CN204596434U - 一种核燃料快速转运装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种核燃料快速转运装置，包括连接于反应堆厂房和燃料厂房之间的转运通道(1)和能在转运通道(1)内作往复运动的运输小车(2)，其特征在于，所述装置还包括轨道(4)以及分别设在反应堆厂房和燃料厂房内的暂存单元(5)；所述轨道(4)包括贯穿转运通道(1)的转运轨道(4-1)以及分别设在两个暂存单元(5)内并分别与转运轨道(4-1)两端相连的传送轨道(4-2)。采用本实用新型提供的装置，可实现原本需要顺序完成的反应堆厂房装卸料操作、承载器穿越转运通道和燃料厂房的装卸料操作的相互独立和同时开展，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。

Description

一种核燃料快速转运装置

技术领域

本实用新型属于核燃料贮存和运输设备技术领域，具体涉及一种核燃料快速转运装置。

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，位于反应堆厂房和燃料厂房的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。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种核燃料快速转运装置，采用该装置能实现核电厂换料工艺的并行操作，提高了工作效率，降低了作业成本。

为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种核燃料快速转运装置，包括连接于反应堆厂房和燃料厂房之间的转运通道和能在转运通道内作往复运动的运输小车，还包括轨道以及分别设在反应堆厂房和燃料厂房内的暂存单元；所述轨道包括贯穿转运通道的转运轨道以及两组分别设在两个暂存单元内并分别与转运轨道两端相连的传送轨道。

进一步，转运轨道为直线形轨道，每组传送轨道为“回”字形套轨，且“回”字形套轨分上、下两层，上层为固定轨道，下层为滑动轨道，滑动轨道上间隔地设有若干定位卡槽，每个承载器的两侧分别设有与“回”字形套轨的滑动轨道上的定位卡槽相配合的定位轴。

再进一步，所述装置还包括用于装载核燃料组件的承载器和设在转运通道两端出口处的翻转机构，所述翻转机构能将承载器由处于运输小车上的竖直状态转动至处于传送轨道上的水平状态或由处于传送轨道上的水平状态转动至处于运输小车上的竖直状态。

更进一步，所述翻转机构包括用于携带承载器翻转的翻转卡套以及翻转吊索、翻转电机和悬吊柱，翻转电机的输出轴与悬吊柱相连；翻转吊索由两套独立的长度可调节的吊索A、B组成，吊索A、B各自的一端分别与翻转卡套的一侧相连，吊索A、B各自的另一端分别与悬吊柱相连；翻转卡套的两个相对的侧壁上开有与承载器两侧定位轴相配合的开口槽，开口槽的入口区域设有广口减缩的引导区。

再更进一步，运输小车上设有与承载器两侧定位轴相配合的定位卡槽。

本实用新型通过增设承载器的翻转机构和暂存单元，并将位于暂存单元内的轨道设计为类似流水线形式的“回”字形路线，使得在现有装备条件下必须采用的串行的换料工艺流程转变为更加高效的并行的操作工艺，借助改进的转运装置，可实现原本需要顺序完成的反应堆厂房装卸料操作、承载器穿越转运通道和燃料厂房的装卸料操作的相互独立和同时开展，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。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种核燃料组件转运装置的结构示意图，为清楚显示的目的，图1中略去了翻转机构；

图2示出了图1中承载器与轨道的传送轨道的配合方式；

图3是图2的H向示意图；

图4示出了本申请使用翻转机构将承载器从水平姿态翻转到竖直状态的操作方式；

图5示出了本申请使用翻转机构将承载器从竖直姿态翻转到水平状态的操作方式；

图6(1)-6(6)是运输小车到达几个典型位置时的状态示意图，图中A、B、C、D、E、F、G分别表示正处于循环换料工艺不同位置处的承载器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述。

如图1所示，本实用新型所提供的一种核燃料快速转运装置，包括连接于反应堆厂房(未示出)和燃料厂房(未示出)之间的转运通道1和能在转运通道1内作往复运动的运输小车2，还包括轨道4以及分别设在反应堆厂房和燃料厂房内的暂存单元5(图1中仅示出了一个暂存单元)；所述轨道4包括转运轨道4-1和传送轨道4-2，其中转运轨道4-1贯穿转运通道1，传送轨道4-2分别设在两个暂存单元5内并分别与转运轨道4-1两端相连。

