负压抽吸回取装置

本发明涉及球床式核反应堆，尤其涉及一种负压抽吸回取装置。

背景技术：

1、在球床式核反应堆的燃料相关系统中，设有一些容器用于批量贮存燃料元件，燃料元件外径为60mm，重量约0.2kg，大量燃料元件在容器内随机堆积成球床。要将燃料元件从容器中取出时，采用专设的燃料负压抽吸装置，通过负压抽吸的方式将燃料元件从贮罐内取出。

2、相关技术中，如中国专利公开号为cn102280151a，提供了一种球床高温气冷堆乏燃料负压抽吸装置，可实现远程控制负压抽吸乏燃料作业，能有效防止贮罐内的气体外漏，利于操作过程的辐射防护，以确保操作人员的人身安全。

3、但是，相关技术提供的负压抽吸装置对堆积球床进行抽吸时，抽吸软管的管口附近堆积的燃料元件可能堆叠形成稳定构型，抽吸软管的管口正下方的燃料元件被侧上方的其他燃料元件压住，无法实现抽吸取料；同时，抽吸软管的管口侧面的燃料元件不能顺畅滚动到抽吸软管的管口，导致燃料回取效率低。

技术实现思路

1、本发明提供一种负压抽吸回取装置，用以解决现有技术中上述技术缺陷，抽吸端头摆动不仅可以扰动堆叠形成稳定构型的燃料元件，利于部分燃料元件滚动到抽吸端头的位置被吸入，而且抽吸端头带动抽吸软管侧向弯曲，有助于抽吸端头接近球床上表面更大范围的燃料元件，从而提高燃料元件的回取效率。

2、本发明提供一种负压抽吸回取装置，包括抽吸组件、输送驱动机构和驱动摆动机构。

3、抽吸组件包括抽吸软管和抽吸端头，所述抽吸端头连接在所述抽吸软管的端部；

4、输送驱动机构包括第一机架和输送驱动组件，所述输送驱动组件设于所述第一机架，用于夹持并输送所述抽吸软管；

5、驱动摆动机构包括第二机架、驱动摆动组件和牵引件，所述驱动摆动组件设于所述第二机架，所述牵引件的一端与所述驱动摆动组件连接，所述牵引件的另一端与所述抽吸端头连接，用于带动所述抽吸端头摆动。

6、根据本发明提供的负压抽吸回取装置，所述驱动摆动组件包括卷绕部件和滑轮组；

7、所述卷绕部件设于所述第二机架；

8、所述滑轮组包括动滑轮、第一定滑轮和第二定滑轮，所述第一定滑轮和所述第二定滑轮均设于所述第二机架，所述动滑轮位于所述第一定滑轮和所述第二定滑轮之间；

9、所述牵引件的一端与所述卷绕部件连接，所述牵引件的另一端绕过所述第一定滑轮、所述动滑轮和所述第二定滑轮，并与所述抽吸端头连接。

10、根据本发明提供的负压抽吸回取装置，所述驱动摆动组件还包括直线驱动部件和配重件；

11、所述动滑轮固定设于所述配重件；

12、所述直线驱动部件设于所述第二机架，适于推动所述配重件运动，以带动所述动滑轮运动。

13、根据本发明提供的负压抽吸回取装置，所述直线驱动部件包括驱动件、导向件、丝杠和滑块；

14、所述驱动件设于所述第二机架，所述丝杠连接在所述驱动件的输出端，并相对于所述第二机架可转动地设置，所述导向件设于所述第二机架，并与所述丝杠平行设置；

15、所述滑块与所述丝杠传动配合，并与所述导向件滑动配合，所述配重件与所述导向件滑动配合，并位于所述滑块的下方。

16、根据本发明提供的负压抽吸回取装置，所述抽吸软管由摆动状态切换至悬垂状态，对所述牵引件的牵拉力大于等于所述配重件和所述动滑轮的总重力。

17、根据本发明提供的负压抽吸回取装置，所述卷绕部件包括卷筒和卷筒电机，所述卷筒电机设于所述第二机架，所述卷筒设于所述卷筒电机的输出端，所述牵引件缠绕于所述卷筒。

18、根据本发明提供的负压抽吸回取装置，所述抽吸端头包括固定段、轴承和吸嘴，所述固定段与所述抽吸软管连接，所述吸嘴通过所述轴承连接在所述固定段，所述吸嘴适于围绕所述固定段的轴线旋转，所述吸嘴设有斜口，所述斜口的倾斜角度大于等于40°；

