CN101770825B - 高温气冷堆一体化卸料装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高温气冷堆一体化卸料装置，其包括外壳，位于所述外壳轴向中央的卸料管，以及位于所述外壳内并对称布置于所述卸料管两侧的屏蔽、检测轨板、辊筒、转动盘和固定盘，轨板限位块固定在外壳靠近固定盘一端与检测轨板对应的位置，固定盘在与检测轨板相对应位置加工有出球口，转动盘上加工有取球口，转动盘通过固定盘安装在出球口，轨板定位块、检测轨板和限位压板顺序安装在屏蔽上，所述检测轨板与辊筒之间构成一检测区域。该高温气冷堆一体化卸料装置能够实现检测轨板的设备外安装和碎球检测间隙的调整、燃料元件的碎球分选功能。

Description

高温气冷堆一体化卸料装置

技术领域

本发明涉及反应堆工程设备技术领域，特别是涉及一种高温气冷堆一体化卸料装置。

背景技术

华能山东石岛湾核电厂高温气冷堆核电站示范工程(HTR-PM)，是在由清华大学自主设计、建造和运营的10兆瓦高温气冷实验堆的技术基础上建设的具有我国自主知识产权的20万千瓦高温气冷堆核电站示范工程，是中国第一座高温气冷堆商用示范电站。该工程于2006年2月列入国家中长期科技发展规划(2006-2020)的16个国家科技重大专项之一，是我国建设创新型国家的一项标志性工程。燃料装卸系统是高温气冷堆核电站中影响其经济并关系到反应堆安全性的关键系统之一。一体化卸料装置则是燃料装卸系统实现堆芯卸料和单一化输出的核心装置。

高温气冷堆所用燃料为一种直径60毫米的球形元件，并多次循环进出堆芯。由于循环过程中燃料元件可能因机械碰撞、摩擦等原因出现破损和尺寸减小，需要在堆芯卸料时首先进行碎球分选，将碎球及不能满足尺寸要求的燃料元件排出循环系统之外，从而保证反应堆的安全运行。

关于高温气冷堆堆芯卸料装置，现有技术主要涉及以下几类：

第一类的堆芯燃料元件排出装置，具有一个配置在反应堆排出管下方的燃料球箱以及用于提取燃料元件的转动盘，在排出管的出口部分与孔板之间以及燃料球箱底板之上有一个障壁边缘，一些气体喷嘴在障壁边缘前面通入燃料球箱底部，利用气体喷嘴喷出的气流将待提取的燃料元件吹松并抬起来。而该装置的碎球分选机构为一种螺旋管式的辊筒。

第二类的堆芯燃料元件排出装置主要由具有螺旋输球槽式的辊筒、带盲端的导槽和电机构成，由侧挡板和圆筒组成的出球外套筒，并由套筒支座固定在机械支架底盘上；在侧挡板内侧分别固定圆形内板，辊筒轴穿过侧挡板和圆环内板后，通过两个轴承支撑在机械支架上，在出球外套筒上面固定进球管，带盲端的导槽紧靠出球外套筒上面内侧的进球管位置，出球导管的内孔和带盲端的导槽对准；固定在机械支架上电机的转轴通过连轴节和辊筒轴联接。

第三类的堆芯燃料元件排出装置，进料盘固定在转动主轴上，辊筒端盖固定在进料盘上，辊筒与螺旋齿条通过两套轴承安装在固定筒上，固定筒与后面板固定在一起，后面板固定在地上，检修用燃料挡板位于料箱筒体的下部；步进电机在变速箱内将转动动力传给转动主轴从而驱动进料盘和辊筒与螺旋齿条转动。

在以上三类现有技术的实际应用中发现，轨板的固定以及轨板与辊筒表面之间碎球检测间隙的调整非常困难，需要研究一种新的结构型式，简化轨板的安装和调整。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够实现检测轨板的设备外安装和碎球检测间隙的调整、燃料元件的碎球分选功能的高温气冷堆一体化卸料装置。

为达到上述目的，提供一种依照本发明实施方式的高温气冷堆一体化卸料装置，其包括外壳，位于所述外壳轴向中央的卸料管，以及位于所述外壳内并对称布置于所述卸料管两侧的屏蔽、检测轨板、辊筒、转动盘和固定盘，轨板限位块固定在外壳靠近固定盘一端与检测轨板对应的位置，固定盘在与检测轨板相对应位置加工有出球口，转动盘上加工有取球口，转动盘通过固定盘安装在出球口，轨板定位块、检测轨板和限位压板顺序安装在屏蔽上。

