CN115274165A - 高温气冷堆阻流装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及反应堆工程技术领域，提供一种高温气冷堆阻流装置，包括：座体和转子，座体的内部设有腔室，转子的部分可转动地设置在腔室内；座体设有与腔室连通的进料通道和出料通道，进料通道和出料通道沿转子的周向分布；转子的外壁封堵进料通道和出料通道，转子的表面设有接料杯，用于与进料通道和出料通道中的任意一者对接，接料杯的内壁设有贯通设置的连通孔，座体上设有贯通设置并与连通孔连通的气流通道。高温气冷堆阻流装置能够对进料通道、出料通道及接料杯进行正反双向吹扫，使进料通道、出料通道及接料杯内的粉尘和碎屑排出，从而解决了粉尘和碎屑容易在接料杯内蓄积，使物料的表面超出转子表面，导致转子卡阻的问题。

Description

高温气冷堆阻流装置

技术领域

本发明涉及反应堆工程技术领域，尤其涉及一种高温气冷堆阻流装置。

背景技术

球床高温气冷堆具有不停堆连续换料的优势，其全自动运行的燃料装卸系统是保证球床高温气冷堆在线连续运行的关键。燃料装卸系统利用球形元件有利的几何形状，采用两种球形元件输送方式，实现球形元件的循环、装料与卸料操作，其一是利用球形元件的自重实现重力输送，其二是利用压缩气体实现气力输送。

中国发明专利(公开号CN103474113B)公开了一种球床模块式高温气冷堆燃料装卸系统，其中包含了双堆条件下六个用于燃料循环和乏燃料卸料的氦气气力输送回路和支路，以及一个乏燃料二次提升的压缩空气气力输送回路。由于燃料循环及卸料数量大、速度快，燃料在管路内以连续的离散球流形式进入堆芯乏燃料暂存装置。这些气力输送回路和支路无法从物理上完全与堆芯隔离，且气力输送回路的压力和温度与堆芯存在差异。因而，气力输送回路不仅与一回路压力水平息息相关，而且在堆芯顶部和底部与堆芯有流量交换。为保证球形元件气力输送和入堆的稳定性，必须在球路入口前设置限制气流交换的阻流装置。

为了限制一回路与气力输送回路进行气流交换，中国发明专利(公开号CN109830319B)公开了一种用于高温气冷堆的阻流器，通过转子组件上的接料杯在进料口和出料口之间往复运转，完成球形物料的单一化输送，同时转子组件在进料口与出料口之间形成阻流效果。但是对于受安装空间限制而水平安装倾角小的此种阻流器，由于出料口的朝向与水平面的夹角较小，导致接料杯内的粉尘和碎屑不能依靠重力排出，不断累积的粉尘和碎屑将导致接料杯的球形元件被垫高，一旦接料杯内的球形物料突出于转子组件的外圆表面，则会发生难以解除的转子组件卡阻故障。

因此，亟需解决现有技术中粉尘和碎屑容易在阻流器的接料杯内蓄积，使球形物料高出转子组件的外圆表面，导致转子组件卡阻的问题。

发明内容

本发明提供一种高温气冷堆阻流装置，用以解决现有技术中粉尘和碎屑容易在阻流器的接料杯内蓄积的缺陷，实现方便地疏通接料杯内蓄积的粉尘和碎屑的效果。

本发明提供一种高温气冷堆阻流装置，包括：座体和转子，所述座体的内部设有腔室，所述转子的部分可转动地设置在所述腔室内；

所述座体设有与所述腔室连通的进料通道和出料通道，所述进料通道和所述出料通道沿所述转子的周向分布；

所述转子的外壁封堵所述进料通道和所述出料通道，所述转子的表面设有接料杯，用于与所述进料通道和所述出料通道中的任意一者对接，所述接料杯的内壁设有贯通设置的连通孔，所述座体上设有贯通设置并与所述连通孔连通的气流通道。

根据本发明提供的一种高温气冷堆阻流装置，所述座体还设有集料槽，所述集料槽设置在所述腔室远离所述转子伸出部分的一端，所述气流通道和所述连通孔均与所述集料槽连通，所述连通孔设置于所述接料杯靠近所述集料槽的一侧。

根据本发明提供的一种高温气冷堆阻流装置，所述接料杯与所述接料杯的杯口相对的底壁上设有支承柱，所述连通孔的孔口与所述支承柱相对设置。

根据本发明提供的一种高温气冷堆阻流装置，所述转子设置于腔室内的部分为圆柱结构，所述圆柱结构与所述腔室的内壁配合。

根据本发明提供的一种高温气冷堆阻流装置，所述转子设置于所述腔室内的部分为球形结构，所述出料通道的入口端和所述进料通道的出口端均设有环形曲面，用于与所述球形结构的外壁配合。

根据本发明提供的一种高温气冷堆阻流装置，还包括滑动套和弹性件，所述滑动套为筒状结构，所述滑动套可滑动地套设在出料通道的进口端，所述滑动套靠近所述腔室的一端设有所述环形曲面，所述弹性件的两端分别与所述座体和所述滑动套连接，用于驱动所述滑动套向靠近所述转子的方向移动。

