专利名称:燃料包壳防护套筒、燃料棒制造方法及执行该方法的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及 一 种燃料包壳防护套筒(fuel cladding protective sleeve)、用于制造燃料棒的方法及用于执行所述方法的装置。
背景技术：
本发明的主要应用涉及核工业和放射性燃料。
更具体地说，本发明涉及一种用于将燃料芯块(pellets)包覆在包 壳中的优选为管状且为金属材质的套筒。
在具有穿透通道的包壳鼻部的层次上进行该操作，该包壳鼻部的 一侧可密封地接纳包壳的一端，该包壳鼻部的另一侧接纳燃料芯块， 该燃料芯块沿直线到达以填充包壳，然后关闭包壳。
保护包壳所在的空间以避免受芯块可能产生的污染和/或污染物 的影响是重要的。另外还存在进行填充的包壳端部受污染的风险。
为了避免该污染和/或污染物传递到包壳中，所提供的第一步涉及 清洁燃料棒的端部。该清洁操作是通过采用清洁布擦拭相关表面干式 地进行的。通常在包覆操作之后(即，在如此形成的燃料棒与包壳鼻 部分离之后)进行该清洁操作。然后在第二步中，清洁包壳的侧向外
表面o
这些清洁操作是自动并且远程地进行的。该操作执行起来是细微 并且非常仔细的，清洁的质量尤其决定于所花费的时间。
在填充之后，在插塞操作中封闭燃料棒，在该操作结束时检测包
壳的污染程度如果污染程度高于预定阈值，则在进行放射和污染的 燃料棒接触部通常手动地执行额外的清洁步骤。
于是，本发明的一个目的是提供一种用于制造核燃料棒的方法， 该方法能够减少清洁步骤。
本发明的另一个目的是提供一种用于制造核燃料棒的装置，该装置能够保护燃料棒免遭污染。
发明内容
通过一种制造方法来达到上述目的，其用于在包壳的开口端布置 防护套筒并且在放置端盖之前移除该套筒。
于是，本发明基本上涉及一种制造燃料棒的方法，其特征在于， 该方法包括如下步骤
a) 在包壳的开口端布置防护套筒，所述套筒包括通道，该通道设
置有用于保护包壳的开口端表面的内侧肩部，
b) 将设置有套筒的包壳端部插入包壳鼻部，
c) 使接纳芯块的空间和外部空间隔离，
d) 用芯块填充包壳，
e) 当包壳被填充了预定量的芯块时，中断填充操作，
f) 从包壳鼻部中移除端部，
g) 去除套筒。
根据本发明的方法还可以包括将端盖置于包壳开口端的步骤。 在步骤b)中，启动驱动器具，以便于使包壳朝向包壳鼻部移动，
直到所述包壳的开口端与所述包壳鼻部并排为止。在步骤c)中，启动边界限定器具，从而使其与套筒的分界部分
的整个周边密封地协同操作，以便于使接纳芯块的区域与外部区域隔离。
在步骤d)中，启动供给器具，以使燃料芯块进入上游区域，启 动用于将燃料芯块引入包壳鼻部的通道中的器具，直到在所述包壳中 容纳有期望数量的燃料芯块为止。
在步骤e)中，停止供给器具和用于引入燃料芯块的器具。
此外，在步骤e)中，启动驱动器具，以便于使包壳与包壳鼻部 分离，直到所述包壳位于下游区域中为止。
在步骤g)中，还启动移除器具，以便于使套筒与包壳分离，并 且移出套筒。
本发明还涉及一种借助于包壳和管状防护套筒以及燃料芯块制造具有纵轴线的燃料棒的装置，套筒具有通道，该通道设置有设计为保 护包壳开口端表面的内侧肩部，该装置包括
一包壳鼻部，其具有在所述燃料芯块到达的上游侧和下游侧之间 延伸的穿透通道，并且能够接纳包壳的设置有套筒的端部，
一边界限定器具，其能够与套筒协同操作，以使下游区域与上游 区域密封地分隔，
一供给器具，其能够使所述燃料芯块进入所述上游区域，
一用于将燃料芯块引入所述包壳鼻部的通道的上游侧并且引入包 壳的器具，
一可縮回驱动器具，其能够与包壳协同操作，以使所述包壳可以 在下游区域中在包壳位于所述通道外部的分离位置与所述并排位置之 间朝着所述包壳鼻部的方向和/或从所述包壳鼻部移动，
