CN104979030A - 一种核燃料组件转运装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于核燃料储存和运输设备的设计，具体涉及一种核燃料组件转运装置。包括连接于反应堆厂房和燃料厂房之间的转运通道，在转运通道内设有贯穿于转运通道的转运轨道，转运轨道上设有用于装载燃料组件的运输小车，所述的转运轨道包括上行轨道和下行轨道，上行轨道设在下行轨道上方，上行轨道两端分别设有用于轨道转换的转下行变轨装置和转上行变轨装置。本发明通过采用双线轨道的设计，提高了核电厂换料期间的工作效率，为提高电厂经济性，降低工作人员职业辐射剂量提供了装备保障。同时，轨道的转换机构采用了非能动的控制技术，不依赖电源，不依托人工或自动信号的控制，提高了设备可靠性。

Description

一种核燃料组件转运装置
技术领域
本发明属于核燃料储存和运输设备的设计，具体涉及一种核燃料组件转运装置。
背景技术
核电工程设计中，必须定期进行核燃料的更换。核电厂换料过程中，首先要将反应堆厂房内的乏燃料组件装入承载器，借助运输小车贯穿狭长的转运通道，进入燃料厂房后卸出乏燃料组件，吊装放置于贮存格架中，再将新燃料从燃料厂房取出，利用燃料转运装置送入反应堆厂房，按照预定的堆芯设计方案放置在指定位置。
在现有的压水堆电站中，燃料转运装置通常采用单线轨道的设计，现场操纵员必须等待燃料转运装置完成整个的往返过程，才能开始新一轮的燃料组件吊装。随着新型核电站设计功率的提高，换料阶段需要更换的燃料组件数量显著增加，换料时间延长，无论是电厂经济性，还是现场操作人员的辐照剂量积累，都面临了新的问题，需要研发更加高效的核燃料组件转运方法和装备。
发明内容
本发明的目的是为了提高核电站换料期间的工作效率，缩短换料时间，提出了一种高效的核燃料组件转运装置。
本发明的技术方案如下：一种核燃料组件转运装置，包括连接于反应堆厂房和燃料厂房之间的转运通道，在转运通道内设有贯穿于转运通道的转运轨道，转运轨道上设有用于装载燃料组件的运输小车，所述的转运轨道包括上行轨道和下行轨道，上行轨道设在下行轨道上方，上行轨道两端分别设有用于轨道转换的转下行变轨装置和转上行变轨装置。
进一步，如上所述的一种核燃料组件转运装置，其中，所述的转运通道水平布置于反应堆厂房和燃料厂房之间，上行轨道与下行轨道位于同一竖直平面。
进一步，如上所述的一种核燃料组件转运装置，其中，所述的转下行变轨装置靠近反应堆厂房，转上行变轨装置靠近燃料厂房。
进一步，如上所述的一种核燃料组件转运装置，其中，运输小车驱动轮为齿轮结构，所述的上行轨道和下行轨道及转上行变轨装置及转下行变轨装置的上表面均铺设与齿轮相配合的齿条。
进一步，如上述的一种核燃料组件转运装置，其中，所述的转下行变轨装置包括与上行轨道固定连接的转下行齿条，所述的转下行齿条向下倾斜设置，位置较低的一端通过转上行铰接盘与转下行齿条悬臂连接，所述的转下行齿条悬臂上设有用于提升转下行齿条悬臂上扬角度的配重臂。
进一步，如上述的一种核燃料组件转运装置，其中，所述的转上行变轨装置包括与上行轨道固定连接的转上行齿条，所述的转上行齿条向下倾斜设置，位置较低的一端通过转上行铰接盘与转上行齿条悬臂连接，所述的转上行齿条悬臂在无负重时自由搭设于下行轨道上。
进一步，如上所述的一种核燃料组件转运装置，还包括应急牵引钢索，所述的应急牵引钢索与运输小车一端连接。
本发明的有益效果如下：本发明通过采用双线轨道的设计，使得串行的换料工艺流程转变为并行的操作工艺，使得分别位于反应堆厂房和燃料厂房的现场操作员可以相互独立的同步开展燃料吊装和装卸操作，提高了核电厂换料期间的工作效率，为提高电厂经济性，降低工作人员职业辐射剂量提供了装备保障。同时，轨道的转换机构采用了非能动的控制技术，不依赖电源，不依托人工或自动信号的控制，提高了设备可靠性。
附图说明
图1为本发明具体实施例中核燃料组件转运装置的结构示意图；
图2为本发明中转运小车转运起始位置时示意图；
图3为本发明中转运小车转运中间位置时示意图；
图4为本发明中转运小车转运完成时位置示意图；
图5为转下行变轨装置结构示意图；
图6为转上行变轨装置结构示意图；
图中：1-转运通道 2-下行轨道 3-运输小车 4-上行轨道 5-转下行变轨装置 6-转上行变轨装置 7-应急牵引钢索 8-转下行齿条悬臂 9-转下行齿条 11-配重臂 12-转上行齿条 13-转上行铰接悬臂 14-转上行铰接盘
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示，为本发明提供的一种核燃料组件转运装置，包括连接于反应堆厂房和燃料厂房之间的转运通道1，在转运通道1内设有贯穿于转运通道的转运轨道，转运轨道上设有用于装载燃料组件的运输小车3，所述的转运轨道包括上行轨道2和下行轨道4，上行轨道2设在下行轨道4上方，优选上行轨道2与下行轨道4位于同一竖直平面。上行轨道2两端分别设有用于轨道转换的转下行变轨装置5和转上行变轨装置6。其中，转运通道1水平布置，具备高压密封和辐射屏蔽功能。采用双线轨道的设计，使得串行的换料工艺流程转变为并行的操作工艺，分别位于反应堆厂房和燃料厂房的现场操作员可以相互独立的同步开展燃料吊装和装卸操作，从而提高了核电厂换料期间的工作效率。
