燃料组件下部锁紧装置及锁紧、解锁方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种燃料组件下部锁紧装置及锁紧、解锁方法，锁紧装置包括可轴向往复运动地设置在燃料组件管腿内的导杆、设置在导杆下端上的驱动结构、可转动设置在管腿内并与驱动结构配合的转动结构、可转动设置在管腿内并与转动结构相对固定的挡杆；管腿的管壁对应挡杆设有通孔；导杆在管腿内处于第一位置时，挡杆位于管腿内；导杆在管腿内由第一位置运动至第二位置时，转动结构在驱动结构驱动下转动，带动挡杆转动伸出通孔，抵接在下堆芯板一侧，将燃料组件锁紧在下堆芯板上。本发明专利技术的锁紧装置用于燃料组件下部的锁紧，结构简单可靠，锁紧和解锁动作与燃料组件的换料动作同步，操作方便；对换料装置要求较低，提高锁紧装置可靠性。

【技术实现步骤摘要】
燃料组件下部锁紧装置及锁紧、解锁方法
本专利技术涉及反应堆燃料组件
，尤其涉及一种燃料组件下部锁紧装置及锁紧、解锁方法。
技术介绍
快堆是实现核燃料增值、提高铀资源利用率、减少长寿命核素的最重要途径，目前国际上大部分的液态快堆都采用池式结构。为了保证系统边界的完整性，反应堆需处于密封的状态，即使是在换料过程反应堆的顶盖也不能打开。因此，在这样特殊的环境下，为满足不开盖换料反应堆堆芯无上堆芯板。为了防止燃料组件在地震等工况下发生起跳，有必要在下管腿部位增加下部锁紧装置。现有专利CN103985419A公开了一种液体重金属反应堆的燃料组件锁紧装置，通过栅板与燃料组件配合为燃料组件提供轴向约束，达到锁紧的目的。然而，该专利的锁紧装置存在以下缺点：1、换料机构需要提供扭转载荷和精准定位，换料步骤复杂，需要换料机构对燃料组件进行多次操作；2、固定套筒在燃料组件锁紧状态受到轴向作用力，当在堆内长期运行时，容易导致固定套筒发生变形导致锁紧部件卡涩无法解锁。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种简单可靠的燃料组件下部锁紧装置以及燃料组件下部锁紧方法、燃料组件下部解锁方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种燃料组件下部锁紧装置，所述燃料组件下部设有与下堆芯板配合的管腿，所述锁紧装置包括可轴向往复运动地设置在所述管腿内的导杆、设置在所述导杆下端上的驱动结构、可转动设置在所述管腿内并与所述驱动结构配合的转动结构、可转动设置在所述管腿内并与所述转动结构相对固定的挡杆；所述管腿的管壁对应所述挡杆设有通孔；所述导杆在所述管腿内处于第一位置时，所述挡杆位于所述管腿内；所述导杆在所述管腿内由第一位置运动至第二位置时，所述转动结构在所述驱动结构驱动下转动，带动所述挡杆转动伸出所述通孔，抵接在下堆芯板一侧，将所述燃料组件锁紧在所述下堆芯板上。优选地，所述锁紧装置还包括设置在所述管腿内并位于所述导杆下方的支撑架；所述转动结构通过转轴连接在所述支撑架上，所述挡杆的第一杆部固定在所述转轴或转动结构上，与第一杆部相接的第二杆部向所述管腿的管壁方向延伸。优选地，所述挡杆的第一杆部和第二杆部夹角相接；在所述第一位置，所述第一杆部朝向所述导杆的上端方向延伸，所述第二杆部朝向所述管腿的管壁方向延伸；在所述第二位置，所述第一杆部朝向所述管腿的管壁方向延伸，所述第二杆部垂直所述管腿的轴向配合在所述通孔中，并凸出所述通孔。优选地，所述第二杆部远离所述第一杆部的端面为弧面。优选地，所述驱动结构包括平行所述导杆轴向的齿条；所述转动结构包括与所述齿条啮合的齿轮。优选地，所述锁紧装置还包括导向机构；所述导向机构包括设置在所述驱动结构下方并与所述驱动结构相对的导向柱、与所述导向柱配合的压紧件以及复位弹簧；所述压紧件连接在所述驱动结构下方，随所述导杆的往复运动沿着所述导向柱的轴向往复运动；所述复位弹簧套设在所述导向柱上并抵接所述压紧件。优选地，所述压紧件包括压紧环、连接在所述压紧环和驱动结构之间的连接杆。优选地，所述导向机构还包括设置在所述压紧环上的销钉、对应所述销钉设置在所述导向柱上的导向槽；所述导向槽沿着所述导向柱的轴向延伸，所述销钉凸出所述压紧环朝向所述导向柱的内周面并配合在所述导向槽内，可沿所述导向槽轴向来回移动。