根据本发明提供的一种高温气冷堆阻流装置，还包括固定套，所述固定套为筒状结构，所述固定套套设在所述进料通道的出口端，所述固定套靠近所述腔室的一端设有所述环形曲面。

根据本发明提供的一种高温气冷堆阻流装置，所述座体包括箱体结构、法兰盖板、第一衬套和第二衬套；

所述箱体结构的顶部设有敞口，所述法兰盖板与所述箱体结构连接，用于封闭所述敞口；

所述第一衬套和所述第二衬套沿所述转子的轴向分布，所述第一衬套和所述第二衬套连接形成衬套，所述球形结构设置于所述衬套内，沿所述箱体结构的敞口至底壁的方向，所述第一衬套和所述第二衬套依次设置在所述箱体内，所述法兰盖板上设有供转子与驱动机构连接的贯通孔。

根据本发明提供的一种高温气冷堆阻流装置，所述第二衬套远离所述第一衬套的一端设有封板，所述封板的内壁设有集料槽，所述气流通道和所述连通孔均与所述集料槽连通，所述连通孔设置于所述接料杯靠近所述集料槽的一侧。

根据本发明提供的一种高温气冷堆阻流装置，所述第二衬套远离所述第一衬套的一端贯通设置，所述箱体结构的底壁与所述第二衬套相对的位置设有集料槽，所述气流通道和所述连通孔均与所述集料槽连通，所述连通孔设置于所述接料杯靠近所述集料槽的一侧。

根据本发明提供的一种高温气冷堆阻流装置，还包括第一轴承，所述集料槽内设有支柱，所述转子设有轴承安装孔，所述第一轴承的外圈安装于所述轴承安装孔，所述第一轴承的内圈套装于所述支柱上。

根据本发明提供的一种高温气冷堆阻流装置，还包括限位柱和与所述限位柱滑动配合的限位槽，所述座体和所述转子中的一者设有所述限位槽，另一者设有所述限位柱，所述限位槽为弧形结构，并且与所述转子的转动轴线同轴，所述限位槽的两端分别与所述进料通道和所述出料通道相对应。

本发明中提供的高温气冷堆阻流装置，在使用过程中，通过转子表面设置的接料杯与进料通道对接，使得上游提供的物料能够从进料通道进入到接料杯，然后转动转子使接料杯与出料通道对接，物料在重力的作用下排料。在传输物料的同时，转子能够封堵进料通道和出料通道，起到阻流效果，阻碍高温气冷堆阻流装置的上下游进行气流交换。

在高温气冷堆阻流装置停止导料时，可将接料杯与进料通道对接，然后利用来自高温气冷堆阻流装置上游的吹扫气流，依次吹扫进料通道、接料杯、连通孔和气流通道，以使进料通道、接料杯、连通孔及气流通道内的粉尘、碎屑从气流通道排出座体外。当然，也可以通过气流通道通入反向吹扫气流，反向吹扫气流依次吹扫气流通道、连通孔、接料杯及进料通道，以将粉尘、碎屑吹扫至高温气冷堆阻流装置的上游。如此，可以通过正反向的双向吹扫将接料杯及进料通道内的粉尘和碎屑吹扫至高温气冷堆阻流装置的外部，避免粉尘和碎屑在高温气冷堆阻流装置内的积存。同理，将接料杯与出料通道对接，然后也可以采用与上述步骤相同的方式，对出料通道和接料杯进行正反双向吹扫。

除此之外，在发生物料卡堵的问题时，也可以向气流通道内通入反向气流，利用气流的推动作用对卡堵的物料进行疏通。

如此设置，本发明提供的高温气冷堆阻流装置能够对进料通道、出料通道及接料杯进行正反双向吹扫，使进料通道、出料通道及接料杯内的粉尘和碎屑排出，从而解决了粉尘和碎屑容易在接料杯内蓄积，使物料的表面超出转子表面，导致转子卡阻的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中提供的第一种高温气冷堆阻流装置的结构示意图；

图2是图1所示高温气冷堆阻流装置的箱体结构的结构示意图；

图3是图1所示高温气冷堆阻流装置的第一衬套和第二衬套的结构示意图；

图4是图1所示高温气冷堆阻流装置的转子与衬套配合的结构示意图；

图5是图1所示高温气冷堆阻流装置的导料过程的示意图；

图6是图1所示高温气冷堆阻流装置的气流通道的结构示意图；

图7是本发明实施例中提供的第二种高温气冷堆阻流装置的结构示意图；

图8是图7所示高温气冷堆阻流装置的转子与衬套配合的结构示意图；

图9是图7所示高温气冷堆阻流装置的衬套的结构示意图；

图10是发明实施例中提供的第三种高温气冷堆阻流装置的结构示意图。

附图标记：

1、腔室；2、转子；3、接料杯；4、连通孔；5、气流通道；6、集料槽；7、支承柱；8、球形结构；9、环形曲面；10、滑动套；11、弹性件；12、固定套；13、箱体结构；14、法兰盖板；15、第一衬套；16、第二衬套；17、封板；18、第一轴承；19、支柱；20、限位柱；21、限位槽；22、进料接管；23、出料接管；24、进料通孔；25、出料通孔；26、进料孔；27、出料孔；28、动力组件；29、内磁组件；30、外磁组件；31、隔离罩；32、联轴节；33、第二轴承；34、第三轴承；35、定位座；36、圆螺母；37、直管；38、弯管；39、第一法兰；40、第二法兰；41、管接头；43、防护套筒；44、球形元件；45、第三法兰；46、转接头；47、密封垫；48、限位板；49、安装面；50、轴承座；51、凸台；52、沉孔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有技术中的用于高温气冷堆的阻流器，只具有导送物料的效果，在水平安装倾角较小的场合，无法排出接料杯内的粉尘和碎屑，使得粉尘和碎屑在接料杯内蓄积，容易导致进入到接料杯内的物料被垫高而超出转子的外表面，使得转子被物料卡阻无法转动。为了解决这一问题，本发明实施例中提供了一种高温气冷堆阻流装置。

