伸縮的管件6連接密封座B4，管件6的一端連通通孔B的另一端，密封座B7具有貫穿密封座B7的軸孔，管件6的另一端連通軸孔，孔C、通孔B、管件6和軸孔均同軸設置，密封座A4與氣體收集座5之間、氣體收集座5與管件6之間、管件6與密封座B7之間均為密封連接結(jié)構(gòu)；密封座B7上安裝有電鉆8，電鉆8的電機軸連接有軸2，軸2可轉(zhuǎn)動地安裝于密封座B7的軸孔內(nèi)，軸2與軸孔之間設置有密封軸2與軸孔之間間隙的動密封結(jié)構(gòu)，軸2的下部位于由管件6、通孔B和孔C構(gòu)成的通道內(nèi)，鉆頭1固定安裝于軸2的下端，機架上固定安裝有驅(qū)動電鉆8沿軸2的軸向往復運動的驅(qū)動裝置9。
[0029]使用時，將重水堆燃料元件3插入密封座A4的孔A，通過密封件密封重水堆燃料元件，開啟真空系統(tǒng)，對系統(tǒng)抽真空，當系統(tǒng)真空度達到技術要求時，開啟電鉆8電源，啟動電鉆8，驅(qū)動裝置9驅(qū)動電鉆8，電鉆8的電機軸通過軸2帶動鉆頭1旋轉(zhuǎn)，高速旋轉(zhuǎn)的鉆頭1隨電鉆8的軸向運動到重水堆燃料元件3包殼表面，并鉆穿重水堆燃料元件3包殼，裂變氣體開始釋放，當鉆頭1達到一定深度，驅(qū)動裝置9限制鉆頭移動，關閉電鉆8電源，驅(qū)動裝置9軸向撤出電鉆8，鉆頭1離開重水堆燃料元件3，裂變氣體完全釋放出來，進入氣體收集座5的通孔B進行收集，鉆孔完成。動態(tài)密封結(jié)構(gòu)實現(xiàn)鉆孔過程中的動密封。
[0030]本發(fā)明能夠在強放環(huán)境中將重水堆燃料元件3的包殼刺穿，針對空腔體積小、類似實芯棒的重水堆燃料元件3，實現(xiàn)定點和定位刺孔。
[0031]所述的重水堆燃料元件3可為重水堆燃料棒。
[0032]所述的機架上還安裝有將密封座A4的孔A內(nèi)安裝的重水堆燃料元件3從孔A內(nèi)頂出的卸料裝置。當鉆孔完成后，燃料元件無法取出時，可以使用卸料裝置將燃料元件推出密封座A4。
[0033]所述的驅(qū)動裝置9為驅(qū)動氣缸A，驅(qū)動氣缸A沿與軸2的軸線平行的方向設置，電鉆8與驅(qū)動氣缸A的活塞桿固定連接。
[0034]所述的孔A為貫穿密封座A4的通孔，重水堆燃料元件3從孔A的一端安裝于密封座A4內(nèi)，所述的卸料裝置包括驅(qū)動氣缸B13和推桿10，驅(qū)動氣缸B13沿平行于孔A軸線的方向設置，驅(qū)動氣缸B13的活塞桿固定連接推桿10，推桿10位于密封座A4的孔A內(nèi)，并位于與重水堆燃料元件3插入側(cè)相對的一側(cè)。使用驅(qū)動氣缸B13推動推桿10，將重水堆燃料元件3推出密封座A4的孔A。
[0035]所述的密封座B7為磁流體密封座，所述的軸2為配合安裝于磁流體密封座內(nèi)的磁流體密封軸，磁流體密封軸與磁流體密封座間為密封軸2與軸孔之間間隙的磁流體密封結(jié)構(gòu)。磁流體密封軸采用金屬軟管密封，實現(xiàn)鉆孔過程中的動態(tài)密封。在強放射性熱室環(huán)境中首次采用磁流體密封技術，實現(xiàn)了刺孔過程中的動態(tài)密封。
[0036]所述的密封件為密封重水堆燃料元件3與密封座A4的孔A之間間隙的密封圈。密封圈設置于孔A與重水堆燃料元件3之間，并通過形變密封重水堆燃料元件3與密封座A的孔A之間的間隙。
[0037]所述的密封圈采用0型密封圈，將重水堆燃料元件插入密封座A4的孔A后，密封圈密封重水堆燃料元件3。在強放射性熱室環(huán)境中，采用重水堆燃料元件3局部密封，實現(xiàn)了對重水堆燃料元件3的靜態(tài)密封。
[0038]所述的密封座A4上還設置有用于將密封圈進行擠壓實現(xiàn)密封的旋轉(zhuǎn)手柄11。從而，通過旋轉(zhuǎn)手柄擠壓密封圈密封重水堆燃料元件3。
[0039]如圖3所示，所述的機架具有用于支撐重水堆燃料元件3的水平支架12。
[0040]所述的可軸向伸縮的管件6為波紋管。
[0041]所述的氣體收集座5設置有連通孔B的氣體導出管，氣體導出管連接系統(tǒng)管道。通過氣體導出管將進入氣體收集座5的通孔B的裂變氣體導出鉆孔裝置，并且，裂變氣體經(jīng)氣體導出管進入系統(tǒng)管道。
[0042]如上所述，可較好的實現(xiàn)本發(fā)明。
【主權(quán)項】
