CN115424752A - 一种球形元件单一输送装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种球形元件单一输送装置，所述单一输送装置包括接球管路、卸球管路和弹性阻力机构，所述弹性阻力机构包括壳体、至少一个阻挡件和至少一个弹性件；所述壳体分别与所述接球管路和所述卸球管路相连通；所述阻挡件可移动地设置于所述壳体内部，所述弹性件以预设大小的预紧力设置于对应的所述阻挡件和所述壳体内壁之间；所述预紧力能够使得所述阻挡件在阻挡位置和放行位置之间切换；其中，在所述阻挡位置时，所述阻挡件与所述球形元件抵接；在所述放行位置时，所述阻挡件避让所述球形元件。上述结构的单一输送装置，可以实现球形元件的单一输送，也可以减小由于机械转动设备故障带来的问题。
Description
技术领域
本发明属于输送装置技术领域，具体涉及一种球形元件单一输送装置。
背景技术
高温气冷堆示范工程燃料装卸***，采用不停堆换料模式，反应堆运行过程中，燃料装卸***实现新燃料装入、乏燃料卸出及燃料循环。燃料元件在球路中流动时，为了能准确记录燃料元件的数量及位置，燃料装卸***管路内设置了实现燃料元件的单一输送功能的装置，如阻流器。每个反应堆设置三台阻流器，两台用于新燃料装料和燃料主循环，其余一台用于乏燃料卸料。
燃料装卸***阻流器由壳体和转子组件组成，壳体的内部设有腔室，壳体上设有与腔室连通的进料口和出料口。转子组件包括转轴和转盘；转轴绕其轴线可转动地安装于腔室内，转盘同轴设置于转轴上。阻流器属于能动部件，按照高温气冷堆示范工程设计，每天约需要动作3000次。
经过长时间的运转，发现阻流器存在多次取空、卡球及切球等问题，虽然通过初始化操作、改变转子速度、更换驱动器、解体维修等措施，可暂时完成故障的修复，但是仍然存在故障再次频繁出现的情况，严重影响堆芯倒料及燃料循环速度。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种球形元件单一输送装置。
本发明提供一种球形元件单一输送装置，所述单一输送装置包括接球管路、卸球管路和弹性阻力机构，所述弹性阻力机构包括壳体、至少一个阻挡件和至少一个弹性件；
所述壳体分别与所述接球管路和所述卸球管路相连通；
所述阻挡件可移动地设置于所述壳体内部，所述弹性件以预设大小的预紧力设置于对应的所述阻挡件和所述壳体内壁之间；
所述预紧力能够使得所述阻挡件在阻挡位置和放行位置之间切换；其中，在所述阻挡位置时，所述阻挡件与所述球形元件抵接；在所述放行位置时，所述阻挡件避让所述球形元件。
可选的，所述阻挡件与所述球形元件接触部分设置为与所述球形元件外表面相适的弧形。
可选的，所述弹性阻力机构还包括至少一个能动放行组件，所述能动放行组件包括导磁体、电磁体和电源；
所述导磁体固定于对应的所述阻挡件，所述电磁体的第一端固定于所述壳体并与所述电源电连接，所述电磁体的第二端与所述导磁体相对间隔设置；其中，
在所述电磁体通电时，所述电磁体和所述导磁体之间产生的电磁力克服所述预紧力，以带动所述阻挡件移动至所述放行位置。
可选的，所述电磁体与所述导磁体的间隔大于所述阻挡位置与所述放行位置之间的距离。
可选的，所述弹性件为压缩弹簧，所述压缩弹簧插置有所述电磁体和所述导磁体。
可选的，所述压缩弹簧、所述电磁体和所述导磁体的中心共线设置。
可选的，所述单一输送装置还包括至少一个第一隔离阀，所述第一隔离阀串设于所述接球管路；和/或，
所述单一输送装置还包括至少一个第二隔离阀，所述第二隔离阀串设于所述卸球管路。
可选的，所述单一输送装置还包括泄压管路和泄压阀；
在所述单一输送装置包括第一隔离阀和第二隔离阀时，所述泄压管路与所述第一隔离阀和所述第二隔离阀之间的管路相连通，所述泄压阀串设于所述泄压管路。
可选的，所述单一输送装置还包括充压管路和充压阀；
所述充压管路与所述第一隔离阀和所述第二隔离阀之间的管路相连通，所述充压阀串设于所述充压管路。
可选的，所述单一输送装置还包括连通管路和压力表；
所述连通管路的第一端与所述第一隔离阀和所述第二隔离阀之间的管路相连通，所述连通管路的第二端分别与所述泄压管路和所述充压管路相连通，所述压力表串设于所述连通管路。
