多个抓取夹爪闭合的情况下，能够夹持控制棒组件芯轴上端球头；抓头开闭驱动杆一端与抓取夹爪传动连接；连接套杆为中空的杆状零件，所述连接套杆活动套设在所述抓头开闭驱动杆外，且所述连接套杆一端与所述连接抓头远离所述抓取夹爪的一端固定连接；所述吊装连接件与所述连接套杆的另一端固定连接；所述张开驱动器与所述抓头开闭驱动杆传动连接，所述张开驱动器能够驱动所述抓头开闭驱动杆向正对所述抓取夹爪的方向移动，以驱动多个所述抓取夹爪张开；弹簧复位组件，所述弹簧复位组件与所述抓头开闭驱动杆传动连接，所述弹簧复位组件用于驱动所述抓头开闭驱动杆向远离所述抓取夹爪的方向移动，以驱动多个所述抓取夹爪闭合和带动所述张开驱动器复位，且在所述张开驱动器待机状态下驱动所述抓头开闭驱动杆向远离所述抓取夹爪的方向移动，通过吊装设备将整个吊装工具吊至工作位置，使得抓取夹爪的下端位于控制棒组件芯轴上端球头，然后通过断开张开驱动器，使张开驱动器处于待机状态，此时，弹簧复位组件失去限制并在自身回弹力的作用下回弹，从而带动张开驱动器复位和带动抓头开闭驱动杆向远离所述抓取夹爪的方向移动，以驱动多个抓取夹爪闭合，从而通过多个抓取夹爪夹持住控制棒组件芯轴上端球头，完成抓取动作后，通过吊装设备的动作，即可完成控制棒组件的吊装，满足控制棒组件的整体提升及下放作业的需求。
19、2、本发明提供的用于吊装反应堆控制棒组件的竖直吊装装置，在弹簧复位组件的回弹力作用下，带动抓头开闭驱动杆向远离所述抓取夹爪的方向移动，以驱动多个抓取夹爪闭合，从而抓取控制棒组件芯轴上端球头，能够确保抓取件的稳定抓取。
20、3、本发明提供的用于吊装反应堆控制棒组件的竖直吊装装置，张开驱动器仅需要驱动抓头开闭驱动杆移动，以驱动抓取夹爪张开，并不驱动抓取夹爪闭合，而抓取夹爪的闭合通过弹簧复位组件的回弹实现，相对于有源驱动，能够防止在驱动器失效或产生故障时，抓取夹爪意外张开而造成抓取物跌落的情况，继而确保控制棒组件吊装操作的安全性。
1.一种用于吊装反应堆控制棒组件的竖直吊装装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于吊装反应堆控制棒组件的竖直吊装装置，其特征在于，所述连接抓头(10)远离所述连接套杆(30)的一端侧壁设置有多个安装槽(11)，所述安装槽(11)用于容纳抓取夹爪(13)的杆体部分；
3.根据权利要求2所述的用于吊装反应堆控制棒组件的竖直吊装装置，其特征在于，所述抓头开闭驱动杆(20)下端滑动插设在所述连接抓头(10)内，且所述抓头开闭驱动杆(20)插下端连接有驱动头(21)；
4.根据权利要求3所述的用于吊装反应堆控制棒组件的竖直吊装装置，其特征在于，所述张开驱动凸起(13a)和所述闭合驱动凸起(13b)均为弧形凸起。
5.根据权利要求1所述的用于吊装反应堆控制棒组件的竖直吊装装置，其特征在于，所述连接抓头(10)远离所述连接套杆(30)的一端设置有定位槽(12)，所述定位槽(12)用于容纳控制棒组件吸收体肩部的凸起。
6.根据权利要求1所述的用于吊装反应堆控制棒组件的竖直吊装装置，其特征在于，所述连接套杆(30)两端侧壁均设置有连通孔(31)，所述连通孔(31)与所述连接套杆(30)的内腔连通。
7.根据权利要求1所述的用于吊装反应堆控制棒组件的竖直吊装装置，其特征在于，所述张开驱动器(50)包括：
8.根据权利要求7所述的用于吊装反应堆控制棒组件的竖直吊装装置，其特征在于，所述驱动活塞(52)通过驱动连杆(53)与所述抓头开闭驱动杆(20)相连。
9.根据权利要求8所述的用于吊装反应堆控制棒组件的竖直吊装装置，其特征在于，所述驱动筒体(51)或所述连接套杆(30)侧壁设置有限位孔(32)，所述限位孔(32)为沿所述连接套杆(30)长度方向延伸的长条孔；
10.根据权利要求7～9中任意一项所述的用于吊装反应堆控制棒组件的竖直吊装装置，其特征在于，所述弹簧复位组件(60)设置在所述驱动活塞(52)与所述驱动筒体(51)连接所述连接套杆(30)的一端之间。