1.一種重水堆燃料元件裂變氣體釋放的鉆孔裝置，其特征在于，包括機架，機架上設置有密封座A (4)，密封座A (4)內(nèi)設置有用于安裝重水堆燃料元件(3)的孔A，所述的密封座A (4)上還設置有用于密封重水堆燃料元件(3)與密封座A (4)的孔A之間間隙的密封件，密封座A (4)連接有氣體收集座(5)，氣體收集座(5)具有貫穿氣體收集座(5)且垂直于孔A的通孔B，密封座A (4)上設置有連通孔A和通孔B的一端的孔C，氣體收集座(5)通過可軸向伸縮的管件(6)連接密封座B (4)，管件(6)的一端連通通孔B的另一端，密封座B (7)具有貫穿密封座B (7)的軸孔，管件(6)的另一端連通軸孔，孔C、通孔B、管件(6)和軸孔均同軸設置，密封座A (4 )與氣體收集座(5 )之間、氣體收集座(5 )與管件(6 )之間、管件(6)與密封座B (7)之間均為密封連接結(jié)構(gòu)；密封座B (7)上安裝有電鉆(8)，電鉆(8)的電機軸連接有軸(2)，軸(2)可轉(zhuǎn)動地安裝于密封座B (7)的軸孔內(nèi)，軸(2)與軸孔之間設置有密封軸(2 )與軸孔之間間隙的動密封結(jié)構(gòu)，軸(2 )的下部位于由管件(6 )、通孔B和孔C構(gòu)成的通道內(nèi)，鉆頭(1)固定安裝于軸(2)的下端，機架上固定安裝有驅(qū)動電鉆(8)沿軸(2)的軸向往復運動的驅(qū)動裝置(9)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重水堆燃料元件裂變氣體釋放的鉆孔裝置，其特征在于，所述的機架上還安裝有將密封座A (4)的孔A內(nèi)安裝的重水堆燃料元件(3)從孔A內(nèi)頂出的卸料裝置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重水堆燃料元件裂變氣體釋放的鉆孔裝置，其特征在于，所述的驅(qū)動裝置(9)為驅(qū)動氣缸A，驅(qū)動氣缸A沿與軸(2)的軸線平行的方向設置，電鉆(8)與驅(qū)動氣缸A的活塞桿固定連接。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種重水堆燃料元件裂變氣體釋放的鉆孔裝置，其特征在于，所述的孔A為貫穿密封座A (4)的通孔，重水堆燃料元件(3)從孔A的一端安裝于密封座A (4)內(nèi)，所述的卸料裝置包括驅(qū)動氣缸B (13)和推桿(10)，驅(qū)動氣缸B (13)沿平行于孔A軸線的方向設置，驅(qū)動氣缸B (13)的活塞桿固定連接推桿(10)，推桿(10)位于密封座A (4)的孔A內(nèi)，并位于與重水堆燃料元件(3)插入側(cè)相對的一側(cè)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重水堆燃料元件裂變氣體釋放的鉆孔裝置，其特征在于，所述的密封座B (7)為磁流體密封座，所述的軸(2)為配合安裝于磁流體密封座內(nèi)的磁流體密封軸。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重水堆燃料元件裂變氣體釋放的鉆孔裝置，其特征在于，所述的密封件為密封圈。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種重水堆燃料元件裂變氣體釋放的鉆孔裝置，其特征在于，所述的密封座A (4)上還設置有用于將密封圈進行擠壓實現(xiàn)密封的旋轉(zhuǎn)手柄(11)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重水堆燃料元件裂變氣體釋放的鉆孔裝置，其特征在于，所述的機架具有用于支撐重水堆燃料元件(3 )的水平支架(12)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重水堆燃料元件裂變氣體釋放的鉆孔裝置，其特征在于，所述的可軸向伸縮的管件(6)為波紋管。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重水堆燃料元件裂變氣體釋放的鉆孔裝置，其特征在于，所述的氣體收集座(5)設置有連通孔B的氣體導出管。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種重水堆燃料元件裂變氣體釋放的鉆孔裝置，包括機架，機架上設置有密封座A（4），密封座A（4）內(nèi)設置有用于安裝重水堆燃料元件（3）的孔A，密封座A（4）依次連接有氣體收集座（5）、管件（6）、密封座B（7）和電鉆（8），電鉆（8）的電機軸連接軸（2），軸（2）可轉(zhuǎn)動地安裝于的密封座B（7）的軸孔內(nèi)，鉆頭（1）固定安裝于軸（2）的下端，機架上固定安裝有驅(qū)動電鉆（8）的驅(qū)動裝置（9）。本發(fā)明的有益效果是：能夠在強放射性環(huán)境中實現(xiàn)對重水堆燃料元件進行鉆孔，將裂變氣體完全釋放出來。
【IPC分類】B23B47/00, B23B41/00
【公開號】CN105397142
【申請?zhí)枴緾N201510743736
【發(fā)明人】鄺劉偉, 江林志, 任亮, 余飛楊, 郭成明, 黃偉杰, 劉振川, 許德強
【申請人】中國核動力研究設計院
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年11月5日