下面结合图1至图10描述本发明实施例中提供的高温气冷堆阻流装置。

具体来说，高温气冷堆阻流装置包括座体和转子2。

其中，座体的内部设有腔室1，转子2的部分可转动地设置在腔室1内。例如，转子2的一端伸入腔室1内，另一端从腔室1伸出用于与驱动机构连接，驱动机构用于驱动转子2转动。

座体设有与腔室1连通的进料通道和出料通道，进料通道和出料通道沿转子2的周向分布。例如，进料通道和出料通道均沿垂直于转子2的转动轴线方向延伸。可选地，进料通道和出料通道分别设置在座体相对的两个侧壁上，且进料通道和出料通道同轴设置。

参考图5所示，转子2的外壁封堵进料通道和出料通道。具体地，转子2的外壁封堵进料通道的出口端和出料通道的进口端。其中，进料通道的出口端是指进料通道与腔室1连接的一端，出料通道的进口端是指出料通道与腔室1连接的一端。转子2的表面设有用于容纳物料的接料杯3，用于与进料通道和出料通道的任意一者对接。需要说明的是本申请所述的物料均是指球形元件44。接料杯3实际上是设置在转子2表面并向转子2内部凹陷的容纳槽。接料杯3用于进料通道和出料通道中的任意一者对接，是指随着转子2转动，接料杯3能够依次与进料通道和出料通道对接。接料杯3与进料通道对接是指，接料杯3的杯口与进料通道的出口端相对。接料杯3与出料通道对接是指，接料杯3的杯口与出料通道的进口端相对。座体上设有贯通设置并与连通孔4连通的气流通道5。

参考图5所示，本发明实施例中提供的高温气冷堆阻流装置，在使用过程中，通过转子2表面设置的接料杯3与进料通道对接，使得上游提供的物料能够从进料通道进入到接料杯3，然后转动转子2使接料杯3与出料通道对接，物料在重力的作用下排料。在传输物料的同时，转子2能够封堵进料通道和出料通道，起到阻流效果，以阻碍高温气冷堆阻流装置的上下游进行气流交换。

在高温气冷堆阻流装置停止导料时，可将接料杯3与进料通道对接，然后利用来自高温气冷堆阻流装置上游的吹扫气流，依次吹扫进料通道、接料杯3、连通孔4和气流通道5，以使进料通道、接料杯3、连通孔4及气流通道5内的粉尘、碎屑从气流通道5排出座体外。当然，也可以通过气流通道5通入反向吹扫气流，反向吹扫气流依次吹扫气流通道5、连通孔4、接料杯3及进料通道，以将粉尘、碎屑吹扫至高温气冷堆阻流装置的上游。如此，可以通过正反向的双向吹扫将接料杯3及进料通道内的粉尘和碎屑吹扫至高温气冷堆阻流装置的外部，避免粉尘和碎屑在高温气冷堆阻流装置内的积存。同理，将接料杯3与出料通道对接，然后也可以采用与上述步骤相同的方式，对出料通道和接料杯3进行正反双向吹扫。

除此之外，在发生物料卡堵的问题时，也可以向气流通道5内通入反向气流，利用气流的推动作用对卡堵的物料进行疏通。

如此设置，本发明提供的高温气冷堆阻流装置能够对进料通道、出料通道及接料杯3进行正反双向吹扫，使进料通道、出料通道及接料杯3内的粉尘和碎屑排出，从而解决了粉尘和碎屑容易在接料杯3内蓄积，使物料的表面超出转子2表面，导致转子2卡阻的问题。

参考图1所示，在本发明提供的一些实施例中，高温气冷堆阻流装置还包括设置于座体外壁上的进料接管22和出料接管23。进料接管22与进料通道连接，出料接管23与出料通道连接。

参考图1、图7和图10所示，在本发明提供的一些实施例中，座体还设有集料槽6。集料槽6设置在腔室1远离转子2伸出部分的一端。其中，转子2伸出部分是指转子2从腔室1伸出的部分。气流通道5和连通孔4均与集料槽6连通，即连通孔4通过集料槽6与气流通道5连通。连通孔4设置于接料杯3靠近集料槽6的一侧。

通过在座体上设置集料槽6，并且连通孔4设置在接料杯3靠近集料槽6的一侧，使得接料杯3内的粉尘和碎屑能够从连通孔4落入到集料槽6内暂存，在进行吹扫作业时，再通过吹扫气流将集料槽6内的粉尘和碎屑，从气流通道5、出料通道或者进料通道排出。利用集料槽6容纳接料杯3内的粉尘和碎屑，能够提高高温气冷堆阻流装置对粉尘和碎屑的容纳能力，容纳更多数量和更大尺寸的粉尘和碎屑，避免粉尘和碎屑在接料杯3内蓄积，并可延长对粉尘和碎屑吹扫的间隔时间。

