具体实施方式

下面结合附图，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述。

如图1和图2所示，本发明提供一种自动卸料装置，其可用于TMSR熔盐堆，包括驱动机构1、屏蔽筒组件3、执行机构4、导向机构5和顶升机构6，其中，屏蔽筒组件3包括屏蔽筒31和焊接在屏蔽筒31上的卸料管34，卸料管34的一端自所述屏蔽筒31的筒壁伸出，另一端则沿屏蔽筒31内部向下延伸出导向机构5；驱动机构1固定在屏蔽筒31的筒壁外侧，其有一传动轴14伸入屏蔽筒31内部；导向机构5固定在屏蔽筒31下端，且其内部与屏蔽筒31内部连通；执行机构4位于屏蔽筒31和导向机构5的内部，其一端与驱动机构1的传动轴14相连，另一端则向下延伸出导向机构5；顶升机构6与延伸出导向机构5的卸料管34的下端相固定。屏蔽筒31上还设置有支架2，该支架2的一端焊接在屏蔽筒31上，另一端则与驱动机构1固定连接，用于支撑驱动机构。在驱动机构1的驱动下，执行机构4可沿竖直方向在屏蔽筒31内上下运动，并将乏燃料球从底端入口送入卸料管34中，顶升机构6用于顶住卸料管34中的乏燃料球，避免其从卸料管34中掉落，当卸料管34中的乏燃料球一直累积至卸料管34的顶端时，在重力作用下，乏燃料球会从卸料管34的顶端出口排出。卸料管34顶端出口部分可沿水平方向微微向下倾斜，例如，倾斜角为5°，这样，随着乏燃料球在卸料管34内的累积，位于最上段的乏燃料球进入倾斜管段，并依靠自身重力滚动前进，进入乏燃料输运系统，从而实现自动卸料。

屏蔽筒组件3还包括盖板33，屏蔽筒31上设置有安装口，用于安装执行机构4，盖板33通过螺栓连接在屏蔽筒31外壁并盖住安装口，这样，一方面可以保证核反应堆内气氛不外泄，另一方面也为执行机构4的安装提供操作空间。

屏蔽筒31与卸料管34的连接处还设置有加强筋35，以增加该处的强度和刚性，减少屏蔽筒31由于受压变形导致的气体泄漏。

屏蔽筒31上还设置有驱动机构固定法兰32和导向机构固定法兰36，驱动机构1和导向机构5与屏蔽筒31均通过法兰固定连接。

如图3所示，驱动机构1包括依次相连的电机11、减速器12和磁力耦合器13，磁力耦合器13通过驱动机构固定法兰32固定连接在屏蔽筒31的外壁上，电机11和减速器12通过磁力耦合器13的外壳与堆内气氛隔离，有利于延长其使用寿命，同时也便于拆卸和维护。

如图4所示，执行机构4包括曲柄41、连杆42、滑块43和球匙44。曲柄41一端通过防松螺栓连接在传动轴14一端，曲柄14的另一端与连杆42的一端螺栓连接，连杆42的另一端与滑块43通过球铰连接，滑块43的末端延伸出导向机构5，球匙44焊接在滑块43的末端。在传动轴14的带动下，曲柄41在垂面内围绕传动轴14做旋转运动，通过连杆42传递力矩，以使滑块43和球匙44沿竖直方向上下运动。

如图5所示，导向机构5包括支撑筒54和至少一组滚轮组件(51、53、55)，支撑筒54固定在导向机构固定法兰36上，滚轮组件则固定在支撑筒54的内壁上，滑块43穿过滚轮组件，并通过滚轮组件进行定位。在本实施例中，滚轮组件包括三组，分别为滚轮组件I 51、滚轮组件II 53和滚轮组件III 55，其沿垂直方向均匀布置，这样可以使滑块43的运动方向更稳定。

如图6所示，每组滚轮组件均包括滚轮支架531、滚轮532和滚轮轴533各两件，且沿支撑筒54的轴线对称分布。具体地，滚轮支架531固定在支撑筒54上，滚轮532则通过滚轮轴533安装在滚轮支架531上，两滚轮532环绕滑块43设置，且滚轮532和滑块43之间预留间隙，在限制滑块43横向位移的同时，确保其上下运行的顺畅。通过设置滚轮532，使滑块43与执行机构5之间的摩擦为滚动摩擦，从而减小运动过程中的摩擦力。

支撑筒54内还填充有腔体填充组件52，用于抑制熔盐蒸汽的上浮，以降低熔盐蒸汽对其他部件的影响。支撑筒54的底端固定有支撑板56，用于支撑该支撑筒54内的腔体填充组件52。