一用于从包壳中移除防护套筒的器具。
具体地说，下游侧适于协同操作，以包围包壳的第一端，包壳的 所述第一端被套筒包围，在并排位置，通道的所述下游侧能够与套筒 的第一端的外表面密封地接触。
有利地，包壳鼻部和边界限定器具关于所述纵轴线旋转对称。
此外，该装置可以包括用于在包壳的包括所述第一端在内的端部 区域上围绕包壳放置套筒的器具。
有利地，包壳鼻部的通道的位于所述通道下游侧的端部具有内表 面，该内表面具有朝着所述通道的上游侧的方向渐縮的截锥形。
该装置还可以包括导向器具，该导向器具位于所述边界限定器具 的下游侧并且可以使所述包壳的移动相对于包壳鼻部的所述下游侧定 向。
在第三实施方式中，边界限定器具包括可充胀环形密封件，该密 封件可以包围套筒的分界部分，并且可以在激活位置与所述边界部分 的外表面接触。
在一种实施方式中，根据本发明，移除器具可以包括夹具，该夹 具设置有能够夹住套筒的第一端的至少两个部分，并且设置有至少一 个径向凸出部，该凸出部设计为与所述凹槽协同操作，以便于保持套筒并且通过牵引使套筒与包壳分离。
在另一种实施方式中，移除器具包括至少一个形成挺杆的元件， 该元件能够包围包壳轮廓的位于套筒第二端后面的至少一部分，并且 能够通过推压来驱动所述套筒，同时通过滑动使套筒与所述包壳分离。 在第二实施方式中，边界限定器具包括容纳在位于套筒第一端的 外表面上的环形槽中的环形密封件。
在第三实施方式中，所述边界限定器具包括唇形密封件，所述唇 形密封件能够包围套筒的分界部分，并且能够在夹紧位置与分界部分 的外表面密封地接触。
这样，可以理解，套筒在整个包壳操作中保护包壳，然后被移除 并排出到废物容器中，用于后续处理。
于是，可以以能够自动化的方式简单而有效地确保燃料棒的包壳 的外表面无污染和/或污染物，同时使产生的废物量最少。
这样，不用进行上述清洁操作，并且必须手动进行的清洁操作可 以减至最少，这种操作需要操作者位于包壳和/或燃料棒附近，和/或接 触包壳和/或燃料棒。
此外，由于消除这些清洁操作或者使这些清洁操作减至最少，使 得在制造这些燃料棒的过程中可以节省大量时间。
本发明还涉及一种用于核燃料包壳的防护套筒，该防护套筒包括 具有纵轴线并设置有通道的本体，所述通道的至少一部分能够与包壳 的外周壁密封地协同操作，所述通道包括具有较小直径的第一部分和 具有较大直径的第二部分，所述第二部分的至少一部分能够与包壳的 外周壁密封地协同操作，所述第一部分和第二部分经由肩部彼此连接， 所述肩部能够保护包壳的开口端的一个表面。
在一种实施方式中，套筒还包括形成于套筒外壁上的夹持器具。 这些器具例如通过凹槽形成。
在另一种实施方式中，在直径较小部分的那侧的一端，套筒包括 设置有密封件的凹部。
有利的是，套筒包括密封凸缘，所述密封凸缘从直径较大的第二 部分的内壁凸出，并且能与包壳的外壁密封地接触。下面的描述和所示附图仅仅用作资料，并不是穷举性的。
下面参考附图进行说明，其中-
图1至图3是在制造燃料棒的方法的不同步骤中根据本发明的制 造装置的第一实施方式的示意性侧视图； 图4是图1所示区域IV的局部视图；
图5至图IO是在制造燃料棒的方法的不同步骤中根据本发明的制 造装置的第二实施方式的示意性侧视图；
图11和图12是与图4所示类似的局部视图，示出包壳和包壳鼻 部之间的不同相对位置，这两幅图分别与图6所示步骤的初始位置和 最终位置对应；
图13是根据本发明的包壳组件的第三实施方式的与图6所示类似 的视图；
图14a是根据本发明的套筒的透视图； 图14b是图14a的纵向剖视图。
具体实施方式
参考图1,图中示出的制造装置100处于形成燃料棒之前的状态。 实际上，燃料芯块20布置为与纵轴(X， X')对齐，围绕该纵轴