除此之外，通过设置集料槽6，随着转子2转动，连通孔4始终能够通过集料槽6与气流通道5连通。当然，在其他实施例中，可以设置两条气流通道5，分别与连通孔4的两个位置对应。连通孔4的两个位置是指接料杯3与进料通道和出料通道分别对接时，连通孔4所处的两个位置。

在本发明提供的一些实施例中，接料杯3与接料杯3的杯口相对的底壁上设有支承柱7，连通孔4的孔口与支承柱7相对设置。如此设置，物料进入到接料杯3内时，物料被支承柱7支承，使得物料与接料杯3的底壁之间具有较大间隙，从而使得随着物料流动而被推动进入接料杯3的粉尘和碎屑，都可以顺利从连通孔4落入集料槽6，避免接料杯3内的物料被碎屑和大量粉尘垫高，而导致转子2发生卡堵的问题。

进一步地，连通孔4的半径大于或者等于物料的半径。如此设置，一些大尺寸碎屑也能够落入到集料槽6内被收集，从而避免大尺寸碎屑垫高接料杯3内的物料，降低转子2发生卡堵的风险。

在本发明提供的一些实施例中，接料杯3的杯口沿接料杯3转动方向上的尺寸大于物料的直径尺寸。接料杯3的杯口沿接料杯3转动方向上的尺寸实际上就是接料杯3的杯口垂直于转子2的转动轴线方向上的尺寸。如此设置，使得接料杯3在转动方向上具有更大的转角兼容性，即使接料杯3的停止位置未完全与出料通道或者进料通道对正，也能够保证物料顺畅地进出接料杯3。如此设置，即使由于磨损、游隙或者误差等原因导致转子2的停止位置不精确时，高温气冷堆阻流装置也能够正常导料，保证了转子2连续运行的可靠性。同时，如此设置也能够提高转子2的互换性，保证了转子2互换安装的便利。可选地，沿接料杯3的杯口到底壁的方向，接料杯3沿转动方向上的尺寸可以逐渐减小，形成锥形孔。

进一步地，支承柱7远离接料杯3的底壁的一端至接料杯3杯口的距离仅用于容纳一个球形元件44。如图5所示，当接料杯3与进料通道对接时，成串排列的物料中只有一者能够进入到接料杯3内，随着转子2转动，接料杯3驱动单一的物料位移，剩余的物料被转子2的外壁分隔阻挡在进料接管22和进料通道内。当接料杯3与出料通道对接时，接料杯3中的物料依靠重力流出，经过出料通道和出料接管23排出高温气冷堆阻流装置之外。然后，转子2再次转动至接料杯3与进料通道对接，并重复上述过程。如此设置，本发明实施例中提供的高温气冷堆阻流装置能够从成串的物料中分隔出单一物料进行输送，实现了对成串物料进行单一化取料运输并分隔剩余物料的功能。

在本发明提供的一些实施例中，转子2设置于腔室1内的部分为圆柱结构，圆柱结构与腔室1的内壁配合。如图3所示，腔室1为圆柱形结构。转子2的圆柱结构与腔室1间隙配合，二者之间的间隙形成阻流结构。

当然，转子2设置在腔室1内的部分并不局限于设置为圆柱结构。例如，在本发明提供的其他实施例中，转子2设置于腔室1内的部分为球形结构8。参考图3、图8所示，出料通道的入口端和进料通道的出口端均设有环形曲面9，用于与球形结构8的外壁配合。例如，球形结构8与环形曲面9为间隙配合。如此设置，相对于圆柱结构的整个外壁与腔室1的内壁进行配合的形式，采用球形结构8与环形曲面9配合，球形结构8与环形曲面9之间的接触面更小，二者的配合精度更容易保证，从而能够提高阻流效果及运转稳定性。可选地，球形结构8与环形曲面9之间的间隙范围为0.05～0.1mm。

可选地，如图3所示，腔室1为柱形结构，且腔室1的直径与球形结构8的直径相等，环形曲面9为设置在腔室1的内壁上的锥形孔，且所述锥形孔的孔壁为与球形结构8配合的曲面结构。球形结构8在腔室1内转动的过程中，球形结构8的外壁始终与环形曲面9配合，使得球形结构8与环形曲面9之间始终形成有阻流间隙。进一步地，进料通道的出口端的环形曲面9与进料通道同轴设置，出料通道的进口端的环形曲面9与出料通道同轴设置。

