CN105161153A - 一种核燃料元件转运装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种核燃料元件转运装置，该装置包括容器壳体(5)，所述容器壳体(5)内设有伸缩旋转机构以及控制该伸缩旋转机构伸出容器壳体的转门机构；所述伸缩旋转机构包括旋转管(6)以及设置在所述旋转管(6)内的伸缩管(9)；所述旋转管(6)尾端与设置在容器壳体尾端法兰(17)内的转动轮(21)连接，所述伸缩管(9)首端设有导向轮，尾端设有推杆(8)，该推杆(8)穿过转动轮(21)与伸缩管(9)连接；所述转门机构包括转门座以及设置在转门座内的转门(14)。该转运装置利用机械结构实现水平旋转、垂直旋转和直线伸缩等动作，在具备屏蔽功能的基础上，实现元件的接收、运输与卸载的功能；结构简单，性能可靠。

Description

一种核燃料元件转运装置
技术领域
本发明属于转运装置设计领域，具体涉及一种核燃料元件转运装置，该装置用于核燃料元件厂内安全接收和转运。
背景技术
热室是一种具有很厚屏蔽层并装配主从机械手等远距离操作设备的实验室，是用于研究高强度放射性物质的实验室，它和周围环境是隔绝的。
根据工艺要求，核燃料元件需要在热室之间进行转运，而热室可能不在同一个地点，这就需要一种容器可以从热室A接收核燃料元件，然后在厂内通过交通工具运输到热室B并完成核燃料元件的卸载。
针对核燃料元件的转运过程，需要转运装置具备一定防护厚度，可以有效屏蔽γ射线；该装置还应具备伸缩功能可以实现伸入热室的动作；具备翻转功能可以实现核燃料元件的卸载；由于所有操作都在装置外部完成，操作人员无法看到装置内部部件的运动过程，这就要求该装置具有各种运动的限位功能，以保证操作人员的“摸黑”操作。本发明正是针对这一系列要求，提出的一种可以实现核燃料元件厂内转运的装置。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种核燃料元件转运装置，具有水平旋转、垂直旋转以及直线伸缩的动作，在屏蔽的基础上，实现了元件的接收、运输和卸载功能；保证操作的准确性和安全性。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：提供一种核燃料元件转运装置，包括容器壳体，所述容器壳体内设有伸缩旋转机构以及控制该伸缩旋转机构伸出容器壳体的转门机构；所述伸缩旋转机构包括旋转管以及设置在所述旋转管内的伸缩管；所述旋转管尾端与设置在容器壳体尾端法兰内的转动轮连接，所述伸缩管首端设有导向轮，尾端设有推杆，该推杆从转动轮中穿出；所述转门机构包括转门座以及设置在转门座内的转门。
进一步，所述转门座包括转门前座和转门后座，所述转门前座和转门后座形成一体结构，所述转门座内设有用于放置转门的通孔，所述转门座的侧壁上设有用以控制转门启闭的转动轴。
进一步，所述转门座上还设有用于控制转门旋转角度的钢球定位器。
进一步，所述转动轮上设有手摇把，转动轮通过手摇把转动。
进一步，所述容器壳体尾端法兰的外表面设有半圆形凹槽；所述手摇把上设有条形槽；一根弹簧销穿过条形槽，其端部卡入法兰上的半圆形凹槽内。
进一步，所述手摇把上设有用于限制推杆伸缩运动的卡板，该卡板通过锁紧螺钉锁紧定位。
进一步，所述容器壳体内以及转门机构内均罐有屏蔽材料。
本发明的有益技术效果在于：
(1)本发明的转运装置，因设有伸缩机构，在接收和卸载核燃料元件时，将伸缩机构伸入热室的内部，便于核燃料元件的取放；
(2)本发明的转运装置，因设有旋转机构，在卸载时，利用容器壳体尾端法兰的外表面上的弧形槽准确定位,实现伸缩管旋转180度，方便卸载；
(3)本发明的转运装置，因设有转门机构，在取放核燃料元件时，打开转门机构；在核燃料元件运送过程中，关闭转门机构，便于安全运输；
(4)本发明的转运装置，因在转门座上设有钢球定位器，该钢球定位器与转门上的弧形槽限制了专用扳手的旋转角度，保证了操作的准确性和安全性。
附图说明
图1为本发明提供的转运装置结构剖视图；
图2为本发明提供的转运装置轴测图(非工作状态)；
图3为本发明提供的转动机构剖视图(关门状态)；
图4为本发明提供的转动机构剖视图(开门状态)；
图5为本发明提供的旋转伸缩机构轴测图一；
图6为本发明提供的旋转伸缩机构轴测图二；
图7为本发明提供的转运装置工作状态图一；
图8为本发明提供的转运装置后视图一；
图9为本发明提供的转运装置工作状态图二；
图10为本发明提供的转运装置后视图二。
图中：1.端盖；2.转门机构；3.塞子；4.吊装板；5.容器壳体；6.旋转管；7.手摇把；8.推杆；9.伸缩管；10.转门前座；11.转动轴；12.转门后座；13.专用扳手；14.转门；15.钢球定位器；16.卡板；17.法兰；18.手柄；19.弹簧销；20.锁紧螺钉；21.转动轮；22.槽口
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
如图1、2所示，是本发明核燃料元件转运装置的结构示意图。该装置包括容器壳体5、设置在容器壳体5内的伸缩机构、旋转机构以及转门机构2。
容器壳体5为筒式结构，内部罐铅，以起到屏蔽作用。容器壳体5包括大径部分和小径部分，其大经部分的端部通过端盖1密封，小径部分的端部通过法兰17密封。
旋转机构包括旋转管6、转动轮21以及手摇把7。旋转管6通过销子与转动轮21一端连接，手摇把7通过键与转动轮21另一端连接，转动轮21可转动的穿设在容器壳体5的法兰17内。
伸缩机构包括伸缩管9、设置在伸缩管9前端的前导向轮以及设置在伸缩管9尾端的推杆8。伸缩管9设置在旋转管6内，其推杆8从转动轮21内穿出。伸缩管9的前端开有盛放核燃料元件的槽口22。推动推杆，利用导向轮实现伸缩管的伸出与收回动作，从而用于核燃料元件的接收与输送。
由此，通过手摇把7的转动实现旋转管的转动，通过摩擦力，旋转管能够带动伸缩管一起旋转，从而实现核燃料元件的接收和卸料动作。
如图3、4所示，转门机构2包括转门座和设置转门座内的转门14。转门座包括转门前座10和转门后座12。转门前座10和转门后座12形成一体结构，转门座内部设有通孔，转门14设置在该通孔内。转门座上设有转动轴11，该转动轴11与转门14连接，转动轴11可通过专用扳手13对转门14进行开启或关闭，在转门无需启闭时，转动轴11的上端用塞子3密封。转门前座10上还设有钢球定位器15，该钢球定位器15与转门两侧的弧形槽结构配合，用于限制转门14的旋转角度。转门机构2中灌满铅锑合金，用以屏蔽γ射线。
由此，在端盖1打开的情况下，通过操作专用扳手13，可实现转门的旋转，从而完成转门的开启、闭合，实现元件的接收与封存。
如图5-10所示，容器壳体5尾端法兰17的外表面上设有半圆形凹槽，手摇把7上设有条形槽；一根弹簧销19穿过条形槽，其端部卡入法兰的半圆形凹槽内。这样，旋转手摇把7带动旋转管6转动，旋转管6带动伸缩管9转动，实现180度旋转，最终实现核燃料元件的卸载。
另外，手摇把7上设有用于限制推杆8运动的卡板16，该卡板16可通过锁紧螺钉20锁紧。由此，卡板16和锁紧螺钉20能够限制了推杆8的伸缩运动。
容器壳体上设有吊装板4，便于吊车的起吊。容器壳体5的下部设有支撑结构，便于该装置利用拖车等交通工具实现核燃料元件在厂内的运输。
本装置进行核燃料元件转运操作时，先用拖车将转运装置运至工作位置，将端盖1取下，转运装置贴近目标热室接口，取下塞子3并换上专用扳手13，操作人员旋转专用扳手13将转门14打开，钢球定位器15以及转门14上的弧形槽限制了专用扳手13的旋转角度。推动推杆8将伸缩管9推入热室中，推杆的长度由热室内操作位置来决定，运动到位后，放下卡板16并拧紧锁紧螺钉20以限制伸缩运动，待核燃料元件放入伸缩管9的槽口中后，松开锁紧螺钉20，提起卡板16，将伸缩管9拉回容器壳体5内，旋转专用扳手13将转门14关闭，并装上塞子3以及端盖1，完成接收工作。
在卸载核燃料元件时，操作步骤同接收过程，只是在伸缩管9进入热室并限位后，操作人员还需要利用手摇把上的手柄18旋转手摇把7，手摇把7带动旋转管6，旋转管6带动伸缩管9实现180度旋转，最终实现核燃料元件的卸载，弹簧销19、法兰17上的弧形槽保证了手摇把180度限位。图7、8、9、10展示了转运装置的不同工作状态。
本发明的核燃料转运装置并不限于上述具体实施方式，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。

