【摘要】：在核電領域,乏燃料后處理剪切機是動力堆乏燃料后處理工程的關鍵設備,剪切機在復雜工作條件(環(huán)境惡劣、負載重、放射性)下工作,其系統(tǒng)的可靠性直接決定著剪切機的剪切效率和工作性能,其自身使用的安全性、穩(wěn)定性和可靠性也會受到影響。為解決乏燃料后處理立式剪切機送料系統(tǒng)過程中易發(fā)生未經(jīng)剪切元件調(diào)入溶解器、刀架滾輪磨損等故障問題,本文提出一種臥式剪切機送料系統(tǒng)翻轉(zhuǎn)機構方案,使得乏燃料組件由立式刀具切割轉(zhuǎn)為臥式激光切割。針對臥式剪切機送料系統(tǒng)翻轉(zhuǎn)機構的工作過程,進行基于剪切機翻轉(zhuǎn)機構系統(tǒng)可靠性設計方法與系統(tǒng)維修性設計方法的研究。首先,本文提出了臥式剪切機送料系統(tǒng)翻轉(zhuǎn)機構方案設計及其工作原理,并依據(jù)模塊化設計理念和便于拆卸維修的特性,對臥式剪切機送料系統(tǒng)翻轉(zhuǎn)機構進行了模塊化設計。分析剪切機翻轉(zhuǎn)機構的重要零部件和子系統(tǒng)失效對整機的可靠性影響,依據(jù)可靠性設計準則建立系統(tǒng)可靠性模型,為后續(xù)系統(tǒng)的可靠度計算提供理論依據(jù)。其次,將模糊綜合評價方法應用到剪切機送料系統(tǒng)翻轉(zhuǎn)機構的可靠性分配上,運用故障樹分析法得出剪切機翻轉(zhuǎn)機構的重要零部件的故障及其薄弱環(huán)節(jié),基于剪切機翻轉(zhuǎn)機構中的舉升機構和橫移機構故障樹模型,對機構進行最小割集及重要度求解,運用應力-強度干涉模型對臥式剪切機翻轉(zhuǎn)機構關鍵零部件進行可靠性設計,并與在傳統(tǒng)安全系數(shù)法條件下計算得到的計算結(jié)果進行對比,分析可靠性設計方法的優(yōu)越性。最后,定性、定量的對臥式剪切機送料系統(tǒng)翻轉(zhuǎn)機構維修性的要求進行分析,為臥式剪切機翻轉(zhuǎn)機構維修性設計提供依據(jù),利用按故障率和設計特性的加權因子分配方法對剪切機翻轉(zhuǎn)機構進行維修性分配獲得分配結(jié)果,使得系統(tǒng)的維修性能夠合理有效的分配給每個單元,同時針對現(xiàn)階段剪切機系統(tǒng)的維修數(shù)據(jù)缺乏的情況下,利用單元對比預計法來進行維修性預計,該方法為乏燃料后處理剪切機領域開展維修性分配與預計提供了一種方法。
【學位授予單位】：南華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM623
【圖文】：

此實現(xiàn)乏燃料組件這樣的大型件翻轉(zhuǎn) 90°很困安全高效生產(chǎn)開發(fā)出一款安全可靠的重載翻轉(zhuǎn)造等領域翻轉(zhuǎn)機構應用和種類廣泛，翻轉(zhuǎn)機的的變換，翻轉(zhuǎn)機在國外的研究應用也是源遠流相對會成熟一些，在國際上，Bushman、Seve型翻轉(zhuǎn)機設備制造商，其旗下的產(chǎn)品有很多種圓環(huán)結(jié)構翻轉(zhuǎn)機、L 型車體結(jié)構翻轉(zhuǎn)機、頭部司在某次機械國際會展上推出了一種鏈條結(jié)構的工件都能在該翻轉(zhuǎn)設備上翻轉(zhuǎn)變位，這種翻的變位，此變位方式相對較平穩(wěn)，但是此系統(tǒng)]，如下圖 1.1 所示。

圖 1.2 單機座翻轉(zhuǎn)機 圖 1.3 半環(huán)形翻轉(zhuǎn)機Fig.1.2 Stand-up tilting machine Fig.1.3 Half-turnover machine德國大眾汽車在裝配線上使汽車底盤在水平面和豎直面上任意翻轉(zhuǎn)變位采用的是環(huán)形翻轉(zhuǎn)機，當人工對車體進行翻轉(zhuǎn)變位時車體有利于被固定鎖緊，同時工作人員的人身安全也得到保障，工作效率也得到提升。其缺點和上述翻轉(zhuǎn)機類似，承載能力有限等，且造價高昂，適宜清潔的工作環(huán)境[22]，如上圖 1.3所示。澳大利亞 O.D.T 公司采用伺服電機驅(qū)動系統(tǒng)設計了一臺翻轉(zhuǎn)機應用在某鋁錠連鑄生產(chǎn)線上，此方法可以有效降低系統(tǒng)翻轉(zhuǎn)機的沖擊影響，但仍然避免不了承載能力有限、翻轉(zhuǎn)的工件單一且對環(huán)境要求較高等缺點[23]。燕山大學趙永生教研團隊在 2008 年研制出了一款大型重載變位機構[24]。該翻轉(zhuǎn)機具有兩個自由度，如圖 1.4 所示，該設備主要用于大型球冠類的工件進行翻轉(zhuǎn)變位，在定位精度和安全性能上較傳統(tǒng)變位方式有了很大的提高。此外，

圖 1.2 單機座翻轉(zhuǎn)機 圖 1.3 半環(huán)形翻轉(zhuǎn)機Fig.1.2 Stand-up tilting machine Fig.1.3 Half-turnover machine德國大眾汽車在裝配線上使汽車底盤在水平面和豎直面上任意翻轉(zhuǎn)變位采用的是環(huán)形翻轉(zhuǎn)機，當人工對車體進行翻轉(zhuǎn)變位時車體有利于被固定鎖緊，同時工作人員的人身安全也得到保障，工作效率也得到提升。其缺點和上述翻轉(zhuǎn)機類似，承載能力有限等，且造價高昂，適宜清潔的工作環(huán)境[22]，如上圖 1.3所示。澳大利亞 O.D.T 公司采用伺服電機驅(qū)動系統(tǒng)設計了一臺翻轉(zhuǎn)機應用在某鋁錠連鑄生產(chǎn)線上，此方法可以有效降低系統(tǒng)翻轉(zhuǎn)機的沖擊影響，但仍然避免不了承載能力有限、翻轉(zhuǎn)的工件單一且對環(huán)境要求較高等缺點[23]。燕山大學趙永生教研團隊在 2008 年研制出了一款大型重載變位機構[24]。該翻轉(zhuǎn)機具有兩個自由度，如圖 1.4 所示，該設備主要用于大型球冠類的工件進行翻轉(zhuǎn)變位，在定位精度和安全性能上較傳統(tǒng)變位方式有了很大的提高。此外，

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本文編號：2798714