参考图7、图8所示，在本发明提供的一些实施例中，高温气冷堆阻流装置还包括滑动套10和弹性件11。滑动套10为筒状结构，滑动套10可滑动地套设在出料通道的进口端内，滑动套10靠近腔室1的一端设有环形曲面9。弹性件11的两端分别与座体和滑动套10连接，用于驱动滑动套10向靠近转子2的方向移动。由于高温气冷堆阻流装置的下游具有高压气体，下游的高压气体从出料通道进入并作用于转子2上，将转子2推向进料通道所在的一侧，在运转过程中转子2的球形结构8不可避免地与进料通道的环形曲面9产生摩擦和磨损，长期的磨损容易使球形结构8向进料通道的所在侧偏移，而与出料通道的环形曲面9之间的间隙变大，最终导致出料通道与球形结构8之间的阻流效果变差。通过设置滑动套10和弹性件11，在弹性件11的作用下，滑动套10能够向靠近球形结构8的方向移动，如此设置，当转子2向进料通道所在的一侧偏移时，弹性件11驱动滑动套10移动，以使滑动套10的环形曲面9始终能够与球形结构8配合，从而能够达到补偿出料通道的环形曲面9与球形结构8间隙的效果，使出料通道的环形曲面9与球形结构8之间始终具有可靠的阻流效果。可选地，弹性件11包括但不限于弹簧和橡胶。

在本发明提供的一些实施例中，高温气冷堆阻流装置还包括固定套12，固定套12为筒状结构，固定套12套设在进料通道的出口端内，固定套12靠近腔室1的一端设有环形曲面9。

进一步地，滑动套10靠近腔室1的一端以及固定套12靠近腔室1的一端均突出于腔室1的内壁，腔室1的内径大于球形结构8的直径。

在本发明提供的一些实施例中，高温气冷堆阻流装置还包括密封垫47，每个环形曲面9上均设有用于安装密封垫47的环槽，密封垫47安装在环形曲面9的换槽内。通过设置密封垫47一方面能够提高转子2与环形曲面9之间的阻流效果，一方面由于密封垫47的硬度通常比转子2的硬度小，因此能够减小转子2的磨损，使得密封垫47作为易损件，从而提高易损件的更换便捷性，并降低易损件的更换成本。

在本发明提供的一些实施例中，座体包括箱体结构13、法兰盖板14、第一衬套15和第二衬套16。

箱体结构13的顶部设有敞口，法兰盖板14与箱体结构13连接，用于封闭敞口。可选地，法兰盖板14通过螺纹紧固件连接的方式与箱体结构13连接。例如，可以利用螺钉穿过法兰盖板14并与箱体结构13螺纹连接，从而将法兰盖板14和箱体结构13连接。进一步地，箱体结构13与法兰盖板14之间设有密封件。

第一衬套15和第二衬套16沿转子2的轴向分布，第一衬套15和第二衬套16连接形成衬套，衬套内的空间形成所述腔室1，转子2的球形结构8设置于衬套内。可选地，第一衬套15和第二衬套16可以通过螺钉连接。例如，螺钉沿穿过第二衬套16后并与第一衬套15螺纹连接，从而将第一衬套15和第二衬套16连接。沿箱体结构13的敞口至底壁的方向，第一衬套15和第二衬套16依次设置在箱体结构13内。法兰盖板14上设有供转子2与驱动机构连接的贯通孔。例如，转子2的一端设置在衬套内，转子2的另一端从法兰盖板14上的贯通孔伸出并与驱动机构连接。

对应地，如图1所示，进料通道包括进料通孔24和进料孔26。其中，进料通孔24设置在箱体结构13的侧壁上，进料孔26设置在衬套的侧壁上并与进料通孔24相对。出料通道包括出料通孔25和出料孔27。其中，出料通孔25设置在箱体结构13的侧壁上，出料孔27设置在衬套的侧壁上并与出料通孔25相对。

如图3所示，在环形曲面9直接设置在衬套的内壁的实施例中，环形曲面9分为两个半环形面，两个半环形面分别设置在第一衬套15和第二衬套16上，第一衬套15和第二衬套16连接后，两个半环形面对接形成环形曲面9。在需要将转子2的球形结构8安装于衬套内时，先将第一衬套15和第二衬套16拆开，将转子2的球形结构8安装于第二衬套16内，再将第一衬套15从转子2远离球形结构8的一端套在转子2上，最后将第一衬套15和第二衬套16连接形成套装于转子2的球形结构8外的衬套。

如图8所示，在环形曲面9设置在滑动套10的端面的实施例中，在第一衬套上设有限位板48，限位板48的数量为两个。其中，一个限位板48设置在进料孔26远离腔室的一端，用于与固定套12远离腔室1的一端相抵。另一个限位板48设置在出料孔27远离腔室的一端，用于与滑动套10远离腔室1的一端相抵。通过限位板48能够对固定套12和滑动套10进行限位，使环形曲面9能够与转子2的球形结构8保持准确的配合关系。进料孔26和出料孔27均包括两个分别设置在第一衬套15和第二衬套16上的半圆孔，第一衬套15和第二衬套16连接后，第一衬套15上的半圆孔和第二衬套16上的半圆孔对接形成进料孔26或者出料孔27。

在需要将转子2的球形结构8安装于衬套内时，先将第一衬套15和第二衬套16拆开，再安装滑动套10和固定套12，由于此时没有安装第一衬套15，因此第一衬套15上的限位板48不会对滑动套10和固定套12进行限位，滑动套10和固定套12能够向远离腔室1的方向移动，以对球形结构8进行避让。然后将转子2的球形结构8置入到第二衬套16内，再将第一衬套15从转子2远离球形结构8的一端套在转子2上，并使第一衬套15上的两个限位板48分别与滑动套10和固定套12相抵，以使滑动套10和固定套均处于与转子2的球形结构8配合的位置，最后将第一衬套15第二衬套16连接，形成套装于转子2的球形结构8外的衬套。