还设置有中空包壳30，该中空包壳30用于容纳燃料芯块20的堆叠，
以便形成燃料棒。
包壳30在位于图1右边的第一端30a和位于图1左边的第二端
30b之间延伸。
套筒40覆盖包壳30的包含第一端30a的端部区域。
包壳30和套筒40围绕轴线(X， X')旋转对称。
优选的是，包壳30由诸如锆合金(锆锡合金Zircaloy)等金属的
管制成。
套筒40构成包壳30的一次性使用防护元件，例如，该套筒是相 对较刚硬的弹性体。为了使废物量最小，尽量利用具有有限长度和最小厚度的套筒40。
套筒40在图1所示包壳组件100的外部安装在包壳30的端部区 域。可以在诸如防护箱等盒子的外部手动地执行这种操作，燃料芯块 和随后形成的燃料棒将保存在所述防护箱中。
也可以在防护箱的内部或者外部自动地将套筒40安装在包壳30上。
图14a和图14b所示的防护套筒40包括具有轴线A-A'的呈规则 圆柱形的本体401以及同样具有轴线A-A'的中央通道403。该通道包 括具有较小直径的第一部分405和具有较大直径的第二部分407，这 两部分通过肩部409彼此相连。肩部409用于抵靠在包壳30的端部 30a上，以便当燃料芯块装入包壳中时将包壳与燃料芯块的碎片隔离。
在所示实施例中，有利的是，直径较大的第二部分407具有比包 壳的外径更大的直径，并且包括从所述第二部分的内壁凸出的环形凸 缘411。凸缘411b能够与包壳密封性地接触，从而形成阻挡芯块通过 所产生的污染物的屏障，并且凸缘411b通过套筒在包壳上的弹性扩张 来确保能够进行维修。凸缘411b在包壳上引导套筒。
套筒可以包括多个凸缘411。
在图示实施例中，套筒包括两个凸缘，但是设置有一个或者两个 以上凸缘的套筒也属于本发明结构的范围。
在图示实施例中，凸缘具有大致为矩形的横截面，然而也可以采 用圣诞树形状的横截面或者任何其他形状的横截面。
此外，套筒可以包括内径比包壳直径小很多的第二部分。
此外，有利的是，套筒的第一端40a在其外表面上具有斜角413， 从而便于将套筒插入包壳鼻部。
有利的是，直径较大部分407的自由端在其内表面上具有斜角 415，从而便于将包壳30插入套筒40。
参考图1，包壳装置100包括在第一端102a和第二端102b之间 并围绕轴线X-X'延伸的包壳鼻部102。包壳鼻部102具有从第一端 102a延伸至第二端102b的穿透通道104。该通道104的直径设置为使得从第一端102a成批到达的芯块20能够前进，利用工具(未示出) 朝向第二端102b的方向推动这些芯块20。
在图1中， 一批芯块20在位于图1右边的上游侧104a处容纳在 通道104中。从上游侧104a起，通道104为具有圆形横截面的圆柱形， 并且从下游侧104b起，通道104具有稍稍张开的截锥形，该截锥形朝 着包壳鼻部的第二端102b的方向直径逐渐增大。
该张开的形状有助于包壳30的第一端30a进入通道104的下游侧 104b并且定位和定心。
在通道104的下游侧104b，包壳鼻部102包括在图4中以放大图 示出的内侧部件102'。
参照图4，从下游侧104b的第一端104bl起到第二端104b6为止， 该内侧部件102'包围通道104的下游侧104b，并且具有圆形横截面， 该圆形横截面与通道104在上游侧104a处的直径相等并对齐。该第二 端104b6具有圆形横截面，其直径大于通道104的上游侧104a的直径， 并且第二端104b6与上游侧104a同轴。
在下游侧104b的第一端104bl和第二端104b6之间，通道104 依次包括再进入肩部104b2，其沿着与轴线X-X'垂直的方向；环形 槽104b3，其在再进入肩部104b2上开出；圆形部分104b4，其直径大 于第一端104bl;以及锥形部分104b5,其在内侧部件102，的大部分长 度上延伸，并且随着从圆形部分104b4延伸至第二端104b6而扩张。
