一种核燃料芯块自动清洗设备的制作方法

本发明属于芯块清洗，具体属于一种核燃料芯块自动清洗设备。

背景技术：

1、在核燃料芯块研制及产品抽检过程中需要对大量芯块按照编号进行清洗和干燥处理，从而清除芯块表面的污物及水渍，为后续芯块的分析表征及合格性评价提供洁净、干燥的燃料芯块样品。

2、燃料芯块的清洗工序在整体研制、生产、检验流程中扮演着至关重要的角色，对于需要分类清洗的燃料芯块，传统的清洗方法是将磨削合格的芯块逐一放入小烧杯等样品容器，为每个样品容器分别注入水或者无水乙醇等易挥发清洗液至刚没过芯块上表面，放入超声波清洗器中根据清洗液种类清洗10～30分钟，然后倒掉清洗废液(放射性废液)，最后用吹风机等器具逐一将每个芯块吹干备用。上述方法工作效率低，劳动强度较大，操作人员接触放射性材料时间较长，放射性废液产生量大且处置成本极高，不适用于芯块研制过程中以及产品抽检过程中对批量芯块进行清洗的需求。

技术实现思路

1、针对上述问题,本发明的目的在于提供一种核燃料芯块自动清洗设备，设置移动机构将芯块放置框移动到超声波清洗装置中进行清洗或移动到热风机处进行烘干处理，实现自动化清洗烘干操作，降低了工作强度，并且设置了防护罩对相关设备进行隔离，避免操作人员长时间接触到放射性材料；本申请的清洗设备可以对小批量的芯块同时进行清洗烘干，提高了处理效率。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种核燃料芯块自动清洗设备，包括防护罩，所述防护罩的内侧安装有超声波清洗装置、热风机和移动机构，移动机构上连接有芯块放置框，移动机构将芯块放置框移动到超声波清洗装置或热风机处；所述移动机构包括水平设置的丝杆和导向杆，丝杆与防护罩转动连接，丝杆连接有驱动电机，丝杆上螺纹连接有与导向杆滑动连接的移动座，移动座上连接有竖直设置且用于驱动芯块放置框升降的伸缩装置。

4、优选的，所述伸缩装置的下端连接有连接板，连接板上安装有转动电机，转动电机连接有竖直设置的输出轴且输出轴与芯块放置框连接，热风机上安装有烘干筒，烘干筒的底部设置有与热风机相通的出风口，烘干筒的内壁设置有挡水罩，挡水罩为喇叭状且挡水罩的上端开口直径小于下端开口直径。

5、优选的，所述芯块放置框包括至少两个相互拼合且可拆卸连接的网板，芯块放置框的上表面设置有连接座，连接座的侧壁活动贯穿有定位杆，定位杆上套设有拉簧，拉簧的一端与连接座固定连接，拉簧的另一端与定位杆固定连接，输出轴的侧壁竖直开设有与输出轴下端面连通的导向槽，导向槽中开设有与定位杆配合的定位槽。

6、优选的，所述芯块放置框的下表面设置有插头，烘干筒中设置有锥形头，锥形头的上端设置有插座，插座中安装有与插头活动配合的轴承。

7、优选的，所述挡水罩的上端连接有橡胶挡水环，橡胶挡水环上沿径向设置有数个相互贴合的分离橡胶板，分离橡胶板延伸到锥形头的正下方，锥形头的直径小于挡水罩的上端开口直径，烘干筒的底部竖直设置有与锥形头连接的顶升装置。

8、优选的，所述输出轴上固定设置有位于芯块放置框上方的挡水板。

9、优选的，所述挡水板的下表面设置有环形槽，烘干筒的上端面设置有数个与环形槽配合的万向球。

10、优选的，所述防护罩的外侧设置有离心过滤装置，离心过滤装置上连接有进水管和抽水管，抽水管的出口伸入到超声波清洗装置中，抽水管上设置有抽吸泵，进水管上连接有与烘干筒连通的第一排水管以及与超声波清洗装置连通的第二排水管，第一排水管和第二排水管上均设置有阀门。

11、优选的，所述离心过滤装置包括上端设置有开口的外壳以及可拆卸连接在外壳上的盖板，盖板上设置有搅拌电机，搅拌电机连接有伸入到外壳中的搅拌轴，搅拌轴上设置有搅拌叶，盖板上连接有罩设在搅拌轴外侧的滤网，进水管位于滤网内侧，抽水管位于滤网外侧。

12、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

13、设置移动机构将芯块放置框移动到超声波清洗装置中进行清洗或移动到热风机处进行烘干处理，实现自动化清洗烘干操作，降低了工作强度，并且设置了防护罩对相关设备进行隔离，避免操作人员长时间接触到放射性材料；本申请的清洗设备可以对小批量的芯块同时进行清洗烘干，提高了处理效率。

