專利名稱:用于支持對壓水反應堆堆芯進行裝載或卸載的設備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一 種用于支持對壓水反應堆堆芯進行裝載或卸載的設備。
背景技術(shù)：
為了對壓水反應堆堆芯進行裝載和卸載，采用所謂燃料元件裝載機，它們必須精確地移到相應的燃料元件位置并在那里與燃料元件對中地定向。
由眾多的檢查結(jié)果已知，壓水反應堆的燃料元件在其使用壽命期間根據(jù)其在堆芯中的位置塑性的，亦即持續(xù)地彎曲或扭曲。這樣的彎曲可以具有不同的原因，例如在熱膨脹中的各向異性或通過放射性的輻射誘發(fā)的燃料棒絕緣管或控制棒導管的長度增長。但作為該彎曲的主要原因猜測首先是在流動的冷卻水與燃料元件之間的相互作用以及在冷卻水流入或流出堆芯時的不均勻性。
由于彎曲或扭曲的燃料元件，在燃料元件裝載機的對中時產(chǎn)生了問題。在當今通用的燃料元件裝載機中，為了其對中，將燃料元件裝載機的一個對中罩的各對中銷插入到相鄰的各燃料元件的對中孔中。如果它們偏移或扭曲，燃料元件裝載機的對中就是不可能的。此外這些彎曲可能達到一定程度，其在對堆芯進行裝載或卸載時變成燃料元件的替換，因為強烈彎曲的燃料元件不再能順利地從堆芯中拔出和裝入到堆芯中。
由DE I 614 459 B已知一種燃料元件裝載機，它在其下端部上具有一個管形的對中裝置。該對中裝置在其下邊緣成形為圓錐形并且沿著各與待裝載或卸載的燃料元件位置相鄰的燃料元件滑動、將各燃料元件相互壓開并按這種方式精確居中地定位在燃料元件中。利用這種已知的燃料元件裝載機只有在圍繞燃料元件位置的各燃料元件繞其對稱地設置時才可能實現(xiàn)一種可靠的對中。

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)在本發(fā)明的目的在于，提供一種設備，用于支持對壓水反應堆堆芯進行裝載和卸載，借其便于更換燃料元件。
按照本發(fā)明，利用一種具有本發(fā)明特征的設備達到所述的目的。按照這些特征，所述用于支持對壓水反應堆堆芯進行裝載或卸載的設備包括一個在水下可自由操縱的潛水車，在該潛水車上設置至少一個可展出的支承臂，該支承臂在一個上部區(qū)域內(nèi)至少間接地可壓靠到堆芯的一個燃料元件上，同時施加一個橫向于燃料元件的軸向方向作用的力，所述燃料元件與一個待卸載或裝載的燃料元件位置相鄰。
通過該措施,該燃料元件從待裝載或卸載的燃料元件位置被壓開或彎開或更近地移近到該燃料元件位置。但通常需要的是，用一個遠離燃料元件位置定向的力彎開燃料元件，以致形成一個加大的自由空間，它能夠從該位置取出一個彎曲的燃料元件或?qū)⑵溲b入該位置或?qū)⒁粋€未彎曲的燃料元件裝入一個由彎曲的各燃料元件包圍的燃料元件位置。此外應用一輛潛水車，還取消了機械手的耗費很大的安裝且在相當大程度上避免了使用燃料元件裝載機的障礙。[0009]在本發(fā)明的意義上，至少間接地意味著，支承臂或是直接(在壓開時)或是間接地作用到相鄰的燃料元件上，如果將其壓靠到一個與該燃料元件相鄰的燃料元件上的話，則經(jīng)由它將力傳到相鄰的燃料元件上。
如果可展出的支承臂在其自由端包括一個從上面可插入到所述燃料元件的一個頂端框架中的銷軸，它在支承臂展出或移入時貼靠到頂端框架的一個內(nèi)面上，同時施加所述力，則特別便于壓開朝裝載或卸載的燃料元件位置那邊彎曲的燃料元件，因為即使在緊密彼此貼靠的各燃料元件的情況下也有可能無困難地將桿插入到頂端框架中。
在本發(fā)明的另一有利的實施形式中，潛水車包括至少一個支撐元件，用于承受由支承臂施加到燃料元件上的力。按這種方式確保了潛水車的一種可靠的固定繼而確保有效地傳力到燃料元件上。
