一种易于实现辐照后水下快速拆装的连接结构及其装配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种易于实现辐照后水下快速拆装的连接结构，包括开有防转安装孔的结构主体，还包括插入防转安装孔内的防转螺杆，所述防转螺杆圆周侧壁凸起形成防转凸台部，所述防转凸台部位于防转安装孔内并与防转安装孔形状匹配，所述防转螺杆圆周侧壁设置有螺纹形成螺纹部，所述螺纹部位于防转凸台部上方，螺纹部上方设置有一段顶部，还包括裙边螺母，所述裙边螺母包括旋接在螺纹部处的螺母本体，螺母本体上端面延伸形成裙边结构体，所述裙边结构体套设在顶部外，其中，所述顶部包括至少一段部位在圆台体或圆柱体的结构基础上设置凸起或凹陷所形成的异形结构，在螺母本体与螺纹部匹配到位时，采用外力对裙边结构体施压，使得裙边结构体至少周向全包围挤压在异形结构体外表面上。

A connecting structure easy to realize rapid underwater disassembly and assembly and its assembly method

The invention discloses a connection structure which is easy to realize rapid underwater disassembly and assembly after irradiation, including a structure body with anti-rotation mounting hole, and an anti-rotation screw inserted into the anti-rotation mounting hole. The anti-rotation screw's circumferential side wall protrudes to form a anti-rotation convex platform, and the anti-rotation convex platform is located in the anti-rotation mounting hole and connected with the anti-rotation safety. A thread forming thread part is arranged on the circumferential side wall of the anti-rotation screw, the thread part is above the anti-rotation convex platform, a section of top is arranged above the thread part, and a skirt nut is also included. The skirt nut includes a nut body which is rotated at the thread part, and the upper end of the nut body extends to form a skirt edge knot. The skirt edge structure is sleeved outside the top, in which the top includes at least one part of the special-shaped structure formed by convex or depression on the basis of the structure of a circular platform or cylinder. When the nut body matches the thread part, an external force is applied to the skirt edge structure to make the skirt edge structure at least. Zhou Xiangquan surrounded and squeezed on the outer surface of the heteromorphic structure.

【技术实现步骤摘要】
一种易于实现辐照后水下快速拆装的连接结构及其装配方法
本专利技术属于核电站内部装备连接
，具体涉及一种易于实现辐照后水下快速拆装的连接结构及其装配方法。
技术介绍
