[发明专利]燃料组件跌落试验台及操作方法

说明书

本发明公开了一种燃料组件跌落试验台及操作方法，该试验台包括提升系统、运输系统、加速释放系统以及支撑系统；支撑系统包括立柱和横梁；提升系统包括吊装装置和燃料组件吊钩，可实现组件从地面吊至指定高度的功能；运输系统包括移动装置、旋转装置、夹持装置和托板，以实现组件从提升系统到加速释放系统的运输过程；加速释放系统包括弹射装置、电磁吸盘和碰撞面，实现组件从某一高度以一定速度竖直下落到撞击地面的功能，电磁吸盘的高度可在一定范围内调整，组件跌落速度可以通过弹射装置进行一定的调整，以实现模拟在不同高度组件下落的过程；本发明能较好的模拟核电厂组件换料过程中组件不慎跌落到地面或其他系统结构上的过程，具有良好的可操作性和可重复性。

技术领域

本发明属于跌落测试设备技术领域，尤其涉及一种燃料组件跌落试验台及操作方法。

背景技术

在反应堆装卸料过程中，需要对核燃料组件进行吊装和运输，在此过程由于误操作、吊具断裂或系统故障等导致的燃料组件从高处跌落，将有可能造成组件破裂或结构的损坏，进而导致辐射泄漏的风险。目前，国内外对反应堆燃料组件跌落的分析仅停留于数值模拟，其难以准确再现组件与地面或与其他结构在冲击过程中的碎裂等细微过程。此外，由于反应堆燃料组件结构的特殊性，以及最高跌落高度的限制，现有的一般的跌落试验台无法满足要求，从而需要设计一种针对反应堆燃料组件，并能满足各种试验要求的跌落试验台。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种反应堆燃料组件模拟跌落造成的后果的试验台及操作方法，以获得组件跌落与地面或乏燃料格架等碰撞后的轴向冲击力，组件跌落速度，导向管冲击应变，导向管冲击轴力和弯矩，导向管不均匀分布因子等一系列试验结果，真实模拟核电厂燃料组件跌落后对组件和核电厂内结构造成破坏的情况。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种燃料组件跌落试验台，包括提升系统，运输系统，加速释放系统以及支撑系统；所述支撑系统包括多根立柱2和横梁3，立柱2固定于地面，横梁3设置在立柱2顶端，起到承重的作用；所述提升系统包括吊装装置4和吊钩5，吊装装置4安装在横梁3下方，能沿着横梁3左右移动，吊钩5安装在吊装装置4底部；所述运输系统包括移动装置6、旋转装置11、夹持装置12、托板14以及上固定杆10和下固定杆13，移动装置6安装在横梁3上且能沿着横梁3左右移动，上固定杆10固定在移动装置6下方，旋转装置11安装在上固定杆10内部空腔底部，下固定杆13固定在旋转装置11下方，通过旋转装置11能使得下固定杆13旋转180度；夹持装置12固定在下固定杆13上，托板14水平安装在下固定杆13底部；所述加速释放系统包括弹射装置7和电磁吸盘8，弹射装置7安装在横梁3下方，在运输系统左侧，弹射装置7下端与电磁吸盘8通过螺栓固定；弹射装置7底部正对的地面挖地坑，地坑内放置碰撞面15。

所述移动装置6包括固定钢板602、移动装置伺服电机603、移动装置减速机606、滑块604、导轨607以及齿轮605和齿条601；固定钢板602通过两排螺栓连接固定在与横梁3中部；导轨607和齿条601水平固定在固定钢板602上；滑块604固定安装在移动装置6的整体结构上，随移动装置6一起沿导轨607做水平运动，齿轮605安装在移动装置减速机606末端，与齿条601配合。

所述弹射装置7包括导向柱701、弹射装置气缸702、气缸外壳703、推动轴704和限位板705；气缸外壳703固定在横梁3上，通过螺栓连接固定；四个导向柱701通过螺栓连接连接在气缸外壳703四周下部；推动轴704固定在气缸外壳703下部中间位置；限位板705上开有四个通孔，装配在四个导向柱701上，能沿导向柱701上下移动；限位板705和电磁吸盘8通过螺栓固定在推动轴704上。