CN105645318A - 一种用于快堆的直拉式装卸料提升机 - Google Patents

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Abstract

本发明属于反应堆技术领域，公开了一种用于快堆的直拉式装卸料提升机。该提升机竖直固定于堆容器的接管上，其包括驱动机构、主轴导向管、固定塞、旋转塞、传动轴、导轨、上滑架、下滑架、拉杆、吊桶、连杆及螺杆；驱动机构带动上滑架、下滑架、螺杆、拉杆以实现吊桶的平移、旋转和上下移动。该提升机具有安装、拆卸简单，所需专用工具种类少，维修周期短且能够优化转运室布置的优点。

Description

一种用于快堆的直拉式装卸料提升机
技术领域
本发明属于反应堆技术领域，具体涉及一种用于快堆的直拉式装卸料提升机。
背景技术
提升机是快堆中用于运输组件的一种设备，它主要用来实现两方面的功能：一是在反应堆换料时，将乏的堆芯组件从反应堆堆芯移动到转运室转运机的换料操作区域，或将新的组件运送到反应堆中换料机的操作区域。二是任何工况下对工作人员进行生物和热屏蔽，并实现一回路对外部介质的隔离，这主要体现在两个方面：一是提升机安装在堆容器接管上，将堆容器内部和外界隔离开来，可以防止堆容器中的钠蒸汽和钠气溶胶从堆容器接管中溢出；二是提升机的塞盖内部填充有钢块和石墨，可以屏蔽堆容器内部的放射性元素。目前，在中国实验快堆和俄罗斯的BN600、BN800快堆中均采用了倾斜式提升机，这种提升机与竖直方向成一定夹角，倾斜安装在堆容器锥顶盖的接管上。倾斜式提升机动作简单，通过组件吊桶的往复运动实现了组件在堆容器内径方向和高度方向上的转移。倾斜式提升机在BN350和BN600反应堆上积累了良好的使用经验，但也存在以下问题：1、倾斜式提升机由于安装时与竖直方向呈一定夹角，为满足定位要求需在提升机上端、中部及下端均固定，由于是在放射性环境下操作其安装、拆卸十分困难，而且需要三套专用工具，特别是在反应堆运行之后，拆出及维修更加困难；2、倾斜式提升机需配备空间更大的转运室，占用堆容器上较大的空间，影响一回路主泵、中间热交换器等设备的布置；3、倾斜式结构造成所需转运机的旋转半径增大，气闸、转运室等设备布置复杂。
发明内容
(一)发明目的
根据现有技术所存在的问题，本发明提供了一种安装、拆卸简单，所需专用工具种类少，维修周期短且能够优化转运室布置的直拉式提升机。
(二)技术方案
为了解决现有技术所存在的问题，本发明提供的技术方案如下：
一种用于快堆的直拉式装卸料提升机，该提升机竖直固定于堆容器的接管上，其包括驱动机构、主轴导向管、固定塞、旋转塞、传动轴、导轨、上滑架、下滑架、拉杆、吊桶、连杆及螺杆；其中上滑架和下滑架套在导轨上且上滑架和拉杆连接；
所述驱动机构包括提升驱动机构、旋转驱动机构及平移驱动机构，其中提升驱动机构位于整个提升机的顶部，该提升驱动机构带动下方的上滑架和下滑架沿着导轨上下移动从而用于实现吊桶的上下移动；平移驱动机构设置在提升驱动机构的下方，固定于旋转塞上，其控制传动轴和螺杆实现吊桶的平移；旋转驱动机构设置在平移驱动机构的下方，固定于固定塞上，其带动旋转塞旋转；
所述主轴导向管位于提升驱动机构的下方，其内部安装有链条，提升驱动机构带动链轮和主轴导向管内放置的链条运动进而带动拉杆上下移动，拉杆带动上滑架，上滑架通过连杆带动下滑架，从而实现吊桶的提升和下降；
所述固定塞固定连接于堆容器的接管上；所述旋转塞安装在固定塞上，且旋转塞与固定塞之间密封；
所述导轨上端安装于旋转塞上，上滑架和下滑架安装在导轨上并可沿导轨移动；所述上滑架和下滑架通过连杆与吊桶连接；
所述传动轴的上端安装于平移驱动机构的传动装置上；平移驱动机构通过电机和减速器带动传动轴旋转，从而带动螺杆旋转；其中传动轴通过滑键与螺杆连接，传动轴旋转时，转矩是通过滑键的侧面传递给螺杆，使螺杆沿传动轴上下滑动；螺杆分为上段螺杆和下段螺杆，上段螺杆和下段螺杆分别与上滑架和下滑架上安装的旋向相反的螺母旋合，上段螺杆和下段螺杆的旋向相反，螺杆转动改变上滑架和下滑架之间的距离，从而驱动连杆带动吊桶的平移伸缩；吊桶平移时，标高保持不变，吊桶的上表面在一个平面上移动，便于定位到工作位置。
优选地，所述固定塞通过法兰连接和垫片密封固定在堆容器接管上。
