一种粉末填料装置及密封填料系统的制作方法

1.本发明属于核工业技术领域，具体涉及一种粉末填料装置以及包括该粉末填料装置的密封填料系统。


背景技术：

2.乏燃料又称辐照核燃料，是经受过辐射照射、使用过的核燃料，通常是由核电站的核反应堆产生。乏燃料后处理是核燃料循环后段中最关键的一个环节，是目前对核反应堆中卸出的乏燃料的最广泛的一种处理方式。乏燃料后处理通常需要在密封的手套箱系统中进行一系列工艺转化，经煅烧后生成产品粉末并进行匀化冷却处理，处理之后的粉末需要填充到专用杯形产品容器中进行封装。
3.该粉末具有强放射性和毒性，填充时必须在密封环境中进行，由于填充过程是将粉末从一个密闭环境中转移到另一个密闭环境中，因此需要保证在填充过程中粉末不能对填充组件污染，另外一方面，粉末在填充过程中要严格控制重量，需要保证粉末落入各产品容器中的重量相同，现有的填充方式往往会将粉末遗留附着在填充设备上，极有可能影响下次填充时产品容器的密封效果，同时增加了人员检维修时的受辐照剂量，危险性较高。


技术实现要素：

4.发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种粉末填料装置以及包括该粉末填料装置的密封填料系统。所述粉末填料装置能有效地防止粉末滞留在其内部。
5.为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
6.一种粉末填料装置，包括填料桶、堵锤，所述填料桶包括桶体、盖板以及入料组件，所述桶体的顶端通过所述盖板密封，所述桶体的底端为粉末出口端，所述粉末出口端的截面为倒锥形，所述入料组件包括设于所述桶体侧壁上的入料口，所述入料口用于向桶体内输入粉末，所述堵锤包括锤体与拉杆，所述锤体设于所述桶体内，用于封堵粉末出口端，锤体的形状设置为能够与所述粉末出口端相适配，所述拉杆的一端与所述锤体连接，另一端穿过所述盖板，填料时，通过带动锤体上升，以打开粉末出口端，从而将从入料口输入的粉末从桶体输出。
7.优选的，所述粉末填料装置还包括提升组件，所述提升组件与拉杆穿过盖板的一端连接，用于带动锤体做上下运动。
8.优选的，所述提升组件包括直线模组、导轨以及升降驱动电机，所述导轨与所述拉杆平行设置，所述直线模组安装在所述导轨上，其一端与所述拉杆连接，所述升降驱动电机用于驱动所述直线模组沿着所述导轨运动。
9.优选的，所述锤体包括连为一体的上半部分和下半部分，所述上半部分为上小下大的锥形结构，下半部分为球形结构，所述上半部分与拉杆相连。
10.优选的，所述入料组件还包括斜管与落料管，所述斜管的一端与所述入料口相连
通，另一端通过法兰与所述落料管相连通，所述入料口的位置与所述粉末出口端的上部相接。
11.优选的，所述入料组件还包括振荡器，所述振荡器安装在所述斜管的外壁上。
12.优选的，所述盖板上设置有透气孔，所述透气孔中设有过滤片。
13.优选的，所述桶体的粉末出口端向下延伸有一连接段，所述连接段用于与外部接料容器连接，所述连接段为柱状，所述连接段的外壁上还设有密封圈，可有效防止下料过程中的粉末扬逸。
14.本发明还提供一种密封填料系统，包括密封箱体以及上述的粉末填料装置，所述粉末填料装置还包括提升组件，所述提升组件设置在所述密封箱体外部，其他部件设置在所述密封箱体内部，所述拉杆穿过密封箱体上的密封组件后与所述提升组件连接。
15.本发明中的粉末填料装置的粉末出口端设置为倒锥形，能有效地防止粉末附着在其侧壁上，从而保证从粉末填料装置中输出的粉末能够完全输出至产品容器中，进而可保证落入各个产品容器中的粉末量相同。
附图说明
16.图1是本发明实施例1中的粉末填料装置的立体图；
17.图2是本发明实施例1中的粉末填料装置的填料桶和堵锤的剖面图。
18.图中：1-桶体，2-堵锤，21-锤体，22-拉杆，3-盖板，31-透气孔，4-落料管，5-斜管，6-振荡器，7-密封圈，8-直线模组，9-升降驱动电机。
具体实施方式
19.下面将结合本发明中的附图，对发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的范围。
20.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
21.在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
22.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”、“安装”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
23.本发明提供一种粉末填料装置，包括填料桶、堵锤，所述填料桶包括桶体、盖板以及入料组件，所述桶体的顶端通过所述盖板密封，所述桶体的底端为粉末出口端，所述粉末出口端的截面为倒锥形，所述入料组件包括设于所述桶体侧壁上的入料口，所述入料口用于向桶体内输入粉末，所述堵锤包括锤体与拉杆，所述锤体设于所述桶体内，用于封堵粉末
出口端，锤体的形状设置为能够与所述粉末出口端相适配，所述拉杆的一端与所述锤体连接，另一端穿过所述盖板，填料时，通过带动锤体上升，以打开粉末出口端，从而将从入料口输入的粉末从桶体输出。
24.本发明还提供一种密封填料系统，包括密封箱体以及上述的粉末填料装置，所述粉末填料装置还包括提升组件，所述提升组件设置在所述密封箱体外部，其他部件设置在所述密封箱体内部，所述拉杆穿过密封箱体上的密封组件后与所述提升组件连接。
25.实施例1
26.如图1所示，本实施例公开一种粉末填料装置，包括填料桶、堵锤2，填料桶包括桶体1、盖板3以及入料组件，桶体1的形状为圆筒形，桶体1的顶端通过盖板3密封，桶体1的底端为粉末出口端，粉末出口端的截面为倒锥形，从而有利于粉末流动，入料组件包括设于桶体1侧壁上的入料口，入料口用于向桶体1内输入粉末，堵锤2包括锤体21与拉杆22，锤体21设于桶体1内，用于封堵粉末出口端，锤体21的形状设置为能够与粉末出口端相适配，能够有效地封堵住粉末出口端，拉杆22为圆柱形的长杆，其一端与锤体21固定连接，另一端穿过盖板3，在填料时，拉杆22通过带动锤体21上升，以打开粉末出口端，从而将从入料口输入的粉末从桶体1输出。
27.在本实施例中，粉末填料装置还包括提升组件，提升组件与拉杆22的一端连接，用于带动锤体21做上下运动。
28.如图1所示，提升组件包括直线模组8、导轨以及升降驱动电机9，导轨与拉杆22平行设置，并且沿着竖直方向设置，直线模组8安装在导轨上，其一端与拉杆22连接，升降驱动电机9通过连接轴与直线模组8连接，用于驱动直线模组8沿着导轨的长度运动，进而带动拉杆做升降运动。
29.如图2所示，锤体21设于桶体1内部，锤体21包括连为一体的上半部分和下半部分，上半部分为上小下大的锥形结构，可以理解的是，上半部分的锥形结构是为了防止粉末在锤体21的上半部分堆积；下半部分为球形结构，上半部分与拉杆22相连，下半部分的球形结构能够与粉末出口端的底端开口处适配，以在锤体21下落时能够完全封堵住粉末出口端的开口。
30.可选的，整个锤体21也可以整体设置为球形。
31.可选的，入料组件还包括斜管5与落料管4，其中，斜管5与桶体1为一体式结构，斜管5的一端与入料口相连通，另一端通过法兰与落料管4相连通，并且在法兰之间设有密封垫进行密封，优选入料口的位置设置在与粉末出口端的上部相接，这样，粉末通过落料管4进入斜管5，再进入入料口，进而就可以顺利地经粉末出口端的斜壁而输出。
32.可选的，入料组件还包括振荡器6，振荡器6采用气动振荡器，振荡器6安装在斜管5的外壁上，振荡器6用于振动斜管5，以防止粉末堆积堵塞在斜管5内，因为斜管5与桶体1采用一体式结构，所以振荡器6也能对桶体1起作用。
33.可选的，盖板3上设置有透气孔31，透气孔31中设有过滤片，在盖板3上开设透气孔31以有利于平衡桶体1内外部的气压，从而使得粉末能够顺利地沿着粉末出口端排出，过滤片用于防止桶体1内部的放射性污染扩散。
34.在本实施例中，桶体1的粉末出口端向下延伸有一连接段，连接段用于与外部部件连接，具体来说，是用于与承装粉末的产品容器连接，连接段为圆柱状，连接段的外壁上还
设有密封圈7，产品容器的开口为同样直径大小的圆柱状，所以，产品容器能与连接段密封连接，使得粉末能进入产品容器中而不逸出洒落。
35.本实施例中的粉末填料装置的工作过程如下所示：
36.在填料时，提升组件带动拉杆22向上移动，进而带动锤体向上移动，从而打开粉末出口端；
37.从入料口倒入指定量的粉末，粉末沿着落料管4与斜管5进入粉末出口端(在粉末堵塞斜管5时，可开启振荡器6使得粉末下落)；
38.产品容器设置在粉末出口端的下方，并且与连接段连接，以承接落下的粉末；
39.锤体21与产品容器继续保持在现有状态一段时间，等待粉末落下，然后提升组件驱动拉杆22下落，进而再使锤体21下落，以封堵住粉末出口端，然后断开产品容器与连接段的连接，完成粉末装料。
40.作为一种备选方案，在产品容器移走之前，可以通过提升组件带动锤体21在桶体1内部上下运动数次，以振动桶体1内壁或锤体21上粘附的粉末。
41.本实施例中的粉末填料装置为倒锥形，锤体上部为正锥形，均能有效地防止粉末滞留在其内部，具体是防止粉末粘附在其侧壁上，并且通过桶体1与锤体21的配合，能够保证粉末完全填充到产品容器中，具有良好的填料与密封效果。
42.实施例2
43.本实施例公开一种密封填料系统，包括密封箱体以及实施例1中的粉末填料装置，粉末填料装置还包括提升组件，提升组件设置在密封箱体外部，其他部件设置在密封箱体内部，拉杆22穿过密封箱体上的密封组件后通过连接轴与提升组件连接。
44.在本实施例中，将桶体1与锤体21以及入料组件设置在密封箱体内，将提升组件设置在密封箱体外，能有效地降低具有放射性的粉末对提升组件的辐射，而且同时也便于更换提升组件。
45.在本实施例中，密封填料系统可设置于专用混凝土设备间中，密封箱体和提升组件中的直线模组设置在设备间内部，提升组件中的升降驱动电机9设置在设备间外部，升降驱动电机9连接轴通过穿墙轴组件穿过墙体与直线模组连接。升降驱动电机9设置在设备间外部，能有效地隔离处理室内部的放射性环境，增加升降驱动电机9的使用寿命，以及保护操作人员的安全。
46.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。