核反应堆堆芯结构设计主要包含燃料组件、燃料相关组件以及相关试验件的设计。燃料组件及相关组件辐照损伤导致失效后需要进行维修，相关试验件的试验样品需要进行更换。这些维修或更换操作由于辐照后发射性剂量高，往往只能在乏燃料水池中进行水下拆装，给其维修、更换带来较大挑战。因此，核反应堆堆芯结构设计中，需要开展连接结构的精细化设计，除考虑其可靠性外，还应充分考虑操作和维护的便捷性。在现有技术中，连接燃料组件的下管座和导向管的文献有“LOWERENDFITTINGLOCKNUTFORNUCLEARFUELASSEMBLY(专利号为CA2870195)”(文献1)。文献1中通过螺母拧在螺钉上来连接燃料组件的下管座和导向管，通过螺母变形来限制二者相互转动，起到了很好的连接和防松效果。但是文献1给出的连接方式中，螺母拆装时需要有工装对螺钉进行固定和限位，增加了水下拆装的难度，同时存在损伤螺钉的风险；螺母的变形需要专用工具来实现；螺钉及其附属结构面临调入乏燃料水池的风险。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种易于实现辐照后水下快速拆装的连接结构及其装配方法，可以满足在辐照环境下快速简单的实现机械拆卸。本专利技术的具体技术方案为：一种易于实现辐照后水下快速拆装的连接结构，包括开有防转安装孔的结构主体，还包括插入防转安装孔内的防转螺杆，所述防转螺杆圆周侧壁凸起形成防转凸台部，所述防转凸台部位于防转安装孔内并与防转安装孔形状匹配，所述防转螺杆圆周侧壁设置有螺纹形成螺纹部，所述螺纹部位于防转凸台部上方，螺纹部上方设置有一段顶部，还包括裙边螺母，所述裙边螺母包括旋接在螺纹部处的螺母本体，螺母本体上端面延伸形成裙边结构体，所述裙边结构体套设在顶部外，其中，所述顶部包括至少一段部位在圆台体或圆柱体的结构基础上设置凸起或凹陷所形成的异形结构，在螺母本体与螺纹部匹配到位时，采用外力对裙边结构体施压，使得裙边结构体至少周向全包围挤压在异形结构体外表面上。本专利技术的设计原理为：从现有技术来看，现有技术采用连接设计理念是钉式螺纹配合连接，这种连接方式一般存在装配复杂，拆卸复杂的问题，以及零部件易掉落的安全风险问题。由于本专利技术是用于核反应堆内零件的连接，其具有大量的辐射，难以实现人工装配和拆卸，一般情形下都是利用机械手操作，而如果是复杂的装配和拆卸，那么需要配置操作复杂的机械手，其需要面临很大的成本，另外，由于机械手操作复杂的装配和拆卸，其过程会更加漫长，不利用恢复核反应供电，因此，亟待设计出一款安全性能高，安装和拆卸都较为简单的连接方式；在本专利技术中，本专利技术有2个重要专利技术要点，第一设计有定位防止转动的定位设计，第二螺帽上配置定位防转设计，同时该定位防转设计还能简便的、快速的、安全的拆除。具体的，在本专利技术中，防转螺杆采用设置防转凸台部，该防转凸台部与防转安装孔配合，使得防转螺杆一旦插入到防转安装孔后，防转螺杆相对于结构主体而言无法转动，在此情况下，我们在防转凸台部就可以加载限位用的裙边螺母，以阻止防转螺杆掉落，而由于反应堆内环境复杂，有些部件存在振动，在一定的振动下，螺母会松动，因此单纯的加载螺母难以保证其安全特性，为此，本专利技术采用了裙边设计，该裙边与螺母本体一体化设计，同时本专利技术还将防转螺杆的上端部做出了特殊的设计，即防转螺杆的顶部包括至少一段部位在圆台体或圆柱体的结构基础上设置凸起或凹陷所形成的异形结构，由于存在凸起或者凹陷，那么使得裙边与顶部之间就会形成配合间隙，此时，本专利技术只需采用机械手，将裙边变形挤压到顶部使得配合间隙消失，这样的操作就可以使得螺母可以依赖顶部对变形后的裙边的周向约束而被约束，以防止螺母的松动，提高其装配后的安全性能，同时，由于本专利技术结构中仅采用了变形导致的周向约束，在后期需要拆卸维护时，只需反向转动螺母，使得螺母带动裙边转动，由于防转螺杆是无法转动的，因此防转螺杆的顶部会将变形的裙边撑开恢复到装配前的状态，因此即可实现螺母的拆卸，而整个结构体系中，没有任何一个部件是独立的，因此，不会发生部件掉入反应堆中的安全事故。本专利技术取消了拆装时对螺钉进行固定和限位的专用工具；通过改进螺母变形结构，取消了变形专用工具；通过设计防掉结构，消除了螺钉及其附属结构面临调入乏燃料水池的风险。在上述原理的基础上，本专利技术还面临对顶部的设计问题、以及顶部与裙边的配合设计，其顶部与裙边的设计遵循一个设计目的，即防止裙边相对于顶部发生周向旋转运动。关于这种设计目的，本专利技术提供了两种优选方案，一种是以挤压贴合方式，一种是嵌入式设计。挤压贴合方式：所述顶部包括临近螺纹部并位于螺纹部上方的等径段，还包括临近等径段并位于等径段上方的向上缩小变径的变径段，所述异形结构体与变径段匹配连接，异形结构体由圆台体或圆柱体向外延伸凸起变形成楔形结构，该楔形结构下端部与变径段自由过渡匹配，该楔形结构具有2个相对的倾斜斜面，所述裙边结构体包括从螺母本体上端向上延伸形成的裙边直过渡段，与裙边直过渡段上端连接的裙边斜过渡段，与裙边斜过渡段连接的裙边，所述裙边直过渡段为与螺母本体等内经的圆管段，裙边斜过渡段为向上内经渐变小的圆管段，所述裙边为内经与裙边斜过渡段最小内经相等的等径圆管段，所述等径段位于裙边直过渡段内部，所述变径段位于裙边斜过渡段内部，所述楔形结构位于裙边内部，在外力作用下，裙边变形并被挤压在楔形结构的两个倾斜斜面上。在上述优选方式中，裙边直过渡段可容纳防转螺杆超出螺母头的螺纹，裙边斜过渡段以及顶部变径段的设计都是由于支撑稳定螺母较大时，可以缩径设计，使得楔形结构部分的尺寸变小，这样楔形结构在俯视方向最大长度就会相比螺母尺寸减小许多，此时就可以缩小裙边相对与楔形结构的扭矩，就可以采用较为小的力量旋转螺母后，让楔形结构可以轻松的撑开裙边。