當設置至少兩個可展出的支承臂時，它們將相互相反作用的力施加到相互對置地 處在與燃料元件位置相鄰位置的各燃料元件上，它們顯著減小了在兩個支承臂展出時施加到潛水車上的合力。
優(yōu)選所述至少一個支撐元件由一桿構(gòu)成，它可插入到一個確定在一個燃料元件的頂端框架中并且在燃料元件的裝入狀態(tài)下垂直的、亦即沿燃料元件的縱向方向延伸的對中孔中，該燃料元件與燃料元件位置和支承臂或各支承臂可壓靠到其上的燃料元件或各燃料元件相鄰。因此潛水車的在相當大程度上無間隙的固定是可能的。
在本發(fā)明的另一特別有利的實施形式中，潛水車具有一個U形的浮體。按這種方式有可能將浮力的重心置于潛水車的重心的附近，而不妨礙燃料元件裝載機的開動，因為在這種情況下可以將其在浮體的各側(cè)邊之間向下移到燃料元件位置。


為了進一步說明本發(fā)明參閱附圖的實施例。其中
圖I按照本發(fā)明的設備的示意透視圖，
圖2只一局部示出的設備在工作位置的視圖。
具體實施方式
按圖I,作為設備設置一個潛水車2，它在水下可自由操縱。潛水車2包括一個U形的浮體4，其在水下的浮力至少近似地平衡潛水車2的重量。在潛水車2上設置許多驅(qū)動單元6，利用它們潛水車2在水下關(guān)于其地點和關(guān)于其空間定向是可自由定位的。潛水車2的其余的結(jié)構(gòu)單元和U形的浮體4在此這樣設計和設置，以致當潛水車2在切斷各驅(qū)動單元6情況下處于懸浮狀態(tài)時，由其側(cè)邊10、12和其底邊14展開的平面至少近似水平取向，從而為了精確的水平定向必要時微小的校正是必要的，這些校正通過控制各驅(qū)動單元6進行。換言之排擠的體積的重心和質(zhì)心位于一條垂直于由浮體4展開的平面延伸的直線上。
在浮體4上固定一個夾具板或支撐板8，它相互連接兩個側(cè)邊10、12并與底邊14連接。一個支柱16從該支撐板8開始垂直于由U形浮體4展開的平面延伸，在該支柱的遠離支撐板8的端部上設置一個支承板18。潛水車2的質(zhì)心在由U形浮體4展開的平面之外在朝向支承板18—側(cè)，從而其靜止地亦即在穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)下(浮力 重力)處在浮體4的下方。在該支承板18上在支柱16的兩側(cè)設置一些液壓缸20，其中在附圖的透視圖中只可看到處在支柱16的一側(cè)的液壓缸20。在這些液壓缸20的活塞的自由端上分別固定一個支承臂22、24，它借助于液壓缸20沿雙箭頭26的方向垂直于支柱16的縱軸線且平行于底邊14或平行于由U形浮體4展開的平面可直線地移出或移入。
支承臂22、24平行于浮體4的側(cè)邊10、12亦即橫向于展出方向延伸并且伸出支承板18，從而支承板18的面向支承臂22、24的自由端的端面與支承臂22、24共同確定一個橫截面為U形的內(nèi)部結(jié)構(gòu)自由的中間空間28。該內(nèi)部結(jié)構(gòu)自由的中間空間28在潛水車2的整個結(jié)構(gòu)高度上亦即在其垂直于由U形浮體4確定的平面的伸展上延伸。
在支承板18的對置于浮體4的下面上固定兩根桿30，它們平行于支柱16或垂直于由浮體4展開的平面延伸。
在支承臂22、24的自由端上分別設有一個銷或銷軸32、34。該銷軸32、34沿與桿30同樣的方向延伸并且離開浮體4向外指向。
為了使?jié)撍?能夠正確地定位和定向，此外還在浮體4上設置大量光源40以及許多水下攝像機42。
支撐板8此外還包括許多開口 8a、8b，如果在電子裝置或各個機組失效時需要收回潛水車2的話，這些開口用于燃料元件裝載機的一個單夾具的對接和對中。