本专利技术还提供一种燃料组件下部锁紧方法，包括以下步骤：S11、换料装置夹持燃料组件的同时，换料装置下压燃料组件管腿内的导杆，所述导杆下端上的驱动结构驱动与之配合的转动结构转动，带动与所述转动结构相对固定的挡杆向靠近导杆方向转动，所述挡杆转动离开所述管腿上的通孔；S12、所述燃料组件在下堆芯板上插接到位后，所述导杆向上轴向移动复位，所述驱动结构驱动所述转动结构转动，带动所述挡杆向所述管腿的内壁方向转动，并伸出所述管腿上的通孔，抵接在所述下堆芯板一侧，将所述燃料组件锁紧在所述下堆芯板上。优选地，在所述管腿内，所述导杆的下方设有支撑架，所述转动结构设置在所述支撑架上；所述驱动结构包括平行所述导杆轴向的齿条；所述转动结构包括与所述齿条啮合的齿轮。优选地，所述管腿内设有导向机构；所述导向机构包括设置在所述驱动结构下方并与所述驱动结构相对的导向柱、与所述导向柱配合的压紧件以及复位弹簧；所述压紧件连接在所述驱动结构下方，随所述导杆的往复运动沿着所述导向柱的轴向往复运动；所述复位弹簧套设在所述导向柱上并抵接所述压紧件；在步骤S11中，所述导杆下压过程中，通过所述压紧件沿所述导向柱轴向移动，压缩所述复位弹簧；在步骤S12中，所述复位弹簧伸展，驱动所述压紧件沿导向柱轴向移动，带动所述导杆向上移动复位。本专利技术还提供一种燃料组件下部解锁方法，包括以下步骤：S21、换料装置夹持燃料组件的同时，换料装置下压燃料组件管腿内的导杆；S22、所述导杆下端上的驱动结构驱动与之配合的转动结构转动，带动与所述转动结构相对固定的挡杆向靠近所述导杆的方向转动，所述挡杆自下堆芯板一侧转动至所述管腿内，离开所述管腿上的通孔，对所述燃料组件解锁，此时燃料组件可从所述下堆芯板上取出。本专利技术的有益效果：锁紧装置结构简单可靠，用于将燃料组件下部锁紧在下堆芯板上，只需换料装置提供轴向运动，不需要提供扭转载荷，即可实现燃料组件在下堆芯板上的锁定及解锁；锁紧和解锁动作与燃料组件的换料动作同步，操作方便；对换料装置要求较低，在满足燃料组件锁紧的条件下，减少换料装置和锁紧装置的复杂性和提高锁紧装置可靠性。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术一实施例的燃料组件下部锁紧装置在未锁紧(解锁)状态的结构示意图；图2是本专利技术一实施例的燃料组件下部锁紧装置在锁紧状态的结构示意图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。如图1、2所示，本专利技术一实施例的燃料组件下部锁紧装置，用于将燃料组件下部锁紧在下堆芯板3上，防止燃料组件在地震等工况下发生起跳。该燃料组件下部锁紧装置可包括导杆10、相配合的驱动结构20和转动结构30、以及挡杆40。燃料组件下部设有与下堆芯板3配合的管腿1，导杆10可轴向往复运动地设置在管腿1内。驱动结构20于管腿1内设置在导杆10的下端上，可随着导杆10在轴向上往复运动。转动结构30可转动设置在管腿1内，通过与驱动结构20配合，驱动结构20在往复运动过程中驱动转动结构30进行转动。挡杆40可转动设置在管腿1内，并与转动结构30相对固定，转动结构30转动的同时带动挡杆40转动。管腿1的管壁对应挡杆40设有通孔2，从而挡杆40可转动伸出通孔2以配合在下堆芯板3的一侧(如下侧)，限制整个燃料组件向上移动脱离下堆芯板3。如图1所示，导杆10在管腿1内处于第一位置时，挡杆40位于管腿1内，未伸出通孔2，此时燃料组件在下堆芯板上未锁紧。如图2所示，导杆10在管腿1内由第一位置运动至第二位置时，转动结构30在驱动结构20驱动下转动，带动挡杆40转动伸出通孔2，抵接在下堆芯板3一侧(下侧)，将燃料组件锁紧在下堆芯板3上。通孔2内径需要根据挡杆40转动的圆周行程设置。优选地，通孔2的内壁上缘位于挡杆40转动形成的圆圈外，内壁下缘位于挡杆40转动形成的圆圈内，便于挡杆40顺利进出通孔2。