进一步地，高温气冷堆阻流装置还包括定位座35。第一衬套15通过定位座35与箱体结构13连接。定位座35设置为环状结构，定位座35连接于第一衬套15远离第二衬套16的一端。如图1、图4所示，第一衬套15可以通过螺纹紧固件与定位座35连接。箱体结构13的内部设有安装面49，定位座35支撑于安装面49上，并通过螺纹紧固件与安装面49连接。

可选地，为保证衬套上的进料孔26和出料孔27分别与箱体结构13的进料通孔24与出料通孔25对正，可先将定位座35与衬套连接，再通过定位销定位的方式，使定位座35在安装面49上定位，最后再通过螺纹紧固件将定位座35固定于安装面49上，从而保证安装过程的准确定位。

可选地，转子2与定位座35转动配合。具体地，高温气冷堆阻流装置还包括第二轴承33、圆螺母36和止动垫片。如图4所示，第二轴承33的内圈套装于转子2上，并且所述内圈靠近球形结构8的一端与转子2上的轴肩相抵。第二轴承33的外圈通过卡簧固定的方式安装于定位座35的内孔中。转子2通过第二轴承33与定位座35转动连接。圆螺母36套装于转子2上，并与转子2螺纹配合，圆螺母36与第二轴承33的内圈远离球形结构8的一端相抵，用于固定第二轴承33。止动垫片套装于转子2上与转子2连接，并且止动垫片与圆螺母36远离第二轴承33的一端相抵，用于防止圆螺母36松动。

进一步地，转子2与法兰盖板14转动配合。如图1所示，具体地，高温气冷堆阻流装置还包括第三轴承34和轴承座50。轴承座50可以通过螺纹紧固件与法兰盖板14连接，第三轴承34的外圈安装于轴承座50上，第三轴承34的内圈套装于转子2上。通过第二轴承33和第三轴承34的双轴承配置，能够改善转子2运行时的受力状态，提高转子2的运行寿命。

可选地，高温气冷堆阻流装置还包括驱动机构。驱动机构与转子2伸出法兰盖板14的部分连接，用于驱动转子2转动。

例如，驱动机构包括动力组件28、联轴节32和磁力传动器。其中，磁力传动器包括由内至外依次设置的内磁组件29、隔离罩31、外磁组件30和支架。其中，支架可以通过螺纹紧固件与法兰盖板14连接，外磁组件30套设于内磁组件29的外部，隔离罩31设置在外磁组件30和内磁组件29之间，内磁组件29和外磁组件30形成磁力耦合连接°。动力组件28的输出轴通过联轴节32与磁力传动器的外磁组件30连接，转子2远离球形结构8的一端设有花键，转子2伸入到内磁组件29内并通过花键与内磁组件29连接。内磁组件29和外磁组件30的滞后角小于0.2，以保证内磁组件29能够驱动转子2转动的角度与动力组件28输出转角一致。可选地，动力组件28为伺服驱动系统，伺服驱动系统可以是伺服减速电机。

参考图1和图4所示，在本发明提供的一些实施例中，第二衬套16远离第一衬套15的一端设有封板17。封板17的内壁设有集料槽6，气流通道5和连通孔4均与集料槽6连通，连通孔4设置于接料杯3靠近集料槽6的一侧。如此，接料杯3内的物料能够进入到集料槽6，利用集料槽6容纳接料杯3内的粉尘和碎屑，能够提高高温气冷堆阻流装置对粉尘和碎屑的容纳能力，容纳更多数量和更大尺寸的粉尘和碎屑，避免粉尘和碎屑在接料杯3内蓄积，并可延长对粉尘和碎屑吹扫的间隔时间。

在阻流装置运行过程中，粉尘与碎屑都会对阻流装置产生放射性沾污，在需要进行阻流装置进行维修时，需要在现场将衬套、定位座35、第二轴承33、转子2、驱动机构和圆螺母36等进行逐一拆卸和去污，不仅操作过程繁琐，也存在舱内环境照射和拆卸零部件照射的风险，容易对检修人员造成危害。通过在第二衬套16设置封板17，可以将衬套、定位座35、第二轴承33、圆螺母36及转子2等组合为一个转笼组件。转笼组件作为一个整体，在现场只需将转笼组件进行整体拆卸，然后将转笼组件运到热机修车间进行去污和零部件更换，使得检修人员不用长时间暴露于舱室内，并且设备维修和装调更加便利。

参考图2和图4所示，进一步地，封板17的底部设置有凸台51，箱体结构13的内部设有用于与凸台51配合的沉孔52。如此设置，能够对衬套进行定位。

进一步地，气流通道5依次贯通箱体结构13和第二衬套16并与集料槽6连通。在进行吹扫作业时，吹扫气流可以沿接料杯3、连通孔4、集料槽6和气流通道5的方向进行正向吹扫，也可以沿气流通道5、集料槽6、连通孔4和接料杯3的方向进行反向吹扫。