按圖2，只以一個局部示出的潛水車8處在一個在壓水反應堆堆芯上方的工作位置，其中只示出用于三個燃料元件50的上部區(qū)域，這些燃料元件包圍一個在實施例中空著的燃料元件位置52。在圖中只可看到各燃料元件50的頂端框架54。各頂端框架54在其上端面上在各角中分別具有對中孔56。在潛水車2的工作位置，各桿30移入到這些對中孔56中，它們按這種方式橫向于燃料元件50的軸向方向57固定潛水車。為此各桿30具有一個插入斜度并且以一定距離安裝在支承板18上，該距離等于兩個對中孔56的距離。
在工作位置，現(xiàn)在將分別固定在兩個活塞60上的支承臂22、24移出，使得伸入到在與燃料元件位置52相鄰位置上相互對置的各燃料元件50的內(nèi)部(例如伸入到由頂端框架54構(gòu)成的內(nèi)腔中)的銷軸32、34分別貼靠在該頂端框架54的一個內(nèi)面上，亦即在各燃料元件50的一個上部區(qū)域內(nèi)。因此通過各活塞60的移出分別沿箭頭的方向?qū)⒁粋€力F施加到相互對置地設置在燃料元件位置52兩側(cè)的各燃料元件50上，該力將各燃料元件50相互壓開，從而加大這兩個燃料元件50之間的距離，該距離加大在頂端框架54的區(qū)域內(nèi)是最大的。
由于處在各支承臂22、24之間的自由的中間空間28 (圖I)，確保了燃料元件位置52從上面是可自由接近的，從而該燃料元件位置52可以無困難地被裝載和卸載。
施加到兩個對置的燃料元件50上的力F相互反向并且至少近似地相等大小，使得待由其中插入了各桿30的燃料元件50承受的力至少近似消失，以確保只有兩個相互對置的燃料元件50彼此被向外壓開。插入中間的燃料元件50的各桿30用作附加的支撐元件，如果各力F按數(shù)值不相等，它們則承受施加到支承臂22、24的凈力。
各力F施加的方向，亦即可支配的中間空間要被加大的方向，在卸載時視一個位 于該燃料元件位置52的燃料元件50的通常成C拱形的彎曲如何取向而定，或者在裝載的情況下也視要以怎樣的取向?qū)⒁粋€消耗的彎曲的燃料元件50裝入到該燃料元件位置52而定。[0030]代替圖中所示的銷軸32、34的液壓的直線移動，可以設置一種液壓或電機式驅(qū)動的擺動運動。在一種電機式驅(qū)動的擺動運動中，取消隨帶的液壓管道。附加地設置一個應急松開裝置，它在銷軸32、34夾緊時在轉(zhuǎn)盤軸承中釋放一個附加的軸承間隙，從而可以從各對中孔56中取出銷軸32、34。
原則上在少有的情況下還需要的是，以一個朝空著的燃料元件位置52那邊對準的力相互相向地移動兩個對置的燃料元件50，以便能夠?qū)⑷剂显χ姓植迦氲礁鲗χ锌?6中。在這種情況下，銷軸32、34例如可以移入到與各燃料元件50相鄰的各燃料元件的頂端框架54中并且朝空著的燃料元件位置52的方向壓靠。
權(quán)利要求
1.用于支持對壓水反應堆堆芯進行裝載或卸載的設備，包括一個在水下可自由操縱的潛水車(2)，在該潛水車上設置至少一個可展出的支承臂(22、24)，該支承臂在一個上部區(qū)域內(nèi)至少間接地可壓靠到堆芯的一個燃料兀件(50)上，同時施加一個橫向于該燃料兀件(50)的軸向方向(57)作用的力(F)，所述燃料元件與一個待卸載或裝載的燃料元件位置(52)相鄰。
2.按照權(quán)利要求
I所述的設備，其特征在于，支承臂(22、24)在其自由端包括一個從上面可插入到所述燃料元件(50)的一個頂端框架(54)中的銷軸(32或34)，該銷軸在支承臂(22,24)展出或移入時貼靠到頂端框架(54)的一個內(nèi)面上，同時施加所述力(F)。
3.按照權(quán)利要求
I所述的設備，其特征在于，潛水車(2)包括至少一個支撐元件，用于承受由支承臂(22、24)施加到燃料元件(50)上的力(F)。
4.按照權(quán)利要求
2所述的設備，其特征在于，潛水車(2)包括至少一個支撐元件，用于承受由支承臂(22、24)施加到燃料元件(50)上的力(F)。
