專利名稱:向燒結(jié)舟裝載燃料芯塊的裝置及使用該裝置的裝載方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及用于向燒結(jié)舟(sintering boat)中裝載核燃料芯塊(pellets) 的裝載裝置以及使用所述裝置的裝載方法。
背景技術(shù)：
核燃料芯塊由核燃料粉末例如MOX粉末(氧化钚和氧化鈾的混合物)的混合物制作而成。此粉末被壓入壓榨機(jī)中生成圓柱形芯塊，隨后芯塊在非常高的溫度下在可控氣氛的燒爐中被燒結(jié)。燒結(jié)后，芯塊就可以被填入到包殼管中以形成核燃料棒。
為進(jìn)行芯塊燒結(jié)，它們被裝入排列在滑板上的容器，也被稱為燒結(jié)舟中；滑板鏈接著被移入燒結(jié)爐中。然而，燒結(jié)前，這些芯塊十分易碎非常脆弱，必須謹(jǐn)慎處理以減少芯塊碎裂的發(fā)生并避免損壞這些芯塊，因?yàn)樗鼈兊拇笮”仨毐缓芎玫目刂埔员ＷC核反應(yīng)堆安全、有效的運(yùn)行。因此，這就需要把核燃料芯塊裝載到燒結(jié)舟中的裝置能夠保證無碰撞裝載，或至少是碰撞減少的裝載。
例如從文獻(xiàn)EP-0385195中，我們已知了一種向燒結(jié)舟中裝載核燃料芯塊的裝置， 其包括被設(shè)置于芯塊進(jìn)給構(gòu)件端部的裝載通道，該通道包括將要被設(shè)置于燒結(jié)舟附近的下端，還包括將被用以減慢芯塊在重力作用下降落速度的一連串柔性導(dǎo)向構(gòu)件。裝載通道的進(jìn)給連續(xù)進(jìn)行，因此芯塊在裝載通道中一個(gè)緊跟一個(gè)并可能相互撞擊，因此容易損壞。
從文獻(xiàn)FR 2764585中，我們還已知了一種物體運(yùn)輸裝置，其包括被提供有固定的疊置條帶的筒，條帶上被涂有吸震材料；條帶抑止了物體在筒內(nèi)的降落。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種向燒結(jié)舟中裝載核燃料芯塊的裝載裝置，其中芯塊被損壞的風(fēng)險(xiǎn)被減少。
本發(fā)明的另一目的是提供一種向燒結(jié)舟中裝載核燃料芯塊的裝載裝置，其允許充分均勻地裝載燒結(jié)舟。
本發(fā)明的另一目的是提供一種設(shè)計(jì)和操作簡(jiǎn)單的裝置。
發(fā)明內(nèi)容
前面所闡明的目的通過一種裝載裝置來實(shí)現(xiàn)，其包括裝載通道，所述裝載通道的下端可以被移動(dòng)靠近和遠(yuǎn)離燒結(jié)舟底部，以將芯塊帶到盡可能靠近它們將要被放置的地方，裝載通道還包括交替致動(dòng)門系統(tǒng)，以允許以相對(duì)低混亂秩序的方式傳送芯塊。
本發(fā)明的主題主要是向燒結(jié)舟中裝載核燃料芯塊的裝置，其包括為芯塊限定運(yùn)行路徑的裝載通道，裝載通道包括用于接收芯塊的上端和將要被靠近燒結(jié)舟安放的下端，所述裝載通道包括在芯塊的路徑內(nèi)形成障礙的門，以使所述路徑被分段，所述門可以被交替致動(dòng)，且裝載通道的下端可以被移位，以使其可被移動(dòng)靠近和遠(yuǎn)離燒結(jié)舟的底部。
在實(shí)施方式的一個(gè)具有優(yōu)勢(shì)的實(shí)例中，本發(fā)明的裝置包括單一的致動(dòng)構(gòu)件以致動(dòng)所述門。
裝置可以包括上門、中門和下門，中門的打開(關(guān)閉)致使下門和上門關(guān)閉(打開)。
致動(dòng)構(gòu)件包括例如通過連接桿構(gòu)件被連接到中門上的作動(dòng)缸。
具有優(yōu)勢(shì)地，上門和下門通過結(jié)合桿連接，并且上門或下門中的一個(gè)通過齒輪構(gòu)件被連接到中門上。
具有優(yōu)勢(shì)地，門為實(shí)質(zhì)矩形形狀，且在裝載通道的底部側(cè)包括多個(gè)條形部。
門由例如聚氨基甲酸酯制成。
本發(fā)明的裝置，具有優(yōu)勢(shì)地，在裝載通道的下端可以包括柔性葉片。該葉片可以由硅氧烷材料制成。
進(jìn)給構(gòu)件是例如傳送帶。
本發(fā)明的裝置，具有優(yōu)勢(shì)地，包括用于將燒結(jié)舟相對(duì)于裝載通道的下端移動(dòng)的構(gòu)件。
本發(fā)明的另一主題是使用根據(jù)本發(fā)明的裝置的裝載方法，其包括
-將裝載通道的下端定位于最靠近燒結(jié)舟底面的位置，
-使芯塊進(jìn)給構(gòu)件開始操作，
-交替致動(dòng)門，
