CN115206564B - 一种高温堆往复式燃料提升装置及燃料提升方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种高温堆往复式燃料提升装置及燃料提升方法，燃料提升装置包括侧支撑件，燃料提升机构和驱动机构。两个侧支撑件之间形成用于燃料提升机构竖直滑动的导轨，侧支撑件的两侧开设有若干组过球通孔，侧支撑件连接进球管和出球管。驱动机构驱动燃料提升机构不断上下往复运动，直至将燃料球输送至出球管，穿过承压壳体后输送至目标位置。本发明采用机械提升的方法将燃料元件从低处输送至高处，不需要配置复杂的气力输送系统，有利于简化系统配置，避免复杂系统带来的设备故障和氦气密封难题；本发明具备垂直布置的条件，提高燃料传输效率；本发明采用往复式原理来输送燃料元件，有利于提高设备的可靠性。

Description

一种高温堆往复式燃料提升装置及燃料提升方法

技术领域

本发明涉及反应堆工程技术领域，尤其涉及一种高温堆往复式燃料提升装置及燃料提升方法。

背景技术

球床式高温气冷堆的反应堆堆芯由球形燃料元件堆积而成，利用球形燃料元件的有利几何形状，可实现反应堆的不停堆换料功能。在反应堆运行过程中，堆芯活性区中的燃料元件依靠重力自上而下流动，并从压力容器底部卸料管排出。排出的燃料元件首先进入堆芯卸料装置，堆芯卸料装置将燃料元件单一化后向下游碎球分离装置输送，经过碎球分选后，碎球落入碎球罐中，完好的燃料元件进入燃耗测量定位装置进行燃耗测量。达到目标燃耗深度的乏燃料元件输送至乏燃料卸料管路，最终装入乏燃料贮罐贮存。未达到目标燃耗的燃料元件则向堆芯再循环管路输送，燃料元件抵达重力落球管路最低点后，需要采用气力提升或机械提升的方式输送回堆芯。采用气力输送方式提升燃料元件需要配置复杂的气力输送系统，由于管线和设备众多，需要克服很大的氦气密封难题，与此同时，受流体紊流特性影响，燃料提升效率存在很大的限制。因此，研究机械提升的方式来输送燃料元件，对于简化燃料装卸系统的配置和提升燃料元件的输送效率具有重大意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温堆往复式燃料提升装置及燃料提升方法，实现简化燃料装卸系统配置和提升燃料元件输送效率的目的，进而提高燃料装卸系统的运行稳定性和经济性。

本申请实施例一方面提出一种高温堆往复式燃料提升装置，包括：侧支撑件，燃料提升机构和驱动机构。

所述侧支撑件设有两个，均垂直于水平面设置，两个相互平行的侧支撑件之间形成用于燃料提升机构竖直滑动的导轨，侧支撑件的两侧开设有若干组过球通孔，每组过球通孔包括位置相对较低的第一过球通孔和位置相对较高的第二过球通孔，每组第一过球通孔和第二过球通孔之间通过外置的倾斜的传输管连接，第一过球通孔和第二过球通孔分别位于两个侧支撑件上，侧支撑件靠底端的位置连接进球管，侧支撑件的最上端的传输管连接出球管。

所述燃料提升机构的两侧开设有若干组进球口和出球口，每组进球口和出球口之间连通，形成过球通道，在每组进球口和出球口中，进球口高于出球口，通过燃料提升机构的竖直滑动，使进球管或其中一个第一过球通孔与其中一个进球口相通，或者使其中一个第二过球通孔与其中一个出球口相通。

所述驱动机构连接并带动燃料提升机构在两个侧支撑件之间竖直往复移动。

本发明的高温堆往复式燃料提升装置，采用机械提升的方法将燃料元件从低处输送至高处，不需要配置复杂的气力输送系统，有利于简化系统配置，避免复杂系统带来的设备故障和氦气密封难题。

本发明的高温堆往复式燃料提升装置，具备垂直布置的条件，有利于缩短燃料传输路径，提高燃料传输效率。

在一些实施例中，还包括承压壳体，所述侧支撑件、燃料提升机构和传输管均设于承压壳体内，进球管和出球管的朝外一端均伸出承压壳体外，驱动机构安装于承压壳体上方的顶封头。

