[發明專利]一種核電站乏燃料貯存豎井屏蔽井蓋抓具

有效

• 申請號: 201110317613.4
• 申請日: 2011-10-18
• 公開（公告）號: CN102412001A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 王金華;張作義;吳彬;李悅;劉繼國
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G21C19/105
• 分類號: G21C19/105;G21C19/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明涉及反應堆工程技術領域，特別涉及一種核電站乏燃料貯存豎井屏蔽井蓋抓具。

背景技術

核電站運行過程中會產生乏燃料，乏燃料具有放射性，在對乏燃料相關裝置進行操作的過程中，需要考慮輻射防護和遠程操作。對于壓水堆核電站，乏燃料組件從反應堆內卸出后，首先在反應堆水池內貯存5年以上的時間，然后可以轉運到乏燃料中間貯存庫進行貯存，或運往后處理廠進行后處理。

在日本311地震和海嘯發生后，福島核電站的乏燃料水池失水，造成乏燃料暴露在空氣中失去有效冷卻，發生嚴重的核安全事故，而采用干式貯存方式的乏燃料則沒有發生安全問題，從而證明了乏燃料干式貯存方式的固有安全性。

我國在積極發展壓水堆核電站的同時，也在積極開發高溫堆核電站，清華大學核能技術設計研究院在10MW高溫氣冷實驗堆的技術基礎上，設計開發了可以商業應用的球床模塊式高溫堆示范電站。高溫堆核電站被公認為是具有第四代核電主要特征的核電站，具有固有安全、防止核擴散、可產生高溫工藝熱等優點。

球床高溫氣冷堆采用球形燃料元件，燃料元件內彌散有涂敷燃料顆粒。由于球床高溫氣冷堆的燃料元件與壓水堆核電站不同，從堆芯排出的球形乏燃料，需要采用適合球形燃料元件貯存的貯存容器，并貯存在合適的中間貯存設施內。

球床高溫氣冷堆的乏燃料貯罐貯存在具有輻射屏蔽功能的混凝土豎井內，豎井頂部設有混凝土屏蔽井蓋，在乏燃料貯罐吊入或吊出貯存豎井前，首先需要將混凝土屏蔽井蓋移開，在貯罐吊裝完畢后，再將屏蔽井蓋復位到井口，用于實現上述功能的設備是井蓋吊裝成套設備，設備的核心裝置是井蓋抓具。由于乏燃料的輻射特性，這種井蓋抓具應該具有極高的可靠性，在各種工況下，都要保證井蓋吊裝的安全，現有的一般井蓋抓具難以勝任。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是：如何提供一種核電站乏燃料貯存豎井屏蔽井蓋抓具，以保證所述井蓋抓具具有極高的可靠性。

(二)技術方案

為解決上述技術問題，本發明提供一種核電站乏燃料貯存豎井屏蔽井蓋抓具，其包括：外套、驅動單元、傳動單元和爪鉤；所述外套上部設置大溝槽，中部為空心結構，下部設置有小溝槽；所述驅動單元設置在所述大溝槽中；所述傳動單元的上端連接所述驅動單元，下端從所述空心結構穿過所述外套的中部后連接所述爪鉤；所述爪鉤設置在所述小溝槽中，并能夠在所述驅動單元的控制下抓取井蓋。

優選地，所述驅動單元包括：電機和減速器；所述電機的輸出軸連接所述減速器；所述減速器的輸出軸連接所述傳動單元，并且所述減速器固定在所述大溝槽中；所述電機和減速器均斷電自鎖。

優選地，所述驅動單元還包括：支座；所述支座的底部通過螺釘連接所述大溝槽的底部，上部連接所述減速器。

優選地，所述傳動單元包括：旋臂、連軸、限位器和連桿；所述旋臂的一端連接所述減速器的輸出軸，另一端連接所述連軸的第一端，并且所述旋臂能夠帶動所述連軸繞所述減速器的輸出軸轉動；所述連軸的第二端穿過所述限位器；所述限位器內部設置有條形孔，所述連軸能夠在所述條形孔中滑動；所述連桿的上端連接所述限位器的底部，下端從所述空心結構穿過所述外套的中部后連接所述爪鉤，并且所述連桿能夠在所述限位器的帶動下上下運動。

優選地，所述連軸的第二端設置有連軸螺母，所述連軸的中部在所述條形孔的內部，并且所述連軸第一端的直徑大于第二端的直徑。

優選地，在所述連軸和條形孔之間設置有固定套；在所述固定套和連軸之間設置有第一軸承和第二軸承，并且所述第一軸承設置在靠近所述連軸第二端的一側，所述第二軸承設置在靠近所述連軸第一端的一側，所述第一軸承所在處的所述連軸的直徑小于所述第二軸承所在處的所述連軸的直徑。

優選地，所述傳動單元還包括：第三軸承；所述第三軸承設置在所述空心結構內部，其同時接觸所述外套中部的內壁和所述連桿的中部。

優選地，所述傳動單元還包括：凸輪；所述凸輪設置在所述連桿的下部，并且所述凸輪的外側連接所述爪鉤。

優選地，所述井蓋抓具包括三個所述爪鉤；所述外套的下部相應設置有三個銷軸；所述爪鉤與所述銷軸轉動連接。

優選地，所述井蓋抓具還包括：吊桿；所述吊桿設置在所述外套上部，其中部位于所述大溝槽內。

(三)有益效果