CN113522744B - 一种球形核燃料颗粒的多级振动式形状分选装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种球形核燃料颗粒的多级振动式形状分选装置，包括进料机构包括一级进料机构和二级进料机构；振动传输机构包括一级振动台和二级振动台；倾斜角调节器包括一级倾斜角调节器和二级倾斜角调节器，接料盒包括设置在所述一级振动台出料侧、并与所述一级振动台的振动台面相连通的一级合格料接料盒、一级废料接料盒和级间颗粒传送接料盒；所述接料盒还包括设置在所述二级振动台出料侧、并与所述二级振动台的振动台面相连通的二级合格料接料盒和二级废料接料盒；级间颗粒输运管，所述级间颗粒输运管的一端与所述级间颗粒传送接料盒相连通，其另一端与所述二级进料机构相连通。从而解决了颗粒筛选精度低、设备振动均匀性差的技术问题。

Description

一种球形核燃料颗粒的多级振动式形状分选装置

技术领域

本发明涉及核燃料颗粒分选技术领域，尤其涉及一种球形核燃料颗粒的多级振动式形状分选装置。

背景技术

在核反应领域中，球床式高温气冷堆所使用的球形燃料元件，其结构为球形的陶瓷包覆颗粒(TRISO)弥散在燃料区的石墨基体中。球形燃料元件是高温气冷堆核电站的固有安全性的重要保障，其所使用的TRISO型包覆燃料颗粒是正常运行乃至事故状态下阻挡裂变产物对外释放的首道屏障。包覆燃料颗粒由球形核燃料UO2核芯、疏松热解碳层、内致密热解炭层、碳化硅层和外致密热解炭层组成。将包覆燃料颗粒表面再黏上一层石墨粉后成为穿衣颗粒，最终由穿衣颗粒和石墨粉混合压制成球形燃料元件。上述球形核燃料UO2核芯(0.5mm)、TRISO型包覆燃料颗粒(0.92mm)、穿衣颗粒(1.2mm)按核物理计算均有明确的球形度要求，但在实际制备过程中不可避免的会有不符合球形度要求的颗粒出现。

目前一些用于毫米级颗粒精选的设备采用振动台方式，但是颗粒进料量受限于台面大小，单级台面颗粒碰撞厉害，如果台面扩大，单点振动无法满足振动台负荷，需要多个振荡器一起工作，其振动均匀性较差；同时，长时间运行，多台振荡器的磨损也难以保证完全一致性，设备持续使用会影响分选精度。面对高温气冷堆的未来发展趋势，颗粒生产走向规模化，量大同时要求分选精度高，迫切需要一套适应生产要求的高效、可连续运行的颗粒球形度优选设备。

发明内容

本发明的目的是通过一种球形核燃料颗粒的多级振动式形度分选装置，以至少部分解决颗粒筛选精度低、设备振动均匀性差的技术问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

一种球形核燃料颗粒的多级振动式形状分选装置，包括：

进料机构，所述进料机构包括一级进料机构和二级进料机构；

振动传输机构，所述振动传输机构包括一级振动台和二级振动台；待筛选颗粒通过所述一级进料机构传输至所述一级振动台的振动台面上，经所述一级振动台筛选后的待筛选颗粒通过所述二级进料机构传输至所述二级振动台的振动台面上；

倾斜角调节器，所述倾斜角调节器包括一级倾斜角调节器和二级倾斜角调节器，所述一级倾斜角调节器安装于所述一级振动台的至少一侧边，以调整所述一级振动台相对于水平面的倾斜角度；所述二级倾斜角调节器安装于所述二级振动台的至少一侧边，以调整所述二级振动台相对于水平面的倾斜角度；

接料盒，所述接料盒包括设置在所述一级振动台出料侧、并与所述一级振动台的振动台面相连通的一级合格料接料盒、一级废料接料盒和级间颗粒传送接料盒；所述接料盒还包括设置在所述二级振动台出料侧、并与所述二级振动台的振动台面相连通的二级合格料接料盒和二级废料接料盒；