在一些实施例中，所述侧支撑件的上端固定连接顶支撑件，侧支撑件的下端固定连接底支撑件，顶支撑件固定安装在承压壳体内的上方，底支撑件固定安装在承压壳体内的下方，燃料提升机构的底端固定连接导向杆，底支撑件上开设有用于导向杆贯穿的底部导向孔。

在一些实施例中，所述驱动机构包括电机和传动器，电机的输出端连接传动器的输入端，传动器的输出端连接丝杠，顶封头和顶支撑件上开设有用于丝杠贯穿的螺孔，丝杠的下端通过轴承连接于燃料提升机构的上端。

在一些实施例中，所述燃料提升机构包括竖直方向相互可拆卸连接的若干个滑块，每个滑块上均开设有一组进球口和出球口，最上端的滑块通过轴承连接丝杠，最下端的滑块固定连接导向杆。

在一些实施例中，相邻两个滑块之间通过螺纹连接。

在一些实施例中，所述滑块上端固定设有顶轴，顶轴上设有外螺纹，滑块下端开设有底槽，底槽内设有与顶轴的外螺纹相配合的内螺纹，相邻两个滑块之间通过顶轴和底槽之间螺纹连接，最下端的滑块的底槽内固定连接导向杆，最上端的滑块的顶轴通过轴承连接丝杠。

在一些实施例中，所述滑块采用碳纤维材质。以实现动作部件的减重目的，节约驱动机构的能耗。

在一些实施例中，相邻两个滑块的进球口的间距相等，相邻两个滑块的出球口的间距相等，侧支撑件上相邻两个第一过球通孔的间距相等，相邻两个第二过球通孔的间距相等。

本申请实施例另一方面提出一种燃料提升方法，利用上述的高温堆往复式燃料提升装置，包括如下步骤：

S1，初始位置时，进球管与最下端的滑块的进球口相通，每个第一过球通孔与对应的一个滑块的进球口相通，装料时，第一个燃料球从进球管进入，穿过承压壳体，经侧支撑件进入燃料提升机构中最下端的滑块的过球通道；

S2，驱动机构驱动燃料提升机构向上运动，带动第一个燃料球同步向上运动，当最下端的滑块运动至与侧支撑件的第一个第二过球通孔相通时，第一个燃料球进入第一个第二过球通孔，并沿着传输管滚动至第一个第一过球通孔处；

S3，驱动机构驱动燃料提升机构向下运动至初始位置，第一个第一过球通孔与第二个滑块的进球口相通，第一个燃料球进入第二个滑块的过球通道内，与此同时，第二个燃料球从进球管进入至最下端的滑块的过球通道内；

S4，驱动机构驱动燃料提升机构向上运动，带动第一个燃料球和第二个燃料球同步向上运动，当第二个滑块运动至与侧支撑件的第二个第二过球通孔相通时，第一个燃料球进入第二个第二过球通孔，并沿着传输管滚动至第二个第一过球通孔处；与此同时，当最下端的滑块运动至与侧支撑件的第一个第二过球通孔相通，第二个燃料球进入第一个第二过球通孔，并沿着传输管滚动至第一个第一过球通孔处；

S5，驱动机构驱动燃料提升机构不断上下往复运动，直至将燃料球输送至出球管，穿过承压壳体后输送至目标位置。

本发明的有益效果为：

(1)本发明的高温堆往复式燃料提升装置，采用机械提升的方法将燃料元件从低处输送至高处，不需要配置复杂的气力输送系统，有利于简化系统配置，避免复杂系统带来的设备故障和氦气密封难题；

(2)本发明的高温堆往复式燃料提升装置，具备垂直布置的条件，有利于缩短燃料传输路径，提高燃料传输效率；

(3)本发明的高温堆往复式燃料提升装置，采用往复式原理来输送燃料元件，结构简单，配合部件少，有利于提高设备的可靠性。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，

其中：

图1为本申请实施例中的高温堆往复式燃料提升装置的结构示意图；

图2为本申请实施例中的高温堆往复式燃料提升装置的内部结构示意图；

图3为本申请实施例中滑块的结构示意图；

附图标记：

1-驱动机构；2-顶封头；3-顶支撑件；4-出球管；5-传输管；6-滑块；601-顶轴；602-进球口；603-出球口；604-过球通道；605-底槽；7-进球管；8-筒体；9-丝杠；10-侧支撑件；11-底支撑件；12-导向杆。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的高温堆往复式燃料提升装置。

