一种应用于球床式高温堆的燃耗测量定位装置的制作方法

本发明涉及反应堆工程的，尤其涉及一种应用于球床式高温堆的燃耗测量定位装置。

背景技术：

1、高温气冷堆所具有的固有安全性高、可提供高品质工艺热源和高参数蒸汽、可小型模块化设计和建造、发电效率较高、对环境友好等特性，是高温堆相对于其它堆型的根本优势，是国际上公认具有四代核电特征的先进堆型之一。燃料装卸系统作为高温气冷堆的在线换料系统，是保证高温堆长期安全稳定运行的关键系统，因此燃料装卸系统的连续运行能力直接决定了高温堆的安全运行水平。

2、燃料装卸系统正常运行时，需要执行球形燃料元件燃耗测量定位、定向分配和气体阻流功能，目前国内外主流的球床式高温堆均采用多设备执行其功能，系统在布置上需要提供充足的安装空间和检修空间，导致燃料传输路径冗长，且这些堆型所设计的设备均未充分考虑燃料元件在氦气、粉尘、碎屑环境中运行所面临的燃料球卡堵问题，给系统运行和强放射性环境下的设备检修带来了极大的挑战。因此，开展燃料装卸系统关键设备的集成化设计，进一步简化系统，不仅有利于对于降低高温堆的投资成本，还有利于提高反应堆长期安全稳定运行能力。

技术实现思路

1、鉴于上述现有球床式高温堆燃料装卸系统存在的设备集成度低、燃料传输路径冗长、未充分考虑燃料元件在氦气、粉尘、碎屑环境中运行所面临的燃料球卡堵的问题，提出了本发明。

2、因此，本发明目的是提供一种应用于球床式高温堆的燃耗测量定位装置，其目的在于克服现有技术中燃料装卸系统设备繁多、布置复杂、燃料传输效率低等一系列问题，提供一种可实现隔料和单一化输送、燃耗测量定位、燃料定向分配和气体阻流功能的高集成化和高可靠性的燃耗测量定位装置。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种应用于球床式高温堆的燃耗测量定位装置，其包括承压单元，包括承压箱体和端法兰，所述承压箱体一侧开口，内部开设有调配空间，所述端法兰连接于承压箱体开口侧；转子单元，包括转轴、取料盘和分料盘，所述取料盘和分料盘均套接在转轴上，且所述取料盘和分料盘均能够放置于调配空间内；衬套单元，包括第一衬套和第二衬套，所述第一衬套和第二衬套分别套接在取料盘和分料盘上；止回单元，所述止回单元套接在转轴上，并与所述端法兰连接；轴承组件，包括第一轴承和第二轴承，所述第一轴承设置于端法兰内，所述第二轴承设置于承压箱体内，并与所述取料盘连接，以及，驱动单元，包括伺服电机、减速机、联轴器和磁力同步器，所述磁力同步器的两端分别与联轴器和端法兰连接，其输出轴与转轴连接，所述减速机的两端与伺服电机输出轴和联轴器连接。

4、作为本发明应用于球床式高温堆的燃耗测量定位装置所述的一种优选方案，其中：所述调配空间包括静止空间和分配空间，所述静止空间和分配空间同轴开设，且所述静止空间位于承压箱体开口处，所述第二轴承设置于静止空间内；所述承压箱体与其开口端相邻的三侧的侧壁分别开设有第一进球孔、第一吹扫孔和准直孔，所述第一进球孔和准直孔位置相对；所述承压箱体的封闭端对称开设有第一出球孔。

5、作为本发明应用于球床式高温堆的燃耗测量定位装置所述的一种优选方案，其中：所述取料盘固定套接在转轴上，其侧壁倾斜开设有接球槽；所述分料盘固定卡接在转轴上，其上偏心开设有取料孔，所述取料孔位置与接球槽对应。

6、作为本发明应用于球床式高温堆的燃耗测量定位装置所述的一种优选方案，其中：所述第一衬套内开设有运输空间，且所述第一衬套内还开设有集尘腔，所述运输空间与集尘腔之间分隔连接有倾斜壁，且所述运输空间与集尘腔连通。

7、作为本发明应用于球床式高温堆的燃耗测量定位装置所述的一种优选方案，其中：所述第一衬套侧壁开设有第二进球孔，所述第二进球孔与运输空间连通，其位置与第一进球孔对应，所述取料盘能够配合放置于运输空间内。

8、作为本发明应用于球床式高温堆的燃耗测量定位装置所述的一种优选方案，其中：所述集尘腔的侧壁还开设有第二吹扫孔，所述第二吹扫孔与第一吹扫孔位置对应，所述第一衬套封闭端中部开设有第一转孔，所述转轴能够转动从第一转孔内穿过，所述第一转孔一侧的第一衬套内壁还开设有第二出球孔。

9、作为本发明应用于球床式高温堆的燃耗测量定位装置所述的一种优选方案，其中：所述第二衬套一端开口，其开口端与第一衬套端部固定连接，所述第二衬套封闭端对称开设有第三出球孔，所述第二衬套侧壁开设有检测孔，所述检测孔与准直孔位置对应。

10、作为本发明应用于球床式高温堆的燃耗测量定位装置所述的一种优选方案，其中：所述第二轴承包括固定座和轴承组件，所述轴承组件转动套接在固定座内，所述转轴固定插接在轴承组件内，所述固定座与静止空间内壁固定连接；所述第一轴承结构与第二轴承相同。

11、作为本发明应用于球床式高温堆的燃耗测量定位装置所述的一种优选方案，其中：所述端法兰包括第一端和第二端，所述第一端固定连接在第二端的一侧，所述第一端和第二端内分别同轴开设有稳定孔和第三转孔；所述稳定孔包括转轴孔和止回孔，所述第一轴承和止回单元分别配合固定连接在转轴孔和止回孔内。