本实施例中，转下行变轨装置5和转上行变轨装置6分别与上行轨道两端连接，仅依靠重力作用即实现轨道转换，完全不依赖电源，其中，转下行变轨装置5靠近反应堆厂房，转上行变轨装置6靠近燃料厂房。用于装载核燃料的运输小车通过变轨装置可往复行驶于上行轨道2和下行轨道4。
优选的，运输小车3驱动轮为齿轮结构，上行轨道4和下行轨道2及转上行变轨装置6及转下行变轨装置5的上表面均铺设与齿轮相配合的齿条，通过齿轮齿条配合实现燃料组件的运输，同时还可实现运输小车3输送过程防滑和精确定位功能。
运输小车3在正常工作条件下，利用电力驱动齿轮转动，通过咬合下行轨道2和上行轨道4完成移动。
如图5所示，转下行变轨装置6包括与上行轨道4固定连接的转下行齿条9，转下行齿条向下倾斜设置，优选的，转下行齿条9的水平倾角10-30度。转下行齿条9的位置较低的一端通过转上行铰接盘10与转下行齿条悬臂8连接。转下行齿条悬臂8与配重臂11相连，配重臂11可以使转下行齿条悬臂8在无负重的情况下，角度稍有上扬，上扬角度范围为0-10度。当运输小车3沿下行轨道2穿过转下行变轨装置6下方时，如图2所示，变轨装置不会妨碍其通行路径。当运输小车3沿上行轨道4驶抵转下行变轨装置6时，如图4所示，在重力作用下，转下行齿条悬臂8发生转动，形成向下的倾斜轨道，从而使得运输小车3顺利抵达下行轨道。
如图6所示，转上行变轨装置5包括与上行轨道4固定连接的转上行齿条12，转上行齿条向下倾斜设置，优选的，转上行齿条12的水平倾角10-30度。转上行齿条12位置较低的一端通过转上行铰接盘14与转上行齿条悬臂13连接，其中转上行齿条悬臂13在无负重的情况下，可以自由搭设于下行轨道2上，形成合适的爬升角度，优选范围为20-40度。如图2所示，当运输小车3驶抵转上行变轨装置准备爬升到上行轨道4时，即可沿此倾斜轨道顺利完成轨道转换。如图4所示，当运输小车3沿下行轨道2向右行驶，准备穿过转上行变轨装置下方时，转上行齿条悬臂13被其推动后发生转动，通道自动打开，变轨装置不会妨碍其通行路径。
采用双线轨道，保证两台运输小车3在上行和下行两条路线上各自行驶时的相互独立性，应用了非能动的先进安全理念，轨道装换装置仅依靠重力即可实现轨道转换，完全不依赖电源，提高了设备可靠性，实现了运输小车3在做往复运动过程中上行和下行路线的自动变换。转上行变轨装置5和转下行变轨装置6与上行轨道4和下行轨道2的齿条之间进行精确的配合，实现运输小车顺畅的运动转换。
此外，还配备了应急牵引钢索7，其中，应急牵引钢索连接运输小车的一端，优选的，平行于轨道与小车运动方向端部连接，在齿轮齿条驱动线系统发生故障时，可以将运输小车尽快拖至指定位置。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种核燃料组件转运装置，包括连接于反应堆厂房和燃料厂房之间的转运通道(1)，在转运通道(1)内设有贯穿于转运通道的转运轨道，转运轨道上设有用于装载燃料组件的运输小车(3)，其特征在于：所述的转运轨道包括上行轨道(2)和下行轨道(4)，上行轨道(2)设在下行轨道(4)上方，上行轨道(2)两端分别设有用于轨道转换的转下行变轨装置(5)和转上行变轨装置(6)。
2.如权利要求1所述的一种核燃料组件转运装置，其特征在于：所述的转运通道(1)水平布置于反应堆厂房和燃料厂房之间，上行轨道(2)与下行轨道(4)位于同一竖直平面。
3.如权利要求1或2所述的一种核燃料组件转运装置，其特征在于：所述的转下行变轨装置(5)靠近反应堆厂房，转上行变轨装置(6)靠近燃料厂房。
4.如权利要求3所述的一种核燃料组件转运装置，其特征在于：运输小车(3)驱动轮为齿轮结构，所述的上行轨道(4)和下行轨道(2)及转上行变轨装置(6)及转下行变轨装置(5)的上表面均铺设与齿轮相配合的齿条。
5.如权利要求4所述的一种核燃料组件转运装置，其特征在于：所述的转下行变轨装置(5)包括与上行轨道(4)固定连接的转下行齿条(9)，所述的转下行齿条(9)向下倾斜设置，位置较低的一端通过转上行铰接盘(10)与转下行齿条悬臂(8)连接，所述的转下行齿条悬臂(8)上设有用于提升转下行齿条悬臂上扬角度的配重臂(11)。
6.如权利要求4所述的一种核燃料组件转运装置，其特征在于：所述的转上行变轨装置(6)包括与上行轨道(4)固定连接的转上行齿条(12)，所述的转上行齿条(12)向下倾斜设置，位置较低的一端通过转上行铰接盘(14)与转上行齿条悬臂(13)连接，所述的转上行齿条悬臂(13)在无负重时自由搭设于下行轨道(2)上。
7.如权利要求1所述的一种核燃料组件转运装置，其特征在于：还包括应急牵引钢索(7)，所述的应急牵引钢索(7)与运输小车一端连接。
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