级间颗粒输运管，所述级间颗粒输运管的一端与所述级间颗粒传送接料盒相连通，其另一端与所述二级进料机构相连通。

进一步地，所述一级进料机构包括：

储料斗，所述储料斗内盛放有所述待筛选颗粒；

一级振动进料器，所述一级振动进料器的进料口与所述储料斗的料斗嘴相连通；

一级进料分散口，所述一级振动进料器的出料口与所述一级进料分散口相连通，待筛选颗粒通过所述一级进料分散口传输至所述一级振动台的振动台面上。

进一步地，所述二级进料机构包括：

二级振动进料器，所述二级振动进料器的进料口与所述级间颗粒传送接料盒相连通；

二级进料分散口，所述二级振动进料器的出料口与所述二级进料分散口相连通，待筛选颗粒通过所述二进料分散口传输至所述二级振动台的振动台面上。

进一步地，所述一级振动进料器和所述二级振动进料器均为槽道式进料器，所述槽道式进料器包括：

槽型通道，所述槽型通道的进料口与所述储料斗或级间颗粒传送接料盒相连通，所述槽型通道的出料口与相应的进料分散口相连通；

振动器，所述振动器与所述槽型通道传动连接，并根据所述主控单元的指令调整所述振动器的振幅和振动频率。

进一步地，所述槽型通道的进料端通过调节螺丝可转动地安装于所述储料斗或级间颗粒传送接料盒的底部。

进一步地，所述振动传输机构的两端分别安装于所述倾斜角调节器上，并在所述倾斜角调节器的驱动下相对于水平面前后倾斜第一预设角度和/或左右倾斜第二预设角度。

进一步地，所述第一预设角度为和±10°，且/或，所述第二预设角度0-20°。

进一步地，所述倾斜角调节器包括螺纹调节结构和万向轮结构。

进一步地，还包括：

支撑台架，所述进料机构、所述振动传输机构、所述倾斜角调节器和所述接料盒均安装于所述支撑台架上。

进一步地，还包括：

减振支座，所述减振支座安装于所述支撑台架的底部，且所述减振支座为高度可调结构。

本发明所提供的球形核燃料颗粒的多级振动式形状分选装置，包括进料机构，所述进料机构包括一级进料机构和二级进料机构；振动传输机构，所述振动传输机构包括一级振动台和二级振动台；待筛选颗粒通过所述一级进料机构传输至所述一级振动台的振动台面上，经所述一级振动台筛选后的待筛选颗粒通过所述二级进料机构传输至所述二级振动台的振动台面上；倾斜角调节器，所述倾斜角调节器包括一级倾斜角调节器和二级倾斜角调节器，所述一级倾斜角调节器安装于所述一级振动台的至少一侧边，以调整所述一级振动台相对于水平面的倾斜角度；所述二级倾斜角调节器安装于所述二级振动台的至少一侧边，以调整所述二级振动台相对于水平面的倾斜角度；接料盒，所述接料盒包括设置在所述一级振动台出料侧、并与所述一级振动台的振动台面相连通的一级合格料接料盒、一级废料接料盒和级间颗粒传送接料盒；所述接料盒还包括设置在所述二级振动台出料侧、并与所述二级振动台的振动台面相连通的二级合格料接料盒和二级废料接料盒；级间颗粒输运管，所述级间颗粒输运管的一端与所述级间颗粒传送接料盒相连通，其另一端与所述二级进料机构相连通。