-與被排列在燒結(jié)舟內(nèi)的芯塊厚度相關(guān)地升高裝載通道的下端。
在裝載過程中燒結(jié)舟可以被移動(dòng)以保證充分分層地裝載。
裝載方法可以遵循下面的循環(huán)
-在進(jìn)給頭的下端處于最低位置的情況下，第一層芯塊被放置，
-第二層芯塊被放置在高于最低位置的位置，
-第三層和第四層被放置于進(jìn)一步升高的位置，
-第五層和第六層被放置于更進(jìn)一步升高的位置。


本發(fā)明將借助于下面的介紹和附屬的圖示被更好地理解，其中
-圖1為根據(jù)本發(fā)明的裝載裝置的局部剖切俯視圖，
-圖2為沿圖1中裝置的剖面AA的剖視圖，
-圖3為沿圖1中裝置的剖面BB的剖視圖，
-圖4為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例門的俯視圖，
-圖5為根據(jù)本發(fā)明的裝置的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
在圖1和圖2中，可以看到根據(jù)本發(fā)明的用于燒結(jié)舟的裝載裝置，其包括為芯塊限定運(yùn)行路徑4的裝載通道2，芯塊通過進(jìn)給構(gòu)件6進(jìn)給，以將芯塊帶至裝載通道2的上端8。 裝載通道2還包括兩個(gè)側(cè)壁10，它們橫向限定運(yùn)行路徑4并基本上從裝載通道的上端8延伸至裝載通道的下端12。
具有優(yōu)勢(shì)地，裝載通道通過固定在裝載通道2下端12上的葉片14被延長(zhǎng)。該葉片將被用以掠過圖5中示出的燒結(jié)舟15的底部以緩沖芯塊的降落。
根據(jù)本發(fā)明，裝載通道為可移動(dòng)的，可繞軸線X轉(zhuǎn)動(dòng)，所述軸線X橫貫箭頭指示的移位方向D。
根據(jù)本發(fā)明，裝置還包括構(gòu)件16，以將從進(jìn)給裝置6至燒結(jié)舟的芯塊流分成幾段， 從而減小它們的速度，并限制了所述芯塊被損壞的風(fēng)險(xiǎn)。
這些構(gòu)件16，如實(shí)例中所示，由沿流動(dòng)方向D前后設(shè)置的三個(gè)門組成。門18、20、 22可以分別繞軸線X18、X20、X22轉(zhuǎn)動(dòng)。
門18、20、22為實(shí)質(zhì)矩形形狀，且是可移動(dòng)的，即可沿門的一側(cè)分別繞軸線X18、 X20、X22轉(zhuǎn)動(dòng)，軸線X18、X20、X22被置于距離運(yùn)行路徑4確定的距離處，該距離基本上對(duì)應(yīng)于門18、20、22的高度。
門18、20、22被交替打開(關(guān)閉)以允許芯塊通過從位于門18上游的高度級(jí)別I 流向由門18和20限定的高度級(jí)別II，然后流向由門20和22限定的高度級(jí)別III，最后到達(dá)完全與燒結(jié)舟對(duì)應(yīng)的高度級(jí)別IV。因此芯塊被分四步向燒結(jié)舟傳送，充分減少了它們降落時(shí)被損壞的風(fēng)險(xiǎn)。
具有優(yōu)勢(shì)地，門18、20、22被由彈性材料例如聚氨基甲酸酯制成。而且，具有優(yōu)勢(shì)地，參照?qǐng)D4，門18、20、22在它們的下端具有多個(gè)條形部M，用以掠過運(yùn)行路徑4。這些條形部進(jìn)一步減慢了芯塊通過門時(shí)的移動(dòng)。
在圖示的實(shí)例中，門18和22具有相同的位置，也就是說，它們同時(shí)打開或同時(shí)關(guān)閉。而門20處于與門18和22相反的位置，也就是，當(dāng)門18和22關(guān)閉時(shí)門20打開，而當(dāng)門18和22打開時(shí)它關(guān)閉。
在圖示的實(shí)例中，為簡(jiǎn)化裝置和可靠提供所需的動(dòng)作，三個(gè)門的致動(dòng)通過一個(gè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)26完成。但是，也可以這樣設(shè)置，例如用于每個(gè)門的單獨(dú)的致動(dòng)機(jī)構(gòu)，或用于門18 和22的一個(gè)機(jī)構(gòu)和用于門20的一個(gè)機(jī)構(gòu)。
致動(dòng)機(jī)構(gòu)沈，如圖示的實(shí)例中所示，包括液壓的或氣動(dòng)的作動(dòng)缸，其借助于連接桿機(jī)構(gòu)30通過一個(gè)自由端觀被連接到門20上，這樣，將作動(dòng)缸沈的平移運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為門20 的繞軸線X20的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
