一种乏燃料运输容器浇注装置及方法与流程

本技术涉及屏蔽容器制造领域，尤其是涉及一种乏燃料运输容器浇注装置及方法。

背景技术：

1、随着核电设备的国产化和自主化，乏燃料运输容器在国内的制造产量逐步提升，国内制造厂对乏燃料运输容器的关键制造工艺经验也越来越丰富，而乏燃料运输容器在制造过程中的关键工艺便是容器屏蔽性能的保证。由于乏燃料运输容器的工况是装载具有放射性的乏燃料，一般对乏燃料运输容器的中子屏蔽性能检测通常在首次装料时进行检测，因此屏蔽材料浇注质量直接影响容器能否投入使用。

2、目前，屏蔽材料通常由环氧树脂、碳化硼粉末和固化剂等材料混合制成，将材料放入料筒内，对料筒内的混合材料进行搅拌，同时对料筒进行抽真空，待混合完成后，通过输料管将屏蔽材料输送至容器包壳内，待屏蔽材料固化后，对容器包壳进行封焊，即可完成运输容器的浇注。

3、环氧树脂与固化剂混合后开始固化，混合后的屏蔽材料经过输料管输送时，由于屏蔽材料已经混合一段时间，屏蔽材料的流动性降低，因此输料管的内径需大于50mm，才可保证混合材料的正常流动。当屏蔽材料首次进入输料管内时，由于输料管的内径较大，输料管内的空气易进入屏蔽材料内，使得屏蔽材料内部出现气泡，进而影响屏蔽材料的浇注质量。

技术实现思路

1、为了改善屏蔽材料进入输料管内时易出现气泡的情况，本技术提供一种乏燃料运输容器浇注装置及方法。

2、第一方面，本技术提供的一种乏燃料运输容器浇注装置采用如下的技术方案：

3、一种乏燃料运输容器浇注装置，包括供料组件、终混组件、输料管和两个料筒，环氧树脂和固化剂分别装在两个料筒内，所述料筒内设置有混料组件，所述料筒顶端连接有抽真空组件，两个所述料筒均通过供料组件连接终混组件，所述终混组件对环氧树脂和固化剂进行混合，所述输料管设置在终混组件的出料端，所述输料管的内径在17-21mm之间，所述输料管的长度在6-8m之间。

4、通过采用上述技术方案，先对两个料筒内的环氧树脂和固化剂分别进行搅拌和抽真空，再使用供料组件将原料注入终混组件内，终混组件对浇注原料进行混合，再使用输料管将原料输送至容器包壳内。原料在混合后立即输送至输料管内，当原料首次进入输料管内时，由于输料管的内径在17-21mm之间、长度在6-8m之间，因此输料管内的空气不易进入原料内，从而使得屏蔽材料的浇注质量更佳。

5、优选的，所述终混组件包括终混箱、初混管和混合管，所述终混箱固定设置在供料组件上，所述初混管固定设置在终混箱上，所述供料组件的出料端穿过终混箱并连接初混管的进料端，所述混合管设置在初混管上并连通初混管的出料端，所述混合管的出料端与输料管连通。

6、通过采用上述技术方案，供料组件将原料注入初混管内初步进行混合，初步混合后的原料再经过混合管再次进行混合，原料最后进入输料管内，使用初混管和混合管对原料进行两次混合，从而使得原料混合效果更佳。

7、优选的，所述初混管内沿自身长度方向固定安装有第一螺旋叶片，所述混合管顶端设置有驱动件，所述驱动件的驱动端设置有转轴，所述转轴延伸至混合管内，所述转轴上沿自身直径方向并位于混合管内间隔设置有多个第二螺旋叶片。

8、通过采用上述技术方案，原料进入初混管后经过第一螺旋叶片进行初步混合，原料进入混合管内后，驱动件通过转轴带动多个第二螺旋叶片转动，从而对原料进一步进行混合。

9、优选的，所述供料组件包括供料箱和两个供料泵，两个所述供料泵均设置在供料箱内，两个所述料筒的底端均设置有第一伴热管道，两个所述第一伴热管道穿过供料箱并分别与两个供料泵连接，两个所述供料泵的出料端均设置有第二伴热管道，所述第二伴热管道连接终混组件。

10、通过采用上述技术方案，两个料筒内的原料经过第一伴热管道流入供料泵内，供料泵通过第二伴热管道将原料以所需流量注入终混组件内，第一伴热管道和第二伴热管道对原料进行加热，使得原料不易发生堵塞的情况。

11、优选的，所述供料箱内设置有两个备用泵，两个所述备用泵的进料端均连接有第三伴热管道，两个所述第三伴热管道分别连通两个第一伴热管道，两个所述备用泵的出料端均连接有第四伴热管道，两个所述第四伴热管道分别连通两个第二伴热管道。

12、通过采用上述技术方案，当供料泵出现故障时，料筒内的原料可通过第一伴热管道和第三伴热管道进入备用泵内，备用泵再将原料从第四伴热管道和第二伴热管道注入终混组件内，从而使得供料组件使用更加稳定。

13、优选的，所述混合管的顶端通过抽真空管道与抽真空组件连接，所述混合管内腔顶端且位于混合原料液面上方形成有与抽真空管道连通的吸气腔，所述第二螺旋叶片的外周侧与混合管的内壁之间存在有供气泡通过的间隙。

14、通过采用上述技术方案，当料筒内抽真空不彻底时，原料内会存在有气泡，原料在混合管内进行混合时，抽真空组件通过抽真空管道对吸气腔进行抽真空，原料内的气泡经过间隙被吸入至吸气腔内，从而进一步提高屏蔽材料的浇注质量。

