FR3000829A1 - Appareil de chargement automatique de crayons combustibles pour assemblage de combustible nucleaire - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un appareil de chargement automatique de crayons combustibles (10) pour un assemblage de combustible nucléaire, qui dispose des crayons combustibles (10) dans un étui de crayons combustibles (20) en un faisceau pour assembler les crayons combustibles (10) dans l'assemblage de combustible nucléaire. L'appareil de chargement automatique de crayons combustibles (10) comprend une unité de stockage de crayons combustibles (100) comportant une pluralité de râteliers (110) empilés pour crayons combustibles (10), une unité de chargement de crayons combustibles (200) levée ou abaissée jusqu'aux râteliers (110) et transférant les crayons combustibles (10), une unité d'avance (300) plaçant les crayons combustibles (10) dans des rangées et chargeant les crayons combustibles (10) dans l'étui de crayons combustibles (20), une unité de déchargement de crayons combustibles (400) déchargeant sélectivement certains des crayons combustibles (10) stockés dans l'unité de stockage de crayons combustibles (100) et transférant les crayons combustibles (10) à l'unité d'avance (300), un élévateur d'assemblage de crayons combustibles (500) qui est disposé parallèlement à l'unité d'avance (300), et un contrôleur (600) commandant l'entraînement de l'unité de chargement de crayons combustibles (200), de l'unité d'avance (300), et de l'unité de déchargement de crayons combustibles (400).

Description

Appareil de chargement automatique de crayons combustibles pour assemblage de combustible nucléaire CONTEXTE DE L'INVENTION Domaine de l'invention La présente invention concerne un appareil de chargement automatique de crayons combustibles pour un assemblage de combustible nucléaire, et plus particulièrement un appareil de chargement automatique de crayons combustibles pour disposer des M crayons combustibles, dont chacun est assemblé comme une pièce unitaire, dans un étui de crayons combustibles en un faisceau pour assembler les crayons combustibles en un assemblage de combustible nucléaire. 15 Description de l'état de l'art Les réacteurs nucléaires sont des installations permettant de contrôler artificiellement une réaction en chaîne de fission d'une matière fissile afin d'utiliser l'énergie thermique générée par la fission nucléaire comme source d'électricité. 20 Considérons la figure 15, où un assemblage de combustible nucléaire comprend des grilles de maintien 1 dans lesquelles sont insérés des crayons combustibles, de nombreux tubes guides 2 fixés aux grilles de maintien 1, un embout supérieur 3 fixé aux extrémités supérieures des tubes guides 2, et un embout inférieur 25 4 fixé aux extrémités inférieures des tubes guides 2. Chaque crayon combustible est soutenu par des bossettes et des ressorts formés sur chaque grille de maintien 1. Le crayon combustible est constitué d'un tube de gainage, de bouchons, de pastilles, et de ressorts. Le crayon combustible est fabriqué en enrichissant de l'uranium-235 de 2 à 5 % pour former une pastille cylindrique de combustible nucléaire d'environ 5 g, en chargeant les pastilles dans le tube de gainage, en insérant les ressorts, et en scellant le tube de gainage à l'aide des bouchons. Les crayons combustibles fabriqués de cette manière sont assemblés dans l'assemblage de combustible nucléaire qui comporte un faisceau de plusieurs centaines de crayons combustibles. L'assemblage de combustible nucléaire est installé dans le coeur d'un réacteur, et est brûlé. Ainsi, de nombreux crayons combustibles sont nécessaires dans le coeur du réacteur, et il est très important de fabriquer et de gérer efficacement les crayons combustibles. En particulier, l'assemblage de combustible nucléaire 15 présent dans le coeur du réacteur est disposé de manière à présenter un niveau d'enrichissement différent en fonction de la position dans le coeur, et est remplacé. Pour une combustion nucléaire efficace, les crayons combustibles constituant l'assemblage de combustible nucléaire 20 peuvent être disposés de manière à présenter un type différent (par ex. un niveau d'enrichissement différent) en fonction de la position à laquelle ils sont placés dans l'assemblage de combustible nucléaire. Les différents types de crayons combustibles doivent être 25 distingués et gérés lors du procédé de fabrication. Les crayons combustibles fabriqués sont gérés de façon intégrée de manière à pouvoir trouver efficacement et assembler rapidement des crayons combustibles de types souhaités quand l'assemblage de combustible nucléaire est fabriqué.

Par exemple, la demande de la présente invention propose une barre et un équipement de chargement automatisé de crayons combustibles nucléaires pour un assemblage de combustible nucléaire décrit dans le brevet coréen n° 10-0982297 (octroyé le 8 septembre 2010) afin d'augmenter la vitesse de chargement des crayons combustibles pour l'assemblage de combustible nucléaire. RESUME DE L'INVENTION Par conséquent, la présente invention a été réalisée en gardant à l'esprit les problèmes précités survenant dans la technique antérieure, et un objet de la présente invention est de fournir un appareil de chargement automatique de crayons combustibles pour un assemblage de combustible nucléaire, qui trie automatiquement des crayons combustibles, dont chacun est assemblé comme une pièce unitaire, charge et stocke les crayons combustibles triés sur une unité de stockage de crayons combustibles, décharge des crayons combustibles de types souhaités quand l'assemblage de combustible nucléaire est assemblé, et assemble les crayons combustibles déchargés dans l'assemblage de combustible nucléaire.