从图4还可以看出，被套筒40覆盖的管状包壳30的外径与圆形 部分104b4的直径大致相等。
此外，如图4所示，套筒40的第一端40a超出包壳30的第一端 30a。更具体地说，套筒40的第一端40a具有更大的厚度，该厚度与 包壳30和套筒40的第二端40b的厚度之和相对应。套筒40的第一端 40a基本上沿着圆形部分104b4和圆形槽104b3延伸。套筒40的第一 端40a的表面40a，朝着通道104的上游侧104a的方向发生变向，从而 抵靠在再进入肩部104b2上；在该位置下，如图4所示，下游侧104b 的第一端的圆形壁、套筒40的第一端40a的内径以及包壳30的第一 端30a的内径基本上对齐，从而降低芯块传输操作中芯块卡住的风险。在图4所示的前述位置，被套筒40覆盖的包壳30在通道104中 与包壳鼻部102相邻。
再次参照图1，已经利用可縮回轮106使被套筒覆盖的包壳30到 达图4所示的并排位置。
在包壳鼻部102的第二端102b和套筒40的第二端40b之间布置 有环形可充胀密封件108，该密封件形成定界包围，与套筒40的分界 部分40c进行紧密的密封接触。
更具体地说，密封件108包括中部区域108a以及两个端部区域 108b和108c。中部区域108a限定具有圆形横截面的圆柱形通道，该 通道与大致具有相同长度的分界部分40c进行密封接触。
两个端部区域108b和108c限定从中部区域108a起扩张的锥形通 道。用于施加加压空气的系统(未示出)使密封件108能够扩张，从 而当密封件108处于压下下时，即处于激活位置时，中部区域108a与 分界部分40c的外表面进行密封接触。
在包壳鼻部中的芯块20到达之前实现所述激活位置，并且通过排 出填充在包壳30端部(该位置在图2中以点划线示出)的加压空气使 密封件108不起作用。
从包壳30到达时通过的侧面(在图1的左边)，环形导向件110 位于该可充胀密封件108的前面，该环形导向件具有第一端110a，设 置有圆形通道，并且厚度较小，以便能插入可充胀密封件的通道中。 环形导向件110的第二端110b具有截锥形通道，该通道朝着与鼻部相 反的方向变大，以便引导被套筒40覆盖的包壳30进入。
导向件110和可充胀密封件108将可能会被燃料芯块20污染的区 域112(在图1的右边)与不会被燃料芯块20污染的区域114隔离开。 套筒40的长度使其从再进入肩部104b2至少延伸到环形导向件110的 第二端110b。在图示实施例中，套筒的第二端40b超出环形导向件110 的第二端110b。
可能会被污染的区域112称为"上游区域"，而不会被污染的区域 114称为"下游区域"，可充胀密封件的中部区域108a沿着轴线(X， X') 所示的纵向将区域112和114彼此分开。制造燃料棒的装置还包括供给器具(未示出)，该供给器具能够将
多列燃料芯块20送入该上游区域112中。
芯块20从图1所示的位置被引入包壳鼻部的通道104的上游侧 104a中，然后被推至(参见图1的箭头115)包壳30的内部。采用这 种方式，多列芯块20被首尾相连地放在包壳30的内部，从而形成燃 料棒。未对这种燃料棒的封口或者密封性封闭进行描述。
图1所示的位置以点划线显示在图2中。在图2中，轮106縮回， 即，轮106被移开以防止可能会污染它。
包壳30的第二端30b由操作夹具(未示出)夹住。然后，包壳 30与包壳鼻部102、密封件108及导向件110分离(参见图2中的箭 头117)， 一直到包壳30到达图2中实线所示的包壳30的分离位置。
在所述分离位置处，夹具116打开且放在套筒40的第一端40a的 周围；然后，夹具116围绕第一端40a关闭。
