一种燃料组件上管座 |
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| 申请号 | CN201511028955.9 | 申请日 | 2015-12-31 | 公开(公告)号 | CN106935281A | 公开(公告)日 | 2017-07-07 |
| 申请人 | 中核建中核燃料元件有限公司; | 发明人 | 秦国鹏; 于小焱; 陈红伟; 张丽英; 李金魁; 尹富斌; 李莎; 王科; 郑龙; 刘章虎; | ||||
| 摘要 | 本 发明 属于 上管 座，具体涉及一种 燃料 组件上管座。它包括位于上部的上筒体部件和位于下部的上格板部件，在空腔内设置 支撑 板部件，在支撑板部件上设有通孔，在支撑板部件中心的通孔处设置上管座中心管部件，在支撑板部件的其余通孔处设置导向连接管，在上管座中心管部件中设置仪表引 导管 ，在上格板部件的内部空腔中设置短 弹簧 座和长弹簧座，该短弹簧座和长弹簧座分别于导向连接管和上管座中心管部件 位置 对应，在上管座中心管部件3和导向连接管上还套接上管座弹簧，在上格板部件的底端设置中心管下凸环，另外还设置上管座销子。本发明的显著效果是：连接强度增加，可靠性增加，加工难度低。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种燃料组件上管座，其特征在于：包括位于上部的圆筒形的上筒体部件和位于下部的锥台形状的上格板部件，在上筒体部件和上格板部件形成的空腔内设置圆盘形的支撑板部件，在支撑板部件上设有通孔，通孔的形状和位置都是预先设计的，在支撑板部件中心的通孔处设置上管座中心管部件，在支撑板部件的其余通孔处设置导向连接管，所述的上管座中心管部件和导向连接管均与支撑板部件固定连接，在上管座中心管部件中设置仪表引导管，在上格板部件的内部空腔中设置短弹簧座和长弹簧座，该短弹簧座和长弹簧座分别于导向连接管和上管座中心管部件位置对应，在上管座中心管部件3和导向连接管上还套接上管座弹簧，在上格板部件的底端设置中心管下凸环，另外还设置上管座销子。 |
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| 说明书全文 | 一种燃料组件上管座技术领域背景技术[0002] 上管座是高燃耗核燃料组件的关键组成部分之一，其位置如附图1所示。上管座的主要作用包括：(1)为组件转移提供吊装与运输设备的连接口。(2)为控制棒、可燃毒物棒组件及堆内探测装置提供插入通道。(3)承担组件受热膨胀变化，保证组件在反应堆活性区内所必须的压紧力；(4)适当补偿个别导向管的伸长，以防组件因辐照产生弯曲变形。(5)控制棒组件跌落的紧急状态下具有减震功能。 [0003] 传统技术的上管座如附图2所示，其结构包括位于上部的上筒体部件1和位于下部的锥盆部件4，在其形成的空腔内设置支撑板部件2，在支撑板部件2上设置若干通孔，在中心通孔处设置上管座中心管部件3，在其他通孔中设置仪表引导管11，为实现减震等功能，在仪表引导管11上套接管座弹簧9和垫片8，然后再通过螺母13固定。 [0005] 1.传统上管座筒体包括圆柱形的壳体，壳体底端开有若干通孔，在壳体底端还焊接有三根护管，在筒体侧壁上设有两个吊耳(如附图3、4所示)。该筒体长度较短，无法对设置在其内的零部件很好的保护；该筒体没有定位装置，在安装过程中容易出现定位不准确的情况；该筒体护管采用焊接方式，强度不够。 [0006] 2.如附图11所示，上格板组件包括平行的两个底板，一大一小，两者之间通过金属架连接，形成类似圆台的结构。因此会造成，顶端的底板高度较小，无法保护上格板内的各种零件；只在侧壁通过金属板制成，当存在外部压力时，中心板会凸出，造成底板不平，进一步影响水流性能，最终导致散热性能差，造成燃料组件的安全隐患；如果发生了上述中心板凸出的情况，想要将该凸出部分拉平，所需技术工艺太过复杂，投入的人力物力和时间都太多，而重新制作一个上格板有需要投入更过人、财、物，造成进退两难的情况。 [0007] 3.如附图14和15所示，传统的支撑板部件结构为在底板上焊接若干连接管护管。传统技术的缺陷体现在：中心管护管焊接后相对于支撑板底部圆台的端面圆跳动公差尺寸要求不超过Ф0.4，实际最高达到Ф0.9，超差严重。其次为薄壁管焊接工艺问题。支撑板与中心管护管的焊接结构由于体积较小、管壁薄，焊接时热量积累严重，很难控制变形。中心管护管的壁厚仅有2.35，要在不焊穿管壁的前提下，焊后焊缝宽度还要控制在3max，这种精确的焊缝控制方式是前所未见的，采用常规的焊接方法几乎无法实现。 [0008] 4.如附图19所示，传统技术的上管座中心管部件为一根中空导管，在该管的适当位置设置一个圆环形的凸起，该凸起用于安装上管座中心管时定位。该中心管的缺陷在于：定位强度不够。安装完成后上管座中心管应当是焊接在上管座上的，根据上管座中心管的形状，一般采用环焊的方式进行焊接。传统技术的上管座中心管只用一个圆环形凸起，其定位强度很有限，在进行环焊的时候容易出现晃动而影响焊接效果。 发明内容[0009] 本发明针对现有技术缺陷，提供一种燃料组件上管座。 [0010] 本发明的技术方案是：一种燃料组件上管座，包括位于上部的圆筒形的上筒体部件和位于下部的锥台形状的上格板部件，在上筒体部件和上格板部件形成的空腔内设置圆盘形的支撑板部件，在支撑板部件上设有通孔，通孔的形状和位置都是预先设计的，在支撑板部件中心的通孔处设置上管座中心管部件，在支撑板部件的其余通孔处设置导向连接管，所述的上管座中心管部件和导向连接管均与支撑板部件固定连接，在上管座中心管部件中设置仪表引导管，在上格板部件的内部空腔中设置短弹簧座和长弹簧座，该短弹簧座和长弹簧座分别于导向连接管和上管座中心管部件位置对应，在上管座中心管部件3和导向连接管上还套接上管座弹簧，在上格板部件的底端设置中心管下凸环，另外还设置上管座销子。 [0011] 如上所述的一种燃料组件上管座，其中，所述的上管座筒体部件，包括上筒体、筒体连接板和下筒体，上筒体和下筒体通过筒体连接板固定连接，在筒体连接板上设有连接管护管，所述的连接管护管铆接在筒体连接板上。所述的上筒体的外侧壁上设有吊耳。所述的下筒体的外侧壁上设有销钉槽。 [0012] 如上所述的一种燃料组件上管座，其中，所述的上格板部件包括上格板筒体，上格板底板，以及设置在上格板筒体，上格板底板之间的大翼板和小翼板，其中上格板筒体为圆筒形零件，上格板底板为正六边形零件，该上格板筒体和上格板底板的几何中心同轴设置，在上格板底板的每个边上设置三个翼板，其中设置在顶角的为大翼板，设置在边上的为小翼板。所述的大翼板和小翼板为直角三角形零件，在大翼板和小翼板上设置若干通孔。 [0013] 如上所述的一种燃料组件上管座，其中，所述的上格板筒体的高度至少为50厘米，用于保护设置在上格板中间的零件。 [0014] 如上所述的一种燃料组件上管座，其中，所述的上格板筒体上设置通孔，该通孔在后续安装过程中起定位和连接作用。 [0015] 如上所述的一种燃料组件上管座，其中，所述的支撑板部件，包括支撑板底板，在该支撑板底板上设置连接管保护管，在支撑板底板中心处设置中心保护管。 [0016] 如上所述的一种燃料组件上管座，其中，所述的连接管保护管和中心保护管是铆接在支撑板底板上的。 [0017] 如上所述的一种燃料组件上管座，其中，所述的连接管保护管的外形尺寸分为两种，Φ19和Φ19.2。 [0018] 如上所述的一种燃料组件上管座，其中，所述的上管座中心管部件，包括上管座中心管和中心管箍环，其中中心管箍环为双层凸台结构，设置在上管座中心管上。 [0019] 本发明的显著效果是： [0020] 1.增加了保护弹簧组的下筒体，整个筒体分上下两端分段焊接完成，对内部的零部件保护完善；耳板与销子整体加工制造，耳板强度大，销子可以起到定位作用；护管数量由原来3个增加到12个，连接方式由焊接改为铆接，连接强度明显增加。 [0021] 2.上下底板之间使用大翼板和小翼板连接，连接强度明显增加，不会出现传统技术中底面凸起的现象；上底板变为筒体结构，增加了高度，对保护其内的零件有很好的作用；上格板筒体上增加了通孔，该通孔在后续安装过程中起定位和连接作用，方便了后续工作的进行。 [0022] 3.采用铆接方式连接连接管保护管和支撑板底板，避免了传统技术中采用焊接方式导致的端面圆跳动公差问题，焊接热量积累问题，和焊接工艺难的问题。另外本申请的连接管保护管数量少于传统技术的连接管保护管数量，减小了加工难度；设置的特定尺寸的连接管护管外形尺寸也为后续检修减低了难度。 [0023] 4.通过设置中心管箍环，增加了定位部分的零件尺寸，即增加了零件定位部分的强度，既保证了在焊接过程中零件的稳定性，又保证了使用过程中零件的强度。 