在工作过程中，首先将待筛选颗粒置于一级进料机构之内，然后通过一级进料机构将待筛选颗粒均匀地分散在一级振动台的振动台面上，由于一级振动台相对于水平面的角度可调，根据进料情况和颗粒的筛选规格，可将一级振动台的倾斜度调整至适当的角度。通过一级振动台的台面振动，球形度符合要求的颗粒会沿倾斜台面的方向(即Y轴方向)不断滚落，同时由于振动和颗粒碰撞作用，球形度不符合要求的颗粒和一部分球形度符合要求的颗粒会跟随台面，向X轴方向移动，进入级间颗粒传送接料盒，然后通过级间颗粒输运管运输到二级进料机构，将颗粒均匀地分散在二级进料机构的扁平嘴式进料分散口上，确保进料初速度接近于零，同时需要级间颗粒传送接料盒无明显滞料，通过二级振动台的台面振动，球形度符合要求的颗粒会沿倾斜台面的方向(即Y轴方向)不断滚落，同时由于振动作用，球形度不符合要求的颗粒会跟随台面，向X轴方向移动。合格及不合格的颗粒会分别进入到收集颗粒的接料盒中，从而将颗粒区分开来。

这样，通过设置两级筛选结构，使得颗粒球形度筛选的精确度得以显著提高，且在结构上具有很高的强度及稳定性，结构紧凑，一级振动台和二级振动台之间通过级间颗粒输运管直接连通，结构简洁。相比于现有的单级振动台，由于振动台面分级设置，使得单个台面得以缩小，级间物料为封闭输运模式，经过协同设计振选参数之后的粗选得到的二次精选的量也大大减少。并且可以精确控制进料速度，实现“一级粗选”+“二级精选”有机结合，在大大提高进料效率的同时，充分保证分选最终分选精度，充分考虑优选过程涉及的各种因素，该多级振动优选台能在长时间的运行过程中，稳定高效地完成颗粒特别是球形核燃料颗粒的振动优选。从而解决了颗粒筛选精度低、设备振动均匀性差的技术问题。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明所提供的多级振动式形状分选装置一种具体实施方式的结构示意图；

图2为图1所示多级振动式形状分选装置中槽型通道的局部放大图；

图3为图1所示多级振动式形状分选装置的局部机构的结构示意图。

附图标记如下：

100-一级振动台200-二级振动台

1：储料斗；2：一级进料机构；3：支撑台架；

4：一级合格料接料盒；5：一级废料接料盒；

6：级间颗粒传送接料盒；7：二级合格料接料盒；8：减振支座；

9：二级废料接料盒；10：一级倾斜角调节器；11：二级倾斜角调节器；

12：级间颗粒输运管；13：二级进料机构；

13-1：槽道给料器V型槽区；13-2：圆弧弯管区；

13-3：扁平式分散口

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明所提供的多级振动式形状分选装置用于球形核燃料颗粒的分选，对于球形核燃料这种特殊结构的燃料，无法将普通民用工业领域中的分选设备转用，两者由于领域相差过大，所要实现的精度要求、抗振要求等均相去甚远，也无法互相借鉴，因此需要专用于球形核燃料颗粒的分选设备，以实现球形核燃料颗粒的批量、精准、高效分选。

如图1和图2所示，在一种具体实施方式中，本发明所提供的多级振动式形状分选装置包括进料机构、振动传输机构、倾斜角调节器、接料盒和级间颗粒输运管12，所述级间颗粒输运管12的一端与所述级间颗粒传送接料盒6相连通，其另一端与所述二级进料机构13相连通；级间颗粒输运管12通过重力自然输运颗粒，管径自上而下逐渐增加，以避免发生管内积料。

其中，进料机构为存储和进料的装置，用于将待筛选颗粒传输至相应的振动台的台面上，以便后续在振动台的驱动下运动以实现筛选。所述进料机构包括一级进料机构2和二级进料机构13，其中一级进料机构2为一级振动台进料，二级进料机构13为二级振动台进料。

振动传输机构为装置的主要部分，用于待筛选颗粒的震动和传输，该振动传输机构包括振动台和设置在振动台下方的振动器，待筛选颗粒通过相应进料机构传输至相应振动台的台面上。为了实现二级筛选，振动传输机构包括一级振动台和二级振动台，一级振动台包括一级振动台面和驱动其运动的一级振动器，二级振动台包括二级振动台面和驱动其运动的二级振动器；待筛选颗粒通过所述一级进料机构2传输至所述一级振动台的振动台面上，经所述一级振动台筛选后的待筛选颗粒通过所述二级进料机构13传输至所述二级振动台的振动台面上。