Pour réaliser l'objet susmentionné, il est proposé un appareil de chargement automatique de crayons combustibles pour un assemblage de combustible nucléaire, qui dispose des crayons combustibles, dont chacun est assemblé comme une pièce unitaire, dans un étui de crayons combustibles en un faisceau pour assembler les crayons combustibles dans l'assemblage de combustible nucléaire. L'appareil de chargement automatique de crayons combustibles comprend : une unité de stockage de crayons combustibles comportant une pluralité de râteliers empilés de telle sorte que les crayons combustibles sont stockés horizontalement ; une unité de chargement de crayons combustibles qui est levée/abaissée jusqu'aux râteliers en fonction d'un code à barres marqué sur chaque crayon combustible, transfère les crayons combustibles, dont chacun est assemblé comme une pièce unitaire, et effectue un essai de réception ; une unité d'avance plaçant horizontalement les crayons combustibles dans une unité de rangées et chargeant les crayons combustibles dans l'étui de crayons combustibles dans l'unité de rangées ; une unité de déchargement de crayons combustibles déchargeant sélectivement certains crayons combustibles spécifiques stockés dans l'unité de stockage de crayons combustibles et transférant les crayons combustibles spécifiques à l'unité d'avance ; un élévateur d'assemblage de crayons combustibles qui est disposé parallèlement à l'unité d'avance, et sur lequel l'étui de crayons combustibles est placé de manière à pouvoir se déplacer vers le haut ou vers le bas ; et un contrôleur commandant l'entraînement de l'unité de chargement de crayons combustibles, de l'unité d'avance, et de l'unité de déchargement de crayons combustibles. Ici, l'unité de chargement de crayons combustibles peut comprendre : un transporteur de chargement sur lequel est placé un crayon combustible transféré depuis un autre procédé ; une partie de basculement transférant le crayon combustible placé sur le transporteur de chargement à l'unité de stockage de crayons combustibles ; et un mécanisme de levage/abaissement levant ou abaissant le transporteur de chargement. En outre, la partie de basculement peut comprendre une partie de basculement motrice et une partie de basculement entraînée reliée à la partie de basculement motrice par un arbre de manière à être actionnée conjointement. Ici, la partie de basculement motrice peut comprendre : une barre d'appui de crayons combustibles qui est disposée pour pouvoir pivoter ; et un mécanisme d'entraînement de barre d'appui relié à la barre d'appui de crayons combustibles par une liaison afin de faire tourner la barre d'appui de crayons combustibles à l'intérieur d'une plage angulaire prédéterminée. De plus, l'unité d'avance peut comprendre : un module de guidage d'avance qui comporte une source d'entraînement de manière à pouvoir se déplacer vers la gauche ou vers la droite par rapport à une partie supérieure d'un cadre principal et un élément d'appui de crayons combustibles de manière à pouvoir placer les crayons combustibles dans une rangée ; et un module d'avance qui fournit une force d'entraînement pour charger les crayons combustibles placés sur le module de guidage d'avance dans l'étui de crayons combustibles. De préférence, l'appareil de chargement automatique de crayons combustibles peut également comprendre une pluralité d'ailettes de guidage dans la partie supérieure du cadre principal afin de guider les crayons combustibles jusqu'à l'élément d'appui de crayons combustibles.

En outre, les ailettes de guidage peuvent être disposées parallèlement par paires, et un élément de basculement peut être disposé entre chaque paire d'ailettes de guidage pour transférer un par un les crayons combustibles placés entre les ailettes de guidage à l'élément d'appui de crayons combustibles. Ici, l'élément de basculement peut comprendre : un levier de basculement comportant une deuxième saillie espacée d'une première saillie faisant saillie depuis l'ailette de guidage ; et un mécanisme d'entraînement déplaçant verticalement le levier de basculement.

De plus, l'unité d'avance peut également comprendre un lecteur de code barre qui lit un code barre marqué sur chaque crayon combustible sur un chemin de transfert des crayons combustibles chargés dans l'étui de crayons combustibles.