本发明的球形元件单一输送装置，通过所设置的接球管路、卸球管路和弹性阻力机构，可以实现球形元件的单一输送，也可以通过此无机械转动设备，消除现阶段由于机械转动设备频繁动作带来的问题，装置结构简单、便于加工、成本低。
附图说明
图1为本发明一实施例的一种球形元件单一输送装置的弹性阻力机构的结构放大示意图；
图2为本发明另一实施例的一种球形元件单一输送装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
如图1和图2所示，一种球形元件单一输送装置100，所述单一输送装置100包括接球管路110、卸球管路120和弹性阻力机构130。所述弹性阻力机构130包括壳体131、至少一个阻挡件132和至少一个弹性件133。所述壳体131分别与所述接球管路110和所述卸球管路120相连通。所述阻挡件132可移动地设置于所述壳体131内部，所述弹性件133以预设大小的预紧力设置于对应的所述阻挡件132和所述壳体131内壁之间。所述预紧力能够使得所述阻挡件132在阻挡位置和放行位置之间切换。其中，在所述阻挡位置时，所述阻挡件132与所述球形元件140抵接。在所述放行位置时，所述阻挡件132避让所述球形元件140。
作为一个示例，如图1所示，阻挡件132和弹性件133的数量均为两个，两个阻挡件132对称设置于壳体131内部，两个弹性件133分别设置于对应的阻挡件132与壳体131内壁之间。当然，本发明并不以此为限，阻挡件132和弹性件133也可以对应地设置为其他数量，只要能够满足球形元件140可以非能动地且单一通过弹性阻力机构130即可。
为了便于留出供球形元件通过的避让空间以及阻挡件的移动空间，如图1所示，壳体131中央区域设置有连通腔以及自该连通腔向外凸起形成的凸起内腔，连通腔分别连通所述接球管路110和卸球管路120以供球形元件140通过，凸起内腔设置有弹性件133，并能作为阻挡件132的移动空间。
具体地，如图1和图2所示，在球形元件单一输送装置100工作时，阻挡件132在弹性件133的预紧力的作用下处于阻挡位置，第一个球形元件140依靠重力经由接球管路110自由下落至弹性阻力机构130。第一个球形元件140与处于阻挡位置的阻挡件132相抵接，第一个球形元件140的重力分力和动量分力同时作用于阻挡件132产生压缩力，但此时的压缩力无法克服弹性件133的预紧力，从而使得第一个球形元件140停留在阻挡件132处。
当第二个球形元件140同样下落并与第一个球形元件140接触时，两个球形元件140的重力分量合力及第二个球形元件140的动量分力共同作用在两个阻挡件132，两个阻挡件132分别对两个弹性件133进行压缩，此时的压缩力克服两个弹性件133预设的预紧力，两个弹性件133及两个阻挡件132均被压缩至对应的凸起内腔，两个阻挡件132位于放行位置，第一个球形元件140下落通过弹性阻力机构130。下落通过弹性阻力机构130的第一个球形元件140继续下落至卸球管路120，最后通过卸球管路120将第一个球形元件140卸出。
不难理解，在第一个球形元件140通过阻挡件132后，弹性件133受到的作用力减小，此时弹性件133带动阻挡件132恢复到阻挡位置，令第二个球形元件140与两个阻挡件132抵接无法下落。当有第三个球形元件140下落并与第二个球形元件140接触时，第二个球形元件140下落通过弹性阻力机构，第三个球形元件140与两个阻挡件132抵接无法下落。后续有球形元件140下落便以此类推，达到每次通过一个球形元件140的效果。
需要说明的是，弹性件133预设的预紧力可根据实际需要进行改变，从而改变阻挡件132处暂存的球形元件140数量，实现球形元件140运动的精确控制。
优选的，如图1所示，所述阻挡件132与所述球形元件140接触部分设置为与所述球形元件140外表面相适的弧形。通过将阻挡件132与球形元件140相接触的部分设置为相适的弧形，可以更好地完成对球形元件140的阻挡及放行，减少不必要的磕碰。如图1所示，阻挡件132设置为伞面形状，除此之外，阻挡件132也可以设置为其他形状，本实施例对此并不做具体限制。