連接桿機(jī)構(gòu)30通過桿件32形成，桿件32被可旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)地固定至作動(dòng)缸沈的端部觀，且被剛性固定于門20的上端34。
如圖1中可看到的，門20被固定于銷軸34上，所述銷軸限定門的上端，并且被可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在裝載通道的側(cè)壁10內(nèi)。
門18和22也在它們的上端被分別固定到銷軸36、38上。銷軸36、38分別通過它們各自的縱向端被可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于裝載通道的側(cè)壁10、10內(nèi)。
具有優(yōu)勢(shì)地，門18的運(yùn)動(dòng)與門20的運(yùn)動(dòng)相耦合，并且門18的運(yùn)動(dòng)與門22的運(yùn)動(dòng)
相耦合。
如圖1中可看到的，在門20的銷軸34和門18的銷軸36之間傳遞運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)是通過以從旋轉(zhuǎn)的角度看被固定在銷軸34的縱向端部40上第一齒輪42 (即第一齒輪不可相對(duì)于縱向端部40旋轉(zhuǎn))與以從旋轉(zhuǎn)的角度看被固定在銷軸36的端部46上的第二齒輪 44(即第二齒輪不可相對(duì)于端部46旋轉(zhuǎn))之間的嚙合形成的。還可提供措施以調(diào)整門18 和20的位置，使當(dāng)一個(gè)門打開的時(shí)候另一個(gè)門關(guān)閉。
銷軸36和銷軸38通過在圖3中可見的聯(lián)桿48連接，其包括通過第一端52被可旋轉(zhuǎn)連接于銷軸36的臂50，和通過第一端56被可旋轉(zhuǎn)連接于銷軸38的第二臂M。臂50和M包括縱向端58、60，分別位于縱向端52和56的相反側(cè)，并通過桿48連接，端部58和 60被可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在可繞桿48的縱向端中。
具有優(yōu)勢(shì)地，桿48采用伸縮螺栓(圖中未示出)的形式，用以調(diào)整門18和22的相對(duì)位置。如圖3中可見，門18和22，具有優(yōu)勢(shì)地，不是相互平行排列，而是門22位于門 18稍微更后面一點(diǎn)，這種排列縮短了芯塊在門18和22之間限定的空間內(nèi)的路徑，因此減小了芯塊被損壞的風(fēng)險(xiǎn)。
也可以設(shè)置成耦合門20和門22，而不是耦合門20和門18。
另外地，也可以這樣設(shè)置，與前面介紹的類似的方式，使用作動(dòng)缸致動(dòng)門18、22中的一個(gè)，并使其與門20耦合。
而且，根據(jù)裝載通道的長(zhǎng)度和所希望的芯塊沿裝載通道降落的速度，可能設(shè)置多于三個(gè)門。
在如圖3所示的實(shí)例中，臂36和38，在它們的中心部分，分別包括平坦部64、66， 它們與臂5054的端部的合適形狀配合，并使銷軸36、38能夠從轉(zhuǎn)動(dòng)的角度看固定于臂50、 54。
在圖示的實(shí)例中，具有優(yōu)勢(shì)地，運(yùn)行路徑4采取從進(jìn)給裝置延伸遠(yuǎn)至葉片的板70 的形式。板70，在其上端72，還包括斜邊元件74，其減少了芯塊從進(jìn)給構(gòu)件降落到板70上的降落距離。板還可以由吸震材料制成，例如人造橡膠。
如圖示的實(shí)例中，為易于替換，門18、20、22分別通過螺栓被固定于銷軸36、34、38 上。相對(duì)于臂36,38,門18,22被固定于中心平坦部64,66處。
葉片14為實(shí)質(zhì)矩形形狀，并且如上所述，通過上端76被固定于運(yùn)行路徑4的下端 12上，特別被固定到板70上。具有優(yōu)勢(shì)地，葉片被使用螺釘系統(tǒng)固定，也是為了易于替換。