Selon l'appareil de chargement automatique de crayons combustibles de la présente invention, l'unité de stockage de crayons combustibles comporte une pluralité de râteliers empilés de telle sorte que les crayons combustibles, dont chacun est assemblé comme une pièce unitaire et comporte un code barre, sont stockés. L'unité de chargement de crayons combustibles lève ou abaisse les crayons combustibles jusqu'aux râteliers et transfère les crayons combustibles. L'unité d'avance place horizontalement les crayons combustibles dans une unité de rangées et charge les crayons combustibles dans un étui de crayons combustibles dans l'unité de rangées. L'unité de déchargement de crayons combustibles décharge sélectivement certains crayons combustibles spécifiques stockés dans l'unité de stockage de crayons combustibles et transfère les crayons combustibles spécifiques à l'unité d'avance. L'élévateur d'assemblage de crayons combustibles est disposé parallèlement à l'unité d'avance, et est configuré de telle sorte que l'étui de crayons combustibles est placé sur celui-ci de manière à pouvoir se déplacer vers le haut ou vers le bas. Le contrôleur commande les éléments d'entraînement. Les crayons combustibles, dont chacun est assemblé comme une pièce unitaire, sont automatiquement triés et stockés, et la gestion des stocks de crayons combustibles est donc efficace. En outre, quand l'assemblage de combustible nucléaire est assemblé, des crayons combustibles de types souhaités sont automatiquement déchargés, de telle sorte que la productivité peut être améliorée.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Les objectifs, caractéristiques et avantages de la présente invention précités, ainsi que d'autres, seront compris plus 5 clairement à la lecture de la description détaillée suivante considérée conjointement avec les dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue en plan montrant une configuration complète d'un appareil de chargement automatique de crayons combustibles pour un assemblage de combustible nucléaire selon un 10 exemple de mode de réalisation de la présente invention ; la figure 2 est une vue de côté montrant une unité de stockage de crayons combustibles dans l'appareil de chargement automatique de crayons combustibles selon ledit mode de réalisation de la présente invention ; 15 la figure 3 est une vue de face montrant une unité de stockage de crayons combustibles dans l'appareil de chargement automatique de crayons combustibles selon ledit mode de réalisation de la présente invention ; les figures 4(a) à 4(d) montrent un exemple d'un mécanisme 20 d'entraînement d'une unité de chargement de crayons combustibles dans l'appareil de chargement automatique de crayons combustibles selon ledit mode de réalisation de la présente invention, où la figure 4(a) est une vue en plan de l'unité de chargement de crayons combustibles, la figure 4(b) est une vue en plan d'un transporteur 25 de chargement dans l'unité de chargement de crayons combustibles, la figure 4(c) est une vue de face du transporteur de chargement, et la figure 4(d) est une vue en plan montrant une partie de basculement de l'unité de chargement de crayons combustibles ; les figures 5(a) à 5(d) montrent un exemple de la partie de basculement dans l'appareil de chargement automatique de crayons combustibles selon ledit mode de réalisation de la présente invention, où la figure 5(a) montre une partie de basculement motrice, la figure 5(b) montre une partie de guidage fixe, la figure 5(c) montre une butée, et la figure 5(d) montre le fonctionnement de la partie de basculement ; la figure 6 montre un exemple du mécanisme d'entraînement de l'unité de chargement de crayons combustibles dans l'appareil de chargement automatique de crayons combustibles selon ledit mode de 10 réalisation de la présente invention ; la figure 7 est une vue en plan d'une unité d'avance dans l'appareil de chargement automatique de crayons combustibles selon ledit mode de réalisation de la présente invention ; la figure 8 est une vue en coupe prise le long de la ligne 15 A-A de la figure 7 ; les figures 9 et 10 sont des vues de face et de côté d'un module d'avance dans l'appareil de chargement automatique de crayons combustibles selon ledit mode de réalisation de la présente invention ; 20 la figure 11 est une vue en plan montrant un exemple d'une unité de déchargement de crayons combustibles dans l'appareil de chargement automatique de crayons combustibles selon ledit mode de réalisation de la présente invention ; la figure 12 est une vue de face d'une barre de retrait de 25 crayons combustibles installée sur l'unité de déchargement de crayons combustibles dans l'appareil de chargement automatique de crayons combustibles selon ledit mode de réalisation de la présente invention ; les figures 13 et 14 sont des vues de face et de côté d'un élévateur d'assemblage de crayons combustibles dans l'appareil de chargement automatique de crayons combustibles selon ledit mode de réalisation de la présente invention ; et la figure 15 montre une configuration d'un assemblage de 5 combustible nucléaire typique. DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES Il va maintenant être fait référence dans de plus amples détails à des exemples de modes de réalisation de la présente 10 invention par renvoi aux dessins annexés. Considérons la figure 1, où un appareil de chargement automatique de crayons combustibles pour un assemblage de combustible nucléaire selon un exemple de mode de réalisation de la présente invention est conçu pour charger des crayons combustibles, 15 dont chacun est assemblé comme une pièce unitaire, dans un étui de crayons combustibles en un faisceau pour un assemblage de crayons combustibles afin d'assembler les crayons combustibles dans l'assemblage de combustible nucléaire, et comprend une unité de stockage de crayons combustibles 100, une unité de chargement de 20 crayons combustibles 200, une unité d'avance 300, une unité de déchargement de crayons combustibles 400, un élévateur d'assemblage de crayons combustibles 500, et un contrôleur 600. L'unité de chargement de crayons combustibles 200 charge les crayons combustibles, dont chacun est assemblé comme une pièce 25 unitaire lors d'opérations précédentes, et stocke les crayons combustibles dans l'unité de stockage de crayons combustibles 100. L'unité de déchargement de crayons combustibles 400 décharge sélectivement certains des crayons combustibles stockés dans l'unité de stockage de crayons combustibles 100, et transfère les crayons combustibles déchargés à l'unité d'avance 300. Les crayons combustibles se situant au niveau de l'unité d'avance 300 dans une unité de rangées sont insérés dans