一种用于聚变裂变包层换料系统的环向小车技术方案

本发明专利技术公开了一种用于聚变裂变包层换料系统的环向小车，环向小车包括“E”型的车架体、液压缸及滚动轮组，所述车架体为扇形，车架体的底部安装有至少两排能同向移动的滚动轮组，所述车架体顶面安装有至少两排液压缸。本发明专利技术的技术目的在于提供一种能够便于运送聚变裂变包层模块的，对聚变裂变包层系统进行换料的环向小车。

A Circumferential Vehicle for Fusion and Fission Cladding Feeding System

The invention discloses a circumferential trolley for the fusion and fission cladding material exchange system. The circumferential trolley comprises an \E\ type frame body, a hydraulic cylinder and a rolling wheel set. The frame body is fan-shaped, and at least two rows of rolling wheel sets capable of moving in the same direction are installed at the bottom of the frame body, and at least two rows of hydraulic cylinders are installed on the top surface of the frame body. The technical purpose of the present invention is to provide a hoop trolley capable of transporting the fusion cladding module conveniently and exchanging material for the fusion cladding system.

【技术实现步骤摘要】
一种用于聚变裂变包层换料系统的环向小车
本专利技术涉及核聚变裂变反应堆设备
，特别涉及一种用于聚变裂变包层换料系统的环向小车。
技术介绍
聚变-裂变混合堆研究始于20世纪50年代，最初的想法是使用聚变中子来从可裂变核素（238U，232Th）增殖易裂变核素（239Pu，233U）和在其过程中放大聚变能量输出。70-80年代美国、日本和土耳其进行过较多的混合堆研究工作，聚变驱动方式包括磁镜、托卡马克磁约束、激光惯性约束等，包层有铀/钚增殖抑制裂变包层、快裂变铀/钍包层，但都没有超出简单的概念研究范畴。90年代末至今，美国混合堆研究的主要目的是处理裂变堆核废料，如佐治亚工学院（GNL）提出的由托卡马克驱动的次临界快嬗变堆，圣地亚国家实验室（SNL）提出的基于Z-箍缩的嬗变堆“In-Zinerator”概念，劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）提出的激光惯性约束聚变-裂变电站LIFE。这些方案中包层设计都较为复杂，每个模块由一个带有冷却剂导管的扇形底板和一组子模块构成，每个子模块都是一个缩微版压力壳，压力壳焊接在底板上，内装燃料棒，靠近等离子体的内层是快裂变区，外层是氚增殖区。包层由很多个缩微版压力壳组成并进行焊接，使得装配工作量很大、可靠性降低；整个包层的管汇复杂，流阻大，换热效率低；包层模块的换料操作也很复杂，由于模块众多，使得总体的换料时间增加，如有部分模块结构或功能缺陷，需逐一排查所有模块，增加了换料难度，其它混合堆次临界包层换料系统及方法均有上述缺点。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术的技术目的在于提供一种能够便于运送聚变裂变包层模块的，对聚变裂变包层系统进行换料的环向小车。本专利技术通过以下技术方案实现：一种聚变裂变包层换料系统，包括：径向轨道、环形轨道、径向小车及环向小车，所述径向小车安装在径向轨道上，所述径向轨道设于环形轨道的径向方向，并延伸至环形轨道处，所述径向小车上安装有环向小车，所述环向小车能够从径向小车切换到环形轨道上作环向移动；还包括用于安装最后一块包层模块的一体式包层安装部及能够在径向轨道上移动的焊接小车，所述包层安装部包括能够在径向轨道移动的支撑小车及固定安装在支撑小车上的包层模块。进一步地，所述径向轨道包括沿环向轨道半径方向上安装的径向下轨道及径向上轨道，径向上轨道通过支架安装在径向下轨道的上方；径向下轨道至少包括两条轨道，径向下轨道两侧设有齿面向外的齿轨,径向上轨道包括平行安装的左轨道及右轨道，左轨道与右轨道位于同一平面上，左轨道或右轨道上设有导向齿，导向齿位于左轨道与右轨道之间。进一步地，所述径向小车包括扇形的车体，所述车体的底部安装有滚轮，所述车体两侧安装有与齿轨配合安装的第四齿轮，所述第四齿轮配合安装有驱动电机，所述车体的顶面设有分齿条。进一步地，所述环向小车包括“E”型的车架体、液压缸及滚动轮组，所述车架体为扇形，车架体的底部安装有至少两排能够同向移动的滚动轮组，所述车架体顶面安装有至少两排液压缸；包层模块的底部设有至少两排支撑座，所述支撑座能够卡入车架体“E”型的缺口。