压水堆燃料水下运输小车及倾翻装置

摘要

本发明涉及压水堆燃料水下运输系统，具体涉及一种压水堆燃料水下运输小车及倾翻装置。其包括一个能够在燃料运输管道内平稳运行的小车，在小车上设有一个能够沿固定轴在水平和垂直方向之间转动的燃料篮，小车的车架两侧设有钢丝绳导向滑轮，燃料篮上设有一个可绕支点摆动的倾翻导向滑轮，倾翻钢丝绳绕过设在燃料篮上的倾翻导向滑轮并经过设在小车两侧的钢丝绳导向滑轮，倾翻钢丝绳的一端与卷筒连接，另一端与配重连接。本发明结构简单、调试方便、使用寿期长。

说明书

技术领域

本发明涉及压水堆燃料水下运输系统，具体涉及一种压水堆燃料水下运输小车及倾翻装置。

背景技术

压水堆燃料水下运输系统是实现燃料组件在反应堆厂房及燃料厂房间水下运输的系统。它包括：燃料运输管道、运输小车及倾翻装置。

在反应堆首次装料及停堆换料时，通过水下运输管道设备，运输小车能将新燃料从燃料厂房水平运送到反应堆厂房或将乏燃料从反应堆厂房水平运回到燃料厂房。由于燃料抓取机、装卸料机都是垂直状态操作燃料组件的，因此，运输小车上的燃料篮可以在燃料厂房或反应堆厂房内用倾翻装置围绕转轴精确、平稳地将燃料组件从水平(或垂直)状态倾翻到垂直(或水平)状态。

由于运输管道是反应堆厂房钢制安全壳的压力边界，其管道设备的直径受到限制。为实现燃料组件从水平(或垂直)状态倾翻到垂直(或水平)状态，且保证小车的结构简单，现有的设计都是分别在反应堆厂房及燃料厂房设置由液压系统控制的倾翻机，由于两个厂房各需要一套液压倾翻装置，导致设计复杂，安装、调试和维护都比较困难，其液压密封元件多为塑料、橡胶等非金属材料，容易因辐照等因素老化，需定期更换。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种结构简单、调试方便、使用寿期长的压水堆燃料水下运输小车及倾翻装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种压水堆燃料水下运输小车及倾翻装置，包括一个能够在燃料运输管道内平稳运行的小车，在小车上设有一个能够沿固定轴在水平和垂直方向之间转动的燃料篮，小车的车架两侧设有钢丝绳导向滑轮，燃料篮上设有一个可绕支点摆动的倾翻导向滑轮，倾翻钢丝绳绕过设在燃料篮上的倾翻导向滑轮并经过设在小车两侧的钢丝绳导向滑轮，倾翻钢丝绳的一端与卷筒连接，另一端与配重连接。

进一步，如上所述的压水堆燃料水下运输小车及倾翻装置，其中，在小车的前端中心位置设有动滑轮，第一牵引钢丝绳绕过动滑轮及设置在地面的定滑轮，一端与卷筒连接，另一端与配重连接；第二牵引钢丝绳绕过设在小车两侧的钢丝绳导向滑轮以及设置在地面的定滑轮，一端与卷筒连接，另一端与配重连接。

进一步，如上所述的压水堆燃料水下运输小车及倾翻装置，其中，所述的小车为中空结构，倾翻钢丝绳和牵引钢丝绳穿过小车。

进一步，如上所述的压水堆燃料水下运输小车及倾翻装置，其中，所述的小车上设有燃料篮垂直到位支撑块，燃料篮达到垂直位置时与垂直到位支撑块靠紧。

本发明的有益效果如下：

1)驱动电动机通过卷筒带动钢丝绳，通过钢丝绳将力传递到各个定滑轮上。在定滑轮上产生一个使燃料篮绕支点翻转的力矩，实现倾翻动作。该设计结构简单，可靠性高。

2)钢丝绳、滑轮组结构抗辐照能力强，避免经常的检查维修工作，设备使用寿命长。

3)运输小车可以带着倾翻机构在燃料厂房及反应堆厂房间运行。将两个厂房的倾翻设备合二为一，设备简单，便于安装及调试。

4)配重装置保证了牵引力的平稳，同时对到位信号允许一定量的滞后。使系统更安全，可靠。

5)小车在反应堆厂房及燃料厂房间的运行由驱动电动机通过摩擦卷筒带动钢丝绳驱动，在小车上设置动滑轮，使牵引钢丝绳受力更小，可选用的钢丝绳直径更小。同时，配重的质量更小。动滑轮设置于小车的中心位置，因此不会在水平运行时产生侧向的偏心力。在事故工况下过载时，摩擦卷筒打滑，因此可以自动保护电动机及小车。