l'étui de crayons combustibles situé au niveau de l'élévateur d'assemblage de crayons combustibles 500, et sont assemblés dans l'assemblage de crayons combustibles. Dans le présent mode de réalisation, les unités de stockage de crayons combustibles 100 sont disposées sur des côtés opposés de l'unité d'avance 300. Pour charger ou décharger les crayons combustibles, chaque unité de stockage de crayons combustibles 100 coopère avec l'unité de chargement de crayons combustibles 200 et l'unité de déchargement de crayons combustibles 400. Le contrôleur commande les éléments d'entraînement de l'appareil de chargement automatique de crayons combustibles de la présente invention. Des informations sur les crayons combustibles stockés dans l'unité de stockage de crayons combustibles 100 peuvent être enregistrées et surveillées, et une gestion des stocks de crayons combustibles peut ainsi être réalisée. Cette gestion des stocks peut être effectuée par le biais d'un code barre marqué sur une surface de chaque crayon combustible. Par exemple, les informations pour le code barre ne sont pas particulièrement limitées, et peuvent comprendre un type (niveau d'enrichissement) d'une pastille du crayon combustible, une date de fabrication, et ainsi de suite. Un circuit des crayons combustibles va d'abord être grossièrement décrit par renvoi à la figure 1. Les crayons combustibles, dont chacun est assemblé comme une pièce unitaire et est soumis à un essai de réception, sont transférés à l'unité de chargement de crayons combustibles 200 par un transporteur manuel 30. Les crayons combustibles transférés à l'unité de chargement de crayons combustibles 200 sont stockés dans l'unité 5 de stockage de crayons combustibles 100 par l'unité de chargement de crayons combustibles 200. Ensuite, l'unité de déchargement de crayons combustibles 400 est actionnée pour décharger sélectivement certains des crayons combustibles stockés dans l'unité de stockage de crayons 10 combustibles 100 de manière à ce qu'ils soient assemblés dans l'assemblage de crayons combustibles, et les crayons combustibles déchargés sont transférés à l'unité d'avance 300 dans une unité de rangées. Quand une rangée de crayons combustibles est disposée sur 15 l'unité d'avance 300, les crayons combustibles disposés sur l'unité d'avance 300 sont chargés dans l'étui de crayons combustibles 20 placé sur l'élévateur d'assemblage de crayons combustibles 500, et sont assemblés dans l'assemblage de crayons combustibles. 20 Chaque configuration va être décrite en détail ci-dessous. Considérons les figures 2 et 3, où l'unité de stockage de crayons combustibles 100 comprend une pluralité de râteliers 110 qui sont empilés de manière à recevoir et stocker la pluralité de crayons combustibles. 25 Les râteliers 110 peuvent être pourvus d'une pluralité de poutres stationnaires 111 installées dans une direction verticale et d'une pluralité de barres de râteliers 112 fixées à la pluralité de poutres stationnaires 111 dans une direction transversale.

En particulier, comme le montre la figure 3, les barres de râteliers 112 de l'unité de stockage de crayons combustibles 100 sont inclinées depuis l'unité de chargement de crayons combustibles 200 vers l'unité d'avance 300 d'un angle 0 limité. 5 Ainsi, les crayons combustibles 10 placés sur les barres de râteliers 112 par l'unité de chargement de crayons combustibles 200 roulent vers l'unité d'avance 300, et sont situés aux extrémités des barres de râteliers. Ainsi, dans le présent mode de réalisation, les crayons combustibles chargés dans l'unité de 10 stockage de crayons combustibles 100 sont déchargés dans un ordre premier entré, premier sorti. L'unité de chargement de crayons combustibles 200 fonctionne pour transférer les crayons combustibles, dont chacun est préparé comme une pièce unitaire et est soumis à un essai de 15 réception, jusqu'aux râteliers 110 dans une direction verticale. Dans le détail, en considérant les figures 4(a), 4(b), 4(c) et 4(d), l'unité de chargement de crayons combustibles 200 comprend un transporteur de chargement 210, une partie de basculement 220 transférant les crayons combustibles du 20 transporteur de chargement 210 à l'unité de stockage de crayons combustibles 100, et un mécanisme de levage/abaissement 230 levant/abaissant le transporteur de chargement 210 vers/depuis le râtelier 110 d'une position (hauteur) spécifique. Le transporteur de chargement 210 peut être constitué 25 d'une pluralité de rouleaux 212 et 213 qui sont installés pour pouvoir tourner sur des rails de guidage parallèles 211. En particulier, les rouleaux comprennent des rouleaux fous 212 et des rouleaux motorisés 213 dans lesquels un petit moteur et un réducteur de vitesse sont montés et pilotés. Ainsi, les crayons combustibles, qui sont livrés par le biais du transporteur lors de l'opération précédente, peuvent être transférés par les rouleaux du transporteur de chargement 210. Une butée 214 est disposée à une extrémité du transporteur 5 de chargement 210. Le crayon combustible 10 transféré au transporteur de chargement 210 est arrêté par la butée 214, et est ainsi placé sur le transporteur de chargement 210. La partie de basculement 220 fonctionne pour transférer les crayons combustibles du transporteur de chargement 210 à 10 l'unité de stockage de crayons combustibles 100, et comprend une pluralité de mécanismes de basculement 221 reliés à un arbre 222, et des guides stationnaires 223 et des butées 224 installés pour charger un par un les crayons combustibles vers l'unité de stockage de crayons combustibles 100 en coopération avec les 15 mécanismes de basculement 221. Les figures 5(a), 5(b), 5(c) et 5(d) montrent un exemple de la partie de basculement de la présente invention. Considérons la figure 5(a), où chaque mécanisme de basculement 221 est constitué d'une première barre d'appui de 20 crayons combustibles 221b comportant un accouplement d'arbres 221a fixé à l'arbre et qui est installé pour pouvoir pivoter, d'un premier vérin 221c relié à la première barre d'appui de crayons combustibles 221b par une liaison L et faisant tourner la première barre d'appui de crayons combustibles 221b dans une plage 25 angulaire prédéterminée, et d'un deuxième vérin 221d entraînant la première barre d'appui de crayons combustibles 221b dans une direction verticale. Considérons les figures 5(b) et 5(c), où le rouleau 212 comporte des arêtes 212a faisant saillie depuis des extrémités opposées de celui-ci, et une partie de guidage fixe 223 dépassant de manière à présenter une marche vers l'intérieur à une distance prédéterminée de l'arrête 212a située sur un côté de l'unité de stockage de crayons combustibles et ayant une pente prédéterminée.