如图7所示，顶升机构6包括基板组件61和转轴组件62，其中，基板组件61固定在卸料管34下端，转轴组件62与基板组件61转动连接，从而使转轴组件62可绕基板组件61转动。具体地，如图8和图9所示，基板组件61包括焊接板611、定位销612、调整板613和固定轴614。焊接板611焊接固定在卸料管34下端，且其上开有螺栓孔和与定位销612相配合的定位孔，调整板613通过螺栓615连接在焊接板611上，并通过定位销612和定位孔的配合实现调整板613的精准定位；固定轴614焊接在调整板613上，转轴组件62与固定轴614转动连接，固定轴614主要为转轴组件62提供支撑，并确保其沿着固定轴614圆周的顺畅转动。在固定轴614的外端面设置有防松螺栓63，其与转轴组件62配合面之间预留间隙，用于限制转轴组件62的横向位移。

再如图9所示，转轴组件62包括转轴621、挡杆622、配重块623和顶杆624。挡杆622、配重块623和顶杆624均焊接在转轴621上，与转轴621一起安装在固定轴614上，转轴621内圆周与固定轴614圆周之间沿径向预留间隙，使转轴组件62可沿着固定轴614圆周转动。在初始位置时，挡杆622将顶住调整板613，使转轴组件62无法沿顺时针方向旋转，而只能沿逆时针方向旋转，此时，顶杆624可将乏燃料球卡滞在卸料管34内，防止掉落；当乏燃料球从堆内进入卸料管34内时，会推动顶杆624逆时针旋转，从而进入卸料管34内，之后，在挡杆622和配重块623的重力作用下，转轴组件62将恢复到初始位置，继续挡住卸料管34内的乏燃料球。

下面将对本发明的自动卸料装置的工作原理进行进一步说明。

如图10所示，在驱动机构1的驱动下，曲柄41和连杆42将带动滑块43和球匙44做周期性往复运动，滑块43和球匙44具有上极限位置和下极限位置，在上极限位置时，球匙44位于卸料管34和顶杆624之间，此时球匙44可将乏燃料球7送入卸料管34内，在下极限位置时，球匙44位于顶杆624的下方，此时，球匙44可从堆内拾取乏燃料球7，滑块43和球匙44可在上极限位置和下极限位置之间上下运动。滑块43和球匙44从上极限位置向下运动，进入熔盐后，继续下行至下极限位置。在熔盐中运行的过程中，由于受到自身重力、熔盐浮力以及燃料球之间的相互挤压力的综合作用，一个乏燃料球7会进入球匙44，完成乏燃料的拾取。球匙44上设置有缺口，该缺口可容顶杆624穿过，因此，球匙44在上下运动过程中，不会与顶杆624发生接触。

如图11所示，完成乏燃料球7的拾取后，滑块43和球匙44带着乏燃料球7从下极限位置向上运行。当运行至顶杆624处时，由于受到乏燃料球7的挤压，转轴组件62将逆时针转动，然后滑块43和球匙44带着乏燃料球7继续上行，当乏燃料球7与顶杆624脱离接触后，在重力作用下，转轴组件62顺时针旋转，回到初始位置。随后，滑块43和球匙44带着乏燃料球7继续上行至上极限位置后开始向下运行，此时乏燃料球7已进入卸料管34内，在重力作用下，乏燃料球7将向下运动并与顶杆624接触，由于球匙44不会与顶杆624接触，因此，球匙44将穿过顶杆624继续下行，此时乏燃料球7将与球匙44分离，被顶杆624顶在卸料管34下端。至此，完成一个乏燃料球7在堆芯与卸料管34之间的输送。

通过不断循环的乏燃料球拾取与输送操作，可以完成乏燃料球在卸料管34内的不断累积。累积至一定数量后，位于卸料管34顶部的燃料球依靠自身重力开始滚动前进，进入乏燃料输运系统，从而实现自动卸料。

本发明实施例提供的自动卸料装置，通过驱动机构1控制执行机构4的运动，通过导向机构5保证执行机构4的上下运动，并通过与顶升机构6配合而完成乏燃料球的拾取和输送，减少了其他设备的介入，降低了设备的空间需求，且只需要驱动机构1一直运转即可完成乏燃料球的自动拾取、输送和卸料；通过磁力耦合器13确保堆内、外气氛的有效隔离，使该自动卸料装置能更好地应用于TMSR熔盐堆的运行环境。同时，本发明的自动卸料装置区别于现役所有核电站以及核反应装置中的卸料装置，其应用将为更好地拓展核反应堆新结构的发展提供实际参考。

以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。