夹具116的内部轮廓具有与套筒40的第一端40a的外部轮廓相配 的形状(参见图14a和图14b)。具体地说，夹具116包括肋118，该 肋118可以容纳在相应的槽40a"中，或者有利地容纳在套筒40的第 一端40a的外表面的环形槽中。
肋118是环形的或者不是环形的。 一般而言，夹具116设置有至 少一个径向突起，该突起设计为与槽40a"协同操作以保持住套筒40， 并通过牵引将套筒40与包壳30分离，包壳30自身则由前述操作夹具 保持住。
在图2所示的位置处，夹具116围绕套筒40的第一端40a夹紧(即 图3中点划线所示的位置)，然后夹具116被朝着包壳鼻部102的方向 推进(参见箭头119):在用芯块20填充包壳30的过程中已经起作用 的套筒40此时与包壳30分离开。
在所述分离操作之后，夹具116打开，从而套筒40在重力作用下 落入(参见箭头120)用于收集废物的废物接收器(未示出)中。
打开的夹具116将返回图l所示的其初始位置处，同时等待另一 包壳30的到达。
因此，可以理解的是，套筒40将包壳30的位于上游区域112的整个部分保护起来，使其免受芯块20的任何污染，然后套筒40与随 后排出的包壳30分离因此，在包覆操作中，简单有效地设法保护了 燃料棒的包壳30的外表面免受所有污染和/或污染物。
现在将参考图5至图10，图中示出了以总附图标记200表示装置 的第二实施方式。第一实施方式100和第二实施方式200共有的包壳 组件的元件以相同的附图标记表示，并参考第一实施方式的上述说明。
根据第二实施方式的装置200包括包壳鼻部102，该包壳鼻部102 由通常以附图标记202表示的不同元件所环绕。
燃料棒的制造装置100的第一实施方式中使用的类似元件即使没 有在图1至图3中示出也可以围绕包壳鼻部102安装。
装置200不具有第一实施方式的密封件108、导向件110和夹具 116。利用驱动轮106将套筒40所覆盖的包壳30推入包壳鼻部102中， 并且利用挺杆元件204实现并排的位置，下面将参考图5和图6对挺 杆元件204进行描述。
通过能够包围包壳30的圆形轮廓外表面的至少一部分的两个半 壳形成挺杆元件204，径向刚硬的内侧部件206受压而形成密封性接 触。
挺杆元件204的所述径向刚硬的内侧部件206可以由诸如弹性体 等材料制成，有利的是，这种材料可以避免任何刮擦包壳的危险。
当驱动轮106将包壳30的第一端30a送入通道104的内部时，打 开着的挺杆元件204从图5中点划线所示的后部位置沿着箭头209所 示的方向靠近套筒40，而到达图5中实线所示的前部位置。
然后，挺杆元件204关闭，以便围绕包壳30的外表面夹紧(图6 中点划线所示的步骤)。
然后，挺杆元件204朝着包壳30前进(图6中的箭头209)，直 到其抵靠在套筒40的第二端40b上。
挺杆元件204沿着箭头209所示的方向继续前进，同时围绕包壳 30夹紧，这时获得了图4所示的布置方式，艮卩，包壳30与包壳鼻部 102的底部并排。
图6所示的并排位置与第一实施方式的图1所示位置相对应，从而利用燃料芯块20填充包壳30以形成燃料棒。
在执行完芯块的包覆操作之后，如图7中点划线所示，挺杆元件 204打开的同时背离包壳30径向移动，然后包壳30沿着箭头210所 示的纵向与鼻部102分离。
从图7中包壳的位置或者图8中点划线所示的位置，利用封口工 位的操作夹具到达图8中实线所示的位置，此时，包壳30与包壳鼻部 102之间发生的分离与参考图2描述的类似。
然后，通过使挺杆元件204围绕包壳30夹紧而关闭挺杆元件204， 挺杆元件204朝着包壳鼻部102的方向前进(参见图9中的箭头213) 的同时从包壳30移走套筒40，包壳30保持在分离的位置处。套筒40 的移动导致其完全从包壳30分离(图9中点划线所示的位置)，从而 朝向前述废物接收器的方向依靠套筒40的重力落下(箭头217)。