优选地，所述屏蔽上设置有导槽，所述导槽为燕尾槽或T型槽，所述检测轨板通过其端部的燕尾结构或T型结构对应与所述燕尾槽或T型槽相连，实现检测轨板与屏蔽连接，所述检测轨板的上顶面宽度小于所述屏蔽的外径。

优选地，所述辊筒通过平键安装在轴套上，所述屏蔽通过轴承安装在轴套上。

优选地，所述检测轨板与所述屏蔽之间具有轴向辅助面或者轴向辅助槽。

优选地，辊筒螺纹推进条侧壁与辊筒外表面安装有多组扰动块。

优选地，所述检测轨板与卸料管的轴线成一定角度设置，该角度的范围是30°～45°。

优选地，所述外壳的两端固定有端盖并在端盖上连接有减速机。

上述技术方案具有如下优点：通过将碎球分选和单一化输出功能单元沿卸料管对称分布两套，实现堆芯同时双路卸料和100％备用；检测轨板与屏蔽一体安装，检测轨板安装后上顶面宽度小于屏蔽外径，实现检测轨板的设备外安装，有效避免了装置的其他零部件安装带来的安装偏差，便于检测精度的定期装置外检查；检测轨板通过导槽结构安装在屏蔽上，并采用限位压板和轨板定位块辅助定位，便于检测间隙的定位、调整；屏蔽导槽与检测轨板配合结构设计为检测轨板检测精度提供可靠保证；外壳上的轨板限位块为检测轨板在出现卡球时提供足够的辅助径向强度。

附图说明

图1是依据本发明实施例的高温气冷堆一体化卸料装置的结构示意图；

图2是依据本发明实施例的高温气冷堆一体化卸料装置的屏蔽端部剖面图；

图3是依据本发明实施例的高温气冷堆一体化卸料装置的屏蔽的导槽结构(燕尾槽)局部示意图；

图4是依据本发明实施例的高温气冷堆一体化卸料装置的检测轨板结构示意图。

其中，1：电机减速机；2：联轴节；3：转接套；4：第一平键；5：端盖；6：屏蔽；7：限位压板；8：轨板定位块；9：检测轨板；10：辊筒；11：轨板限位块；12：固定盘出球口；13：外壳；14：卸料管；15：第一轴承；16：第二轴承；17：好球漏斗；18：碎球漏斗：19：转动盘取球口；20：转动盘；21：固定盘；22：第二平键；23：扰动块；24：轴套；25：轴；26：燕尾；27：轴向辅助槽；28：轴向辅助面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1-4所示，本发明实施例提供了一种高温气冷堆一体化卸料装置，其主要包括：电机减速机1、联轴节2、转接套3、第一平键4、端盖5、屏蔽6、限位压板7、轨板定位块8、检测轨板9、辊筒10、轨板限位块11、固定盘出球口12、外壳13、卸料管14、第一轴承15、第二轴承16、好球漏斗17、碎球漏斗18、转动盘取球口19、转动盘20、固定盘21、第二平键22、扰动块23、轴套24和轴25。

轨板限位块11焊接在外壳13靠近固定盘21一端与检测轨板9对应位置，外壳13卸料管14焊接，固定盘在与检测轨板9相对应位置加工有出球口，转动盘20通过固定盘21安装限制在外壳13的出球口，转动盘取球口19为转动盘20上加工的孔；辊筒10通过平键22安装在轴套24上，屏蔽6通过轴承15、和轴承16安装在轴套24上；利用屏蔽6上的导槽(燕尾槽26或T型槽)和检测轨板9端部的燕尾或T型结构，轨板定位块8、检测轨板9和限位压板7通过螺栓顺序安装在屏蔽6上，构成屏蔽-检测轨板组件；轴25插入轴套24后利用屏蔽6与外壳13的配合尺寸将屏蔽检-测轨板组件放置于外壳13内，并使检测轨板9与卸料管14的轴线成一定角度；利用螺纹联接轴25与转动盘20，并拧紧轴端螺母；转接套3通过平键4与轴套24联接；通过螺栓将端盖5与外壳13固定后安装电机减速机1，构成一体化卸料装置单侧部分。对称另一侧结构及安装同上。

