[发明专利]用于球床反应堆燃料球的卸料装置及卸料方法

说明书

技术领域

本发明涉及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卸料装置及卸料方法。

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卸料装置在燃料循环时，燃料球靠自重从燃料区上部移动到堆芯底部，通过锥形漏斗从底部卸出。然而，这种装载装置主要存在以下技术问题：因燃料球在堆芯内部按照规则排列状态，在卸出过程中，燃料球不能移动，不能通过锥形漏斗从底部卸出。

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卸料装置及卸料方法不能将燃料球从堆芯底部卸出的缺陷，提供一种用于球床反应堆燃料球的卸料装置及卸料方法。

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卸料装置，其特点在于，包括一卸料部件、至少一限位装置、一驱动装置和一固定于所述卸料部件上的固定装置；

所述卸料部件用于放置若干待卸出燃料球；

各所述限位装置穿设于所述卸料部件内，并用于实现放置于所述卸料部件内的相应的所述待卸出燃料球的限位；

所述驱动装置固定于所述固定装置上，并用于为所述限位装置提供驱动力，所述驱动装置的输出轴与所述限位装置传动连接。

在本方案中，当球床反应堆进行卸料操作时，该卸料装置能够实现规则排列的球床反应堆燃料球的卸出；另外，该卸料装置结构简单、易于加工制造、运行稳定，为规则排列球床反应堆卸料提供更可靠的手段。

较佳地，所述卸料部件上设有若干卸料孔，各所述卸料孔用于放置相应的所述待卸出燃料球。

较佳地，所述卸料孔的数量大于或等于四个，各所述卸料孔的直径大于待卸出燃料球的直径。

较佳地，各所述限位装置均包括一转动轴，所述卸料部件上设有若干通孔，各通孔位于四个相邻的所述卸料孔的中心，各所述转动轴贯穿于所述通孔。

较佳地，各所述转动轴的底面上均固设有至少一限位块，每一所述限位块用于限位相应的所述待卸出燃料球。

较佳地，每一所述限位块通过焊接与相应的所述转动轴形成一整体。

在本方案中，采用上述结构形式，能保证限位块在旋转过程中一直与转动轴同步旋转，从而提高其限位的精确性，避免进入所述卸料孔内的待卸出燃料球释放出来。

较佳地，每一所述转动轴的所述限位块的数量均为四个，四个所述限位块沿相应的所述转动轴的周向均布设置。

在本方案中，采用上述结构形式，可实现燃料球的批次卸出，缩短燃料球卸出时间。

较佳地，各所述限位块的形状为弧形。

在本方案中，限位块的形状为弧形，这样可避免待卸出燃料球层的下一层燃料球对限位块产生干涉，从而提高了旋转的精确性。

较佳地，各所述限位装置均还包括一从动齿轮，所述传动轴嵌设于相应的所述从动齿轮内，并与所述从动齿轮传动连接，所述驱动装置的输出轴嵌设于一主动齿轮内，并与所述主动齿轮传动连接，所述主动齿轮用于驱动各所述从动齿轮。

在本方案中，该驱动装置的输出轴与主动齿轮传动连接，可通过主动齿轮驱动多个从动齿轮，从而联动转动轴和限位块同步旋转，可实现燃料球的批次卸出，缩短了燃料球卸出时间。

较佳地，所述固定装置包括一安装板和若干吊柱，所述驱动装置固定于所述安装板上，各所述吊柱的一端与所述安装板固接，各所述吊柱的另一端与所述卸料部件固接。

在本方案中，采用上述结构形式，可便于吊升机构通过吊运该吊柱将该卸料装置移动至指定位置。

本发明还提供了一种用卸料装置卸出燃料球的卸料方法，所述卸料装置如上所述，其特点在于，所述卸料方法包括以下具体步骤：

S₁、将所述卸料装置移动至若干所述待卸出燃料球的上方，所述卸料部件与相应的所述待卸出燃料球对齐；

S₂、使各所述限位装置位于设定的初始位置；

S₃、将所述卸料装置下降至球床反应堆的压力容器内一第一设定位置，所述驱动装置带动各所述限位装置旋转一定角度，使得相应的各所述待卸出燃料球完全进入所述卸料部件内；

S₄、将所述卸料装置移动至一第二指定位置，将各所述待卸出燃料球卸出至相应的指定位置；