[發明專利]一種主從雙向伺服驅動燃料傳輸驅動裝置及傳輸工藝

有效

• 申請號: 201410625545.1
• 申請日: 2014-11-10
• 公開（公告）號: CN104464857A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 甕松峰;陳書華;羅英;黃新東;李翔;董岱林;任荷;譚宏偉;湛卉;黃輝;李鑫
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G21C19/00
• 分類號: G21C19/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 譚新民

技術領域

本發明涉及核電廠燃料組件輸送技術領域，具體地，涉及一種主從雙向伺服驅動燃料傳輸驅動裝置及傳輸工藝。

背景技術

在核電廠總體布置上，國內絕大多數堆型（如國產65萬千瓦堆型、M310堆型、AP1000堆型、ACP1000堆型等）都設有反應堆廠房和燃料廠房（或輔助廠房），分別用于放置核蒸汽供應系統設備和容納貯存新燃料組件、已輻照燃料組件（包括乏燃料組件），兩個廠房通過傳輸通道連接，燃料元件通過燃料傳輸系統實現在兩個廠房間的轉運。

一般來說，反應堆廠房和燃料廠房（或輔助廠房）相鄰且間距很小，M310堆型反應堆廠房和燃料廠房最小外壁間距僅不到100mm左右，換料水池和傳輸水池池壁間距也僅有約4200mm左右，換料水池和傳輸水池通過傳輸通道（包括閘閥、傳輸管道、盲板）連接起來。

以下以M310堆型為例，介紹燃料傳輸系統的構成及工作原理。

傳輸通道與軌道、運輸小車、燃料組件容器、傳輸驅動裝置以及兩側廠房翻轉架和卷揚設備等共同組成燃料傳輸系統，用于在反應堆廠房和燃料廠房之間傳輸新燃料組件或已輻照燃料組件。

燃料組件容器放置在運輸小車上，而運輸小車安裝在軌道上，運輸小車下側邊緣裝有齒條，通過齒輪齒條機構可將驅動軸旋轉運動轉化運輸小車平移運動，從而實現燃料組件在燃料廠房和反應堆廠房之間的傳輸，并可通過改變電機旋轉方向改變燃料組件傳輸方向。傳輸驅動裝置其原動力為電動機，通過一根傳動軸傳到水池下面的小齒輪上。

在傳輸驅動裝置驅動下，燃料組件容器在燃料廠房和反應堆廠房運動。到達位置后，翻轉架將燃料組件容器由水平狀態轉成垂直狀態并被鎖定；當燃料組件被取出或裝入后，翻轉架將燃料組件容器轉為水平狀態。

M310堆型燃料傳輸系統具有一定的代表性，國產65萬千瓦堆型、M310堆型、AP1000堆型、ACP1000堆型的燃料傳輸系統均采用基于單電機齒輪-齒條傳動結構，燃料傳輸距離僅有10m左右。但是，基于單電機齒輪齒條驅動的傳輸裝置僅適用于反應堆廠房和燃料廠房（或輔助廠房）間距很小布置形式，其應用需要滿足如下條件：齒條的長度需大于燃料組件運輸小車的行程，而運輸小車的行程需要大于傳輸管道與燃料運輸容器長度之和，燃料廠房傳輸水池的長度還需要大于齒條的長度，只有這樣，運輸小車行程范圍才可以覆蓋反應堆廠房與燃料廠房，齒條運動也才不受土建結構干涉。

但對于某些堆型，如地下核電站，反應堆廠房與燃料廠房則處在不同洞室，廠房間距長達幾十米，若采用單電機齒輪齒條傳動方式，不僅結構非常復雜，制造安裝和維護成本很高；另一方面為避免齒條運動干涉，土建施工量會大大增加，僅為避免與齒條干涉開挖的孔道將達幾十米；并且齒輪齒條傳動結構為接觸摩擦傳動，特別在運輸小車從靜止到運動、從運動到靜止的狀態轉換瞬間，齒輪齒條間相互作用力較大，且該作用力較大部位為齒條、齒輪的固定幾個位置，長時間使用后磨損嚴重，壽命短，齒輪齒條需要定期更換，造成運營成本增加。因此無論從經濟性、可靠性等方面考慮，燃料組件長距離傳輸不能采用單電機齒輪齒條驅動方式。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠實現燃料組件在反應堆廠房和燃料廠房之間長距離、安全傳輸的主從雙向伺服驅動燃料傳輸驅動裝置及傳輸工藝。

本發明解決上述問題所采用的技術方案是：一種主從雙向伺服驅動燃料傳輸驅動裝置，包括在反應堆廠房和燃料廠房之間設置的軌道、設置于軌道上的運輸小車和驅動裝置，反應堆廠房側和燃料廠房側均設置有一組驅動裝置，所述的驅動裝置包括驅動電機、由驅動電機驅動旋轉的卷筒和纏繞于卷筒上的撓性傳動部件，撓性傳動部件與運輸小車連接，反應堆廠房側和燃料廠房側的驅動裝置的撓性傳動部件分別連接運輸小車的首尾兩端。

通過在運輸小車的兩側分別設置驅動運輸小車沿軌道向兩個方向運動的驅動裝置，有效解決了現有裝置不能滿足運輸小車長距離運輸的技術問題，能夠滿足運輸小車需長距離傳輸的工況需求，并且結構簡單、成本低、使用壽命長。當一側的驅動裝置提供驅動力帶動運輸小車沿軌道向該側運動時，另一側的驅動裝置通過撓性傳動部件提供張緊力，保證了運輸小車的平穩運輸。

所述的驅動裝置還包括安全離合器，安全離合器安裝在卷筒的主軸與直接驅動卷筒旋轉的驅動軸之間，卷筒的主軸還連接有手動操作機構。安全離合器的設置可以防止驅動裝置過載，提高了裝置的安全性，對電機和撓性傳動部件進行保護。在失電或者系統故障時，安全離合器脫離，就可通過手動操作機構轉動卷筒，進而拖動燃料組件容器運動。