与上述两级振动台相匹配的，倾斜角调节器包括一级倾斜角调节器10和二级倾斜角调节器11，所述一级倾斜角调节器10安装于所述一级振动台的至少一侧边，以调整所述一级振动台相对于水平面的倾斜角度；所述二级倾斜角调节器11安装于所述二级振动台的至少一侧边，以调整所述二级振动台相对于水平面的倾斜角度。具体地，所述振动传输机构的两端分别安装于所述倾斜角调节器上，并在所述倾斜角调节器的驱动下相对于水平面前后倾斜第一预设角度和/或左右倾斜第二预设角度，所述第一预设角度为±10°，且/或，所述第二预设角度0-20°。应当理解的是，一级振动台通过一级倾斜角调节器10调节倾角，且能够相对于水平面前后倾斜±10°，并左右倾斜0-20°；二级振动台通过二级倾斜角调节器11调节倾角，且能够相对于水平面前后倾斜±10°，并左右倾斜0-20°。

也就是说，倾斜角调节器可以通过三点调节的方式实现精准的角度调节，所述倾斜角调节器包括螺纹调节结构和万向轮结构，通过两点螺纹主动调节，一点采用万向轮被动跟随调节，以控制相应的振动台的前后倾斜角度α(调节范围为±10°)和左右倾斜角度β(调节范围为0～20°)，从而控制合格品、次等品和废品的下落方向。

上述接料盒用于盛装筛选后的颗粒，为了区分合格品和非合格品，所述接料盒包括设置在所述一级振动台出料侧、并与所述一级振动台的振动台面相连通的一级合格料接料盒4、一级废料接料盒5和级间颗粒传送接料盒6；所述接料盒还包括设置在所述二级振动台出料侧、并与所述二级振动台的振动台面相连通的二级合格料接料盒7和二级废料接料盒9。

在工作过程中，如图2所示，首先调节一个较小的一级槽道式振动给料器颗粒进料振动频率和幅度、较小的一级粗选振动台振动频率、振动幅度和较小的振动台角度，使得颗粒进料速率比较慢，然后根据颗粒的性质逐步调整槽道式进料器振动给料速度和分散器角度，使得颗粒能够平稳、顺利、无阻塞的进入到一级粗选振动台面上，同时逐步调整一级粗选振动台振动频率、幅度和振动台角度，观察颗粒在振动台面上的运动效果，使得颗粒分散均匀。此时开启二级槽道式振动给料器颗粒进料振动频率和幅度，使得颗粒输运正常，然后立刻开启二级精选振动台，设置较小的振动台振动频率、振动幅度和较小的振动台角度，使得颗粒进料速率比较慢，然后根据颗粒的性质逐步调整二级槽道式进料器振动给料速度和分散器角度，使得颗粒能够平稳、顺利、无阻塞的进入到二级精选振动台面上，使得颗粒既能较快速度、有效进行形状优选，又不会使得颗粒碰撞较多。待整个颗粒优选完成后，拆卸合格品、次品和废品接料盒，需仔细检查级间连接管、颗粒分散器中有无颗粒残留，同时清洗给料仓、槽道、接料口等部位。处理完毕后将各盛装容器中的颗粒分类管理并做好记录。如果需要可以将次品颗粒重新进行优选。

在上述具体实施方式中，为了提高颗粒进料效果和进料效率，上述一级进料机构2包括储料斗1、一级振动进料器和一级进料分散口；其中，所述储料斗1内盛放有所述待筛选颗粒，所述一级振动进料器的进料口与所述储料斗1的料斗嘴相连通，所述一级振动进料器的出料口与所述一级进料分散口相连通，该一级进料分散口呈扁平嘴形式，以便待筛选颗粒通过所述一级进料分散口传输至所述一级振动台的台面上。

