6]具体的，如图2所示，所述燃料区成型系统包括依次设置的芯球基体粉定量输送装置1、核燃料颗粒均分装置2、核燃料颗粒精确定量装置3、初次搅拌装置4、卸料装模装置5、二次搅拌装置7和芯球压制装置8;所述芯球基体粉定量输送装置1、核燃料颗粒精确定量装置3、初次搅拌装置4和卸料装模装置5之间通过物料罐工位传输装置6进行连接;所述芯球基体粉定量输送装置I定量输送所述芯球基体粉至所述物料罐工位传输装置6;所述核燃料颗粒均分装置2和核燃料颗粒精确定量装置3精确定量输送所述核燃料至所述物料罐工位传输装置6;所述物料罐工位传输装置6输送所述芯球基体粉和所述核燃料至所述初次搅拌装置4;所述初次搅拌装置4将所述芯球基体粉和所述核燃料搅拌均匀;所述物料罐工位传输装置6将经过所述初次搅拌装置4的所述芯球基体粉和所述核燃料输送至所述卸料装模装置5;所述卸料装模装置5将搅拌均匀的所述芯球基体粉和所述核燃料装满芯球模具7-0;所述二次搅拌装置7对所述芯球模具内的所述芯球基体粉和所述核燃料进行搅拌;所述芯球压制装置8将所述芯球模具内的所述芯球基体粉和所述核燃料压制成芯球。
[0037]其中较优的，芯球基体粉定量输送装置I包括用于所述芯球基体粉存储的第一料斗和位于所述料斗底部的螺旋给料器，所述芯球基体粉的输送量是通过所述螺旋给料器的给料时间控制的。如图3所示，所述核燃料颗粒均分装置2包括用于接收核燃料的可旋转的第二料斗2-1、与所述第二料斗2-1相连接的分配管2-2和多个用于接收所述分配管分配的所述核燃料的柱状容器2-3，所述多个柱状容器2-3整体可旋转;优选的，所述多个柱状容器2-3为50个，并设置在分配盘上，通过分配盘的旋转使该多个柱状容器2-3旋转。如图4所示，所述核燃料精确定量装置3包括具有底部悬挂功能的天平3-1、悬挂于所述天平的底部的称量斗3-2和用于向所述称量斗中添加核燃料并能储存核燃料的振动给料器3-3;其中，所述柱状容器2-3的底部设有管道，通过可旋转的所述多个柱状容器2-3，将旋转到位的柱状容器2-3内的所述核燃料通过所述管道输送至所述称量斗3-2。
[0038]其中较优的，如图4所示，所述物料罐工位传输装置6包括红外线定位传感器、靠电机传动的链条和安装于所述链条上的若干物料罐6-2;红外线定位传感器用于确定所述若干物料罐6-2的罐口是否分别对应所述芯球基体粉定量输送装置的输送口 6-1、所述核燃料精确定量装置3的称量斗3-2的卸料口、所述初次搅拌装置4和所述卸料装模装置5。通过电机带动链条，将链条上的若干物料罐6-2从芯球基体粉定量输送装置I的输送口 6-1和所述核燃料精确定量装置3的称量斗3-2的卸料口输送到初次搅拌装置4，并将经过初次搅拌的混合物料再运送卸料装模装置5。
[0039]其中较优的，如图5所示，所述二次搅拌装置7包括用于放置装满所述芯球基体粉和所述核燃料的芯球模具7-0的底盘7-1、支架7-3和安装在所述支架上的可旋转的搅拌头7-2;所述搅拌头7-2可伸入所述芯球模具的内腔;工作时，所述搅拌头7-2通过电机带动对所述芯球模具内的所述芯球基体粉和所述核燃料进行搅拌;所述底盘7-1由所述电机带动可旋转，所述底盘7-1的旋转方向与所述搅拌头7-2的旋转方向相反。
[0040]其中较优的，如图6所示，所述芯球压制装置8包括可上下移动的外套筒8-1、固定在所述外套筒8-1内的上冲头8-2和可上下移动的下冲头8-3;所述芯球模具的外径分别与所述外套筒8-1的内径、所述上冲头8-2的外径和所述下冲头8-3的外径相同。外套筒8-1可以依靠气缸实现上下滑动，行程不大于300mm，下冲头8-3可以依靠液压实现上下滑动，冲头上的压力可以为40-120Kpa。
[0041]具体的，如图7所示，所述无燃料区造型系统包括芯球定位传送装置9、芯球定位转移装置12、无燃料区基体粉定量输送装置和无燃料区造型装置;所述芯球定位传送装置9和所述芯球定位转移装置12用于将所述芯球转移到所述无燃料区造型装置;所述无燃料区基体粉定量输送装置用于向所述无燃料区造型装置输送所述基体粉;所述无燃料区造型装置用于使所述基体粉包裹所述芯球制成所述球形燃料元件。