La butée 224 dépasse de la partie de guidage fixe 223 au maximum d'un diamètre d du crayon combustible. Avec cette configuration, les crayons combustibles sont placés sur les rouleaux 212 et 213 jusqu'à la position de la butée 214 (voir la figure 4(c)). Les crayons combustibles sont placés sur la première barre d'appui de crayons combustibles 221b par un mouvement ascendant du deuxième vérin 221d. Ensuite, les crayons combustibles se déplacent vers la gauche par un mouvement ascendant de la première barre d'appui de crayons combustibles 221b, et vont immédiatement commencer à rouler vers le bas. En conséquence, les crayons combustibles sont disposés côte à côte à partir de l'extrémité de droite de la butée 224 (voir la figure 5(c)). Ensuite, le deuxième vérin 221d qui était levé se déplace vers le bas. Dans ce cas, un seul crayon combustible 10 situé 20 entre la partie de guidage fixe 223 et la butée 224 roule vers l'unité de stockage de crayons combustibles 100 le long d'une face inclinée de la partie de guidage fixe 223. De cette manière, par la répétition des mouvements ascendants et descendants du deuxième vérin 221d, les crayons combustibles sont chargés un par un vers 25 l'unité de stockage de crayons combustibles (voir la figure 5(d)). Considérons la figure 6, où le mécanisme de levage/abaissement 230 comprend un arbre d'entraînement 232 mû par un servomoteur 231, et une courroie crantée reliée à l'arbre d'entraînement 232 afin de lever/abaisser le transporteur de chargement 210 le long d'un cadre de guidage linéaire 233. Le moyen pour lever/abaisser le transporteur de chargement n'est pas limité à la courroie crantée. Les informations sur les crayons combustibles chargés de 5 cette manière sur l'unité de stockage de crayons combustibles 100 par l'unité de chargement de crayons combustibles 200 sont identifiées par le code barre marqué sur chaque crayon combustible, et sont stockées dans le contrôleur. Ainsi, un numéro, un type, etc., des crayons combustibles chargés sur l'unité de stockage de 10 crayons combustibles 100 peuvent être vérifiés sur un écran relié au contrôleur. À cette fin, l'unité de chargement de crayons combustibles 200 peut être équipée d'un lecteur de code barre connu. Ici, le lecteur de code barre lit les informations des codes barres 15 concernant les crayons combustibles transférés à l'unité de chargement de crayons combustibles 200, et envoie les informations lues au contrôleur. Le contrôleur enregistre les informations des codes barres concernant les crayons combustibles, et stocke les informations enregistrées dans l'unité de stockage de crayons 20 combustibles 100 avec les informations sur les positions stockées. Par ailleurs, la pluralité de râteliers 110 installés sur l'unité de stockage de crayons combustibles 100 est divisée en fonction des types de crayons combustibles stockés. Il est donc évident que les crayons combustibles peuvent être triés et gérés 25 sur les râteliers. L'unité d'avance 300 place horizontalement les crayons combustibles en position dans une unité de rangées afin d'introduire les crayons combustibles dans l'étui de crayons combustibles 20. L'unité d'avance 300 comprend un module de guidage d'avance 310 qui peut se déplacer vers la gauche/vers la droite ou vers l'avant/vers l'arrière sur un cadre principal 301 et prépare les crayons combustibles chargés dans l'étui de crayons combustibles dans une unité de rangées, et un module d'avance 320 qui transfère les crayons combustibles préparés par le module de guidage d'avance 310 à l'étui de crayons combustibles. L'unité d'avance 300 peut également être pourvue d'un lecteur de code barre 330 qui est adjacent au module d'avance 320 et lit les codes barre des crayons combustibles chargés dans l'étui de crayons combustibles. Le lecteur de code barre 330 vérifie définitivement les informations sur les crayons combustibles assemblés dans l'étui de crayons combustibles pour empêcher les crayons combustibles d'être incorrectement assemblés. Considérons la figure 7, où une pluralité de vis à billes 302 est disposée sur le cadre principal 301 de manière à être perpendiculaire à la direction de la longueur. Les vis à billes 302 sont couplées au module de guidage d'avance 310 qui peut se déplacer vers la gauche/vers la droite perpendiculairement à la direction de la longueur du cadre principal 301 dans une direction de rotation des vis à billes 302. Le cadre principal 301 est pourvu d'un servomoteur 303 qui entraîne les vis à billes 302 pour contrôler la position à gauche/à droite du module de guidage d'avance 310 et est mis en prise avec les vis à billes 302 par un engrenage hélicoïdal.