该发明的碎球分选作用原理为：利用外部电机减速机1提供运转动力，通过联轴节2和转接套3带动轴套24、转动盘20和辊筒10同步旋转；燃料元件进入转动盘取球口19并随之转动到固定盘出球口12时落在辊筒10和检测轨板9构成的检测区域，之后燃料球发生反向旋转并沿辊筒10螺旋前进；经充分转动及分布于辊筒上的扰动块23扰动后，当燃料球或碎球尺寸小于检测轨板9与辊筒10之间预设的间隙大小时，燃料球或碎球穿过该间隙落入碎球漏斗18排出，而大于该检测间隙的燃料球则前进至辊筒10最外端，并通过检测轨板9上的好球出口进入好球漏斗17，进行下一次燃料循环。

该发明由于将检测轨板9安装在屏蔽6之上，且安装后检测轨板9的外径小于外壳13及轨板限位块11的内径，因而可以实现检测轨板9的设备外安装和检测间隙的调整，之后随屏蔽6、辊筒10一起安装进入外壳13。在设备检查维修时，检测轨板9可同屏蔽6一并卸出，便于对检测尺寸精度进行复测和调整。在检测轨板9出现卡球情况时，轨板限位块11可以为检测轨板9提供了辅助的径向刚度。因而该装置特别适用于所用球床式高温气冷堆芯燃料元件的卸出。

由以上实施例可以看出，本发明实施例通过将碎球分选和单一化输出功能单元沿卸料管对称分布两套，实现堆芯同时双路卸料和100％备用；检测轨板与屏蔽一体安装，检测轨板安装后上顶面宽度小于屏蔽外径，实现检测轨板的设备外安装，有效避免了装置的其他零部件安装带来的安装偏差，便于检测精度的定期装置外检查；检测轨板通过导槽结构安装在屏蔽上，并采用限位压板和轨板定位块辅助定位，便于检测间隙的定位、调整；屏蔽导槽与检测轨板配合结构设计为检测轨板检测精度提供可靠保证；外壳上的轨板限位块为检测轨板在出现卡球时提供足够的辅助径向强度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种高温气冷堆一体化卸料装置，其特征在于，该装置包括外壳(13)，位于所述外壳(13)轴向中央的卸料管(14)，以及位于所述外壳(13)内并对称布置于所述卸料管(14)两侧的屏蔽(6)、检测轨板(9)、辊筒(10)、转动盘(20)和固定盘(21)，轨板限位块(11)固定在外壳(13)靠近固定盘(21)一端与检测轨板(9)对应的位置，固定盘(21)在与检测轨板(9)相对应位置设置有出球口，转动盘(20)上加工有取球口(19)，转动盘(20)通过固定盘(21)安装在出球口，轨板定位块(8)、检测轨板(9)和限位压板(7)顺序安装在屏蔽(6)上，所述检测轨板(9)与辊筒(10)之间构成一检测区域。

2.如权利要求1所述的高温气冷堆一体化卸料装置，其特征在于，所述屏蔽(6)上设置有导槽，所述导槽为燕尾槽(26)或T型槽，所述检测轨板(9)通过其端部的燕尾结构或T型结构对应与所述燕尾槽(26)或T型槽相连，实现检测轨板(9)与屏蔽(6)连接，所述检测轨板(9)的上顶面宽度小于所述屏蔽(6)的外径。

3.如权利要求2所述的高温气冷堆一体化卸料装置，其特征在于，所述辊筒(10)通过平键(22)安装在轴套(24)上，所述屏蔽(6)通过轴承(15、16)安装在轴套(24)上。

4.如权利要求3所述的高温气冷堆一体化卸料装置，其特征在于，所述检测轨板(9)与所述屏蔽(6)之间具有轴向辅助面或者轴向辅助槽。

5.如权利要求4所述的高温气冷堆一体化卸料装置，其特征在于，辊筒(10)的螺纹推进条侧壁与辊筒(10)外表面处安装有多组扰动块(23)。

6.如权利要求5所述的高温气冷堆一体化卸料装置，其特征在于，所述检测轨板(9)与卸料管(14)的轴线成一定角度设置，该角度的范围是30°～45°。

7.如权利要求1-6任一项所述的高温气冷堆一体化卸料装置，其特征在于，在所述外壳(13)的两端固定有端盖(5)，并在端盖(5)上连接有电机减速机(1)。

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