如图1～3所示，本申请实施例一方面提出一种高温堆往复式燃料提升装置，包括：驱动机构1、承压壳体、支撑件、球流传输组件和燃料提升机构。

支撑件包括侧支撑件10、顶支撑件3和底支撑件11，侧支撑件10设有两个，均垂直于水平面设置，侧支撑件10呈条形板结构，两个侧支撑件10相互平行。两个侧支撑件10之间形成用于燃料提升机构竖直滑动的导轨，用于支撑燃料提升机构并起到运动导向作用，燃料提升机构贴合于两个侧支撑件10移动，燃料提升机构与侧支撑件10之间的接触面为平滑接触面，使燃料提升机构滑动更加顺畅。侧支撑件10的上端固定连接顶支撑件3，侧支撑件10的下端固定连接底支撑件11，顶支撑件3固定安装在承压壳体内的上方，底支撑件11固定安装在承压壳体内的下方，底支撑件11与承压壳体的底部之间留有一定空间。驱动机构1连接并带动燃料提升机构在两个侧支撑件10之间竖直往复移动。

侧支撑件10的两侧开设有若干组过球通孔，作为燃料球的传输通道，每组过球通孔包括第一过球通孔和第二过球通孔，在每组过球通孔中，第一过球通孔的位置相对较低，第二过球通孔的位置相对较高。第一过球通孔和第二过球通孔分别位于两个侧支撑件10上。

球流传输组件包括传输管5、进球管7和出球管4，用于将燃料球从低处向高处传输。每组第一过球通孔和第二过球通孔之间通过外置的倾斜的传输管5连接，用于将燃料球通过重力从高处向低处滚动。其中一个侧支撑件10的靠底端的位置连接进球管7，其中一个侧支撑件10的最上端的传输管5连接出球管4。燃料球从进球管7进入到燃料提升机构内，经过一层层的传输管5的传输，最终从上方的出球管4输出至目标位置。

燃料提升机构的两侧开设有若干组进球口602和出球口603，每组进球口602和出球口603之间连通，形成过球通道604，在每组进球口602和出球口603中，进球口602高于出球口603，过球通道604是倾斜的。在燃料提升机构中，燃料球可通过自身重力从进球口602滚动至出球口603处。通过燃料提升机构的竖直滑动，使进球管7或其中一个第一过球通孔与其中一个进球口602相通，使燃料球从侧支撑件10进入燃料提升机构内，或者使其中一个第二过球通孔与其中一个出球口603相通，使燃料球从燃料提升机构排出至侧支撑件10。

承压壳体包括筒体8和顶封头2，顶封头2通过螺栓等紧固件和密封件可拆卸连接于筒体8上端，用于将承压壳体开闭。侧支撑件10、燃料提升机构和传输管5均设于承压壳体内，进球管7和出球管4的朝外一端均伸出承压壳体外。

驱动机构1安装于承压壳体上方的顶封头2。驱动机构1包括电机和传动器，电机的输出端连接传动器的输入端，传动器的输出端连接丝杠9，顶封头2和顶支撑件3上开设有用于丝杠9贯穿的螺孔。丝杠9的下端通过轴承连接于燃料提升机构的上端。

燃料提升机构的底端固定连接导向杆12，底支撑件11上开设有用于导向杆12贯穿的底部导向孔。导向杆12设于筒体8内底支撑件11与承压壳体预留的空间内，导向杆12随燃料提升机构的升降而升降，导向杆12沿着导向孔运动，且始终在该空间内运动，导向孔和导向杆12对燃料提升机构起到限位作用。

在一些具体的实施例中，螺孔位于顶支撑件3中心处，底部导向孔位于底支撑件11中心处。

在一些具体的实施例中，传输管5呈类似n形结构，包括一体成型的进球管件、过渡管件和出球管件，过渡管件连接于进球管件和出球管件之间。进球管件连通于第二过球通孔，出球管件连通于第一过球通孔。传输管5整体倾斜设置，使燃料球可通过自身重力从进球管件滚动至出球管件。具体的，进球管件、过渡管件和出球管件均为倾斜设置，各管件中的进球的一端的高度均高于出球一端的高度。

在一些具体的实施例中，如图3所示，燃料提升机构包括竖直方向相互可拆卸连接的若干个滑块6，每个滑块6上均开设有一组进球口602和出球口603，最上端的滑块6通过轴承连接丝杠9，最下端的滑块6固定连接导向杆12。其中，轴承可替换为其他起到与轴承相同作用的转动件，保证丝杠9旋转，且燃料提升机构不旋转即可。