Le module de guidage d'avance 310 est constitué d'une pluralité de cadres stationnaires 311. Les cadres stationnaires 311 sont pourvus d'une pluralité d'éléments d'appui de crayons combustibles 312 dans la direction de la longueur de manière à pouvoir placer précisément les crayons combustibles 10 dans une unité de rangées. Dans le présent mode de réalisation, les éléments d'appui de crayons combustibles 312 peuvent comprendre des rouleaux rotatifs recouverts de silicium. En outre, le cadre principal 301 est pourvu d'un moteur 5 d'entraînement 304 sur un côté de celui-ci. Les éléments d'appui de crayons combustibles 312 peuvent être mis en rotation par le moteur d'entraînement 304. Une pluralité de premières et deuxièmes ailettes de guidage 305a et 305b est installée sur le module de guidage 10 d'avance 310 dans des parties supérieures opposées du cadre principal 301 afin de transférer les crayons combustibles de l'unité de déchargement de crayons combustibles 400 aux éléments d'appui de crayons combustibles 312. Les premières et deuxièmes ailettes de guidage 305a et 15 305b sont inclinées vers le centre du module de guidage d'avance 310. En outre, une distance prédéterminée D est formée entre les premières et les deuxièmes ailettes de guidage 305a et 305b de telle sorte qu'un seul crayon combustible 10 passe entre celles-ci. Ainsi, les crayons combustibles, qui sont livrés par l'unité de 20 déchargement de crayons combustibles 400 et sont placés sur une première ou une deuxième ailette de guidage 305a ou 305b, se déplacent vers le module de guidage d'avance 310. En particulier, dans le présent mode de réalisation, les crayons combustibles placés sur la première ou la deuxième ailette 25 de guidage 305a ou 305b peuvent se déplacer un par un jusqu'au module de guidage d'avance 310. À cette fin, dans le présent mode de réalisation, les ailettes de guidage sont fournies par paires. Un élément de basculement permettant de délivrer sélectivement un par un les crayons combustibles au module de guidage d'avance 310 peut être disposé entre la paire d'ailettes de guidage. Dans le détail, en considérant les figures 7 et 8, la paire de premières ailettes de guidage 305a est pourvue de premières saillies 305a' faisant respectivement saillie vers le haut. L'élément de basculement 306 qui peut transférer un par un les crayons combustibles de l'autre côté des premières saillies 305a' est disposé entre la paire de premières ailettes de guidage 305a. L'élément de basculement 306 comprend un levier de basculement 306a comportant une deuxième saillie 306a' faisant saillie à l'écart de chaque première saillie 305a' d'une distance prédéterminée D2 (à peu près le diamètre du crayon combustible), et un vérin 306b entraînant verticalement le levier de basculement 306a à une partie inférieure du levier de basculement 306a.

Le fonctionnement de l'élément de basculement 306 configure de cette manière va être brièvement décrit par renvoi à la figure 7. Les crayons combustibles 10 situés au niveau des premières ailettes de guidage 305a sont arrêtés par les premières saillies 305a'. Ici, quand le vérin 306b est actionné et le levier de basculement 306a se déplace vers le haut, un seul crayon combustible situé entre les premières saillies 305a' et la deuxième saillie 306a' se déplace vers le haut, puis roule de l'autre côté des premières saillies 305a' vers l'élément d'appui de crayons combustibles 312 le long des premières ailettes de guidage 305a. Ainsi, l'élément de basculement 306 peut transférer sélectivement un seul crayon combustible à l'élément d'appui de crayons combustibles 312 par un mouvement de va-et-vient induit par l'entraînement du vérin 306b.

En outre, le servomoteur 303 est démarré en fonction des crayons combustibles spécifiques placés sélectivement et avancés depuis les premières ou deuxièmes ailettes de guidage 305a ou 305b par l'élément de basculement 306, et de ce fait la position à gauche ou à droite du module de guidage d'avance 310 est ajustée. Ainsi, les crayons combustibles spécifiques peuvent être conçus et placés à des positions spécifiques des éléments d'appui de crayons combustibles 312. Considérons la figure 9, où le module d'avance 320 est installé sur une extrémité avant du cadre principal 301 de l'unité d'avance 300, et fait avancer les rangées des crayons combustibles placés sur toutes les rangées des éléments d'appui de crayons combustibles 312 jusqu'à l'étui de crayons combustibles afin d'assembler les crayons combustibles. Le module d'avance 320 comprend un rouleau de séparation 321 entraîné par un moteur et un rouleau motorisé 322 qui est situé au-dessus du rouleau de séparation 321 et est capable de se déplacer vers le haut ou vers le bas. Dans le détail, une première console 323 est installée de façon fixe dans la partie supérieure du cadre principal 301, et le rouleau motorisé 322 est installé pour pouvoir tourner à une extrémité inférieure de la première console 323. Une deuxième console 324 est disposée de manière à pouvoir se déplacer vers le haut ou vers le bas. En outre, un vérin pneumatique 325 est fixé à la première console 323 de manière à lever ou abaisser la deuxième console 324. Ainsi, le rouleau motorisé 322 est levé ou abaissé. Comme le montre la figure 10, le rouleau de séparation 321 et le rouleau motorisé 322 sont guidés par un élément de guidage linéaire et sont entraînés vers l'avant ou vers l'arrière par un vérin de transfert 326. En outre, un vérin pousseur 327 est disposé dans une partie supérieure du vérin de transfert 326. Une plaque de poussée 378 est disposée à une extrémité