Claims (7)

1.一种核燃料元件转运装置，包括容器壳体(5)，其特征是：所述容器壳体(5)内设有伸缩旋转机构以及控制该伸缩旋转机构伸出容器壳体的转门机构；所述伸缩旋转机构包括旋转管(6)以及设置在所述旋转管(6)内的伸缩管(9)；所述旋转管(6)尾端与设置在容器壳体尾端法兰(17)内的转动轮(21)连接，所述伸缩管(9)首端设有导向轮，尾端设有推杆(8)，该推杆(8)从转动轮(21)中穿出；所述转门机构包括转门座以及设置在转门座内的转门(14)。
2.如权利要求1所述的一种核燃料元件转运装置，其特征是：所述转门座包括转门前座(10)和转门后座(12)，所述转门前座(10)和转门后座(12)形成一体结构，所述转门座内设有用于放置转门的通孔，所述转门座的侧壁上设有用以控制转门(14)启闭的转动轴(11)。
3.如权利要求2所述的一种核燃料元件转运装置，其特征是：所述转门座上还设有用于控制转门(14)旋转角度的钢球定位器(15)。
4.如权利要求1-3任一项所述的一种核燃料元件转运装置，其特征是：所述转动轮(21)上设有手摇把(7)，转动轮(21)通过手摇把(7)转动。
5.如权利要求4所述的一种核燃料元件转运装置，其特征是：所述容器壳体尾端法兰(17)的外表面设有半圆形凹槽；所述手摇把(7)上设有条形槽；一根弹簧销(19)穿过条形槽，其端部卡入法兰上的半圆形凹槽内。
6.如权利要求5所述的一种核燃料元件转运装置，其特征是：所述手摇把(7)上设有用于限制推杆(8)伸缩运动的卡板(16)，该卡板(16)通过锁紧螺钉(20)锁紧定位。
7.如权利要求6所述的一种核燃料元件转运装置，其特征是：所述容器壳体(5)内以及转门机构内均罐有屏蔽材料。
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