6)倾翻过程中对小车没有水平方向的力，因此无需设置定位销或钢丝绳预设张紧力，使燃料水下运输系统更结构更简单，安装调整方便，控制简单。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为燃料篮的受力原理图；

图3为小车的受力原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，本发明所提供的压水堆燃料水下运输小车1上设有一个能够沿固定轴在水平和垂直方向之间转动的燃料篮2，小车1上设有燃料篮垂直到位支撑块5，燃料篮2达到垂直位置时与垂直到位支撑块5靠紧。在满足运输小车能顺利通过运输管道，并与运输管道设备保持12.7mm以上间隙的前提下，小车1的车架两侧设有钢丝绳导向滑轮3，燃料篮3上设有一个可绕支点摆动的倾翻导向滑轮4，倾翻钢丝绳6绕过设在燃料篮2上的倾翻导向滑轮4并经过设在小车两侧的钢丝绳导向滑轮3以及固定在地面的定滑轮，倾翻钢丝绳6的一端与卷筒7(由电机驱动)连接，另一端与配重8连接，配重组件布置在燃料厂房靠近运输通道的位置，保证钢丝绳的张紧力，燃料篮的受力原理如图2所示，倾翻钢丝绳6通过这些滑轮，在张紧过程中，产生一个与燃料篮2重力矩相反方向的力矩，并最终在电机驱动下提起燃料篮。设置在运输小车的倾翻装置在反应堆厂房及燃料厂房之间运行时，倾翻用钢丝绳在各滑轮上自由滑动，但钢丝绳总长不变，因此无需电机的同步运行。

在小车1的前端中心位置设有动滑轮9，第一牵引钢丝绳10绕过动滑轮9及设置在地面的定滑轮，一端与卷筒11连接，另一端与配重12连接；第二牵引钢丝绳13绕过设在小车两侧的钢丝绳导向滑轮3以及设置在地面的定滑轮，一端与卷筒11连接，另一端与配重14连接，小车的受力原理如图3所示。小车1的车身为中空的型钢，可以允许钢丝绳通过，使驱动燃料篮倾翻的倾翻钢丝绳与驱动小车运行的牵引钢丝绳互不干涉。通过钢丝绳的特殊布置，使运输小车在燃料厂房及反应堆厂房间运行期间，驱动倾翻动作不发生。通过安全可靠的联锁，运输小车到达倾翻位置后，倾翻装置才能倾翻，不需要两个驱动电动机同步运行。驱动燃料篮倾翻的钢丝绳对整个运输小车产生的力，是一对水平方向上大小相等，方向相反的力偶。由于没有了水平力，因此在倾翻过程中小车不会发生水平位移，因此不需要钢丝绳张紧或采用定位销，结构简单。在运输小车到达各倾翻位置时，其到位开关发信号，允许倾翻装置动作，在倾翻装置完成操作时，燃料篮水平到位开关动作，允许小车运行。设计时要保证各动作联锁。

上述压水堆燃料水下运输小车及倾翻装置的安装过程如下：

1)将燃料运输管道、反应堆厂房及燃料运输厂房两侧的轨道安装就位；

2)将运输小车及空燃料篮安装到燃料厂房轨道上；

3)安装各导向滑轮，并检查配合情况。使各滑轮滚动顺滑，牵引导向滑轮摆动无卡阻；

4)安装各配重装置，使配重在其要求行程范围内，运行顺畅，各配重的质量符合要求；

5)穿插钢丝绳，使钢丝绳在各滑轮上平稳滚动，将钢丝绳与各卷筒及配重连接，使小车能在卷筒驱动下无卡阻的在轨道上运行，当小车处在倾翻位置时，倾翻机构能顺利倾翻或放下燃料篮。

该压水堆燃料水下运输小车及倾翻装置用于将核电厂的燃料组件在水下从反应堆厂房运输到燃料厂房，或反之，并在两个厂房的各自的倾翻位置从水平状态倾翻成垂直状态或垂直状态倾翻成水平状态。创新设计的运输系统在满足使用功能的同时，具有结构简单，经济性好，控制方便，安全可靠等优点。最显著的优点是整个核电站设计寿期内基本无需维修。