如图6、图7所示，可选地，高温气冷堆阻流装置还包括吹扫管路和管接头41。吹扫管路连接于箱体结构13的外部，并且与气流通道5连通，管接头41设置在吹扫管路上，用于与气管连接。

在本发明提供的一些实施例中，如图6所示，气流通道5朝箱体结构13的侧向延伸，例如，气流通道5的延伸方向垂直于转子2的转动轴线。气流通道5依次贯通箱体结构13和衬套并与集料槽6连通。进一步地，吹扫管路包括依次连接的直管37、弯管38、第一法兰39及第二法兰40。直管37与箱体结构13连接，第二法兰40设置在直管37远离箱体结构13的一端。第二法兰40和第一法兰39通过螺纹紧固件连接，管接头41设置在第二法兰40上。进一步地，气流通道5、直管37和弯管38的内径均大于或者等于物料的直径。如此设置，在集料槽6内部具有无法吹扫的碎屑时，可以将第二法兰40拆下，通过专用工具进行疏通和抽吸。

当然，气流通道5并不局限于朝箱体结构13的侧向延伸。例如，如图7-图9所示，在本发明提供的其他实施例中，气流通道5沿转子2的转动轴线的方向延伸，并且气流通道5依次贯通箱体的底壁和第二衬套16的封板17并与集料槽6连通。如此设置，一方面能够使高温气冷堆阻流装置垂直于转子2的转动轴线方向上的尺寸更小，减小高温气冷堆阻流装置的横向占用空间，以便于在箱体结构13的外部安装屏蔽。由于物料的强放射性，并且阻流装置内有多球滞留，在维修人员进入舱室时，箱体结构13外部的屏蔽能够避免阻流装置内强放射性物料的γ射线对人员的过量照射。另一方面，集料槽6内的粉尘和碎屑能够直接经过气流通道5落入到吹扫管路内，从而增大了阻流装置的容纳空间和容纳能力，进而可以进一步延长吹扫粉尘和碎屑的间隔时间。

进一步地，吹扫管路包括第三法兰45、转接头46、直管37、第一法兰39和第二法兰40。其中，第三法兰45连接于箱体结构13的底部，直管37通过转接头46与第三法兰45连接。第一法兰39与直管37远离转接头46的一端连接，第二法兰40通过螺纹紧固件与第一法兰39连接。管接头41设置于第二法兰40上。

参考图10所示，在本发明提供的一些实施例中，第二衬套16远离第一衬套15的一端贯通设置，箱体结构13的底壁与第二衬套16相对的位置设有集料槽6，气流通道5和连通孔4均与集料槽6连通，连通孔4设置于接料杯3靠近集料槽6的一侧。如此，接料杯3内的物料能够进入到集料槽6，利用集料槽6容纳接料杯3内的粉尘和碎屑，能够提高高温气冷堆阻流装置对粉尘和碎屑的容纳能力，容纳更多数量和更大尺寸的粉尘和碎屑，避免粉尘和碎屑在接料杯3内蓄积，并可延长对粉尘和碎屑吹扫的间隔时间。进一步地，气流通道5可朝箱体结构13的侧向延伸或者沿转子2的转动轴线延伸。

在本发明提供的一些实施例中，高温气冷堆阻流装置还包括第一轴承18。集料槽6内设有支柱19，转子2设有轴承安装孔，第一轴承18的外圈安装于转子2的轴承安装孔，第一轴承18的内圈套装于支柱19上。通过第一轴承18、第二轴承33及第三轴承34共同支撑转子2能够保持转子2整体的刚性和稳定性，防止转子2受气压影响而发生偏移，以确保转子2的球形结构8与环形曲面9之间的间隙能够保持在0.05～0.1mm范围内，避免所述间隙受到机械摩擦、轴承游隙或者卡阻等因素的影响。

可选地，参考图1和图10所示，支柱19可以与集料槽6设置为一体式结构，也可以设置为安装式结构。

参考图4、图8和图10所示，在本发明提供的一些实施例中，转子2靠近集料槽6的一端设有防护套筒43。防护套筒43的内孔构成所述轴承安装孔。与空气环境下石墨具有良好润滑性不同，在氦气环境下，石墨粉末和碎屑的摩擦系数显著增大一个数量级，通过将第一轴承18设置在防护套筒43内，能够有效地避免来自接料杯3流入集料槽6内的粉尘和碎屑进入第一轴承18，导致第一轴承18产生卡涩的问题。

进一步地，如图4、图8和图10所示，防护套筒43和转子2设置为一体式结构或者装配式结构。

如图1、图3和图5所示，在本发明提供的一些实施例中，高温气冷堆阻流装置还包括限位柱20和与限位柱20滑动配合的限位槽21。座体和转子2中的一者设有限位槽21，另一者设有限位柱20。限位槽21为弧形结构，并且与转子2的转动轴线同轴，限位槽21的两端分别与进料通道和出料通道相对应。例如，当限位柱20与限位槽21的第一端相抵时，接料杯3与进料通道对接。当限位柱20与限位槽21的第二端相抵时，接料杯3与出料通道对接。通过限位柱20和限位槽21配合，对转子2的转动角度和停止位置进行限制，能够提高转子2位置精度，使得接料杯3能够与进料通道和出料通道进行良好对接，并保证转子2取料和放料的稳定性。