且由于本专利技术中楔形结构为具有2个相对的倾斜斜面，其裙边相对楔形结构旋转90度后即可完全被撑开，操作较为轻松，也特别适合在辐照环境较弱区域人工快速操作，也可以只需配置较小输出功率的机械手即可。螺母本体与防转螺杆连接；螺纹紧固后，裙边直过渡段可容纳防转螺杆超出螺母头的螺纹；同时，裙边夹扁贴靠在防转螺杆支撑面，防止连接松脱。嵌入式设计：所述顶部包括临近螺纹部并位于螺纹部上方的等径段，还包括临近等径段并位于等径段上方的向上缩小变径的变径段，所述异形结构体与变径段匹配连接，异形结构体由圆台体或圆柱体向内凹陷变形成侧壁具有裙边匹配凹槽的结构体，该结构体下端部与变径段自由过渡匹配，所述裙边结构体包括从螺母本体上端向上延伸形成的裙边直过渡段，与裙边直过渡段上端连接的裙边斜过渡段，与裙边斜过渡段连接的裙边，所述裙边直过渡段为与螺母本体等内经的圆管段，裙边斜过渡段为向上内经渐变小的圆管段，所述裙边为内经与裙边斜过渡段最小内经相等的等径圆管段，所述等径段位于裙边直过渡段内部，所述变径段位于裙边斜过渡段内部，所述结构体位于裙边内部，在外力作用下，裙边变形并被挤压到结构体的裙边匹配凹槽内。同样的，在上述优选方式中，裙边直过渡段可容纳防转螺杆超出螺母头的螺纹，裙边斜过渡段以及顶部变径段的设计都是由于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种易于实现辐照后水下快速拆装的连接结构，其特征在于，包括开有防转安装孔(31)的结构主体(3)，还包括插入防转安装孔(31)内的防转螺杆(1)，所述防转螺杆(1)圆周侧壁凸起形成防转凸台部(11)，所述防转凸台部(11)位于防转安装孔(31)内并与防转安装孔(31)形状匹配，所述防转螺杆(1)圆周侧壁设置有螺纹形成螺纹部(12)，所述螺纹部(12)位于防转凸台部(11)上方，螺纹部(12)上方设置有一段顶部(13)，还包括裙边螺母(2)，所述裙边螺母(2)包括旋接在螺纹部(12)处的螺母本体(21)，螺母本体(21)上端面延伸形成裙边结构体，所述裙边结构体套设在顶部(13)外，其中，所述顶部(13)包括至少一段部位在圆台体或圆柱体的结构基础上设置凸起或凹陷所形成的异形结构，在螺母本体(21)与螺纹部(12)匹配到位时，采用外力对裙边结构体施压，使得裙边结构体至少周向全包围挤压在异形结构体外表面上。

【技术特征摘要】
1.一种易于实现辐照后水下快速拆装的连接结构，其特征在于，包括开有防转安装孔(31)的结构主体(3)，还包括插入防转安装孔(31)内的防转螺杆(1)，所述防转螺杆(1)圆周侧壁凸起形成防转凸台部(11)，所述防转凸台部(11)位于防转安装孔(31)内并与防转安装孔(31)形状匹配，所述防转螺杆(1)圆周侧壁设置有螺纹形成螺纹部(12)，所述螺纹部(12)位于防转凸台部(11)上方，螺纹部(12)上方设置有一段顶部(13)，还包括裙边螺母(2)，所述裙边螺母(2)包括旋接在螺纹部(12)处的螺母本体(21)，螺母本体(21)上端面延伸形成裙边结构体，所述裙边结构体套设在顶部(13)外，其中，所述顶部(13)包括至少一段部位在圆台体或圆柱体的结构基础上设置凸起或凹陷所形成的异形结构，在螺母本体(21)与螺纹部(12)匹配到位时，采用外力对裙边结构体施压，使得裙边结构体至少周向全包围挤压在异形结构体外表面上。2.根据权利要求1所述的一种易于实现辐照后水下快速拆装的连接结构，其特征在于，所述顶部(13)包括临近螺纹部(12)并位于螺纹部(12)上方的等径段，还包括临近等径段并位于等径段上方的向上缩小变径的变径段，所述异形结构体与变径段匹配连接，异形结构体由圆台体或圆柱体向外延伸凸起变形成楔形结构，该楔形结构下端部与变径段自由过渡匹配，该楔形结构具有2个相对的倾斜斜面，所述裙边结构体包括从螺母本体(21)上端向上延伸形成的裙边直过渡段(24)，与裙边直过渡段(24)上端连接的裙边斜过渡段(23)，与裙边斜过渡段(23)连接的裙边(22)，所述裙边直过渡段(24)为与螺母本体(21)等内经的圆管段，裙边斜过渡段(23)为向上内经渐变小的圆管段，所述裙边(22)为内经与裙边斜过渡段(23)最小内经相等的等径圆管段，所述等径段位于裙边直过渡段(24)内部，所述变径段位于裙边斜过渡段(23)内部，所述楔形结构位于裙边(22)内部，在外力作用下，裙边(22)变形并被挤压在楔形结构的两个倾斜斜面上。3.根据权利要求1所述的一种易于实现辐照后水下快速拆装的连接结构，其特征在于，所述顶部(13)包括临近螺纹部(12)并位于螺纹部(12)上方的等径段，还包括临近等径段并位于等径段上方的向上缩小变径的变径段，所述异形结构体与变径段匹配连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲曾坪，王坤，张林，李庆，曾孝敏，黄春兰，陈平，茹俊，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：四川,51