19、所述牵引件连接于所述固定段。

20、根据本发明提供的负压抽吸回取装置，所述牵引件设置有多组，所述驱动摆动组件与所述牵引件的数量一一对应；

21、多组所述牵引件均与所述抽吸端头连接，适于带动所述抽吸端头沿不同的方向摆动。

22、根据本发明提供的负压抽吸回取装置，还包括控制组件和位移传感器，所述位移传感器与所述控制组件电连接，所述位移传感器用于检测所述牵引件的位移信息，并将所述位移信息反馈至所述控制组件，所述控制组件用于根据所述位移信息控制所述驱动摆动组件运动。

23、根据本发明提供的负压抽吸回取装置，还包括张力传感器，所述张力传感器与所述控制组件电连接，所述张力传感器用于检测所述牵引件的张力信息，并将所述张力信息反馈至所述控制组件，所述控制组件用于根据所述张力信息控制所述驱动摆动组件运动。

24、本发明提供的负压抽吸回取装置，除了设置抽吸组件和输送驱动机构以外，还附加设置有驱动摆动机构，驱动摆动机构包括第二机架、驱动摆动组件和牵引件，驱动摆动组件设于第二机架，牵引件的一端与驱动摆动组件连接，牵引件的另一端与抽吸端头连接，用于带动抽吸端头摆动。这样设置，抽吸端头摆动不仅可以扰动堆叠形成稳定构型的燃料元件，利于部分燃料元件滚动到抽吸端头的位置被吸入，而且抽吸端头带动抽吸软管侧向弯曲，有助于抽吸端头接近球床上表面更大范围的燃料元件，从而提高燃料元件的回取效率。以解决相关技术中，抽吸软管的运动较为局限，无法侧向摆动去接近球床上表面其他位置的燃料元件，造成燃料元件回取断续，回取效率低的问题。

技术特征：

1.一种负压抽吸回取装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的负压抽吸回取装置，其特征在于，所述驱动摆动组件包括卷绕部件和滑轮组；

3.根据权利要求2所述的负压抽吸回取装置，其特征在于，所述驱动摆动组件还包括直线驱动部件和配重件；

4.根据权利要求3所述的负压抽吸回取装置，其特征在于，所述直线驱动部件包括驱动件、导向件、丝杠和滑块；

5.根据权利要求3所述的负压抽吸回取装置，其特征在于，所述抽吸软管由摆动状态切换至悬垂状态，对所述牵引件的牵拉力大于等于所述配重件和所述动滑轮的总重力。

6.根据权利要求2所述的负压抽吸回取装置，其特征在于，所述卷绕部件包括卷筒和卷筒电机，所述卷筒电机设于所述第二机架，所述卷筒设于所述卷筒电机的输出端，所述牵引件缠绕于所述卷筒。

7.根据权利要求1所述的负压抽吸回取装置，其特征在于，所述抽吸端头包括固定段、轴承和吸嘴，所述固定段与所述抽吸软管连接，所述吸嘴通过所述轴承连接在所述固定段，所述吸嘴适于围绕所述固定段的轴线旋转，所述吸嘴设有斜口，所述斜口的倾斜角度大于等于40°；

8.根据权利要求1至7任一项所述的负压抽吸回取装置，其特征在于，所述牵引件设置有多组，所述驱动摆动组件与所述牵引件的数量一一对应；

9.根据权利要求1至7任一项所述的负压抽吸回取装置，其特征在于，还包括控制组件和位移传感器，所述位移传感器与所述控制组件电连接，所述位移传感器用于检测所述牵引件的位移信息，并将所述位移信息反馈至所述控制组件，所述控制组件用于根据所述位移信息控制所述驱动摆动组件运动。

10.根据权利要求9所述的负压抽吸回取装置，其特征在于，还包括张力传感器，所述张力传感器与所述控制组件电连接，所述张力传感器用于检测所述牵引件的张力信息，并将所述张力信息反馈至所述控制组件，所述控制组件用于根据所述张力信息控制所述驱动摆动组件运动。

技术总结
本发明涉及球床式核反应堆技术领域，提供一种负压抽吸回取装置，包括抽吸组件、输送驱动机构和驱动摆动机构，抽吸组件包括抽吸软管和抽吸端头，抽吸端头连接在抽吸软管的端部；输送驱动机构包括第一机架和输送驱动组件，输送驱动组件设于第一机架，用于夹持并输送抽吸软管；驱动摆动机构包括第二机架、驱动摆动组件和牵引件，驱动摆动组件设于第二机架，牵引件的一端与驱动摆动组件连接，牵引件的另一端与抽吸端头连接，用于带动抽吸端头摆动。本发明提供的负压抽吸回取装置，抽吸端头摆动不仅能扰动堆叠形成稳定构型的燃料元件，而且抽吸端头带动抽吸软管侧向弯曲，能使抽吸端头接近球床上表面更大范围的燃料元件，可以提高燃料元件的回取效率。

技术研发人员：吴彬,王金华,李悦,张作义,董玉杰,王海涛
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：
技术公布日：2025/3/18