15、优选的，所述混合管内壁位于相邻两个第二螺旋叶片之间设置有凹凸环，所述凹凸环的内周侧壁沿自身周向设置为波浪状，所述转轴上沿自身周向间隔设置有多个滑杆，所述滑杆一端沿转轴的直径方向滑动设置在转轴内，所述转轴内设置有抵接滑杆端部的弹性件，所述弹性件推动滑杆在转轴内滑动并使滑杆的另一端抵接凹凸环的内壁，所述滑杆上设置有推料组件，转轴转动过程中，滑杆沿转轴的直径方向带动推料组件往复移动，用以使推料组件推动混合原料朝靠近混合管内壁方向移动。

16、通过采用上述技术方案，转轴转动过程中带动滑杆转动，弹性件作用于滑杆，使得滑杆的端部在转动过程中始终抵接凹凸环的内壁，进而使滑杆在转动的同时还沿转轴的直径方向往复移动，滑杆带动推料组件往复移动，当混合原料进入相邻两个第二螺旋叶片之间的间隔处时，往复移动的推料组件能够将混合原料推向混合管的内壁，从而便于混合原料内的气泡经第二螺旋叶片与混合管内壁之间的间隙被吸入吸气腔内。

17、优选的，所述推料组件包括多个推料板和弹性复位件，所述推料板转动设置在滑杆上，多个所述推料板沿滑杆的长度方向间隔设置，多个推料板沿水平方向对称设置在滑杆的相对两侧，多个所述弹性复位件设置在滑杆内并分别与多个推料板连接，当滑杆朝靠近混合管内壁方向移动时，推料板转动至垂直于滑杆方向，推料板带动弹性复位件发生形变并推动混合原料朝靠近混合管内壁方向移动，当滑杆朝远离混合管内壁方向转动时，弹性复位件释放弹性势能并带动推料板从垂直于滑杆状态朝靠近混合管内壁方向转动复位，滑杆长度方向的两个推料板转动复位过程中挤压混合原料并使混合原料朝靠近混合管内壁方向移动。

18、通过采用上述技术方案，当滑杆朝靠近混合管内壁方向移动时，推料板能够推动混合原料朝靠近混合管内壁方向移动，当滑杆朝远离混合管内壁方向移动时，弹性复位件带动推料板转动复位并挤压混合原料，使得混合原料能够朝靠近混合管内壁方向移动。如此设置，滑杆在往复移动的过程中，推料板均可带动混合原料朝靠近混合管内壁方向移动，从而使得推料组件的推料效果更佳。

19、第二方面，本技术提供的一种乏燃料运输容器浇注方法采用如下的技术方案：

20、一种乏燃料运输容器浇注方法，采用上述一种乏燃料运输容器浇注装置，包括以下步骤：s1：将环氧树脂、碳化硼粉末和氢氧化镁加入第一个料筒内，将固化剂加入第二个料筒内；s2：对两个料筒内原料进行搅拌和抽真空；s3：供料组件将两个料筒内的原料注入终混组件内；s4：终混组件对原料进行混合；s5：混合原料经内径17-21mm之间、长度6-8m之间的输料管输送至容器包壳内；s6：原料固化后，对容器包壳进行封焊。

21、通过采用上述技术方案，原料先进行搅拌和抽真空，再进行混合，混合后的原料立即输送至输料管内，当原料首次进入输料管内时，由于输料管的内径在17-21mm之间、长度在6-8m之间，因此输料管内的空气不易进入原料内，从而使得屏蔽材料的浇注质量更佳。

22、优选的，在步骤s5中：容器包壳的开口端设置有膨胀吸收层，膨胀吸收层靠近容器包壳内腔的侧壁上粘贴有气体阻隔层，输料管穿过膨胀吸收层与气体阻隔层并伸入至容器包壳内腔中。

23、通过采用上述技术方案，混合原料注入容器包壳内，由于原料在固化过程中会释放热量，膨胀吸收层内的气体受热后会发生膨胀，气体阻隔层对膨胀吸收材料内膨胀的气体进行阻隔，气体不会进入混合原料内，使得混合原料内不会出现气孔，从而进一步提高屏蔽材料的浇注质量。

24、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

25、1.利用两个料筒对环氧树脂和固化剂分别进行搅拌和抽真空，再对原料进行混合，原料在混合后立即输送至输料管内，当原料首次进入输料管内时，由于输料管的内径在17-21mm之间、长度在6-8m之间，因此输料管内的空气不易进入原料内，从而使得屏蔽材料的浇注质量更佳；

26、2.借助滑杆、弹性件和推料组件，转轴转动过程中带动滑杆转动，弹性件作用于滑杆，使得滑杆的端部在转动过程中始终抵接凹凸环的内壁，进而使滑杆带动推料组件往复移动，当混合原料进入相邻两个第二螺旋叶片之间的间隔处时，往复移动的推料组件能够将混合原料推向混合管的内壁，从而便于混合原料内的气泡经第二螺旋叶片与混合管内壁之间的间隙被吸入吸气腔内；

27、3.通过采用推料板和弹性复位件，当滑杆朝靠近混合管内壁方向移动时，推料板能够推动混合原料朝靠近混合管内壁方向移动，当滑杆朝远离混合管内壁方向移动时，弹性复位件带动推料板转动复位并挤压混合原料，使得混合原料能够朝靠近混合管内壁方向移动，滑杆在往复移动的过程中，推料板均可带动混合原料朝靠近混合管内壁方向移动，从而使得推料组件的推料效果更佳。