技术特征：

1.一种核燃料芯块自动清洗设备，其特征在于，包括防护罩(11)，所述防护罩(11)的内侧安装有超声波清洗装置(1)、热风机(2)和移动机构，移动机构上连接有芯块放置框(26)，移动机构将芯块放置框(26)移动到超声波清洗装置(1)或热风机(2)处；所述移动机构包括水平设置的丝杆(14)和导向杆(15)，丝杆(14)与防护罩(11)转动连接，丝杆(14)连接有驱动电机(16)，丝杆(14)上螺纹连接有与导向杆(15)滑动连接的移动座(12)，移动座(12)上连接有竖直设置且用于驱动芯块放置框(26)升降的伸缩装置(22)。

2.根据权利要求1所述的一种核燃料芯块自动清洗设备，其特征在于，所述伸缩装置(22)的下端连接有连接板(24)，连接板(24)上安装有转动电机(23)，转动电机(23)连接有竖直设置的输出轴(33)且输出轴(33)与芯块放置框(26)连接，热风机(2)上安装有烘干筒(19)，烘干筒(19)的底部设置有与热风机(2)相通的出风口(21)，烘干筒(19)的内壁设置有挡水罩(20)，挡水罩(20)为喇叭状且挡水罩(20)的上端开口直径小于下端开口直径。

3.根据权利要求2所述的一种核燃料芯块自动清洗设备，其特征在于，所述芯块放置框(26)包括至少两个相互拼合且可拆卸连接的网板(2601)，芯块放置框(26)的上表面设置有连接座(2603)，连接座(2603)的侧壁活动贯穿有定位杆(2605)，定位杆(2605)上套设有拉簧(2604)，拉簧(2604)的一端与连接座(2603)固定连接，拉簧(2604)的另一端与定位杆(2605)固定连接，输出轴(33)的侧壁竖直开设有与输出轴(33)下端面连通的导向槽(34)，导向槽(34)中开设有与定位杆(2605)配合的定位槽(35)。

4.根据权利要求2所述的一种核燃料芯块自动清洗设备，其特征在于，所述芯块放置框(26)的下表面设置有插头(2602)，烘干筒(19)中设置有锥形头(30)，锥形头(30)的上端设置有插座(29)，插座(29)中安装有与插头(2602)活动配合的轴承(28)。

5.根据权利要求4所述的一种核燃料芯块自动清洗设备，其特征在于，所述挡水罩(20)的上端连接有橡胶挡水环(31)，橡胶挡水环(31)上沿径向设置有数个相互贴合的分离橡胶板(36)，分离橡胶板(36)延伸到锥形头(30)的正下方，锥形头(30)的直径小于挡水罩(20)的上端开口直径，烘干筒(19)的底部竖直设置有与锥形头(30)连接的顶升装置(32)。

6.根据权利要求2所述的一种核燃料芯块自动清洗设备，其特征在于，所述输出轴(33)上固定设置有位于芯块放置框(26)上方的挡水板(25)。

7.根据权利要求6所述的一种核燃料芯块自动清洗设备，其特征在于，所述挡水板(25)的下表面设置有环形槽(9)，烘干筒(19)的上端面设置有数个与环形槽(9)配合的万向球(18)。

8.根据权利要求2所述的一种核燃料芯块自动清洗设备，其特征在于，所述防护罩(11)的外侧设置有离心过滤装置(6)，离心过滤装置(6)上连接有进水管(5)和抽水管(7)，抽水管(7)的出口伸入到超声波清洗装置(1)中，抽水管(7)上设置有抽吸泵(8)，进水管(5)上连接有与烘干筒(19)连通的第一排水管(3)以及与超声波清洗装置(1)连通的第二排水管(4)，第一排水管(3)和第二排水管(4)上均设置有阀门。

9.根据权利要求8所述的一种核燃料芯块自动清洗设备，其特征在于，所述离心过滤装置(6)包括上端设置有开口的外壳(601)以及可拆卸连接在外壳(601)上的盖板(603)，盖板(603)上设置有搅拌电机(602)，搅拌电机(602)连接有伸入到外壳(601)中的搅拌轴(606)，搅拌轴(606)上设置有搅拌叶(604)，盖板(603)上连接有罩设在搅拌轴(606)外侧的滤网(605)，进水管(5)位于滤网(605)内侧，抽水管(7)位于滤网(605)外侧。

技术总结
本发明提供了一种核燃料芯块自动清洗设备，属于芯块清洗技术领域，解决了现有技术中工作效率低、劳动强度较大、操作人员接触放射性材料时间较长的问题。其包括防护罩，所述防护罩的内侧安装有超声波清洗装置、热风机和移动机构，移动机构上连接有芯块放置框，移动机构将芯块放置框移动到超声波清洗装置或热风机处。设置移动机构将芯块放置框移动到超声波清洗装置中进行清洗或移动到热风机处进行烘干处理，实现自动化清洗烘干操作，降低了工作强度，并且设置了防护罩对相关设备进行隔离，避免操作人员长时间接触到放射性材料；本申请的清洗设备可以对小批量的芯块同时进行清洗烘干，提高了处理效率。

技术研发人员：段丽美,褚明福,杨振亮,王志毅,谢良,高瑞,李冰清,许靖堃,钟毅,孟祥利
受保护的技术使用者：中国工程物理研究院材料研究所
技术研发日：
技术公布日：2025/4/7