本实施例的球形元件单一输送装置，通过所设置的接球管路、卸球管路和弹性阻力机构，可以实现球形元件的单一输送，也可以通过此无机械转动设备，消除现阶段由于机械转动设备频繁动作带来的问题，装置结构简单、便于加工、成本低。
示例性地，如图1所示，所述弹性阻力机构130还包括至少一个能动放行组件134，所述能动放行组件134包括导磁体1341、电磁体1342和电源1343。所述导磁体1341固定于对应的所述阻挡件132，所述电磁体1342的第一端固定于所述壳体131并与所述电源1343电连接，所述电磁体1342的第二端与所述导磁体1341相对间隔设置。其中，在所述电磁体1342通电时，所述电磁体1342和所述导磁体1341之间产生的电磁力克服所述预紧力，以带动所述阻挡件132移动至所述放行位置。
具体地，如图1所示，在一些特殊工况下，需要将阻挡件132处的球形元件140清空。此时，电源1343通电令电磁体1342和导磁体之间产生电磁力，该电磁力可以克服弹性件133预设的预紧力，从而可以使得固设在阻挡件132上的导磁体1341带动阻挡件132朝向电磁体1342运动，进而使阻挡件132从阻挡位置运动至放行位置。当阻挡件132运动到放行位置时，球形元件140依次下落至卸球管路120直至阻挡件132处的球形元件140清空。在将球形元件140清空后，可以断掉电源1343使得电磁力消失，电磁力消失后弹性件133带动阻挡件132重新运动至阻挡位置。
优选的，如图1所示，所述电磁体1342与所述导磁体1341的间隔大于所述阻挡位置与所述放行位置之间的距离。如此设置的弹性阻力机构可以确保球形元件能够顺利通过阻挡件并落入卸球管路。
优选的，如图1所示，所述弹性件133为压缩弹簧，所述压缩弹簧插置有所述电磁体1342和所述导磁体1341。进一步地，如图1所示，所述压缩弹簧、所述电磁体和所述导磁体的中心共线设置。作为一个示例，如图1所示，导磁体1341和电磁体1342均设置在压缩弹簧的中空部分，且三者的中心共线。导磁体1341可以采用硅钢片并利用焊接的方式固定在阻挡件132上，电磁体1342可以采用外部缠绕有金属线圈的电磁铁并利用焊接的方式固定在壳体131内壁上，金属线圈连接电源1343用于通电。
本实施例的球形元件单一输送装置，通过所设置的能动放行组件，可以实现异常情况下的管路清空功能，便于设备检修维护。
示例性地，如图2所示，所述单一输送装置100还包括至少一个第一隔离阀150，所述第一隔离阀150串设于所述接球管路110。和/或，所述单一输送装置100还包括至少一个第二隔离阀160，所述第二隔离阀160串设于所述卸球管路120。
具体地，如图2所示，在接球管路110上可以设置至少一个第一隔离阀150，在卸球管路120上可以设置至少一个第二隔离阀160。作为一个示例，如图2所示，可以在接球管路110上相邻设置两个第一隔离阀150，在卸球管路120上相邻设置两个第二隔离阀160，在接球管路110和卸球管路120分别设置双隔离阀可以增加隔离可靠性，而且适用于高压氦气气氛隔离。当然，对设置在接球管路上的第一隔离阀和设置在卸球管路上的第二隔离阀的数量均不作具体限制。
本实施例的球形元件单一输送装置，通过所设置的第一隔离阀和第二隔离阀，可以在弹性阻力机构出现故障需要解体检修时，通过关闭第一隔离阀和第二隔离阀实现弹性阻力机构与接球管路上游和卸球管路下游之间形成隔离状态。
示例性地，如图2所示，所述单一输送装置100还包括泄压管路170和泄压阀171。在所述单一输送装置100包括第一隔离阀150和第二隔离阀160时，所述泄压管路170与所述第一隔离阀150和所述第二隔离阀160之间的管路相连通，所述泄压阀171串设于所述泄压管路170。
具体地，如图2所示，在第一隔离阀150和第二隔离阀160关闭后，二者之间的管路若需泄压检修，可以开启泄压阀171，并通过泄压管路170进行泄压，泄压完成后进行检修。
优选的，如图2所示，所述单一输送装置100还包括充压管路180和充压阀181。所述充压管路180与所述第一隔离阀150和所述第二隔离阀160之间的管路相连通，所述充压阀181串设于所述充压管路180。