avant du module d'avance 320, et est entraînée vers l'avant ou vers l'arrière par le vérin pousseur 327 pour charger le crayon combustible. Par conséquent, quand les crayons combustibles sont placés sur le module de guidage d'avance 310, le rouleau motorisé 322 est abaissé, puis le rouleau de séparation 321 et le rouleau motorisé 322 sont avancés vers l'étui de crayons combustibles par le vérin de transfert 326. Ensuite, quand les éléments d'appui de crayons combustibles 312 sont entraînés par le moteur d'entraînement 304 installé à une extrémité arrière du cadre principal 301, les extrémités avant des crayons combustibles sont positionnées entre le rouleau de séparation 321 et le rouleau motorisé 322 par une force de frottement des éléments d'appui de crayons combustibles 312 et des crayons combustibles. Ensuite, des forces d'entraînement du rouleau de séparation 321 et du rouleau motorisé 322 sont ajoutées, et les crayons combustibles sont ainsi chargés dans l'étui de crayons combustibles. Après que les crayons combustibles ont été chargés dans l'étui de crayons combustibles, le rouleau de séparation 321 et le rouleau motorisé 322 sont déplacés vers l'arrière par le vérin de transfert 326. Après que l'élévateur d'assemblage de crayons combustibles 500 a été abaissé, le vérin pousseur 327 est actionné, et la plaque de poussée 378 est entraînée pour pousser entièrement les crayons combustibles dans l'étui de crayons combustibles. Considérons la figure 11, où l'unité de déchargement de crayons combustibles 400 décharge sélectivement des crayons combustibles spécifiques stockés dans l'unité de stockage de crayons combustibles 100 et transfère les crayons combustibles à l'unité d'avance 300. L'unité de déchargement de crayons combustibles 400 comprend une pluralité de cadres verticaux 411 5 installés verticalement au voisinage de l'unité de stockage de crayons combustibles 100, et une pluralité de barres de retrait de crayons combustibles 412 qui peuvent imprimer un mouvement vertical vers le haut ou vers le bas et un mouvement horizontal vers l'avant ou vers l'arrière par rapport aux cadres verticaux 10 411. L'unité de déchargement de crayons combustibles 400 est pourvue de servomoteurs 413 entraînant verticalement les barres de retrait de crayons combustibles 412, et de vérins pneumatiques 414 déplaçant les barres de retrait de crayons combustibles 412 dans 15 une direction vers l'avant ou vers l'arrière. On peut facilement comprendre que pour obtenir un mouvement régulier vers le haut ou vers le bas ou vers l'avant ou vers l'arrière des barres de retrait de crayons combustibles 412, on peut utiliser un réducteur de vitesse, une courroie crantée, ou un guide de mouvement 20 linéaire (LM). La figure 12 montre la barre de retrait de crayons combustibles équipant l'unité de déchargement de crayons combustibles. La barre de retrait de crayons combustibles 412 est configurée de telle sorte qu'une extrémité supérieure de celle-ci 25 présente une légère pente pour positionner les crayons combustibles 10 et de telle sorte qu'une plaque d'extrémité faisant saillie 412a est fixée à une extrémité avant de celle-ci. Considérons les figures 13 et 14, où l'élévateur d'assemblage de crayons combustibles 500 est disposé parallèlement l'unité d'avance, il a une structure dans laquelle est placé l'étui de crayons combustibles 20, et peut se déplacer vers le haut ou vers le bas. L'élévateur d'assemblage de crayons combustibles 500 comprend un cadre inférieur 510 fixé à un plancher, un cadre supérieur 520 se déplaçant vers le haut ou vers le bas par rapport au cadre inférieur 510, et un servomoteur 530 levant ou abaissant le cadre supérieur 520. Le servomoteur 530 peut être couplé à un réducteur de vitesse et un vérin à billes 531 pour lever ou abaisser en douceur le cadre supérieur 520. Un élément de guidage qui guide une direction de levage ou d'abaissement du cadre supérieur 520 peut être prévu. En outre, l'élévateur d'assemblage de crayons combustibles 500 peut comprendre un bloc de fixation 540 fixant l'étui de crayons combustibles 20 placé sur le cadre supérieur 520, et une poignée 541 ajustant le serrage ou le desserrage du bloc de fixation 540. Le contrôleur 600 commande l'entraînement de l'unité de chargement de crayons combustibles 200, de l'unité d'avance 300 et de l'unité de déchargement de crayons combustibles 400, ou d'autres éléments d'entraînement, et enregistre et stocke le nombre et le type de crayons combustibles chargés sur ou déchargés de l'unité de stockage de crayons combustibles 100 au moyen des codes barres marqués sur les crayons combustibles. Bien qu'ils n'aient pas été spécifiquement décrits dans le présent mode de réalisation, des capteurs connus peuvent être utilisés pour détecter ou contrôler des positions d'entraînement précises des éléments d'entraînement habituellement utilisés pour l'automatisation d'un procédé. Il est évident que les signaux des capteurs seront transmis au contrôleur pour une commande précise des éléments d'entraînement. Bien qu'un exemple de mode de réalisation de la présente 5 invention ait été décrit à des fins d'illustration, l'homme du métier se rendra compte que diverses modifications, additions et substitutions sont possibles sans s'écarter de la portée ni de l'esprit de l'invention tels que définis dans les revendications annexées. Par exemple, le moteur, le vérin hydraulique ou 10 pneumatique, le servomoteur, etc., illustrés pour piloter les éléments d'entraînement dans le présent mode de réalisation peuvent être remplacés ou modifiés par divers moyens d'entraînement connus.