然后，挺杆元件204沿径向打开(参见图10)，并且装满燃料芯 块20的包壳30朝着封口工位的方向从装置200分离(参见箭头215)。
图11和图12以放大图示出被套筒40覆盖的包壳30与包壳鼻部 102的内侧部件102'之间的相对位置。
更具体地说，图11与图5所示的前部位置相对应，图12与图6 所示的并排位置相对应，所述并排位置也显示在关于第一实施方式的 图4中。
仅仅套筒40的第一端40a关于第一实施方式的相应部分进行了修 改槽40a"延伸到表面40a，，并且配备有环形的弹性体密封件216， 该弹性体密封件216设计为当燃料芯块20布置在包壳30内部时，减 少污染包壳鼻部102的内侧部件102'处的通道104的风险。
在第二实施方式中，密封件216限定出(参见图6)上游区域212， 该上游区域212可能会被下游区域214污染，并且挺杆元件204与第 一实施方式的夹具U6起到相同的作用。
制造装置的第三实施方式显示在图13中，以附图标记300表示， 第三实施方式与第二实施方式的区别在于挺杆元件204由挺杆元件 304和唇形密封件306替代。
在这种情形下，挺杆元件304不包括与包壳30的外表面接触的径向内侧部件206，但是其被制成单个件了。
与根据图5至图10操作挺杆元件204完全相同地操作挺杆元件
304。
唇形密封件306布置为与包壳鼻部的第二端102b相邻，并且其中 一个唇缘能够在分界部分处密封性地接触和紧密地靠在套筒40的外 表面上。
优选的是，如图13所示，在唇形密封件306第一端的水平面上， 唇缘306a沿纵向布置为尽可能地靠近包壳鼻部的第二端102b。
在第三实施方式的情形下，唇形密封件306的唇缘306a将上游区 域312与下游区域314分隔开。
唇形密封件306的第二端306b具有从第一端306a变宽的锥形开 口，以便于包壳30朝包壳鼻部102的方向进入。
关于套筒的第一端40a和通道的下游侧104b之间的相对布置，除 了密封件216之外，图11和图12对于第三实施方式的结构仍然有效， 而密封件216是可选择的。
如前面显示和描述的三个实施方式，套筒40基本上越过右部，即 包壳30的第一端30a。
权利要求
1、一种制造燃料棒的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤
a)在包壳(30)的开口端(30a)布置套筒，所述套筒包括通道，所述通道设置有用于保护包壳(30)的开口端(30a)表面的内侧肩部，
b)将设置有套筒的包壳端部(30a)插入包壳鼻部，
c)使接纳芯块的空间和外部空间隔离，
d)用芯块填充包壳，
e)当包壳被填充了预定量的芯块时，中断填充操作，
f)从包壳鼻部中移除端部(30a)，
g)去除套筒。
2、 根据权利要求
1所述的方法，还包括将端盖置于包壳的端部 (30a)的步骤。
3、 根据权利要求
1或2所述的制造燃料棒的方法，其特征在于， 在步骤b)中，启动驱动器具(106)，以使所述包壳(30)朝向所述 包壳鼻部(102)移动，直到所述包壳(30)的第一端(30a)与所述 包壳鼻部(102)并排。
4、 根据权利要求
1至3中任一权利要求
所述的方法，其特征在于， 在步骤c)中，启动边界限定器具(108， 216， 306a)，从而使其与套 筒(40)的分界部分(40c)的整个周边密封地协同操作，以便于使上 游区域(112， 212， 312)与下游区域(114， 214， 314)隔离。
5、 根据权利要求
1至4中任一权利要求
所述的方法，其特征在于， 在步骤d)中，启动供给器具，以使所述燃料芯块(20)进入所述上 游区域(112， 212， 312)，以及启动用于将所述燃料芯块(20)引入 所述包壳鼻部(102)的通道(104)中的器具，直到在所述包壳(30) 中容纳有期望数量的燃料芯块(20)。