[0042]其中较优的，如图8所示，所述芯球定位传送装置9包括可定位旋转的圆盘9-1，圆盘9-1上均匀分布有若干用于放置所述芯球的凸台9-2;优选的，圆盘9-1上均匀分布有12个用于放置芯球的凸台9-2，圆盘9-1的定位旋转可以通过气缸传动实现。所述芯球定位转移装置12包括一个机械爪12-1和带动所述机械爪12-1沿水平和垂直方向移动的机械臂12-2;所述机械爪12-1在水平方向可移动到所述芯球定位传送装置9的凸台9-2的正上方和所述无燃料区造型装置的模具的正上方。较优的，无燃料区造型装置包括下半球无燃料区造型装置11和上半球无燃料区造型装置14。所述无燃料区基体粉定量输送装置包括下半球无燃料区基体粉定量输送装置10和上半球无燃料区基体粉定量输送装置13。机械爪12-1沿机械臂12-2在水平方向上一端位于芯球定位传送装置9某个放置芯球的正上方，一端位于下半球无燃料区造型装置14上模具正上方。该装置可依次完成芯球的抓取、提升、水平移动、下降、放置等动作。
[0043]其中较优的，所述无燃料区造型装置包括用于放置模具的活动的底盘11-1、用于探测基体粉料位的探针和用于使所述球形燃料元件成型的圆弧形刮片11-3;所述圆弧形刮片11-3的圆心位于所述模具的垂直轴心线上。优选的，所述下半球无燃料区造型装置11包括一个用于放置终压模下半模模具的可旋转底盘11-1、一个依靠气缸推动可上下移动的支架11-2和一个垂直固定于支架下方的圆弧型刮片11-3，所述底盘11-1通过电机传动旋转。所述移动支架11-2下方装有一对用于探测基体粉料位的探针，当基体粉到达探针位置，所述下半球无燃料区基体粉定量输送装置10停止工作，同时气缸推动移动支架上行。优选的，所述上半球无燃料区造型装置13可以包括一个用于放置终压模上半模模具的底盘13-1、一对用于探测基体粉料位的探针13-2，所述底盘13-1通过电机传动可旋转，所述探针位于终压模加粉口处，当基体粉到达探针位置，所述上半球无燃料区基体粉定量输送装置13停止工作。优选的，所述上、下半球无燃料区造型装置均可以是4个底盘，4个底盘均匀分布在转盘上，其中，4个底盘可以分别用于下半模无燃料区造型、放置芯球并加盖上半模、上半模无燃料区造型、模具更替。
[0044]经过无燃料造型系统造型后的终压模具最后通过生坯球压制系统，在不小于300Mpa的压力下压制成直径略大于目标尺寸的生坯球，其中，生坯球压制系统可以是真空准等静压压机。
[0045]采用上述球形燃料元件成型的设备进行球形燃料元件造型及生坯球压制的过程如下:
[0046]S1:将一批石墨作为芯球基体粉和无燃料区基体粉分别装入芯球基体粉定量输送装置的第一料斗和无燃料区基体粉定量输送装置中；
[0047]S2:当物料罐工位传输装置上的物料罐位于螺旋给料器的正下方时，一定量的石墨基体粉就自动加入物料罐内；
[0048]S3:将含250gU的核燃料颗粒的重量的98%倒入核燃料颗粒均分装置的第二料斗中，将其分成50等份，存储在柱状容器中；剩余2%的核燃料颗粒加入振动给料器中，通过柱状容器的旋转，将柱状容器内的核燃料颗粒流入天平底部悬挂的称量斗中，需要微调的量通过振动给料器加入；
[0049]S4:当物料罐工位传输装置的传送链条上的物料罐运行到称量斗正下方时，称量斗中的核燃料颗粒加入以及装有定量石墨基体粉的物料罐中；
[0050]S5:物料罐工位传输装置的传送链条将装有核燃料颗粒和石墨基体粉的物料罐运送到初次搅拌装置的工位，初次搅拌装置将核燃料颗粒和石墨基体粉搅拌均匀；
[0051]S6:物料罐工位传输装置的传送链条又将搅拌后核燃料颗粒和石墨基体粉运送至卸料装模装置，卸料装模装置将搅拌后的核燃料颗粒和石墨基体粉装满芯球模具中；
[0052]S7:将装满物料的芯球模具放置到二次搅拌装置上进行搅拌；
[0053]S8:将装满物料的芯球模具放在芯球压制装置上，压制成芯球，并将压制后的芯球放在芯球定位传送装置的凸台上；<