所述二级进料机构13包括二级振动进料器和二级进料分散口，所述二级振动进料器的进料口与所述级间颗粒传送接料盒6相连通；所述二级振动进料器的出料口与所述二级进料分散口相连通，待筛选颗粒通过所述二进料分散口传输至所述二级振动台的振动台面上。

具体地，所述料斗嘴设置在储料斗1的正下方，用于将储料斗1内的颗粒输送到输送带的带面上，料斗嘴的管径需与待筛选颗粒的直径相匹配，一般可以为颗粒直径的3-4倍。

上述一级振动进料器和二级振动进料器均为槽道式进料器，具体地，如图3所示，该槽道式进料器包括槽型通道和振动器。其中，当该槽道式进料器充当一级振动进料器时，则所述槽型通道的进料口与所述储料斗1的料斗嘴相连通，所述槽型通道的出料口与所述一级进料分散口相连通；当该槽道式进料器充当二级振动进料器时，则所述槽型通道的进料口与级间颗粒传送接料盒6相连通，所述槽型通道的出料口与二级进料分散口相连通。

槽型通道的剖面可以为V型或U型，优选为V型。所述振动器与所述槽型通道传动连接，并根据所述主控单元的指令调整所述振动器的振幅和振动频率。这样，该振动进料器具有槽形通道，可以暂存料斗嘴下落的颗粒，并将颗粒均匀地输送至扁平嘴式的进料分散口中，即可完成给料过程；在此期间，给料速率由振动器决定，且该振动器根据主控单元的指令调节其振动频率。

上述扁平嘴式分散口设置在槽型通道的顶端，且大体垂直于槽型通的道方向，通过圆弧型结构实现自然过渡。也就是说，如图2所示，槽型通道依次包括槽道给料器V型槽区13-1、圆弧弯管区13-2和扁平式分散口13-3。

进一步地，所述槽型通道的进料端通过调节螺丝可转动地安装于所述储料斗1或级间颗粒传送接料盒6的底部，应当理解的是，当该槽道式进料器充当一级振动进料器时，槽型通道与储料斗1可转动连接，当该槽道式进料器充当二级振动进料器时，槽型通道与级间颗粒传送接料盒6的底部可转动连接。这样，槽型通道的前后和左右方向角度可通过底部的调节螺丝进行调节，以便在进料时选择合适的进料方向。

在一级进料过程中，首先将待筛选颗粒置于储料斗1之内，然后通过储料斗1的料斗嘴，输运到底部的一级振动进料器的槽型通道中，并经扁平嘴式的进料分散口将颗粒均匀地分散在一级振动台的台面上，从而可确保进料初速度接近于零。在二级进料过程中，级间颗粒传送接料盒6中的初筛后的颗粒输送到槽型通道中，并经扁平嘴式的进料分散口将颗粒均匀地分散在二级振动台的台面上，从而可确保二次进料初速度接近于零。

为了提高支撑性能，该多级振动式形状分选装置还包括支撑台架3，所述进料机构、所述振动传输机构、所述倾斜角调节器10和所述接料盒均安装于所述支撑台架3上。支撑台架3的底部还设置有料盘，以避免物料洒落，便于物料收集。

在支撑台架的底部安装有减振支座，该减振支座的内部带螺纹的硬橡胶圈，通过硬橡胶圈实现减振，且所述减振支座8为高度可调结构，并通过螺纹与支撑台架相连。具体地，所述减振支座可以通过螺纹调节的方式实现高度调节，使得整个框架高度根据使用需求得以调整，在使用中保证整个框架及台架为水平，避免传动系统产生振动，保证系统的稳定性和可靠性。