6、 根据权利要求
5所述的方法，其特征在于，在步骤e)中，停 止供给器具和用于引入燃料芯块(20)的器具。
7、 根据权利要求
3所述的方法，其特征在于，在步骤e)中，启 动驱动器具(106)，以便于使包壳(30)与包壳鼻部(102)分离，直 到所述包壳(30)位于下游区域(114， 214， 314)中。
8、 根据权利要求
1至7中任一权利要求
所述的方法，其特征在于， 在步骤g)中，启动移除器具(116， 214， 314)，以便于使套筒(40) 与包壳(30)分离，并且移出所述套筒(40)。
9、 一种借助于包壳(30)和管状防护套筒(40)以及燃料芯块(20) 制造具有纵轴线(X， X，)的燃料棒的装置(100， 200， 300)，套筒(40)具有通道，该通道设置有设计为保护包壳的开口端(30a)表面 的内侧肩部，该装置包括一包壳鼻部(102)，其具有在所述燃料芯块(20)到达的上游侧 (104a)与下游侧(104b)之间延伸的穿透通道(104)，并且可接纳 包壳的设置有套筒的端部，一边界限定器具(108， 216， 306a)，其可与套筒协同操作，以使 下游区域(114， 214， 314)与上游区域(112)密封地分隔，-供给器具，其可使所述燃料芯块(20)进入所述上游区域(112， 212， 312)，-用于将所述燃料芯块(20)引入包壳鼻部(102)的通道(104) 的上游侧(104a)并且引入包壳(30)的器具，一可縮回驱动器具(106)，其可与包壳(30)协同操作，以使所 述包壳(30)可以在下游区域(114， 214, 314)中在包壳(30)位于 所述通道(104)外部的分离位置与所述并排位置之间朝着所述包壳鼻 部(102)的方向和/或从所述包壳鼻部(102)移动，一用于从包壳(30)中移除防护套筒(40)的移除器具(116, 204，304)。
10、 根据前一权利要求
所述的装置，其特征在于，套筒(40)的 通道(104)的下游侧(104b)适于协同操作，以包围所述包壳(30) 的第一端(30a)，包壳(30)的所述第一端(30a)被套筒(40)包围， 在并排位置，通道(104)的下游侧(104b)可抵靠在所述套筒(40) 的第一端(40a)的外表面上。
11、 根据权利要求
9或IO所述的装置(100， 200， 300)，其特征 在于，所述包壳鼻部(102)和所述边界限定器具(108， 216， 306a) 关于所述纵轴线(X， X')旋转对称。
12、 根据权利要求
9至11中任一权利要求
所述的装置(IOO， 200， 300),其特征在于，该装置还包括用于在包壳(30)的包括所述第一 端(30a)在内的端部区域上围绕所述包壳(30)放置所述套筒(40) 的器具。
13、 根据权利要求
9至12中任一权利要求
所述的装置(IOO， 200, 300)，其特征在于，包壳鼻部(102)的通道(104)的位于所述通道(104)的下游侧(104b)的端部具有内表面，该内表面具有朝着所述 通道的上游侧(104a)的方向渐縮的截锥形。
14、 根据权利要求
9至13中任一权利要求
所述的装置(100, 300), 其特征在于，该装置还包括导向器具(110， 306)，该导向器具位于所 述边界限定器具(108， 216， 306a)的下游侧，并且可以使所述包壳(30)的移动相对于包壳鼻部的下游侧(104b)定向。
15、 根据权利要求
9至14中任一权利要求
所述的装置(100)，其 特征在于，边界限定器具(108， 216， 306a)包括可充胀环形密封件(108)，该密封件可以包围套筒(40)的分界部分(40c)，并且可以在激活位置与所述边界部分(40c)的外表面接触。