例如，限位槽21设置在转子2上，限位柱20设置在第二衬套16的封板17上或者设置在箱体结构13的底壁上。通过增大限位槽21的深度，还能够起到减轻转子2重量的效果。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种高温气冷堆阻流装置，其特征在于，包括座体和转子(2)，所述座体的内部设有腔室(1)，所述转子(2)的部分可转动地设置在所述腔室(1)内；

所述座体设有与所述腔室(1)连通的进料通道和出料通道，所述进料通道和所述出料通道沿所述转子(2)的周向分布；

所述转子(2)的外壁封堵所述进料通道和所述出料通道，所述转子(2)的表面设有接料杯(3)，用于与所述进料通道和所述出料通道中的任意一者对接，所述接料杯(3)的内壁设有贯通设置的连通孔(4)，所述座体上设有贯通设置并与所述连通孔(4)连通的气流通道(5)。

2.根据权利要求1所述的高温气冷堆阻流装置，其特征在于，所述座体还设有集料槽(6)，所述集料槽(6)设置在所述腔室(1)远离所述转子(2)伸出部分的一端，所述气流通道(5)和所述连通孔(4)均与所述集料槽(6)连通，所述连通孔(4)设置于所述接料杯(3)靠近所述集料槽(6)的一侧。

3.根据权利要求2所述的高温气冷堆阻流装置，其特征在于，所述接料杯(3)与所述接料杯(3)的杯口相对的底壁上设有支承柱(7)，所述连通孔(4)的孔口与所述支承柱(7)相对设置。

4.根据权利要求1所述的高温气冷堆阻流装置，其特征在于，所述转子(2)设置于腔室(1)内的部分为圆柱结构，所述圆柱结构与所述腔室(1)的内壁配合。

5.根据权利要求1所述的高温气冷堆阻流装置，其特征在于，所述转子(2)设置于所述腔室(1)内的部分为球形结构(8)，所述出料通道的入口端和所述进料通道的出口端均设有环形曲面(9)，用于与所述球形结构(8)的外壁配合。

6.根据权利要求5所述的高温气冷堆阻流装置，其特征在于，还包括滑动套(10)和弹性件(11)，所述滑动套(10)为筒状结构，所述滑动套(10)可滑动地套设在出料通道的进口端，所述滑动套(10)靠近所述腔室(1)的一端设有所述环形曲面(9)，所述弹性件(11)的两端分别与所述座体和所述滑动套(10)连接，用于驱动所述滑动套(10)向靠近所述转子(2)的方向移动。

7.根据权利要求5所述的高温气冷堆阻流装置，其特征在于，还包括固定套(12)，所述固定套(12)为筒状结构，所述固定套(12)套设在所述进料通道的出口端，所述固定套(12)靠近所述腔室(1)的一端设有所述环形曲面(9)。

8.根据权利要求5-7任一项所述的高温气冷堆阻流装置，其特征在于，所述座体包括箱体结构(13)、法兰盖板(14)、第一衬套(15)和第二衬套(16)；

所述箱体结构(13)的顶部设有敞口，所述法兰盖板(14)与所述箱体结构(13)连接，用于封闭所述敞口；

所述第一衬套(15)和所述第二衬套(16)沿所述转子(2)的轴向分布，所述第一衬套(15)和所述第二衬套(16)连接形成衬套，所述球形结构(8)设置于所述衬套内，沿所述箱体结构(13)的敞口至底壁的方向，所述第一衬套(15)和所述第二衬套(16)依次设置在所述箱体结构(13)内，所述法兰盖板(14)上设有供转子(2)与驱动机构连接的贯通孔。

9.根据权利要求8所述的高温气冷堆阻流装置，其特征在于，所述第二衬套(16)远离所述第一衬套(15)的一端设有封板(17)，所述封板(17)的内壁设有集料槽(6)，所述气流通道(5)和所述连通孔(4)均与所述集料槽(6)连通，所述连通孔(4)设置于所述接料杯(3)靠近所述集料槽(6)的一侧。

10.根据权利要求8所述的高温气冷堆阻流装置，其特征在于，所述第二衬套(16)远离所述第一衬套(15)的一端贯通设置，所述箱体结构(13)的底壁与所述第二衬套(16)相对的位置设有集料槽(6)，所述气流通道(5)和所述连通孔(4)均与所述集料槽(6)连通，所述连通孔(4)设置于所述接料杯(3)靠近所述集料槽(6)的一侧。

11.根据权利要求2、9或10所述的高温气冷堆阻流装置，其特征在于，还包括第一轴承(18)，所述集料槽(6)内设有支柱(19)，所述转子(2)设有轴承安装孔，所述第一轴承(18)的外圈安装于所述轴承安装孔，所述第一轴承(18)的内圈套装于所述支柱(19)上。

12.根据权利要求1-7任一项所述的高温气冷堆阻流装置，其特征在于，还包括限位柱(20)和与所述限位柱(20)滑动配合的限位槽(21)，所述座体和所述转子(2)中的一者设有所述限位槽(21)，另一者设有所述限位柱(20)，所述限位槽(21)为弧形结构，并且与所述转子(2)的转动轴线同轴，所述限位槽(21)的两端分别与所述进料通道和所述出料通道相对应。

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