附图说明[0024] 图1是上管座在核燃料组件位置的示意图； [0025] 图2是传统技术上管座的结构示意图； [0026] 图3是传统技术上管座筒体的结构示意图； [0027] 图4是图3另一个视角的结构示意图； [0028] 图5是本申请上管座筒体的结构示意图； [0029] 图6～图7是图5不同角度的示意图； [0030] 图8是图5的俯视图； [0031] 图9～图10是图5的立体图； [0032] 图11是传统技术上格板部件的结构示意图； [0033] 图12是本申请上格板部件的结构示意图； [0034] 图13是图12的俯视图； [0035] 图14是传统技术上管座支撑板的立体结构示意图； [0036] 图15是另一个角度的传统技术上管座支撑板的立体结构示意图； [0037] 图16是本申请上管座支撑板的结构示意图； [0038] 图17是本申请上管座支撑板的俯视结构示意图； [0039] 图18是本申请上管座支撑板的测试结构示意图； [0040] 图19是传统技术中上管座中心管的结构示意图； [0041] 图20是本申请上管座中心管的结构示意图； [0042] 图21是本申请上管座中心管的立体结构示意图； [0043] 图22是本申请上管座的结构示意图； [0044] 图23是组装好的上管座的结构示意图； [0045] 图24是图23的俯视图； [0046] 图25是图23的立体图。 [0047] 图中：1.上筒体部件、2.支撑板部件、3.上管座中心管部件、4.上格板部件、5.中心管下凸环、6.仪表管下箍环、7.导向连接管、8.垫片、9.上管座弹簧、10.螺栓、11.仪表引导管、12.连接管上凸环、13.螺母、14.短弹簧座、15.长弹簧座、16.上管座销子、101.上筒体、102.筒体连接板、103.下筒体、104.连接管护管、201.支撑板、202.连接管保护管、203.中心保护管、301.上管座中心管、302.中心管箍环、401.上格板筒体、402.大翼板、403.小翼板、 404.上格板底板。 具体实施方式[0048] 一种燃料组件上管座，包括位于上部的圆筒形的上筒体部件1和位于下部的锥台形状的上格板部件4，在上筒体部件1和上格板部件4形成的空腔内设置圆盘形的支撑板部件2，在支撑板部件2上设有通孔，通孔的形状和位置都是预先设计的，在支撑板部件2中心的通孔处设置上管座中心管部件3，在支撑板部件2的其余通孔处设置导向连接管7，所述的上管座中心管部件3和导向连接管7均与支撑板部件2固定连接，在上管座中心管部件3中设置仪表引导管11，在上格板部件4的内部空腔中设置短弹簧座14和长弹簧座15，该短弹簧座14和长弹簧座15分别于导向连接管7和上管座中心管部件3位置对应，在上管座中心管部件 3和导向连接管7上还套接上管座弹簧9，在上格板部件4的底端设置中心管下凸环5，另外还设置上管座销子16。 [0049] 所述的上管座筒体部件1，包括上筒体101、筒体连接板102和下筒体103，上筒体101和下筒体103通过筒体连接板102固定连接，在筒体连接板102上设有连接管护管104。 [0050] 所述的上筒体101的外侧壁上设有吊耳。 [0051] 所述的下筒体103的外侧壁上设有销钉槽。 [0052] 所述的连接管护管104共有12个。 [0053] 所述的连接管护管104铆接在筒体连接板102上。 [0054] 所述的上格板部件4包括上格板筒体401，上格板底板404，以及设置在上格板筒体401，上格板底板404之间的大翼板402和小翼板403，其中上格板筒体401为圆筒形零件，上格板底板404为正六边形零件，该上格板筒体401和上格板底板404的几何中心同轴设置，在上格板底板404的每个边上设置三个翼板，其中设置在顶角的为大翼板402，设置在边上的为小翼板403。 [0055] 所述的大翼板402和小翼板403为直角三角形零件，在大翼板402和小翼板403上设置若干通孔。 [0056] 所述的上格板筒体401的高度至少为50厘米，用于保护设置在上格板中间的零件。 [0057] 所述的上格板筒体401上设置通孔，该通孔在后续安装过程中起定位和连接作用。 [0058] 所述的上格板筒体401和上格板底板404的尺寸按照要求制造。 [0059] 所述的支撑板部件，包括支撑板底板，在该支撑板底板上设置连接管保护管202，在支撑板底板中心处设置中心保护管203。 [0060] 所述的连接管保护管202和中心保护管203是铆接在支撑板底板上的。 [0061] 所述的连接管保护管202的外形尺寸分为两种，Φ19和Φ19.2。 [0062] 所述的上管座中心管部件，包括上管座中心管301和中心管箍环302，其中中心管箍环302为双层凸台结构，设置在上管座中心管301上。 |
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