在一些具体的实施例中，出球管4的设置位置可以有两种情形，第一种情形为，可以将出球管4连接于顶部的传输管5的最低端，即出球管件的出球端，当燃料球随着最上端的滑块6运动至最上端的第二过球通孔与该滑块6的出球口603相通时，燃料球从滑块6的出球口603进入至顶部传输管5，最终滚动至传输管5的出球管件的出球端，然后从出球管4排出。第二种情形为，顶部的传输管5无需设置，直接在最上端的第二过球通孔连接出球管4即可，当燃料球随着最上端的滑块6运动至最上端的第二过球通孔与该滑块6的出球口603相通时，燃料球从滑块6的出球口603直接进入出球管4排出。

在一些具体的实施例中，驱动机构1执行直线往复运动，可采用与丝杠9结构达到同等效果的结构，例如链轮链条机构等。

在一些具体的实施例中，相邻两个滑块6之间通过螺纹连接，可便于拆装。

在一些具体的实施例中，滑块6上端固定设有顶轴601，顶轴601上设有外螺纹，滑块6下端开设有底槽605，底槽605内设有与顶轴601的外螺纹相配合的内螺纹，相邻两个滑块6之间通过顶轴601和底槽605之间螺纹连接，最下端的滑块6的底槽605内固定连接导向杆12，最上端的滑块6的顶轴601通过轴承连接丝杠9。

在一些具体的实施例中，滑块6采用碳纤维材质。以实现动作部件的减重目的，节约驱动机构的能耗。

在一些具体的实施例中，相邻两个滑块6的进球口602的间距相等，相邻两个滑块6的出球口603的间距相等，侧支撑件10上相邻两个第一过球通孔的间距相等，相邻两个第二过球通孔的间距相等。

本申请实施例另一方面提出一种燃料提升方法，利用上述的高温堆往复式燃料提升装置。为便于说明，燃料提升机构最底部的滑块6称之为第一滑块，依次向上称之为第二滑块、第三滑块……，最底部第一个传输管5称之为第一传输管，依次向上称之为第二传输管、第三传输管……，最底部的第一过球通孔为第一个第一过球通孔，依次向上称之为第二个第一过球通孔、第三个第一过球通孔……，最底部的第二过球通孔为第一个第二过球通孔，依次向上称之为第二个第二过球通孔、第三个第二过球通孔……。

该方法具体包括如下步骤：

S1，初始位置时，进球管7与第一滑块的进球口602相通，每个第一过球通孔与对应的一个滑块6的进球口602相通，即第一个第一过球通孔与第一滑块的进球口602相通，第二个第一过球通孔与第二滑块的进球口602相通……。

装料时，第一个燃料球从进球管7进入，穿过承压壳体，经侧支撑件10进入第一滑块的过球通道604；

S2，驱动机构1驱动燃料提升机构整体向上运动，带动第一个燃料球同步向上运动，当第一滑块运动至与侧支撑件10的第一个第二过球通孔相通时，第一个燃料球进入第一个第二过球通孔，并沿着第一传输管滚动至第一个第一过球通孔处；

S3，驱动机构1驱动燃料提升机构向下运动至初始位置，第一个第一过球通孔与第二滑块的进球口602相通，第一个燃料球进入第二滑块的过球通道604内，与此同时，第二个燃料球从进球管7进入至第一滑块的过球通道604内；

S4，驱动机构1驱动燃料提升机构向上运动至步骤S2中燃料提升机构运动的高度，带动第一个燃料球和第二个燃料球同步向上运动，当第二滑块运动至与侧支撑件10的第二个第二过球通孔相通时，第一个燃料球进入第二个第二过球通孔，并沿着第二传输管滚动至第二个第一过球通孔处；与此同时，当第一滑块运动至与侧支撑件10的第一个第二过球通孔相通，第二个燃料球进入第一个第二过球通孔，并沿着第一传输管滚动至第一个第一过球通孔处；