具有優(yōu)勢(shì)地，可以設(shè)置成使得裝載裝置包括用于將燒結(jié)舟相對(duì)于裝載通道移動(dòng)、 尤其相對(duì)于裝載通道的下端移動(dòng)的構(gòu)件，以允許芯塊特別以多層的形式均勻分布。例如，燒結(jié)舟可以被設(shè)置于傳送帶或滾子上；并且為使芯塊在燒結(jié)舟內(nèi)均勻分布，此傳送帶或這些滾子的致動(dòng)與燒結(jié)舟裝載所到達(dá)的過程階段相關(guān)聯(lián)。
如前面所述，裝載通道可以具有若干豎直位置，且為此目的，它是可移動(dòng)的，即可繞軸線X轉(zhuǎn)動(dòng)，這就允許裝載通道的下端可以被定位于最靠近芯塊將要被排列在燒結(jié)舟內(nèi)的位置的地方。
因此，可以設(shè)置成當(dāng)一層或幾層芯塊已經(jīng)被放置于燒結(jié)舟內(nèi)時(shí)改變裝載通道的下端位置。
下面將介紹使用本發(fā)明的裝載裝置的燒結(jié)舟裝載方法。
通過至少一個(gè)傳送帶，芯塊被帶至裝載通道的入口處；傳送過程中，可以進(jìn)行質(zhì)量控制。而后芯塊被卸下到第一高度級(jí)別I，接著作動(dòng)缸被致動(dòng)，使門18轉(zhuǎn)動(dòng)打開，而門20關(guān)閉，然后芯塊從高度級(jí)別I移動(dòng)到高度級(jí)別II。下一步，作動(dòng)缸被再次致動(dòng)打開門20，而門 18關(guān)閉，同時(shí)門22也關(guān)閉，芯塊就位于高度級(jí)別III上了。作動(dòng)缸進(jìn)一步被致動(dòng)，以關(guān)閉門 20并打開門22 ；這樣芯塊就到達(dá)高度級(jí)別IV上了，在葉片上滑動(dòng)進(jìn)入燒結(jié)舟。
對(duì)于燒結(jié)舟內(nèi)第一芯塊的運(yùn)行路徑剛剛已經(jīng)介紹過了，之后其它芯塊被傳送帶1 帶來并被置于第一層上；芯塊接著一個(gè)接一個(gè)達(dá)到不同的層，連續(xù)地進(jìn)行燒結(jié)舟的裝載。
具有優(yōu)勢(shì)地，根據(jù)本發(fā)明，不同的層中僅包括單一芯塊或單排芯塊，這就避免了芯塊之間相互碰撞。
現(xiàn)在介紹使用本發(fā)明的裝置的裝載方法。
根據(jù)本發(fā)明的裝載方法包括如下步驟
-將裝載通道的下端定位于燒結(jié)舟底面的附近位置，
-向裝載通道進(jìn)給芯塊，
-交替致動(dòng)門，
-與燒結(jié)舟內(nèi)排列的芯塊厚度相關(guān)聯(lián)地升高裝載通道的下端。
現(xiàn)在將對(duì)本方法進(jìn)行更詳細(xì)的介紹。
當(dāng)燒結(jié)舟被準(zhǔn)備好裝載時(shí)，裝載通道被降低，以使其下端被置于靠近燒結(jié)舟的底面；葉片也被置于燒結(jié)舟內(nèi)。
然后，芯塊傳送構(gòu)件被致動(dòng)以進(jìn)給裝載通道，同時(shí)一個(gè)芯塊或一排芯塊被帶來。
具有優(yōu)勢(shì)地，燒結(jié)舟在裝載過程中被移動(dòng)以保證充分分層裝載，一層具有一個(gè)芯塊的厚度。
當(dāng)完成一層時(shí)，燒結(jié)舟返回其初始位置，以允許放置另一層。取決于預(yù)定的裝載模式，裝載通道的端部可以被升高或者不被升高。
燒結(jié)舟的裝載可以遵循下面的程序。芯塊在燒結(jié)舟內(nèi)可以被分布成六層。為實(shí)現(xiàn)此目的，裝載通道下端的最低位置被提供以排列第一層芯塊，而后第二位置高于第一位置以排列第二層芯塊，接著第三位置高于第二位置以排列兩層芯塊，最后第四位置高于第三位置以放置另外兩層芯塊。
還可以，根據(jù)燒結(jié)舟的大小，規(guī)定多于六層或少于六層，并且還可以為每一層或更多的層確定裝載通道的下端位置。
權(quán)利要求
1.一種向燒結(jié)舟中裝載核燃料芯塊的裝置，包括為芯塊限定運(yùn)行路徑的裝載通道 O)，裝載通道(2)具有用于接收芯塊的上端(8)和用于靠近燒結(jié)舟安放的下端(12)，所述裝載通道( 包括在芯塊的運(yùn)行路徑中形成障礙的門(18、20、22)，以將所述路徑分段，所述門(18、20、2幻可被交替打開和關(guān)閉，且裝載通道的下端(1 是可移動(dòng)的，以使其可以被牽引靠近和遠(yuǎn)離燒結(jié)舟的底部，所述門至少包括第一門、第二門以及第三門，所述第一門、 第二門以及第三門前后設(shè)置、沿芯塊運(yùn)行方向排列，其中第一門和第三門同時(shí)處在打開或關(guān)閉位置，而第二門相應(yīng)地處在關(guān)閉或打開位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的裝置，其中，所述門可被交替致動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的裝置，包括用于所述門的單一致動(dòng)構(gòu)件。