以上述具体实施方式为例，本发明所提供的多级振动式形状分选装置是通过如下的操作步骤完成颗粒筛选的：

首先调节一个较小的一级槽道式振动给料器颗粒进料振动频率和幅度、较小的一级粗选振动台振动频率、振动幅度和较小的振动台角度，使得颗粒进料速率比较慢，然后根据颗粒的性质逐步调整槽道式进料器振动给料速度和分散器角度，使得颗粒能够平稳、顺利、无阻塞的进入到一级粗选振动台面上，同时逐步调整一级粗选振动台振动频率、幅度和振动台角度，观察颗粒在振动台面上的运动效果，使得颗粒分散均匀。此时开启二级槽道式振动给料器颗粒进料振动频率和幅度，使得颗粒输运正常，然后立刻开启二级精选振动台，设置较小的振动台振动频率、振动幅度和较小的振动台角度，使得颗粒进料速率比较慢，然后根据颗粒的性质逐步调整二级槽道式进料器振动给料速度和分散器角度，使得颗粒能够平稳、顺利、无阻塞的进入到二级精选振动台面上，使得颗粒既能较快速度、有效进行形状优选，又不会使得颗粒碰撞较多。待整个颗粒优选完成后，拆卸合格品、次品和废品接料盒，需仔细检查级间连接管、颗粒分散器中有无颗粒残留，同时清洗给料仓、槽道、接料口等部位。处理完毕后将各盛装容器中的颗粒分类管理并做好记录。如果需要可以将次品颗粒重新进行优选。

应当理解的是，上述具体的振动频率和幅度、台面倾斜角度需根据颗粒物料的筛选需求等因素确定，且"较小、较快"的说明是在同一筛选流程的不同阶段之间的比对，也就是说初始阶段各参数较小，并在筛选过程中逐渐增大至适当的数值，这个适当的数值可通过实验或观察得到。

在工作过程中，首先将待筛选颗粒置于一级进料机构2之内，然后通过一级进料机构2将待筛选颗粒均匀地分散在一级振动台的振动台面上，由于一级振动台相对于水平面的角度可调，根据进料情况和颗粒的筛选规格，可将一级振动台的倾斜度调整至适当的角度。通过一级振动台的台面振动，球形度符合要求的颗粒会沿倾斜台面的方向(即Y轴方向)不断滚落，同时由于振动和颗粒碰撞作用，球形度不符合要求的颗粒和一部分球形度符合要求的颗粒会跟随台面，向X轴方向移动，进入级间颗粒传送接料盒6，然后通过级间颗粒输运管12运输到二级进料机构13，将颗粒均匀地分散在二级进料机构13的扁平嘴式进料分散口上，确保进料初速度接近于零，同时需要级间颗粒传送接料盒6无明显滞料，通过二级振动台的台面振动，球形度符合要求的颗粒会沿倾斜台面的方向(即Y轴方向)不断滚落，同时由于振动作用，球形度不符合要求的颗粒会跟随台面，向X轴方向移动。合格及不合格的颗粒会分别进入到收集颗粒的接料盒中，从而将颗粒区分开来。

这样，通过设置两级筛选结构，使得颗粒球形度筛选的精确度得以显著提高，且在结构上具有很高的强度及稳定性，结构紧凑，一级振动台和二级振动台之间通过级间颗粒输运管12直接连通，结构简洁。相比于现有的单级振动台，由于振动台面分级设置，使得单个台面得以缩小，级间物料为封闭输运模式，经过协同设计振选参数之后的粗选得到的二次精选的量也大大减少。并且可以精确控制进料速度，实现"一级粗选"+"二级精选"有机结合，在大大提高进料效率的同时，充分保证分选最终分选精度，充分考虑优选过程涉及的各种因素，该多级振动优选台能在长时间的运行过程中，稳定高效地完成颗粒特别是球形核燃料颗粒的振动优选。从而解决了颗粒筛选精度低、设备振动均匀性差的技术问题。

