[发明专利]用于球床反应堆燃料球的装载装置及装载方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种核反应堆工程与安全技术领域，特别涉及一种用于球床反应堆燃料球的装载装置及装载方法。

背景技术

现有的球床反应堆燃料球都呈无序排列状态，也就是说，燃料球落入堆芯内部时位置不确定。然而，燃料球呈无序状态排列时，使得各燃料球的反应实验环境不一致，导致反应的效果较差。因此，为了保证各燃料球的反应环境一致且均匀，且提高其物理性能，球床反应堆燃料球呈规则排列状态成为一种选择。

现有的用于球床反应堆燃料球的装载装置在燃料循环时，燃料球靠自重从燃料区上部移动到堆芯底部。然而，这种装载装置主要存在以下技术问题：燃料球落入堆芯内部呈无序排列状态，不能满足工程需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术中传统的用于球床反应堆燃料球的装载装置及装载方法燃料球落入堆芯内部呈无序排列状态的缺陷，提供一种用于球床反应堆燃料球的装载装置及装载方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种用于球床反应堆燃料球的装载装置，其特点在于，包括一容置部件、一夹持装置、至少一导向柱、一第一限位板、一第二限位板、至少一第一伸缩机构和至少一第二伸缩机构；

所述容置部件用于放置若干待装载燃料球；

所述夹持装置包括一夹板和若干与所述待装载燃料球对应设置的夹爪，所述夹板放置于所述容置部件上，所述夹爪用于夹紧各所述待装载燃料球，并固定于所述夹板上；

每一所述导向柱的一端固定于所述夹板上，每一所述导向柱的另一端固定于一安装板上；

每一所述第一伸缩机构的输出轴与所述第一限位板固接，每一所述第二伸缩机构的输出轴与所述第二限位板固接，每一所述第一伸缩机构和第二伸缩机构的一端均固定于所述安装板上；

所述第一限位板和第二限位板均套设于各所述导向柱的外壁上，且分别用于实现所述夹爪的张开和锁紧，所述第二限位板位于所述第一限位板的上方。

在本方案中，容置部件上放置待装载燃料球的位置以及夹持装置的夹爪设置位置均与球床反应堆的堆芯内燃料球的指定位置对应，当球床反应堆进行装料操作时，该装载装置通过第一伸缩机构驱动第一限位板，以及通过第二伸缩机构驱动第二限位板，从而控制夹爪的张开和锁紧，使得待装载燃料球能够被夹爪抓取和释放，实现燃料球在堆芯内部按照规则排列；另外，该装载装置结构简单，易于加工制造，运行稳定可靠。

较佳的，所述容置部件的底部设有若干与所述待装载燃料球对应的容置槽，各所述待装载燃料球放置于相应的所述容置槽内。

在本方案中，可根据球床反应堆中的堆芯每一层所需要的排列方式，在容置部件上放置待装载燃料球，从而可实现燃料球的批次装入，缩短燃料球的装入时间。

较佳的，所述容置部件的两侧分别固定有一支撑板，所述夹板放置于各所述支撑板上。

在本方案中，采用支撑板的设置结构形式，便于移动该装载装置，同时使容置部件的底部与支撑平台之间留有一定的间隙，避免了支撑平台对放置在容置部件上的待装载燃料球造成干涉以及磨损。

较佳的，所述容置部件的底部固设有至少一定位柱，所述夹板上设有至少一定位孔，各所述定位柱嵌设于相应的所述定位孔内。

在本方案中，定位柱对夹板放置在容置部件上起到一定的导向作用，保证夹持装置的夹爪与放置在容置部件上的待装载燃料球对应放置。

较佳的，各所述夹爪均包括一固定爪和一活动爪，活动爪的一端固定有一手柄，各所述固定爪均固定于所述夹板上，各所述手柄与相应的所述固定爪相铰接，并且形成铰接点。

在本方案中，固定爪固定在夹板上，通过手柄旋转带动活动爪转动，从而实现固定爪与活动爪之间的张开和锁紧，控制待装载燃料球的抓取与释放。

较佳的，所述第一限位板上设有若干与各所述手柄对应设置的限位块。

在本方案中，每一限位块的移动联动手柄旋转。

较佳的，所述第一伸缩机构的数量为4个，4个所述第一伸缩机构对称设置于所述第一限位板上。

较佳的，所述第二伸缩机构的数量为4个，4个所述第二伸缩机构对称设置于所述第二限位板上。

较佳的，所述导向柱的数量为4个，4个所述导向柱对称设置于所述夹板上。

本发明还提供了一种用装载装置装入燃料球的装载方法，所述装载装置如上所述，其特点在于，所述装载方法包括以下步骤：

S₁、将若干所述待装载燃料球放置在所述容置部件内，驱动所述第一伸缩机构联动所述第一限位板上升，使得所述夹爪张开；