在一种优选的实施方案中，转运轨道4-1为直线形轨道，传送轨道4-2为“回”字形套轨。这种“回”字形套轨用于引导承载器3完成从进入暂存单元5到驶离的全过程循环。

本实用新型中，传送轨道4-2本身类似一个连续的传送带，分为上、下两层，下层为承重的固定轨道4-22，上层为可带动承载器3做圆周运动的滑动轨道4-21，且上层的滑动轨道4-21上每隔一定的距离设有定位卡槽4-210，该定位卡槽4-210用于单个承载器3的定位，可以承受承载器3加上燃料组件的总重量，并有一定的设计裕量；相应地，承载器3上两个相对的侧面外侧设有与滑动轨道4-21上定位卡槽4-210相配合的定位轴3-1。传送轨道4-2与承载器3的装配形式见图2，当承载器3放置在传送轨道4-2上时，承载器3的定位轴3-1凸于传送轨道4-2的定位卡槽4-210之外。

随着传送轨道4-2上滑动轨道4-21所进行的圆周运动，传送轨道4-2将带动一系列的承载器3以固定间隔平稳匀速的移动。

此外，本实用新型的装置还可以包括用于装载核燃料组件的承载器3和设在转运通道1两端出口处的翻转机构(图1中未示出，具体结构见图2、3)，所述翻转机构能将承载器3由处于运输小车2上的竖直状态转动至处于传送轨道4-2上的水平状态或由处于传送轨道4-2上的水平状态转动至处于运输小车2上的竖直状态。

优选情况下，所述翻转机构可包括用于携带承载器翻转的翻转卡套6以及翻转吊索、翻转电机和悬吊柱8，翻转电机的输出轴与悬吊柱8相连；翻转吊索由两套独立的长度可调节的吊索A 7-1、吊索B 7-2组成，吊索A7-1、吊索B 7-2各自的一端分别与翻转卡套的一侧相连，吊索A 7-1、吊索B 7-2各自的另一端分别与悬吊柱8相连；翻转卡套6的两个相对的侧壁上开有与承载器3两侧定位轴3-1相配合的开口槽6-1，开口槽6-1的入口区域设有广口减缩的引导区6-10。当承载器3装载在翻转卡套6中时，承载器3的定位轴3-1凸于翻转卡套6的开口槽6-1之外。

本实用新型借助翻转吊索的两个系列相互独立的吊索A 7-1和吊索B7-2，通过调整两套吊索A 7-1和吊索B 7-2的长度，可以实现翻转卡套6的高度以及姿态的调节。整套翻转机构的结构和工作原理见图4、5。

图4展示了将承载器3从水平姿态翻转到竖直状态的方法，即承载器3在运输小车2的推送下，进入水平姿态放置的翻转卡套6，抵达翻转卡套6底部后，触发翻转卡套6内置的行程开关，启动翻转机构，通过收紧翻转吊索A 7-1，松开翻转吊索B 7-2，即可实现翻转卡套6连同其内部承载器3的姿态翻转，变成竖直状态。由于翻转卡套6的厚度较小(即开口槽6-1的深度较小)，承载器3上的定位轴3-1会突出于翻转卡套6之外，利用这一点，可以将定位轴3-1放置于传送轨道4-2的滑动轨道4-21上的定位卡槽4-210中，然后使翻转卡套6退出，完成将承载器3从运输小车2向传送轨道4-2转移的全套流程。

图5展示了将承载器3从竖直姿态翻转到水平状态的方法，即首先将竖直状态的翻转卡套6对准承载器3底部，上升，完成对承载器3的临时装载和保护、固定，然后收紧翻转吊索B 7-2，松开翻转吊索A 7-1，即可实现翻转卡套6连同其内部承载器3的姿态翻转，变成水平状态。为了将承载器3从翻转卡套6中拉出，类似于滑动轨道4-21上设置的定位卡槽4-210，可在运输小车2上设置与承载器3的定位轴3-1相配合的定位卡槽。由于翻转卡套6的厚度较小(即开口槽6-1的厚度较小)，承载器3的定位轴3-1会突出于翻转卡套6之外，利用这一点，可以将承载器3的定位轴3-1放置于运输小车2之上的定位卡槽中，通过运输小车2将承载器3水平拉出翻转卡套6，完成将承载器3从传送轨道4-2向运输小车4转移的全套流程。