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的裝置，其中，致動(dòng)構(gòu)件包括通過連接桿構(gòu)件(30)被連接于第二門00)的作動(dòng)缸。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的裝置，其中，第一門(18)和第三門0 通過聯(lián)桿G8)連接， 且第一門(18)和第三門0 中的任意一個(gè)通過齒輪構(gòu)件0 被連接到第二門00)。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1至5中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述門(18、20、2幻為實(shí)質(zhì)矩形形狀，并包括位于裝載通道底部側(cè)的條形部。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1至5中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述門(18、20、2幻由聚氨基甲酸酯制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1至5中任一項(xiàng)所述的裝置，包括位于裝載通道下端的彈性葉片 (14)。
9.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的裝置，其中，葉片(14)由硅氧烷材料制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求
1至5中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，還包括芯塊進(jìn)給構(gòu)件，所述芯塊進(jìn)給構(gòu)件為傳送帶。
11.根據(jù)權(quán)利要求
1至5中任一項(xiàng)所述的裝置，包括用于將燒結(jié)舟相對(duì)于裝載通道的下端移動(dòng)的構(gòu)件。
12.一種使用根據(jù)權(quán)利要求
1至5中任一項(xiàng)所述的裝置的裝載方法，其中，所述裝置還包括芯塊進(jìn)給構(gòu)件，所述方法包括-將裝載通道O)的下端(12)定位于靠近燒結(jié)舟的底部，-使所述芯塊進(jìn)給構(gòu)件開始操作，-交替致動(dòng)門(18、20、22)，-與燒結(jié)舟內(nèi)排列的芯塊的厚度相關(guān)聯(lián)地升高裝載通道(2)的下端(12)。
13.根據(jù)權(quán)利要求
12所述的方法，其中，燒結(jié)舟在裝載過程中被移動(dòng)，以保證充分分層裝載。
14.根據(jù)權(quán)利要求
12或13所述的方法，其中-在裝載通道的下端處于最低位置的狀態(tài)下，第一層芯塊被放置，-第二層芯塊被放置在高于最低位置的位置，-第三層和第四層被放置于進(jìn)一步升高的位置，-第五層和第六層被放置于更進(jìn)一步升高的位置。
專利摘要
一種向燒結(jié)舟中裝載核燃料芯塊的裝置，其包括為芯塊限定運(yùn)行路徑(4)的裝載通道(2)，裝載通道包括用于接收芯塊的上端(8)和用以達(dá)到燒結(jié)舟附近的下端(12)，所述裝載通道(2)包括在芯塊的路徑中形成障礙的門(18、20、22)，以將所述路徑分為幾段，所述門(18、20、22)可以被交替致動(dòng)，且裝載通道的下端(12)是可移動(dòng)的，以使其可以被牽引靠近和遠(yuǎn)離燒結(jié)舟的底部。本發(fā)明的另一主題是使用根據(jù)本發(fā)明的裝置向燒結(jié)舟中裝載核燃料芯塊的方法。
文檔編號(hào)F27D3/10GKCN101297375SQ200680039708
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2006年10月20日
發(fā)明者H·桑其斯, J-L·龐德羅 申請(qǐng)人:阿雷瓦核廢料回收公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (6),