S5，驱动机构1驱动燃料提升机构不断上下往复运动，直至将燃料球输送至出球管4，穿过承压壳体后输送至目标位置。

以下通过具体的实施例对本发明做进一步阐述。

实施例1

如图1～3所示，一种高温堆往复式燃料提升装置，包括：驱动机构1、承压壳体、支撑件、球流传输组件和燃料提升机构。

支撑件包括侧支撑件10、顶支撑件3和底支撑件11，侧支撑件10设有两个，均垂直于水平面设置，侧支撑件10呈条形板结构，两个侧支撑件10相互平行。两个侧支撑件10之间形成用于燃料提升机构竖直滑动的导轨，用于支撑燃料提升机构并起到运动导向作用，燃料提升机构贴合于两个侧支撑件10移动，燃料提升机构与侧支撑件10之间的接触面为平滑接触面，使燃料提升机构滑动更加顺畅。侧支撑件10的上端固定连接顶支撑件3，侧支撑件10的下端固定连接底支撑件11，顶支撑件3固定安装在承压壳体内的上方，底支撑件11固定安装在承压壳体内的下方。驱动机构1连接并带动燃料提升机构在两个侧支撑件10之间竖直往复移动。

侧支撑件10的两侧开设有若干组过球通孔，作为燃料球的传输通道，从图2的角度看，每组过球通孔包括位于左侧的第一过球通孔和位于右侧的第二过球通孔，在每组过球通孔中，第一过球通孔的位置相对较低，第二过球通孔的位置相对较高。第一过球通孔均位于左侧的侧支撑件10上，第二过球通孔均位于右侧的侧支撑件10上。

球流传输组件包括传输管5、进球管7和出球管4，用于将燃料球从低处向高处传输。每组第一过球通孔和第二过球通孔之间通过外置的倾斜的传输管5连接，用于将燃料球通过重力从高处向低处滚动。从图2的角度看，其中左侧的侧支撑件10的靠底端的位置连接进球管7，左侧的侧支撑件10的最上端的传输管5连接出球管4。燃料球从进球管7进入到燃料提升机构内，经过一层层的传输管5的传输，最终从上方的出球管4输出至目标位置。

燃料提升机构包括竖直方向相互可拆卸连接的若干个滑块6，每个滑块6上均开设有一组进球口602和出球口603。具体的，从图3的角度看，滑块6的左侧开设进球口602，滑块6的右侧开设出球口603。每组进球口602和出球口603之间连通，形成过球通道604，在每组进球口602和出球口603中，进球口602高于出球口603，过球通道604是倾斜的。在燃料提升机构中，燃料球可通过自身重力从进球口602滚动至出球口603处。通过燃料提升机构的竖直滑动，使进球管7与最下端的滑块6的进球口602相通，使燃料球从进球管7进入至最下端的滑块6的过球通道604内；或者使其中一个第二过球通孔与其中一个滑块6的进球口602相通，使燃料球从进球管7进入至相应位置的滑块6的过球通道604内；或者使其中一个第二过球通孔与其中一个滑块6的出球口603相通，使燃料球从滑块6排出至侧支撑件10。

承压壳体包括筒体8和顶封头2，顶封头2通过螺栓和密封件可拆卸连接于筒体8上端，用于将承压壳体开闭。侧支撑件10、燃料提升机构和传输管5均设于承压壳体内，进球管7和出球管4的朝外一端均伸出承压壳体外。进球管7用于连接燃料球的输入装置，出球管4用于连接堆芯。

驱动机构1安装于承压壳体上方的顶封头2。驱动机构1包括电机和传动器，电机的输出端连接传动器的输入端，传动器的输出端连接丝杠9，顶封头2和顶支撑件3上开设有用于丝杠9贯穿的螺孔。丝杠9的下端通过轴承连接于燃料提升机构的上端，具体的，丝杠9的下端通过轴承连接于最上端滑块6的上端，螺孔位于顶支撑件3中心处。

燃料提升机构的底端固定连接导向杆12，具体的，导向杆12的上端连接最下端的滑块6的下端。底支撑件11上开设有用于导向杆12贯穿的底部导向孔，底部导向孔位于底支撑件11中心处。导向杆12设于筒体8内，导向杆12随燃料提升机构的升降而升降，导向杆12沿着导向孔运动，底部导向孔和导向杆12对燃料提升机构起到限位作用。

传输管5呈类似n形结构，包括一体成型的进球管件、过渡管件和出球管件，过渡管件连接于进球管件和出球管件之间。进球管件连通于第二过球通孔，出球管件连通于第一过球通孔。传输管5整体倾斜设置，使燃料球可通过自身重力从进球管件滚动至出球管件。具体的，进球管件、过渡管件和出球管件均为倾斜设置，各管件中的进球的一端的高度均高于出球一端的高度。