本实用新型的装置在操作时非常便捷高效，以下结合图6(1)-6(6)进行说明。图6(1)-6(6)上的A、B、C、D、E、F、G表示正处于循环换料工艺中的承载器。

如图6(1)所示，当运输小车2承载水平放置的承载器3穿过转运通道1到达一侧的暂存单元5时，转运通道1出口处的翻转机构可以将水平状态的承载器3(如A)翻转为竖直状态，方便电厂操纵员将燃料组件装入或吊出承载器3；如图6(2)所示，当承载器3(如D)完成传送轨道4-2的“回”字形路线，准备进入转运通道1时，翻转机构可以将竖直的承载器3翻转为水平状(见图6(3))，方便承载器3顺利搭载运输小车2穿过转运通道1；如图6(4)所示，当运输小车2承载水平放置的承载器3到达转运通道1另一侧的暂存单元5时，转运通道1出口处的翻转机构可以将水平状态的承载器3(如D)翻转为竖直状态；如图6(5)所示，当承载器3(如G)完成轨道4-2的“回”字形路线，准备进入转运通道1时，翻转机构可以将竖直的承载器3翻转为水平状(见图6(6))。在此过程中，位于反应堆厂房和燃料厂房的操纵员可以持续实施燃料的吊装和装卸操作，运输小车也可以同时进行承载器的往复运输。

本实用新型所述结构并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本实用新型的技术创新范围。

Claims (5)

1.一种核燃料快速转运装置，包括连接于反应堆厂房和燃料厂房之间的转运通道(1)和能在转运通道(1)内作往复运动的运输小车(2)，其特征在于，所述装置还包括轨道(4)以及分别设在反应堆厂房和燃料厂房内的暂存单元(5)；所述轨道(4)包括贯穿转运通道(1)的转运轨道(4-1)以及两组分别设在两个暂存单元(5)内并分别与转运轨道(4-1)两端相连的传送轨道(4-2)。

2.根据权利要求1所述的一种核燃料快速转运装置，其特征在于，转运轨道(4-1)为直线形轨道，每组传送轨道(4-2)为“回”字形套轨，且“回”字形套轨分上、下两层，上层为滑动轨道(4-21)，下层为固定轨道(4-22)，滑动轨道(4-21)上间隔地设有若干定位卡槽(4-210)，每个承载器(3)的两侧分别设有与“回”字形套轨的滑动轨道(4-21)上的定位卡槽(4-210)相配合的定位轴(3-1)。

3.根据权利要求1或2所述的一种核燃料快速转运装置，其特征在于，所述装置还包括用于装载核燃料组件的承载器(3)和设在转运通道(1)两端出口处的翻转机构，所述翻转机构能将承载器(3)由处于运输小车(2)上的竖直状态转动至处于传送轨道(4-2)上的水平状态或由处于传送轨道(4-2)上的水平状态转动至处于运输小车(2)上的竖直状态。

4.根据权利要求3所述的一种核燃料快速转运装置，其特征在于，

所述翻转机构包括用于携带承载器翻转的翻转卡套(6)以及翻转吊索、翻转电机和悬吊柱(8)，翻转电机的输出轴与悬吊柱(8)相连；

翻转吊索由两套独立的长度可调节的吊索A、B(7-1、7-2)组成，吊索A、B(7-1、7-2)各自的一端分别与翻转卡套的一侧相连，吊索A、B(7-1、7-2)各自的另一端分别与悬吊柱(8)相连；

翻转卡套(6)的两个相对的侧壁上开有与承载器(3)两侧定位轴(3-1)相配合的开口槽(6-1)，且开口槽(6-1)的入口区域设有广口减缩的引导区(6-10)。

5.根据权利要求4所述的一种核燃料快速转运装置，其特征在于，运输小车(2)上设有与承载器(3)两侧定位轴(3-1)相配合的定位卡槽。