Claims (9)

1. REVENDICATIONS1. Appareil de chargement automatique de crayons combustibles (10) pour un assemblage de combustible nucléaire, qui dispose des crayons combustibles (10), dont chacun est assemblé comme une pièce unitaire, dans un étui de crayons combustibles (20) en un faisceau pour assembler les crayons combustibles (10) dans l'assemblage de combustible nucléaire, l'appareil de chargement automatique de crayons combustibles comprenant : une unité de stockage de crayons combustibles (100) comportant une pluralité de râteliers (110) empilés de telle sorte que les crayons combustibles (10) sont stockés horizontalement ; une unité de chargement de crayons combustibles (200) levée ou abaissée jusqu'aux râteliers (110) en fonction d'un code barres marqué sur chaque crayon combustible (10), transférant les crayons combustibles (10), dont chacun est assemblé comme une pièce unitaire, et effectuant un essai de réception ; une unité d'avance (300) plaçant horizontalement les crayons combustibles (10) dans une unité de rangées et chargeant les crayons combustibles dans l'étui de crayons combustibles (20) dans l'unité de rangées ; une unité de déchargement de crayons combustibles (400) déchargeant sélectivement certains crayons combustibles (10) spécifiques stockés dans l'unité de stockage de crayons combustibles (100) et transférant les crayons combustibles (10) spécifiques à l'unité d'avance (300); un élévateur d'assemblage de crayons combustibles (500) qui est disposé parallèlement à l'unité d'avance (300), et sur lequel l'étui de crayons combustibles (20) est placé de manière à pouvoirse déplacer vers le haut ou vers le bas ; et un contrôleur (600) commandant l'entraînement de l'unité de chargement de crayons combustibles (200), de l'unité d'avance (300), et de l'unité de déchargement de crayons combustibles (400).
2. 2. Appareil de chargement automatique de crayons combustibles (10) selon la revendication 1, dans lequel l'unité de chargement de crayons combustibles (200) comprend : un transporteur de chargement (210) sur lequel est placé un 10 crayon combustible (10) transféré depuis un autre procédé ; une partie de basculement (220) transférant le crayon combustible (10) placé sur le transporteur de chargement (210) l'unité de stockage de crayons combustibles (100); et un mécanisme de levage/abaissement (230) levant ou 15 abaissant le transporteur de chargement (210).
3. 3. Appareil de chargement automatique de crayons combustibles (10) selon la revendication 2, dans lequel la partie de basculement (220) comprend une partie de basculement (221) 20 motrice et une partie de basculement (221) entraînée reliée à la partie de basculement motrice par un arbre (222) de manière à être actionnée conjointement.
4. 4. Appareil de chargement automatique de crayons 25 combustibles selon la revendication 3, dans lequel la partie de basculement (221) motrice comprend : une barre d'appui de crayons combustibles (221b) qui est disposée pour pouvoir pivoter ; et un mécanisme d'entraînement de barre d'appui relié à labarre d'appui de crayons combustibles (221b) par une liaison afin de faire tourner la barre d'appui de crayons combustibles (221b) l'intérieur d'une plage angulaire prédéterminée.
5. 5. Appareil de chargement automatique de crayons combustibles (10) selon la revendication 1, dans lequel l'unité d'avance comprend : un module de guidage d'avance (310) qui comporte une source d'entraînement de manière à pouvoir se déplacer vers la gauche ou vers la droite par rapport à une partie supérieure d'un cadre principal (301) et un élément d'appui de crayons combustibles (312) de manière à pouvoir placer les crayons combustibles (10) dans une rangée ; et un module d'avance (320) qui fournit une force 15 d'entraînement pour charger les crayons combustibles (10) placés sur le module de guidage d'avance (310) dans l'étui de crayons combustibles (20).
6. 6. Appareil de chargement automatique de crayons 20 combustibles (10) selon la revendication 5, comprenant en outre une pluralité d'ailettes de guidage (305a, 305b) dans la partie supérieure du cadre principal (301) afin de guider les crayons combustibles (10) jusqu'à l'élément d'appui de crayons combustibles (312). 25
7. 7. Appareil de chargement automatique de crayons combustibles (10) selon la revendication 6, dans lequel les ailettes de guidage (305a, 305b) sont disposées parallèlement par paires, et un élément de basculement (306) est disposé entre chaquepaire d'ailettes de guidage (305a, 305b) pour transférer un par un les crayons combustibles (10) placés entre les ailettes de guidage (305a, 305b) à l'élément d'appui de crayons combustibles (312).
8. 8. Appareil de chargement automatique de crayons combustibles (10) selon la revendication 7, dans lequel l'élément de basculement (306) comprend : un levier de basculement (306a) comportant une deuxième saillie (306a') espacée d'une première saillie (305a') faisant 10 saillie depuis l'ailette de guidage (305a); et un mécanisme d'entraînement déplaçant verticalement le levier de basculement (306).
9. 9. Appareil de chargement automatique de crayons 15 combustibles (10) selon la revendication 1, dans lequel l'unité d'avance (300) comprend en outre un lecteur de code barre (330) qui lit un code barre marqué sur chaque crayon combustible (10) sur un chemin de transfert des crayons combustibles (10) chargés dans l'étui de crayons combustibles (20).