[发明专利]一种核电站乏燃料贮存竖井屏蔽井盖抓具

说明书

技术领域

本发明涉及反应堆工程技术领域，特别涉及一种核电站乏燃料贮存竖井屏蔽井盖抓具。

背景技术

核电站运行过程中会产生乏燃料，乏燃料具有放射性，在对乏燃料相关装置进行操作的过程中，需要考虑辐射防护和远程操作。对于压水堆核电站，乏燃料组件从反应堆内卸出后，首先在反应堆水池内贮存5年以上的时间，然后可以转运到乏燃料中间贮存库进行贮存，或运往后处理厂进行后处理。

在日本311地震和海啸发生后，福岛核电站的乏燃料水池失水，造成乏燃料暴露在空气中失去有效冷却，发生严重的核安全事故，而采用干式贮存方式的乏燃料则没有发生安全问题，从而证明了乏燃料干式贮存方式的固有安全性。

我国在积极发展压水堆核电站的同时，也在积极开发高温堆核电站，清华大学核能技术设计研究院在10MW高温气冷实验堆的技术基础上，设计开发了可以商业应用的球床模块式高温堆示范电站。高温堆核电站被公认为是具有第四代核电主要特征的核电站，具有固有安全、防止核扩散、可产生高温工艺热等优点。

球床高温气冷堆采用球形燃料元件，燃料元件内弥散有涂敷燃料颗粒。由于球床高温气冷堆的燃料元件与压水堆核电站不同，从堆芯排出的球形乏燃料，需要采用适合球形燃料元件贮存的贮存容器，并贮存在合适的中间贮存设施内。

球床高温气冷堆的乏燃料贮罐贮存在具有辐射屏蔽功能的混凝土竖井内，竖井顶部设有混凝土屏蔽井盖，在乏燃料贮罐吊入或吊出贮存竖井前，首先需要将混凝土屏蔽井盖移开，在贮罐吊装完毕后，再将屏蔽井盖复位到井口，用于实现上述功能的设备是井盖吊装成套设备，设备的核心装置是井盖抓具。由于乏燃料的辐射特性，这种井盖抓具应该具有极高的可靠性，在各种工况下，都要保证井盖吊装的安全，现有的一般井盖抓具难以胜任。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提供一种核电站乏燃料贮存竖井屏蔽井盖抓具，以保证所述井盖抓具具有极高的可靠性。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种核电站乏燃料贮存竖井屏蔽井盖抓具，其包括：外套、驱动单元、传动单元和爪钩；所述外套上部设置大沟槽，中部为空心结构，下部设置有小沟槽；所述驱动单元设置在所述大沟槽中；所述传动单元的上端连接所述驱动单元，下端从所述空心结构穿过所述外套的中部后连接所述爪钩；所述爪钩设置在所述小沟槽中，并能够在所述驱动单元的控制下抓取井盖。

优选地，所述驱动单元包括：电机和减速器；所述电机的输出轴连接所述减速器；所述减速器的输出轴连接所述传动单元，并且所述减速器固定在所述大沟槽中；所述电机和减速器均断电自锁。

优选地，所述驱动单元还包括：支座；所述支座的底部通过螺钉连接所述大沟槽的底部，上部连接所述减速器。

优选地，所述传动单元包括：旋臂、连轴、限位器和连杆；所述旋臂的一端连接所述减速器的输出轴，另一端连接所述连轴的第一端，并且所述旋臂能够带动所述连轴绕所述减速器的输出轴转动；所述连轴的第二端穿过所述限位器；所述限位器内部设置有条形孔，所述连轴能够在所述条形孔中滑动；所述连杆的上端连接所述限位器的底部，下端从所述空心结构穿过所述外套的中部后连接所述爪钩，并且所述连杆能够在所述限位器的带动下上下运动。

优选地，所述连轴的第二端设置有连轴螺母，所述连轴的中部在所述条形孔的内部，并且所述连轴第一端的直径大于第二端的直径。

优选地，在所述连轴和条形孔之间设置有固定套；在所述固定套和连轴之间设置有第一轴承和第二轴承，并且所述第一轴承设置在靠近所述连轴第二端的一侧，所述第二轴承设置在靠近所述连轴第一端的一侧，所述第一轴承所在处的所述连轴的直径小于所述第二轴承所在处的所述连轴的直径。

优选地，所述传动单元还包括：第三轴承；所述第三轴承设置在所述空心结构内部，其同时接触所述外套中部的内壁和所述连杆的中部。

优选地，所述传动单元还包括：凸轮；所述凸轮设置在所述连杆的下部，并且所述凸轮的外侧连接所述爪钩。

优选地，所述井盖抓具包括三个所述爪钩；所述外套的下部相应设置有三个销轴；所述爪钩与所述销轴转动连接。

优选地，所述井盖抓具还包括：吊杆；所述吊杆设置在所述外套上部，其中部位于所述大沟槽内。

(三)有益效果