出球管4的设置位置为：将出球管4连接于顶部的传输管5的最低端，即出球管件的出球端，当燃料球随着最上端的滑块6运动至最上端的第二过球通孔与该滑块6的出球口603相通时，燃料球从滑块6的出球口603进入至顶部传输管5，最终滚动至传输管5的出球管件的出球端，然后从出球管4排出。

相邻两个滑块6之间通过螺纹连接，可便于拆装。滑块6上端固定设有顶轴601，顶轴601上设有外螺纹，滑块6下端开设有底槽605，底槽605内设有与顶轴601的外螺纹相配合的内螺纹，相邻两个滑块6之间通过顶轴601和底槽605之间螺纹连接，最下端的滑块6的底槽605内固定连接导向杆12，最上端的滑块6的顶轴601通过轴承连接丝杠9。

滑块6采用碳纤维材质。以实现动作部件的减重目的，节约驱动机构的能耗。

相邻两个滑块6的进球口602的间距相等，相邻两个滑块6的出球口603的间距相等，侧支撑件10上相邻两个第一过球通孔的间距相等，相邻两个第二过球通孔的间距相等。

本申请实施例另一方面提出一种燃料提升方法，利用上述的高温堆往复式燃料提升装置。为便于说明，燃料提升机构最底部的滑块6称之为第一滑块，依次向上称之为第二滑块、第三滑块……，最底部第一个传输管5称之为第一传输管，依次向上称之为第二传输管、第三传输管……，最底部的第一过球通孔为第一个第一过球通孔，依次向上称之为第二个第一过球通孔、第三个第一过球通孔……，最底部的第二过球通孔为第一个第二过球通孔，依次向上称之为第二个第二过球通孔、第三个第二过球通孔……。

该方法具体包括如下步骤：

S1，初始位置时，进球管7与第一滑块的进球口602相通，每个第一过球通孔与对应的一个滑块6的进球口602相通，即第一个第一过球通孔与第一滑块的进球口602相通，第二个第一过球通孔与第二滑块的进球口602相通……。

装料时，第一个燃料球从进球管7进入，穿过承压壳体，经侧支撑件10进入第一滑块的过球通道604；

S2，驱动机构1驱动燃料提升机构整体向上运动，带动第一个燃料球同步向上运动，当第一滑块运动至与侧支撑件10的第一个第二过球通孔相通时，第一个燃料球进入第一个第二过球通孔，并沿着第一传输管滚动至第一个第一过球通孔处；

S3，驱动机构1驱动燃料提升机构向下运动至初始位置，第一个第一过球通孔与第二滑块的进球口602相通，第一个燃料球进入第二滑块的过球通道604内，与此同时，第二个燃料球从进球管7进入至第一滑块的过球通道604内；

S4，驱动机构1驱动燃料提升机构向上运动至步骤S2中燃料提升机构运动的高度，带动第一个燃料球和第二个燃料球同步向上运动，当第二滑块运动至与侧支撑件10的第二个第二过球通孔相通时，第一个燃料球进入第二个第二过球通孔，并沿着第二传输管滚动至第二个第一过球通孔处；与此同时，当第一滑块运动至与侧支撑件10的第一个第二过球通孔相通，第二个燃料球进入第一个第二过球通孔，并沿着第一传输管滚动至第一个第一过球通孔处；

S5，驱动机构1驱动燃料提升机构不断上下往复运动，直至将燃料球输送至出球管4，穿过承压壳体后输送至目标位置。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种高温堆往复式燃料提升装置，其特征在于，包括：

侧支撑件，所述侧支撑件设有两个，均垂直于水平面设置，两个相互平行的侧支撑件之间形成用于燃料提升机构竖直滑动的导轨，侧支撑件的两侧开设有若干组过球通孔，每组过球通孔包括位置相对较低的第一过球通孔和位置相对较高的第二过球通孔，每组第一过球通孔和第二过球通孔之间通过外置的倾斜的传输管连接，第一过球通孔和第二过球通孔分别位于两个侧支撑件上，侧支撑件靠底端的位置连接进球管，侧支撑件的最上端的传输管连接出球管；