具体地，如图2所示，在检修完成后，可以开启充压阀181，并通过充压管路180进行充压，充压完成后开启第一隔离阀150和第二隔离阀160，恢复正常工作状态。
更优选的，如图2所示，所述单一输送装置100还包括连通管路190和压力表191。所述连通管路190的第一端与所述第一隔离阀150和所述第二隔离阀160之间的管路相连通，所述连通管路190的第二端分别与所述泄压管路170和所述充压管路180相连通，所述压力表191串设于所述连通管路190。
具体地，如图2所示，泄压管路170和充压管路180均与连通管路190的第二端相连通，连通管路190的第一端与第一隔离阀150和第二隔离阀160之间的管路相连通。在连通管路190上串接压力表191，泄压时，当压力表191显示数值为大气压力时，表示泄压结束。充压时，当压力表191显示数值与接球管路110和卸球管路120压力相同时，关闭充压阀181，充压结束。
本实施例的球形元件单一输送装置，通过所设置的泄压管路、泄压阀、充压管路、充压阀、连通管路和压力表，可以方便本装置快速检修和恢复，缩小故障影响范围。
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。
Claims (10)
1.一种球形元件单一输送装置，其特征在于，所述单一输送装置包括接球管路、卸球管路和弹性阻力机构，所述弹性阻力机构包括壳体、至少一个阻挡件和至少一个弹性件；
所述壳体分别与所述接球管路和所述卸球管路相连通；
所述阻挡件可移动地设置于所述壳体内部，所述弹性件以预设大小的预紧力设置于对应的所述阻挡件和所述壳体内壁之间；
所述预紧力能够使得所述阻挡件在阻挡位置和放行位置之间切换；其中，在所述阻挡位置时，所述阻挡件与所述球形元件抵接；在所述放行位置时，所述阻挡件避让所述球形元件。
2.根据权利要求1所述的球形元件单一输送装置，其特征在于，所述阻挡件与所述球形元件接触部分设置为与所述球形元件外表面相适的弧形。
3.根据权利要求1所述的球形元件单一输送装置，其特征在于，所述弹性阻力机构还包括至少一个能动放行组件，所述能动放行组件包括导磁体、电磁体和电源；
所述导磁体固定于对应的所述阻挡件，所述电磁体的第一端固定于所述壳体并与所述电源电连接，所述电磁体的第二端与所述导磁体相对间隔设置；其中，
在所述电磁体通电时，所述电磁体和所述导磁体之间产生的电磁力克服所述预紧力，以带动所述阻挡件移动至所述放行位置。
4.根据权利要求3所述的球形元件单一输送装置，其特征在于，所述电磁体与所述导磁体的间隔大于所述阻挡位置与所述放行位置之间的距离。
5.根据权利要求3所述的球形元件单一输送装置，其特征在于，所述弹性件为压缩弹簧，所述压缩弹簧插置有所述电磁体和所述导磁体。
6.根据权利要求5所述的球形元件单一输送装置，其特征在于，所述压缩弹簧、所述电磁体和所述导磁体的中心共线设置。
7.根据权利要求1至6任一项所述的球形元件单一输送装置，其特征在于，所述单一输送装置还包括至少一个第一隔离阀，所述第一隔离阀串设于所述接球管路；和/或，
所述单一输送装置还包括至少一个第二隔离阀，所述第二隔离阀串设于所述卸球管路。
8.根据权利要求7所述的球形元件单一输送装置，其特征在于，所述单一输送装置还包括泄压管路和泄压阀；
在所述单一输送装置包括第一隔离阀和第二隔离阀时，所述泄压管路与所述第一隔离阀和所述第二隔离阀之间的管路相连通，所述泄压阀串设于所述泄压管路。
9.根据权利要求8所述的球形元件单一输送装置，其特征在于，所述单一输送装置还包括充压管路和充压阀；
所述充压管路与所述第一隔离阀和所述第二隔离阀之间的管路相连通，所述充压阀串设于所述充压管路。
10.根据权利要求9所述的球形元件单一输送装置，其特征在于，所述单一输送装置还包括连通管路和压力表；
所述连通管路的第一端与所述第一隔离阀和所述第二隔离阀之间的管路相连通，所述连通管路的第二端分别与所述泄压管路和所述充压管路相连通，所述压力表串设于所述连通管路。
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