导杆10在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料组件下部锁紧装置，所述燃料组件下部设有与下堆芯板（3）配合的管腿（1），其特征在于，所述锁紧装置包括可轴向往复运动地设置在所述管腿（1）内的导杆（10）、设置在所述导杆（10）下端上的驱动结构（20）、可转动设置在所述管腿（1）内并与所述驱动结构（20）配合的转动结构（30）、可转动设置在所述管腿（1）内并与所述转动结构（30）相对固定的挡杆（40）；所述管腿（1）的管壁对应所述挡杆（40）设有通孔（2）；所述导杆（10）在所述管腿（1）内处于第一位置时，所述挡杆（40）位于所述管腿（1）内；所述导杆（10）在所述管腿（1）内由第一位置运动至第二位置时，所述转动结构（30）在所述驱动结构（20）驱动下转动，带动所述挡杆（40）转动伸出所述通孔（2），抵接在下堆芯板（3）一侧，将所述燃料组件锁紧在所述下堆芯板（3）上。

【技术特征摘要】
1.一种燃料组件下部锁紧装置，所述燃料组件下部设有与下堆芯板（3）配合的管腿（1），其特征在于，所述锁紧装置包括可轴向往复运动地设置在所述管腿（1）内的导杆（10）、设置在所述导杆（10）下端上的驱动结构（20）、可转动设置在所述管腿（1）内并与所述驱动结构（20）配合的转动结构（30）、可转动设置在所述管腿（1）内并与所述转动结构（30）相对固定的挡杆（40）；所述管腿（1）的管壁对应所述挡杆（40）设有通孔（2）；所述导杆（10）在所述管腿（1）内处于第一位置时，所述挡杆（40）位于所述管腿（1）内；所述导杆（10）在所述管腿（1）内由第一位置运动至第二位置时，所述转动结构（30）在所述驱动结构（20）驱动下转动，带动所述挡杆（40）转动伸出所述通孔（2），抵接在下堆芯板（3）一侧，将所述燃料组件锁紧在所述下堆芯板（3）上。2.根据权利要求1所述的燃料组件下部锁紧装置，其特征在于，所述锁紧装置还包括设置在所述管腿（1）内并位于所述导杆（10）下方的支撑架（50）；所述转动结构（30）通过转轴连接在所述支撑架（50）上，所述挡杆（40）的第一杆部（41）固定在所述转轴或转动结构（30）上，与第一杆部（41）相接的第二杆部（42）向所述管腿（1）的管壁方向延伸。3.根据权利要求2所述的燃料组件下部锁紧装置，其特征在于，所述挡杆（40）的第一杆部（41）和第二杆部（42）夹角相接；在所述第一位置，所述第一杆部（41）朝向所述导杆（10）的上端方向延伸，所述第二杆部（42）朝向所述管腿（1）的管壁方向延伸；在所述第二位置，所述第一杆部（41）朝向所述管腿（1）的管壁方向延伸，所述第二杆部（42）垂直所述管腿（1）的轴向配合在所述通孔（2）中，并凸出所述通孔（2）。4.根据权利要求3所述的燃料组件下部锁紧装置，其特征在于，所述第二杆部（42）远离所述第一杆部（41）的端面为弧面。5.根据权利要求1所述的燃料组件下部锁紧装置，其特征在于，所述驱动结构（20）包括平行所述导杆（10）轴向的齿条；所述转动结构（30）包括与所述齿条啮合的齿轮。6.根据权利要求1-5任一项所述的燃料组件下部锁紧装置，其特征在于，所述锁紧装置还包括导向机构（60）；所述导向机构（60）包括设置在所述驱动结构（20）下方并与所述驱动结构（20）相对的导向柱（61）、与所述导向柱（61）配合的压紧件（62）以及复位弹簧（63）；所述压紧件（62）连接在所述驱动结构（20）下方，随所述导杆（10）的往复运动沿着所述导向柱（61）的轴向往复运动；所述复位弹簧（63）套设在所述导向柱（61）上并抵接所述压紧件（62）。7.根据权利要求6所述的燃料组件下部锁紧装置，其特征在于，所述压紧件（62）包括压紧环（621）、连接在所述压紧环（621）和驱动结构（20）之间的连接杆（622）。8.根据权利要求7所述的燃料组件下...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛喆，颜景文，李伟才，张玉相，
申请(专利权)人：岭澳核电有限公司，中广核研究院有限公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44