16、 根据权利要求
9至15中任一权利要求
所述的装置(100)，其 特征在于，移除器具包括夹具(116)，该夹具设置有可夹住套筒(40) 的所述第一端(40a)的至少两个部分，在所述第一端设置有形成于外 壁上的凹槽，并且该夹具设置有至少一个径向凸出部(118)，该凸出 部设计为与所述凹槽协同操作，以便于保持所述套筒(40)并且通过 牵引使套筒(40)与包壳(30)分离。
17、 根据权利要求
9至15中任一权利要求
所述的装置(200，300)， 其特征在于，移除器具包括至少一个挺杆元件(204， 304)，该元件可 包围包壳(30)轮廓的位于所述套筒(40)的第二端(40b)后面的至 少一部分，并且可通过推压来驱动所述套筒(40)，同时通过滑动使套 筒(40)与包壳(30)分离。
18、 根据权利要求
9至14中任一权利要求
所述的装置(200)，其 特征在于，边界限定器具(216)包括容纳在位于套筒(40)的第一端(40a)的外表面上的环形槽(40a")中的环形密封件。
19、 根据权利要求
9至14中任一权利要求
所述的装置(300)，其 特征在于，所述边界限定器具包括唇形密封件(306)，所述唇形密封 件(306)可包围套筒(40)的分界部分(40c)，并且可在夹紧位置与 分界部分(40c)的外表面密封地接触。
20、 一种用于核燃料包壳的防护套筒(40)，该防护套筒设计为插 入所述包壳与用于制造核燃料棒的装置的包壳鼻部之间，所述套筒包 括具有纵轴线(AA，)并设置有通道(403)的本体，所述通道(403) 的至少一部分可与包壳的外周壁密封地协同操作，所述通道包括具有 较小直径的第一部分(405)和具有较大直径的第二部分(407)，所述 第二部分(407)的至少一部分可与包壳的外周壁密封地协同操作，所述第一部分和第二部分经由肩部(409)彼此连接，所述肩部设计为保 护包壳(30)的开口端的表面(30a),所述套筒为单一件，并且具有 较小直径的第一部分的直径与包壳鼻部的内径大致相等。
21、 根据权利要求
20所述的套筒，其特征在于，套筒还包括形成 于套筒外壁上的夹持器具。
22、 根据前一权利要求
所述的套筒，其特征在于，夹持器具通过 凹槽(40a")形成。
23、 根据权利要求
20至22中任一权利要求
所述的套筒，其特征 在于，在直径较小部分的那侧的一端，套筒包括设置有密封件的凹部。
24、 根据权利要求
20至23中任一权利要求
所述的套筒，其特征 在于，套筒包括密封凸缘(411)，所述密封凸缘从直径较大的第二部 分(407)的内壁凸出，并且可与包壳(30)的外壁密封地接触。
专利摘要
本发明公开了一种制造燃料棒的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤a)在包壳(30)的开口端(30a)布置套筒，所述套筒包括通道，所述通道设置有用于保护包壳(30)的开口端(30a)表面的内侧肩部，b)将设置有套筒的包壳端部(30a)插入包壳鼻部，c)使接纳芯块的空间和外部空间隔离，d)用芯块填充包壳，e)当包壳被填充了预定量的芯块时，中断填充操作，f)从包壳鼻部中移除端部(30a)，g)去除套筒。本发明还公开一种用于执行根据本发明的方法的装置以及用于核燃料包壳的防护套筒。
文档编号G21C3/02GKCN101292302SQ200680038913
公开日2008年10月22日 申请日期2006年10月16日
发明者J-P·巴里托, M·马尔尚 申请人:阿雷瓦核废料回收公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan