專利名稱:機械式乏燃料貯罐吊具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及反應(yīng)堆工程技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種機械式乏燃料貯罐吊具。
背景技術(shù):
核電站使用的核燃料主要由可裂變材料和可轉(zhuǎn)換材料組成。反應(yīng)堆中的可裂變材料,在裂變過程中會釋放大量的熱量,即核能;可裂變材料消耗到一定程度后,將成為乏燃料,乏燃料的主要特征是,具有很強的放射性,并仍產(chǎn)生衰變熱。我國目前正在積極開發(fā)球床模塊式高溫氣冷堆核電站,高溫堆核電站被公認(rèn)為是具有第四代核電主要特征的核電站,具有固有安全、防止核擴散、可產(chǎn)生高溫工藝熱等優(yōu)
點ο清華大學(xué)核能技術(shù)設(shè)計研究院在1(MW高溫氣冷實驗堆的技術(shù)基礎(chǔ)上,設(shè)計開發(fā)了可以商業(yè)應(yīng)用的球床模塊式高溫堆示范電站。球床高溫氣冷堆采用球形燃料元件,燃料元件內(nèi)彌散有涂敷燃料顆粒。球形燃料元件是將一定數(shù)量的燃料顆粒和基體石墨充分混合,壓成直徑50mm的石墨球,然后再在外部包裹壓制一層純石墨作為燃料元件的外殼,壓制好的燃料元件外徑為60mm。由于球床高溫氣冷堆的燃料元件與壓水堆核電站不同,從堆芯排出的球形乏燃料,需要采用適合球形燃料元件貯存的貯存容器,并貯存在合適的中間貯存設(shè)施內(nèi)。在乏燃料貯罐的操作過程和貯存過程中,要保證乏燃料的操作安全。為保證乏燃料貯罐的操作安全,需要采用可靠的貯罐吊具進行操作,該貯罐吊具要求在各種工況下,都能夠保證貯罐吊裝的安全。
發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何設(shè)計一種純機械式操作的乏燃料貯罐吊具。( 二 )技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種機械式乏燃料貯罐吊具,包括外套、固定銷軸、轉(zhuǎn)動套、固定套、吊鉤,所述固定銷軸固定在所述外套上;所述吊鉤固定在外套上;所述轉(zhuǎn)動套設(shè)置在所述固定銷軸上端與固定套下端之間的部位。優(yōu)選地,所述吊鉤為多個,且每個吊鉤上設(shè)有滑動銷軸,每個吊鉤通過各自的滑動銷軸固定在所述外套上。優(yōu)選地,所述貯罐吊具還包括第一鋼絲繩和第二鋼絲繩,所述第一鋼絲繩和第二鋼絲繩穿過所述外套,且與所述固定套在上表面的四個象限部位對稱布置并連接。優(yōu)選地,所述固定套下端的外圈設(shè)有固定套齒輪。優(yōu)選地,所述固定套齒輪的輪齒之間設(shè)有固定套凹槽。優(yōu)選地,所述轉(zhuǎn)動套的底部設(shè)有轉(zhuǎn)動套齒輪,所述轉(zhuǎn)動套齒輪能在所述固定銷軸上進行周向轉(zhuǎn)動。
優(yōu)選地,所述轉(zhuǎn)動套的上部周向布置有多個滑動銷軸,所述滑動銷軸能在所述固定套齒輪上進行周向轉(zhuǎn)動,并能滑入所述固定套凹槽內(nèi)。優(yōu)選地,所述轉(zhuǎn)動套的外側(cè)設(shè)有轉(zhuǎn)動套凸輪。(三)有益效果本發(fā)明通過機械式設(shè)計實現(xiàn)了貯罐吊裝的純機械式操作,不需要供電,耐輻照,耐高溫,可靠性高;在各種工況下,都能夠保證貯罐吊裝的安全,有效避免意外脫鉤事故;不需要近距離或手動操作,可以實現(xiàn)貯罐吊裝的遠(yuǎn)距離遙控操作,從而避免操作人員近距離操作受到輻射。
圖1是在吊鉤張開的狀態(tài)下,本發(fā)明實施例的貯罐吊具的剖視圖;圖2是在吊鉤收回的狀態(tài)下,本發(fā)明實施例的貯罐吊具的剖視圖;圖3是在吊鉤張開的狀態(tài)下,本發(fā)明實施例的貯罐吊具的俯視圖;圖4是在吊鉤收回的狀態(tài)下,本發(fā)明實施例的貯罐吊具的俯視圖。其中,1-外套;2-固定銷軸;3-轉(zhuǎn)動套;4-滑動銷軸;5-轉(zhuǎn)動套齒輪;6_固定套; 7-固定套齒輪;8-固定套凹槽;9-吊鉤;10-滑動銷軸;11-第一鋼絲繩;12-第二鋼絲繩; 13-轉(zhuǎn)動套凸輪。
具體實施例方式下面對于本發(fā)明所提出的一種機械式乏燃料貯罐吊具,結(jié)合附圖和實施例詳細(xì)說明。參考圖1 圖4,本發(fā)明實施例的機械式乏燃料貯罐吊具的結(jié)構(gòu)描述如下乏燃料貯罐吊具主要由外套1、轉(zhuǎn)動套3、固定套6、吊鉤9等部件構(gòu)成。貯罐吊具的外套1上固定有多個銷軸,即固定銷軸2。固定銷軸2用于支撐吊鉤9 張開狀態(tài)時的轉(zhuǎn)動套3 ;吊鉤9共有4個,均通過各自的滑動銷軸10固定在外套1上,2套第一鋼絲繩11和2套第二鋼絲繩12穿過外套1,與固定套6在上表面的4個象限部位對稱布置并可靠連接。固定套6下端的外圈設(shè)有齒輪,即固定套齒輪7 ;固定套齒輪7的輪齒之間設(shè)有凹槽,即固定套凹槽8。轉(zhuǎn)動套3設(shè)置在固定銷軸2之上表面和固定套6之下表面之間的部位,用于控制吊鉤9的張開與收回;當(dāng)轉(zhuǎn)動套3位于上限位置時,吊鉤9收回,可以從貯罐上脫開,當(dāng)轉(zhuǎn)動套3位于下限位置時,吊鉤9張開,可以抓取貯罐。轉(zhuǎn)動套3的底部設(shè)有轉(zhuǎn)動套齒輪5,該轉(zhuǎn)動套齒輪5可以落在固定銷軸2上,并能在固定銷軸2上依靠轉(zhuǎn)動套 3的重力進行周向轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動套3的上部周向布置有多個滑動銷軸4,滑動銷軸4可以在固定套齒輪7上依靠轉(zhuǎn)動套3的重力進行周向轉(zhuǎn)動,并能滑入固定套凹槽8內(nèi),當(dāng)滑動銷軸4 滑入固定套凹槽8時,吊鉤9張開,可以抓取貯罐,當(dāng)滑動銷軸4從固定套凹槽8滑出時,吊鉤9收回,可以從貯罐上脫開。轉(zhuǎn)動套3的外側(cè)設(shè)有凸輪,即轉(zhuǎn)動套凸輪13,用于頂住吊鉤 9的內(nèi)側(cè)上部或下部,當(dāng)轉(zhuǎn)動套凸輪13頂在吊鉤9的內(nèi)側(cè)上部時,吊鉤9收回,可以從貯罐上脫開,當(dāng)轉(zhuǎn)動套凸輪13頂在吊鉤9的內(nèi)側(cè)下部時,吊鉤9張開,可以抓取貯罐。貯罐吊具的操作過程如下貯罐吊具掛鉤抓罐操作
在貯罐吊具的吊鉤9處于收回狀態(tài)時,轉(zhuǎn)動套3位于外套固定銷軸2之上表面和固定套6之下表面間的上部位置,轉(zhuǎn)動套凸輪13頂在吊鉤9的內(nèi)側(cè)上部,滑動銷軸4掛在固定套齒輪7上側(cè)的凹槽內(nèi),固定套6則在第一鋼絲繩11和第二鋼絲繩12的作用下位于外套1的上側(cè),轉(zhuǎn)動套齒輪5與固定銷軸2有一定距離。吊罐卷揚機組通過第一鋼絲繩11和第二鋼絲繩12連接和吊裝貯罐吊具,將貯罐吊具下落放置到貯罐上表面,2根第一鋼絲繩11和2根第二鋼絲繩12松馳,固定套6帶動轉(zhuǎn)動套3向下降落,直至轉(zhuǎn)動套齒輪5落到固定銷軸2上,轉(zhuǎn)動套3暫時被固定銷軸2托住不再下降,而固定套6則繼續(xù)下降,在滑動銷軸4從固定套齒輪7上側(cè)的凹槽內(nèi)脫出后,轉(zhuǎn)動套齒輪5在固定銷軸2上依靠轉(zhuǎn)動套3的重力進行周向滑動,轉(zhuǎn)動套3作順時針轉(zhuǎn)動,并逐漸向下滑動,從而帶動滑動銷軸4作順時針轉(zhuǎn)動,直到滑動銷軸4轉(zhuǎn)動到固定套凹槽8上方,滑動銷軸4在下一個固定套齒輪7的阻擋下不再繼續(xù)轉(zhuǎn)動,而是落入固定套凹槽8內(nèi), 并位于固定套凹槽8的上端,此時,轉(zhuǎn)動套凸輪13已頂在吊鉤9的內(nèi)側(cè)下部,吊鉤9張開, 從而抓住貯罐。當(dāng)?shù)豕蘧頁P機組通過第一鋼絲繩11和第二鋼絲繩12吊起貯罐吊具時,固定套6 向上升起,固定套凹槽8也向上升起,與滑動銷軸4作相對運動,直到固定套6的上表面與外套1頂板的下表面貼合在一起,固定套6帶動外套1、吊鉤9及其抓取的貯罐一起被吊起。貯罐吊具松鉤脫罐操作貯罐吊具的吊鉤9處于張開狀態(tài)并掛在貯罐上,轉(zhuǎn)動套3位于固定銷軸2之上表面和固定套6之下表面間的下部位置,轉(zhuǎn)動套凸輪13頂在吊鉤9的內(nèi)側(cè)下部,滑動銷軸4位于固定套凹槽8內(nèi),固定套6則在第一鋼絲繩11和第二鋼絲繩12的作用下位于外套1的上側(cè),轉(zhuǎn)動套齒輪5置于固定銷軸2上。吊罐卷揚機組通過鋼絲繩連接和吊裝貯罐吊具,將吊具與貯罐下落放置到地面或其他設(shè)備上,2根第一鋼絲繩11和2根第二鋼絲繩12松馳,固定套6向下降落,固定套凹槽8相對滑動銷軸4向下移動,當(dāng)滑動銷軸4滑出固定套凹槽8并高于下一個固定套齒輪 7后,轉(zhuǎn)動套齒輪5在固定銷軸2上依靠轉(zhuǎn)動套3的重力進行周向滑動,轉(zhuǎn)動套3作順時針轉(zhuǎn)動,直至轉(zhuǎn)動套齒輪5轉(zhuǎn)動到使固定銷軸2滑入轉(zhuǎn)動套齒輪5的凹槽內(nèi),轉(zhuǎn)動套齒輪5在固定銷軸2的阻擋下無法繼續(xù)轉(zhuǎn)動,此時滑動銷軸4位于固定套齒輪7的上部凹槽內(nèi)。當(dāng)?shù)豕蘧頁P機組通過第一鋼絲繩11和第二鋼絲繩12吊起貯罐吊具時,固定套6 向上升起,從而帶動滑動銷軸4和轉(zhuǎn)動套3向上升起,直至固定套6的上表面與外套1頂板的下表面貼合在一起,此時轉(zhuǎn)動套凸輪13頂在吊鉤9的內(nèi)側(cè)上部,貯罐吊具的吊鉤9處于收回狀態(tài)從而與貯罐脫開,當(dāng)?shù)豕蘧頁P機組通過第一鋼絲繩11和第二鋼絲繩12繼續(xù)向上吊起貯罐吊具時,吊具即與貯罐分離,吊具單獨被吊起。如果操作過程中,發(fā)生貯罐吊具的吊鉤9處于張開狀態(tài)但并沒有抓取貯罐,則只需要將貯罐吊具在地面或其他設(shè)備的上表面上放落碰撞一次,然后再提起,則可使貯罐吊具的吊鉤9變換為收回狀態(tài),動作原理與貯罐吊具松鉤脫罐操作相同。本發(fā)明提出的純機械式乏燃料貯罐吊具,可用于吊裝球床高溫氣冷堆的乏燃料貯罐,將乏燃料貯罐在乏燃料操作的不同位置之間進行吊裝。而且本發(fā)明不僅能夠?qū)崿F(xiàn)高溫堆乏燃料貯罐的安全吊裝,該吊具經(jīng)過適當(dāng)修改,還可用來操作壓水堆核電站和其它類型核電站的乏燃料貯罐,也可應(yīng)用于普通工業(yè)各類容器的吊裝。
以上實施方式僅用于說明本發(fā)明,而并非對本發(fā)明的限制,有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下,還可以做出各種變化和變型,因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇,本發(fā)明的專利保護范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種機械式乏燃料貯罐吊具,其特征在于,包括外套(1)、固定銷軸O)、轉(zhuǎn)動套(3)、 固定套(6)、吊鉤(9),所述固定銷軸( 固定在所述外套(1)上;所述吊鉤(9)固定在外套 (1)上;所述轉(zhuǎn)動套C3)設(shè)置在所述固定銷軸(2)上表面與固定套(6)下表面之間的部位。
2.如權(quán)利要求1所述的貯罐吊具,其特征在于,所述吊鉤(9)為多個,且每個吊鉤(9) 上設(shè)有滑動銷軸(10),每個吊鉤(9)通過各自的滑動銷軸(10)固定在所述外套(1)上。
3.如權(quán)利要求1所述的貯罐吊具,其特征在于,所述貯罐吊具還包括第一鋼絲繩(11) 和第二鋼絲繩(12),所述第一鋼絲繩(11)和第二鋼絲繩(12)穿過所述外套(1),且與所述固定套(6)在上表面的四個象限部位對稱布置并連接。
4.如權(quán)利要求1所述的貯罐吊具,其特征在于,所述固定套(6)下端的外圈設(shè)有固定套齒輪(7)。
5.如權(quán)利要求4所述的貯罐吊具,其特征在于,所述固定套齒輪(7)的輪齒之間設(shè)有固定套凹槽⑶。
6.如權(quán)利要求1所述的貯罐吊具,其特征在于,所述轉(zhuǎn)動套(3)的底部設(shè)有轉(zhuǎn)動套齒輪 (5),所述轉(zhuǎn)動套齒輪(5)能在所述固定銷軸( 上進行周向轉(zhuǎn)動。
7.如權(quán)利要求5所述的貯罐吊具,其特征在于,所述轉(zhuǎn)動套C3)的上部周向布置有多個滑動銷軸G),所述滑動銷軸(4)能在所述固定套齒輪(7)上進行周向轉(zhuǎn)動,并能滑入所述固定套凹槽(8)內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1所述的貯罐吊具,其特征在于,所述轉(zhuǎn)動套(3)的外側(cè)設(shè)有轉(zhuǎn)動套凸輪 (13)。
全文摘要
本發(fā)明涉及反應(yīng)堆工程技術(shù)領(lǐng)域,公開了一種機械式乏燃料貯罐吊具,包括外套(1)、固定銷軸(2)、轉(zhuǎn)動套(3)、固定套(6)、吊鉤(9),所述固定銷軸(2)固定在所述外套(1)上;所述吊鉤(9)固定在外套(1)上;所述轉(zhuǎn)動套(3)設(shè)置在所述固定銷軸(2)上端與固定套(6)下端之間的部位。本發(fā)明通過機械式設(shè)計實現(xiàn)了貯罐吊裝的純機械式操作,不需要供電,耐輻照,耐高溫,可靠性高;在各種工況下,都能夠保證貯罐吊裝的安全,有效避免意外脫鉤事故;可以實現(xiàn)貯罐吊裝的遠(yuǎn)距離遙控操作,從而避免操作人員近距離操作受到輻射。
文檔編號B66C1/10GK102431882SQ20111029993
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者劉繼國, 吳彬, 張作義, 李悅, 王金華 申請人:清華大學(xué)