12、作为本发明应用于球床式高温堆的燃耗测量定位装置所述的一种优选方案，其中：所述止回单元包括棘爪座、棘爪、棘爪固定销和棘轮；所述棘轮固定套接在转轴上，其外壁固定连接有弧形卡件，所述棘爪座同轴固定连接在止回孔内，所述棘爪座内壁开设有回弹槽，所述棘爪固定销两端与回弹槽转动连接，其轴线与棘爪座轴线平行，所述棘爪与棘爪固定销外壁固定连接，且其能够配合放置于回弹槽内，所述棘爪固定销上还固定套接有扭簧，所述扭簧的另一端与棘爪座内壁固定连接。

13、本发明的有益效果：

14、本发明通过承压箱体和端法兰的配合连接，将取料盘和分料盘密封到承压箱体内，保证燃料球在传输过程中不会受到外界干扰，形成一个稳定的反应区域；通过驱动单元在带动转轴转动的同时，还能够保证燃料球的传输精度，提高反应效率。

15、通过第一衬套将取料盘包裹传输，同时清扫沉积在集尘腔内的石墨粉尘和碎屑，避免堵塞，第二衬套内对称开设的第三出球孔能够提高燃料球的传输效率。

技术特征：

1.一种应用于球床式高温堆的燃耗测量定位装置，其特征在于：包括，

2.根据权利要求1所述的应用于球床式高温堆的燃耗测量定位装置，其特征在于：所述调配空间(a)包括静止空间(a1)和分配空间(a2)，所述静止空间(a1)和分配空间(a2)同轴开设，且所述静止空间(a1)位于承压箱体(101)开口处，所述第二轴承(502)设置于静止空间(a1)内；

3.根据权利要求2所述的应用于球床式高温堆的燃耗测量定位装置，其特征在于：所述取料盘(202)固定套接在转轴(201)上，其侧壁倾斜开设有接球槽(202a)；

4.根据权利要求2或3所述的应用于球床式高温堆的燃耗测量定位装置，其特征在于：所述第一衬套(301)内开设有运输空间(b)，且所述第一衬套(301)内还开设有集尘腔(301a)，所述运输空间(b)与集尘腔(301a)之间分隔连接有倾斜壁(301b)，且所述运输空间(b)与集尘腔(301a)连通。

5.根据权利要求4所述的应用于球床式高温堆的燃耗测量定位装置，其特征在于：所述第一衬套(301)侧壁开设有第二进球孔(301c)，所述第二进球孔(301c)与运输空间(b)连通，其位置与第一进球孔(101a)对应，所述取料盘(202)能够配合放置于运输空间(b)内。

6.根据权利要求5所述的应用于球床式高温堆的燃耗测量定位装置，其特征在于：所述集尘腔(301a)的侧壁还开设有第二吹扫孔(301a-1)，所述第二吹扫孔(301a-1)与第一吹扫孔(101b)位置对应，所述第一衬套(301)封闭端中部开设有第一转孔(301d)，所述转轴(201)能够转动从第一转孔(301d)内穿过，所述第一转孔(301d)一侧的第一衬套(301)内壁还开设有第二出球孔(301e)。

7.根据权利要求2、3、5和6任一所述的应用于球床式高温堆的燃耗测量定位装置，其特征在于：所述第二衬套(302)一端开口，其开口端与第一衬套(301)端部固定连接，所述第二衬套(302)封闭端对称开设有第三出球孔(302a)，所述第二衬套(302)侧壁开设有检测孔(302b)，所述检测孔(302b)与准直孔(101c)位置对应。

8.根据权利要求7所述的应用于球床式高温堆的燃耗测量定位装置，其特征在于：所述第二轴承(502)包括固定座(502a)和轴承组件(502b)，所述轴承组件(502b)转动套接在固定座(502a)内，所述转轴(201)固定插接在轴承组件(502b)内，所述固定座(502a)与静止空间(a1)内壁固定连接；

9.根据权利要求1～3、5、6、8任一所述的应用于球床式高温堆的燃耗测量定位装置，其特征在于：所述端法兰(102)包括第一端(102a)和第二端(102b)，所述第一端(102a)固定连接在第二端(102b)的一侧，所述第一端(102a)和第二端(102b)内分别同轴开设有稳定孔(102a-1)和第三转孔(102b-1)；

10.根据权利要求9所述的应用于球床式高温堆的燃耗测量定位装置，其特征在于：所述止回单元(400)包括棘爪座(401)、棘爪(402)、棘爪固定销(403)和棘轮(404)；

技术总结本发明公开了一种应用于球床式高温堆的燃耗测量定位装置，涉及反应堆工程的技术领域；承压单元包括承压箱体和端法兰，承压箱体内部开设有调配空间，端法兰连接于承压箱体开口侧；转子单元包括转轴、取料盘和分料盘，取料盘和分料盘均套接在转轴上，并安装在调配空间内；衬套单元包括第一衬套和第二衬套，第一衬套和第二衬套套接在取料盘和分料盘上；止回单元套接在转轴上，与端法兰连接；轴承组件包括第一轴承和第二轴承，第一轴承和第二轴承设置于端法兰和承压箱体内；驱动单元包括伺服电机、减速机、联轴器和磁力同步器，均依次连接。本发明解决了现有球床式高温堆存在的未充分考虑燃料元件在粉尘、碎屑环境中运行面临的燃料球卡堵的问题。技术研发人员：雷伟俊,史进,孟东旺,胡守印,许杰,孟剑,孙惠敏,肖三平,刘伟受保护的技术使用者：华能核能技术研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29