进一步地，所述车架体的外圆弧端设有纵向安装的支撑部，所述支撑部的顶部安装有与右导轨或左导轨配合的滑板，所述滑板设于左轨道与右轨道之间，滑板的顶部设有能够与左轨道上导向齿配合的第一齿轮，第一齿轮转动，牵动环向小车沿径向轨道移动；所述车架体的外圆弧端及内圆弧端分别安装有第二齿轮及第三齿轮，所述径向小车的顶面安装有与第三齿轮配合的分齿条，第一齿轮、所述第二齿轮及第三齿轮上均设有驱动电机；所述支撑部上设有焊接、切割管道的机械手臂，所述焊接小车包括底面设有与径向轨道配合安装的滚轮的底座及设于底座上并安装有机械手臂的支架；所述支撑部上设有竖直安装的螺纹杆，所述螺纹杆上安装有焊接、切割管道的机械手臂。进一步地，所述环形轨道包括下环齿轨，所述下环齿轨包括圆形的内齿轨及安装在内齿轨外的外齿轨，所述内轨齿与外齿轨同圆心，外齿轨的齿面向内，内轨齿的齿面向外，所述外齿轨在安装径向轨道处设有开口，所述分齿条的长度刚好与外齿轨上的开口相同，所述分齿条到内齿轨的距离与外齿轨到内齿轨的距离相同；所述上环齿轨中心线与下环齿轨的中心线重合并安装在下环齿轨的上方，上环齿轨(202)的齿面向外；所述第二齿轮（404）到第三齿轮之间安装距离为当环向小车上的第二齿轮与内齿轨啮合时，第三齿轮与外齿轨啮合，并且此时，第一齿轮与上环齿轨啮合；分齿条的半径与外齿轨的半径相同。进一步地，所述下环齿轨安装在基座上，所述基座上设有扇形的基座开口，环向小车与径向小车均能驶入基座开口内，并且环向小车能够刚好填满基座开口，环向小车的顶面与基座顶面位于同平面，所述基座开口与外齿轨上的开口方向相同，所述径向下轨道伸入到基座开口内；所述环向小车的支撑部上安装有水箱，水箱上安装有预留管道，所述基座上设有定位块，所述环向小车上设有与定位块配合的定位凸块。聚变裂变包层换料系统的换料方法，聚变裂变包层包括若干相同的包层模块，包括安装包层模块的步骤及拆卸包层模块的步骤，安装包层模块：a、将环向小车安装在径向小车上，将包层模块安装在环向小车上；b、使径向小车沿径向轨道向环形轨道移动到设定位置，使得环向小车与环形轨道配合，并使得环向小车沿环形轨道移动到安装各包层模块的位置；c、在环向小车移动到安装包层模块的位置后，卸下包层模块将包层模块安装到位；d、控制环向小车沿环形轨道回移回到径向小车上，控制径向小车回到径向轨道上的起始点；e、重复a、b、c及d步骤，直到安装完倒数第二块包层模块，然后卸下径向小车，将包层安装部安装在径向轨道上，使得包层安装部移动到最后一块包层模块的安装位置；拆卸包层模块：拆卸包层模块与安装包层模块过程相反，f、将安装的最后一块包层模块先拆除，通过径向轨道运送出去，再通过将安装有环向小车的径向小车安装在径向轨道上；g、将径向小车移动到基座开口的位置，在移动环向小车至每块包层模块的下方，控制液压缸顶起包层模块，再移动环向小车至径向小车上，移动径向小车到径向轨道的外端，拆下包层模块；h、重复g步骤，全部拆除包层模块。进一步地，在步骤b中，使径向小车沿径向轨道向环形轨道移动到设定位置为移动径向小车至分齿条与外齿轨相接，第二齿轮与内齿轨啮合，分齿条与第三齿轮啮合。进一步地，在步骤e中重复a、b、c及d步骤，直到安装完倒数第二块包层模块，在安装各包层模块中，第一块至倒数第二块包层模块的安装为：每安装好一块包层模块，通过机械手臂将包层模块中的管道与外部循环管道焊接；然后卸下径向小车，将包层安装部安装在径向轨道上，使得包层安装部移动到最后一块包层模块的安装位置，然后在径向轨道上安装焊接小车，使焊接小车移动到包层安装部外侧并将包层安装部中的管道与外部循环管道焊接，使得整个包层系统安装完成；在拆卸第一块包层模块前，先使焊接小车移动到包层安装部外侧并通过机械手臂将包层安装部上的管道与外部循环管道切割开，在拆卸后续的包层模块前，均利用安装在环向小车上的机械手臂将包层模块上的管道与外部循环管道切割开，并且在拆卸每一包层时，将水箱上的预留管道与包层模块上的预留管道对接，实现拆卸过程中的余热排出。本专利技术的有益效果是:通过这种结构的环向小车，能够快速将包层模块安装在环向小车上，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于聚变裂变包层换料系统的环向小车，其特征在于：环向小车（4）包括“E”型的车架体（401）、液压缸（402）及滚动轮组（403），所述车架体（401）为扇形，车架体（401）的底部安装有至少两排能同向移动的滚动轮组（403），所述车架体（401）顶面安装有至少两排液压缸（402）。

【技术特征摘要】
1.一种用于聚变裂变包层换料系统的环向小车，其特征在于：环向小车（4）包括“E”型的车架体（401）、液压缸（402）及滚动轮组（403），所述车架体（401）为扇形，车架体（401）的底部安装有至少两排能同向移动的滚动轮组（403），所述车架体（401）顶面安装有至少两排液压缸（402）。2.根据权利要求1所述的用于聚变裂变包层换料系统的环向小车，其特征在于：所述车架体（401）与聚变裂变包层的包层模块配合安装，所述包层模块的底部设有至少两排支撑座（801），支撑座的高度高于环向小车的高度，所述支撑座（801）能够卡入车架体（401）“E”型的缺口。3.根据权利要求1所述的用于聚变裂变包层换料系统的环向小车，其特征在于：所述车架体（401）的外圆弧端设有纵向安装的支撑部（406），所述支撑部（406）的顶部安装有滑板（407）。4.根据权利要求3所述的用于聚变裂变包层换料系统的环向小车，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾和荣，黄洪文，刘志勇，王少华，郭海兵，马纪敏，丁文杰，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院核物理与化学研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51