在上述具体实施方式的基础上，为了更明确颗粒筛选效果，下面以待筛分颗粒为5890g包覆燃料颗粒为例，简述其颗粒筛选过程。

加入待筛分包覆燃料颗粒颗粒5890g，逐步优化振动参数，最终调节一级槽道式振动给料器给料振动频率为50Hz、幅度为85V，一级粗选振动台面振动频率50Hz、幅度为105V，倾斜角度α＝5°，β＝10°，二级槽道式振动给料器给料振动频率为50Hz、幅度为85V，二级精选振动台面振动频率50Hz、幅度为105V，倾斜角度α＝5°，β＝10°，约60min优选结束，振动台面工作正常，颗粒碰撞较少，没有发现级间连接管、颗粒分散器堵塞现象。经颗粒球形度分析仪分析，分别将一级合格品、一级废品，二级合格品，二级中间品，二级废品取出，进行球形度测量，球形度分别1.015，1.083，1.023，1.056，1.121，完全满足设计要求。

进一步地，为了更加明确本发明方式对提高生产效率的重大贡献。以及提高效率的意义，将之与现有单级振动台式球形颗粒分选技术进行对比：

采用本专利技术，加入待筛分包覆燃料颗粒颗粒5890g，逐步优化振动参数，最终调节一级槽道式振动给料器给料振动频率为50Hz、幅度为85V，一级粗选振动台面振动频率50Hz、幅度为105V，倾斜角度α＝5°，β＝10°，二级槽道式振动给料器给料振动频率为50Hz、幅度为85V，二级精选振动台面振动频率50Hz、幅度为105V，倾斜角度α＝5°，β＝10°，约60min优选结束。分别将一级合格品、一级废品，二级合格品，二级中间品，二级废品取出，进行球形度测量，球形度分别1.015，1.083，1.023，1.056，1.121，其中一级品共5070g，二级品689g。废品111g。

采用原来的单级振动台技术，加入上述同样的待筛分包覆燃料颗粒颗粒5890g，逐步优化振动参数，经过多次尝试，为达到近似同样的振选要求，一级品共5030g，二级品699g。废品141g，进料速度需要控制到原来的1/4以下，耗时近4.5小时。而如果达到同样的进料速度，控制在60min振选结束，得到一级品共2570g，二级品1567g。废品1753g，造成大量颗粒碰撞和混合严重。

由此可见，本发明所提供的多级振动式形度分选装置，在提高进料速度的同时，可以大大提高振选精度，且可以均匀、大量给料，给料速度可以精确控制，优选效率和优选精度高，接料器装卸容易，清洗方便等。本专利充分考虑优选过程涉及的各种因素，均可以单独控制，例如颗粒装料、进料、出料等，易于安装、清洗、拓展和操控，并且改善了工作环境，能够适应核燃料颗粒以及其他类似毫米级颗粒球形度精确分选商业化和规模化生产的需要。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种球形核燃料颗粒的多级振动式形状分选装置，其特征在于，包括：

进料机构，所述进料机构包括一级进料机构（2）和二级进料机构（13）；

振动传输机构，所述振动传输机构包括一级振动台和二级振动台；待筛选颗粒通过所述一级进料机构（2）传输至所述一级振动台的振动台面上，经所述一级振动台筛选后的待筛选颗粒通过所述二级进料机构（13）传输至所述二级振动台的振动台面上；

倾斜角调节器，所述倾斜角调节器包括一级倾斜角调节器（10）和二级倾斜角调节器（11），所述一级倾斜角调节器（10）安装于所述一级振动台的至少一侧边，以调整所述一级振动台相对于水平面的倾斜角度；所述二级倾斜角调节器（11）安装于所述二级振动台的至少一侧边，以调整所述二级振动台相对于水平面的倾斜角度；

接料盒，所述接料盒包括设置在所述一级振动台出料侧、并与所述一级振动台的振动台面相连通的一级合格料接料盒（4）、一级废料接料盒（5）和级间颗粒传送接料盒（6）；所述接料盒还包括设置在所述二级振动台出料侧、并与所述二级振动台的振动台面相连通的二级合格料接料盒（7）和二级废料接料盒（9）；