优选地，所述旋转塞与固定塞之间密封，是使用锡铋合金与固定塞之间密封，防止钠蒸汽和钠气溶胶溢出。
优选地，所述导轨上端通过螺栓固定在旋转塞上，下端设计成自由的，以适应堆容器接管的热位移。
(三)有益效果
用于反应堆的提升机，在设计和使用过程中非常重要的两点是：1)其拆卸是在放射性环境下操作的，因此拆卸的难度及占用时间决定着操作人员所受剂量的多少。2)反应堆尤其是快堆，其堆内空间紧凑，若安装提升机及转运室所需空间较大，则会影响一回路主泵、中间热交换器等设备的布置。本发明提供的直拉式提升机则能满足以上两点：一方面，直立式提升机只需将固定塞与堆容器接管通过法兰连接，安装拆卸简单且所需专用工具少，极大地节省了时间和工作量，减少了操作人员所受剂量。另一方面，提升机竖直地安装于堆容器上，所占空间相较于倾斜式提升机较小，且提升机采用直拉式结构，转运机的旋转半径可以缩小，因而所需的转运室的空间也可以减小，为一回路泵和中间热交换器等反应堆上的大设备提供了更大的布置空间。
附图说明
图1是本申请提供的直拉式提升机结构示意图；其中1是提升驱动机构；2是主轴导向管；3是平移驱动机构；4是旋转驱动机构；5是旋转塞；6是固定塞；7是导轨；8是拉杆；9是传动轴；10是吊桶；11是上滑架；12是连杆；13是螺杆；14是下滑架。
具体实施方式
下面将结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步阐述。
一种用于快堆的直拉式装卸料提升机，该提升机竖直固定于堆容器的接管上，其包括驱动机构、主轴导向管2、固定塞6、旋转塞5、传动轴9、导轨7、上滑架11、下滑架14、拉杆8、吊桶10、连杆12及螺杆13；其中上滑架11和下滑架14套在导轨7上且上滑架11和拉杆8连接；
所述驱动机构包括提升驱动机构1、旋转驱动机构4及平移驱动机构3，其中提升驱动机构1位于整个提升机的顶部，该提升驱动机构带动下方的上滑架11和下滑架14沿着导轨7上下移动从而用于实现吊桶10的上下移动；平移驱动机构3设置在提升驱动机构1的下方，固定于旋转塞5上，其控制传动轴9和螺杆13实现吊桶10的平移；旋转驱动机构4位于平移驱动机构3的下方，固定于固定塞6上，其带动旋转塞5旋转，旋转塞5可带动吊桶10做180°旋转；
所述主轴导向管3位于提升驱动机构1的下方，其内部安装有链条，提升驱动机构1带动链轮和主轴导向管2内放置的链条运动进而带动上滑架11和下滑架14上下移动，从而实现吊桶10的提升和下降；其中提升驱动机构1是通过带动链轮和主轴导向管2内放置的链条运动进而带动拉杆8上下移动，拉杆8带动上滑架11，上滑架11通过连杆12带动下滑架14，从而实现吊桶10的提升和下降；
所述固定塞6位于旋转塞5下方，其通过法兰连接和铜垫密封固定于堆容器的接管上；所述旋转塞5安装在固定塞6上，且旋转塞5与固定塞6之间使用锡铋合金密封，防止钠蒸汽和钠气溶胶溢出；
所述导轨7上端通过螺栓安装于旋转塞5上，下端设计成自由的，以适应堆容器接管的热位移。上滑架11和下滑架14安装在导轨7上并可沿导轨7移动；所述上滑架11和下滑架14通过连杆12与吊桶10连接；
所述传动轴9的上端安装于平移驱动机构3的传动装置上；平移驱动机构3通过电机和减速器带动传动轴9旋转，从而带动螺杆13旋转；传动轴9通过滑键与螺杆13连接，传动轴9旋转时，转矩是通过滑键的侧面传递给螺杆13，使螺杆13沿传动轴9上下滑动；螺杆13分为上段螺杆和下段螺杆，上段螺杆和下段螺杆分别与上滑架11和下滑架14上安装的旋向相反的螺母旋合，上段螺杆和下段螺杆的旋向相反，螺杆13转动时从而改变上滑架11和下滑架14之间的距离，从而驱动连杆12带动吊桶10的平移伸缩；连杆机构伸缩时，标高保持不变，使吊桶10的上表面在一个平面上移动，便于定位到工作位置。
利用本申请提供的直拉式提升机进行装卸料是通过以下步骤操作的：
初始状态时，提升机吊桶处于上部工作位置的收回状态。
开始工作后，平移驱动机构驱动提升机吊桶伸出，接收转运机送过来的新组件，然后吊桶收回、下降、旋转180度、伸出吊桶，待换料机将提升机吊桶里的新组件放入堆芯，并将乏组件放入提升机吊桶后，提升机吊桶收回、提升、旋转180度、伸出吊桶，等待转运机将组件取出。转运机将乏组件从吊桶取出后，将新组件放入吊桶，提升机再将吊桶收回、下降、旋转180度、伸出吊桶，此循环操作。