5.按照權(quán)利要求
I所述的設備，其特征在于，設置至少兩個可展出的支承臂(22、24)，它們將相互相反作用的力施加到相互對置地處在與待卸載或裝載的燃料元件位置(52)相鄰位置的燃料元件(50)上。
6.按照權(quán)利要求
2所述的設備，其特征在于，設置至少兩個可展出的支承臂(22、24)，它們將相互相反作用的力施加到相互對置地處在與待卸載或裝載的燃料元件位置(52)相鄰位置的燃料元件(50)上。
7.按照權(quán)利要求
3所述的設備，其特征在于，設置至少兩個可展出的支承臂(22、24)，它們將相互相反作用的力施加到相互對置地處在與待卸載或裝載的燃料元件位置(52)相鄰位置的燃料元件(50)上。
8.按照權(quán)利要求
4所述的設備，其特征在于，設置至少兩個可展出的支承臂(22、24)，它們將相互相反作用的力施加到相互對置地處在與待卸載或裝載的燃料元件位置(52)相鄰位置的燃料元件(50)上。
9.按照權(quán)利要求
3所述的設備，其特征在于，所述至少一個支撐元件由一根桿(30)構(gòu)成，該桿可插入到一個位于一個燃料元件(50)的頂端框架(54)中的垂直的對中孔(56)中，該燃料元件與待卸載或裝載的燃料元件位置(52)和支承臂或各支承臂(22、24)可壓靠到其上的燃料元件(50)或各燃料元件(50)相鄰。
10.按照權(quán)利要求
4所述的設備，其特征在于，所述至少一個支撐元件由一根桿(30)構(gòu)成，該桿可插入到一個位于一個燃料元件(50)的頂端框架(54)中的垂直的對中孔(56)中，該燃料元件與待卸載或裝載的燃料元件位置(52)和支承臂或各支承臂(22、24)可壓靠到其上的燃料元件(50)或各燃料元件(50)相鄰。
11.按照權(quán)利要求
7所述的設備，其特征在于，所述至少一個支撐元件由一根桿(30)構(gòu)成，該桿可插入到一個位于一個燃料元件(50)的頂端框架(54)中的垂直的對中孔(56)中，該燃料元件與待卸載或裝載的燃料元件位置(52)和支承臂或各支承臂(22、24)可壓靠到其上的燃料元件(50)或各燃料元件(50)相鄰。
12.按照權(quán)利要求
8所述的設備，其特征在于，所述至少一個支撐元件由一根桿(30)構(gòu)成，該桿可插入到一個位于一個燃料元件(50)的頂端框架(54)中的垂直的對中孔(56)中，該燃料元件與待卸載或裝載的燃料元件位置(52)和支承臂或各支承臂(22、24)可壓靠到其上的燃料元件(50)或各燃料元件(50)相鄰。
13.按照權(quán)利要求
I至12之一項所述的設備，其特征在于，潛水車(2)具有一個U形的浮體⑷。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種用于支持對壓水反應堆堆芯進行裝載或卸載的設備。在一種用于對壓水反應堆堆芯進行裝載和卸載的方法中，利用一個壓靠到堆芯的一個燃料元件(50)上的設備，該燃料元件與一個待卸載或裝載的燃料元件位置(52)相鄰，在該燃料元件(50)的上部區(qū)域內(nèi)施加一個橫向于該燃料元件(50)的軸向方向(57)作用的力(F)。作為設備，采用一個在水下可自由操縱的潛水車(2)，在其上設置至少一個可展出的支承臂(22、24)，該支承臂至少間接地可壓靠到所述燃料元件(50)上。
文檔編號G21C19/16GKCN101536111SQ200780042123
公開日2012年11月28日 申請日期2007年11月22日
發(fā)明者R·施陶迪格爾, J·佐默 申請人:阿利發(fā)Np有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (5),