级间颗粒输运管（12），所述级间颗粒输运管（12）的一端与所述级间颗粒传送接料盒（6）相连通，其另一端与所述二级进料机构（13）相连通；

所述振动传输机构的两端分别安装于所述倾斜角调节器上，并在所述倾斜角调节器的驱动下相对于水平面前后倾斜第一预设角度和/或左右倾斜第二预设角度；

所述一级进料机构（2）包括：

储料斗（1），所述储料斗（1）内盛放有所述待筛选颗粒；

一级振动进料器，所述一级振动进料器的进料口与所述储料斗（1）的料斗嘴相连通；

一级进料分散口，所述一级振动进料器的出料口与所述一级进料分散口相连通，待筛选颗粒通过所述一级进料分散口传输至所述一级振动台的振动台面上；

所述二级进料机构（13）包括：

二级振动进料器，所述二级振动进料器的进料口与所述级间颗粒传送接料盒（6）相连通；

二级进料分散口，所述二级振动进料器的出料口与所述二级进料分散口相连通，待筛选颗粒通过所述二级 进料分散口传输至所述二级振动台的振动台面上；

所述一级振动进料器和所述二级振动进料器均为槽道式给料器，所述槽道式给料器包括：

槽型通道，所述槽型通道的进料口与所述储料斗（1）或级间颗粒传送接料盒（6）相连通，所述槽型通道的出料口与相应的进料分散口相连通；所述槽型通道依次包括槽道给料器V型槽区、圆弧弯管区和扁平式分散口；待筛选颗粒依次经过槽道给料器V型槽区、圆弧弯管区和扁平式分散口的缓冲，并经扁平嘴式的进料分散口将颗粒均匀地分散在振动台面的传送带带面上，从而确保进料初速度接近于零；

振动器，所述振动器与所述槽型通道传动连接，并根据主控单元的指令调整所述振动器的振幅和振动频率；

其中，当该槽道式进料器充当一级振动进料器时，则所述槽型通道的进料口与所述储料斗的料斗嘴相连通，所述槽型通道的出料口与所述一级进料分散口相连通；当该槽道式进料器充当二级振动进料器时，则所述槽型通道的进料口与级间颗粒传送接料盒相连通，所述槽型通道的出料口与二级进料分散口相连通；

其中，通过一级振动台的台面振动，球形度符合要求的颗粒会沿倾斜台面的Y轴方向不断滚落，同时由于振动和颗粒碰撞作用，球形度不符合要求的颗粒和一部分球形度符合要求的颗粒会跟随台面，向X轴方向移动，进入级间颗粒传送接料盒，然后通过级间颗粒输运管运输到二级进料机构，将颗粒均匀地分散在二级进料机构的扁平嘴式进料分散口上，确保进料初速度接近于零，同时需要级间颗粒传送接料盒无明显滞料，通过二级振动台的台面振动，球形度符合要求的颗粒会沿倾斜台面的Y轴方向不断滚落，同时由于振动作用，球形度不符合要求的颗粒会跟随台面，向X轴方向移动，合格及不合格的颗粒会分别进入到收集颗粒的接料盒中，从而将颗粒区分开来。

2.根据权利要求1所述的多级振动式形状分选装置，其特征在于，所述槽型通道的进料端通过调节螺丝可转动地安装于所述储料斗（1）或级间颗粒传送接料盒（6）的底部。

3.根据权利要求1所述的多级振动式形状分选装置，其特征在于，所述第一预设角度为和±10°，且/或，所述第二预设角度0-20°。

4.根据权利要求3所述的多级振动式形状分选装置，其特征在于，所述倾斜角调节器包括螺纹调节结构和万向轮结构。

5.根据权利要求1-4任一项所述的多级振动式形状分选装置，其特征在于，还包括：

支撑台架（3），所述进料机构、所述振动传输机构、所述倾斜角调节器和所述接料盒均安装于所述支撑台架（3）上。

6.根据权利要求5所述的多级振动式形状分选装置，其特征在于，还包括：

减振支座（8），所述减振支座（8）安装于所述支撑台架（3）的底部，且所述减振支座（8）为高度可调结构。

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