[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于高溫氣冷堆的燃耗測量定位器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410035820.4
• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN103778981A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張海泉;李紅克;王鑫;聶君鋒;張立國;劉繼國;張作義;董玉杰
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G21C17/10
• 分類號: G21C17/10
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 李迪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及反應(yīng)堆工程，具體涉及一種應(yīng)用于高溫氣冷堆的燃耗測量定位器。

背景技術(shù)

球床高溫氣冷堆采用球形燃料元件多次通過堆芯的方式實(shí)現(xiàn)不停堆連續(xù)運(yùn)行。每個(gè)由堆芯卸出的球形燃料元件，在進(jìn)入卸料管路上設(shè)置的燃耗測量定位器中，并轉(zhuǎn)動(dòng)至燃耗測量點(diǎn)后，通過管道外相應(yīng)的燃耗測量系統(tǒng)對其進(jìn)行燃耗測量，確保達(dá)到目標(biāo)燃耗的乏燃料元件卸出到乏燃料系統(tǒng)；或者將特定種類或燃耗的球形元件識(shí)別出來，進(jìn)而輸送至目標(biāo)位置以待檢測或研究。

燃耗測量定位器是燃料裝卸系統(tǒng)中的核心設(shè)備，也是高溫氣冷堆實(shí)現(xiàn)不停堆連續(xù)運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備。現(xiàn)有技術(shù)中的高溫氣冷實(shí)驗(yàn)堆采用一種提升器，對每天循環(huán)的約100個(gè)燃料球進(jìn)行燃耗測量定位，該提升器同時(shí)執(zhí)行新燃料、循環(huán)燃料和乏燃料的氣動(dòng)提升功能。該提升器包括一個(gè)大直徑的分配盤、具有三對通孔的殼體、磁力傳動(dòng)器以及動(dòng)力部件，分配盤上有一個(gè)帶接球杯的通氣孔用于接收并定位球形元件，殼體的三對通孔均包括過球孔和通氣孔，動(dòng)力部件由步進(jìn)電機(jī)、擺線針輪減速機(jī)和旋轉(zhuǎn)編碼器組成，該提升器存在接球杯卡球以及定位漂移等技術(shù)問題，由于球形元件的循環(huán)及裝卸量小，不考慮γ射線累積劑量輻照的影響。在HTR-PM示范電站中，正常運(yùn)行時(shí)，單堆每天參與循環(huán)的燃料球數(shù)量達(dá)6000個(gè)，提升器已不能同時(shí)滿足燃耗測量定位和提升等定向輸送轉(zhuǎn)換的運(yùn)行能力要求，而必須通過專設(shè)的耐輻照的燃耗測量定位器執(zhí)行燃耗測量定位功能，并在核電站壽命期內(nèi)長期可靠工作。

發(fā)明內(nèi)容

（一）解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種應(yīng)用于高溫氣冷堆的燃耗測量定位器，該燃耗測量定位器具有接收、精確定位和定向輸送球形燃料元件功能的燃耗測量定位器，并在高溫堆壽命期內(nèi)，滿足強(qiáng)放射性環(huán)境下長期間歇式運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)行可靠性要求。

（二）技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種應(yīng)用于高溫氣冷堆的燃耗測量定位器，其特征在于，所述燃耗測量定位器包括動(dòng)力部件、磁力傳動(dòng)器、箱體組件、轉(zhuǎn)子組件和屏蔽，其中：

箱體組件包括表面帶有過球通孔、轉(zhuǎn)子沉孔和準(zhǔn)直沉孔的箱體，以及與所述箱體焊接的同軸等徑的進(jìn)球管和出球管；過球通孔的入口端與出口端分別與進(jìn)球管和出球管連通；

磁力傳動(dòng)器包括內(nèi)磁組件、隔離罩、外磁組件和支架，所述支架通過緊固件和密封件壓緊隔離罩，并與箱體組件相連；

轉(zhuǎn)子組件包括軸承和轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)鼓與轉(zhuǎn)軸組成；所述轉(zhuǎn)軸與進(jìn)球管和出球管的軸線垂直，并與磁力傳動(dòng)器的內(nèi)磁組件相連，所述轉(zhuǎn)鼓通過所述軸承支撐于箱體的轉(zhuǎn)子沉孔內(nèi)，轉(zhuǎn)鼓上有一軸線垂直于轉(zhuǎn)軸，并與箱體過球通孔等徑的轉(zhuǎn)子通孔；

所述屏蔽與磁力傳動(dòng)器的支架相連，動(dòng)力部件置于屏蔽內(nèi)，并通過聯(lián)軸器組件與磁力傳動(dòng)器的外磁組件相連；

所述轉(zhuǎn)子組件的轉(zhuǎn)鼓上還有一個(gè)軸線垂直于轉(zhuǎn)軸，并與轉(zhuǎn)子通孔聯(lián)通的通氣孔，且通氣孔頂部有一圓錐面停球窩；

所述箱體的過球通孔軸線與準(zhǔn)直沉孔軸線垂直相交于一準(zhǔn)直點(diǎn)，球形元件在所述停球窩上停穩(wěn)時(shí)，球形元件的球心與所述準(zhǔn)直點(diǎn)之間的距離不超過1mm。

優(yōu)選地，所述過球通孔直徑為61mm，所述進(jìn)球管和出球管在與過球通孔的入口端與出口端的連接位置均有一個(gè)變徑孔，其小端與過球通孔相連，并與過球通孔等徑。

優(yōu)選地，所述通氣孔的直徑為5-10mm。

優(yōu)選地，所述燃耗測量定位器的箱體與轉(zhuǎn)子上分別設(shè)有匹配的限位柱與限位槽，兩端限位點(diǎn)的角度為90°，以限制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角運(yùn)動(dòng)范圍。

優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)子組件還設(shè)有軸承擋圈組件。

優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)子組件還設(shè)有防松組件。

優(yōu)選地，所述動(dòng)力部件由帶旋轉(zhuǎn)變壓器的交流伺服電機(jī)和行星齒輪減速機(jī)組成。

優(yōu)選地，所述軸承為耐熱耐磨合金軸承。

（三）有益效果

本發(fā)明至少具有如下的有益效果：