Claims (4)

1.一种用于快堆的直拉式装卸料提升机，其特征在于，该提升机竖直固定于堆容器的接管上，其包括驱动机构、主轴导向管、固定塞、旋转塞、传动轴、导轨、上滑架、下滑架、拉杆、吊桶、连杆及螺杆，其中上滑架和下滑架套在导轨上且上滑架和拉杆连接；
所述驱动机构包括提升驱动机构、旋转驱动机构及平移驱动机构，其中提升驱动机构位于整个提升机的顶部，该提升驱动机构带动下方的上滑架和下滑架沿着导轨上下移动从而用于实现吊桶的上下移动；平移驱动机构设置在提升驱动机构的下方，固定于旋转塞上，其控制传动轴和螺杆实现吊桶的平移；旋转驱动机构设置在平移驱动机构的下方，固定于固定塞上，其带动旋转塞旋转；
所述主轴导向管位于提升驱动机构的下方，其内部安装有链条，提升驱动机构带动链轮和主轴导向管内放置的链条运动进而带动拉杆上下移动，拉杆带动上滑架，上滑架通过连杆带动下滑架，从而实现吊桶的提升和下降；
所述固定塞固定连接于堆容器的接管上；所述旋转塞安装在固定塞上，且旋转塞与固定塞之间密封；
所述导轨上端安装于旋转塞上，上滑架和下滑架安装在导轨上，并可沿导轨移动；所述上滑架和下滑架通过连杆与吊桶连接；
所述传动轴的上端安装于平移驱动机构的传动装置上；平移驱动机构通过电机和减速器带动传动轴旋转，从而带动螺杆旋转；其中传动轴通过滑键与螺杆连接，传动轴旋转时，转矩是通过滑键的侧面传递给螺杆，使螺杆沿传动轴上下滑动；螺杆分为上段螺杆和下段螺杆，上段螺杆和下段螺杆分别与上滑架和下滑架上安装的旋向相反的螺母旋合，上段螺杆和下段螺杆的旋向相反，螺杆转动改变上滑架和下滑架之间的距离，从而驱动连杆带动吊桶的平移伸缩；吊桶平移时，标高保持不变，吊桶的上表面在一个平面上移动，便于定位到工作位置。
2.根据权利要求1所述的一种用于快堆的直拉式装卸料提升机，其特征在于，所述固定塞通过法兰连接和垫片密封固定在堆容器接管上。
3.根据权利要求1所述的一种用于快堆的直拉式装卸料提升机，其特征在于，所述旋转塞与固定塞之间密封，是使用锡铋合金与固定塞之间密封，防止钠蒸汽和钠气溶胶溢出。
4.根据权利要求1所述的一种用于快堆的直拉式装卸料提升机，其特征在于，所述导轨上端通过螺栓固定在旋转塞上，下端设计成自由的，以适应堆容器接管的热位移。
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