燃料提升机构，所述燃料提升机构的两侧开设有若干组进球口和出球口，每组进球口和出球口之间连通，形成过球通道，在每组进球口和出球口中，进球口高于出球口，通过燃料提升机构的竖直滑动，使进球管或其中一个第一过球通孔与其中一个进球口相通，或者使其中一个第二过球通孔与其中一个出球口相通；

驱动机构，所述驱动机构连接并带动燃料提升机构在两个侧支撑件之间竖直往复移动；

还包括承压壳体，所述侧支撑件、燃料提升机构和传输管均设于承压壳体内，进球管和出球管的朝外一端均伸出承压壳体外，驱动机构安装于承压壳体上方的顶封头；

所述驱动机构驱动所述燃料提升机构不断上下往复运动，直至将燃料球输送至所述出球管，穿过所述承压壳体后输送至目标位置。

2.根据权利要求1所述的高温堆往复式燃料提升装置，其特征在于，所述侧支撑件的上端固定连接顶支撑件，侧支撑件的下端固定连接底支撑件，顶支撑件固定安装在承压壳体内的上方，底支撑件固定安装在承压壳体内的下方，燃料提升机构的底端固定连接导向杆，底支撑件上开设有用于导向杆贯穿的底部导向孔。

3.根据权利要求2所述的高温堆往复式燃料提升装置，其特征在于，所述驱动机构包括电机和传动器，电机的输出端连接传动器的输入端，传动器的输出端连接丝杠，顶封头和顶支撑件上开设有用于丝杠贯穿的螺孔，丝杠的下端通过轴承连接于燃料提升机构的上端。

4.根据权利要求3所述的高温堆往复式燃料提升装置，其特征在于，所述燃料提升机构包括竖直方向相互可拆卸连接的若干个滑块，每个滑块上均开设有一组进球口和出球口，最上端的滑块通过轴承连接丝杠，最下端的滑块固定连接导向杆。

5.根据权利要求4所述的高温堆往复式燃料提升装置，其特征在于，相邻两个滑块之间通过螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的高温堆往复式燃料提升装置，其特征在于，所述滑块上端固定设有顶轴，顶轴上设有外螺纹，滑块下端开设有底槽，底槽内设有与顶轴的外螺纹相配合的内螺纹，相邻两个滑块之间通过顶轴和底槽之间螺纹连接，最下端的滑块的底槽内固定连接导向杆，最上端的滑块的顶轴通过轴承连接丝杠。

7.根据权利要求4～6任一项所述的高温堆往复式燃料提升装置，其特征在于，所述滑块采用碳纤维材质。

8.根据权利要求4～6任一项所述的高温堆往复式燃料提升装置，其特征在于，相邻两个滑块的进球口的间距相等，相邻两个滑块的出球口的间距相等，侧支撑件上相邻两个第一过球通孔的间距相等，相邻两个第二过球通孔的间距相等。

9.一种燃料提升方法，其特征在于，利用权利要求1～8任一项所述的高温堆往复式燃料提升装置，包括如下步骤：

S1，初始位置时，进球管与最下端的滑块的进球口相通，每个第一过球通孔与对应的一个滑块的进球口相通，装料时，第一个燃料球从进球管进入，穿过承压壳体，经侧支撑件进入燃料提升机构中最下端的滑块的过球通道；

S2，驱动机构驱动燃料提升机构向上运动，带动第一个燃料球同步向上运动，当最下端的滑块运动至与侧支撑件的第一个第二过球通孔相通时，第一个燃料球进入第一个第二过球通孔，并沿着传输管滚动至第一个第一过球通孔处；

S3，驱动机构驱动燃料提升机构向下运动至初始位置，第一个第一过球通孔与第二个滑块的进球口相通，第一个燃料球进入第二个滑块的过球通道内，与此同时，第二个燃料球从进球管进入至最下端的滑块的过球通道内；

S4，驱动机构驱动燃料提升机构向上运动，带动第一个燃料球和第二个燃料球同步向上运动，当第二个滑块运动至与侧支撑件的第二个第二过球通孔相通时，第一个燃料球进入第二个第二过球通孔，并沿着传输管滚动至第二个第一过球通孔处；与此同时，当最下端的滑块运动至与侧支撑件的第一个第二过球通孔相通，第二个燃料球进入第一个第二过球通孔，并沿着传输管滚动至第一个第一过球通孔处；

S5，驱动机构驱动燃料提升机构不断上下往复运动，直至将燃料球输送至出球管，穿过承压壳体后输送至目标位置。