CN100568402C - 限制施加在核反应堆燃料组件上的支承载荷的方法及燃料组件 - Google Patents

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Abstract

一种燃料组件对中销的弹性摩擦连接弹性衬套(15)固定在燃料组件(1)的至少其中一个管座(7)的各个轴向对中通孔(18)内。所述弹性衬套(15)包括环形体,该环形体具有位于管座(7)的轴向对中通孔(18)内的固定部分(15a)和弹性分支(16),弹性分支(16)被狭缝(17)分隔开。弹性衬套(15)的弹性分支(16)包括在弹性分支(16)的各个自由端的支承面(19),该支承面在所述弹性衬套的内部沿径向突出来,为此支承面(19)的直径小于燃料组件对中销的直径。

Description

限制施加在核反应堆燃料组件上的支承载荷的方法及燃料组件
技术领域
本发明涉及一种限制施加在核反应堆燃料组件上的支承载荷的方法和装置,以补偿在核反应堆的运行过程中流过燃料组件的冷却水的液压推力。
背景技术
已知有用水冷却的核反应堆燃料组件,特别是用于由压水冷却的核反应堆的燃料组件。这种核反应堆包括一束彼此平行的燃料棒,这些燃料棒支承在骨架内,骨架的端部由管座将其封闭,所述管座横向于燃料组件的纵向轴线方向。
就压水核反应堆而言,燃料组件通常为带有正方形基部的平行六面体形,该燃料组件沿轴向的长度例如可以为4米或更多。燃料组件具有边长大约长0.20m的横截面。燃料组件的管座呈正方形,在反应堆运行过程中在反应堆内燃料组件下部的位于燃料组件的第一端的一个管座构成下管座。该下管座包括位于其各个角部的支腿。该支腿进入并邻接支承在堆芯支承板或下堆芯板中。沿下管座的对角线设置的两个支腿穿有孔,每个这些孔都用来容纳燃料组件的对中销,所述对中销沿竖直方向向上在下堆芯板上突出来。当将燃料组件定位在下堆芯板上时,下管座的两个孔接合在下堆芯板的两个对中销上。对中销用来相对于贯穿下堆芯板的过水孔垂直地定位燃料组件。固定在燃料组件的第二端以及当将燃料组件设置在核反应堆堆芯中时预定设置在核反应堆堆芯上部且称之为上管座的管座具体包括位于其上表面处的支承片簧和位于该上管座正方形横截面的两角部处的两个对中孔。为了容纳从上堆芯板下部突出来的对中销,设置了燃料组件上管座的上述对中孔。上堆芯板用于支靠在包括有支承片簧的堆芯燃料组件的上部上。核反应堆的上堆芯板构成核反应堆上部堆内构件的下部。在将燃料组件插到核反应堆的腔室内之后,上部堆内构件位于堆芯的上方以便支承堆芯的燃料组件。当将上堆芯板配置到设置在反应堆堆芯内的燃料组件上方时,布置在各个燃料组件区域内的上堆芯板的对中销接合在燃料组件上管座的对中孔内。
下堆芯板和上堆芯板的对中销具有截头圆锥体形状的接合部和圆柱形部分,圆柱形部分的直径略小于对中孔的直径。因此,对中销使燃料组件保持在垂直于纵向轴线方向的横向方向上和纵向方向上,同时为了吸收反应堆在运行过程中的不同的膨胀,对中销使得燃料组件可以在纵向上移动。燃料组件借助片簧保持在轴线方向上,所述片簧能够通过弯曲发生变形。在运行的反应堆中,核反应堆的带压冷却水沿燃料组件的轴线方向穿过燃料组件,因此使燃料组件在竖直方向上承受向上的液压推力,使燃料组件沿轴线方向微小移动以及横向振动。该液压推力以施加在燃料组件结构上的载荷形式出现。为了补偿液压推力并防止燃料组件在液压推力作用下产生过大的移动,需要设置具有强性能参数的片簧。这样的片簧向燃料组件结构上施加非常大的压缩力,从而需要设置极其坚固的组件骨架,该骨架在反应堆运行过程中承受非常大的载荷。
在冷却水的流量有可能随着时间快速变化的瞬态阶段,燃料组件还会振动,并且当将燃料组件在片簧推力作用下降低时,燃料组件的下管座可能会冲击下堆芯板。当燃料组件在核反应堆中使用较长时间时,这会造成磨损和损坏。
因此,需要尽可能地限制施加在燃料组件上的支承载荷,以补偿穿过燃料组件的冷却水的液压推力。
法国第2479535号专利提出了一种装置,该装置用来限制作用在核反应堆的燃料组件上的轴向液压推力,以便能够无需使用燃料组件上部的金属支承弹簧并能够在瞬态阶段限制燃料组件的快速移动和产生的机械冲击。为达到上述目的,在燃料组件的管座上固定有管状外罩,该管状外罩在轴线方向相对于管座突出来,并且该管状外罩在固定到管座上的轴向端部被封闭,在其另外一端开放以容纳对中销,所述对中销以密封或者几乎密封的方式接合在所述外罩内。该外罩在管座区域还包括尺寸确定的孔,以便在运行中的核反应堆燃料组件产生轴向移动的过程中借助在尺寸确定的孔内流动的水来阻滞和消弱燃料组件的移动。还可以在外罩内设置裂开的衬套,该衬套包括弹性臂,该弹性臂的内径略小于对中钩爪(finger)的直径。
上述装置复杂并且需要对燃料组件的管座做大量修改。特别是,难以修改已有的燃料组件以限制施加在燃料组件的结构上的压缩作用,从而补偿在运行过程中燃料组件上的液压推力。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种用来限制施加在核反应堆燃料组件上的支承载荷的方法,该方法用来补偿核反应堆运行过程中穿过燃料组件的冷却水产生的液压推力(hydraulic thrust),所述燃料组件包括骨架,所述骨架安装有一组彼此互相平行的燃料棒,横向的管座在骨架的端部将其封闭,所述横向的管座垂直于冷却水从中流过的燃料组件的纵向,每个管座都包括至少两个轴向通孔,每个通孔都用来容纳下堆芯板或上堆芯板的对中销。可以在新燃料组件或用过的燃料组件上实施上述方法,以便能够使用具有弱性能且对燃料组件作用减小的压缩力的片簧,以及能够限制反应堆运行过程中燃料组件的移动或者冲击作用。
为达到上述目的,为燃料组件至少一个管座的至少一个对中通孔构造并设置了与对中销摩擦接合的弹性衬套。该弹性衬套包括环形部件,该环形部件具有固定部分,该固定部分的外径在对中通孔的部分轴向长度上为最大直径且至少等于管座对中通孔的直径;至少两个弹性臂,至少两个轴向狭缝在弹性衬套的固定部分和弹性衬套的自由端之间的整个弹性衬套长度上将这些弹性臂彼此分隔开,在弹性臂处弹性衬套的外径小于对中通孔的直径,弹性衬套具有环形支承面,在弹性臂的自由端部分环形支承面在弹性衬套的内侧沿径向突出来,环形支承面的内径小于对中销的直径,
-构建燃料组件的至少一个管座的孔,以便使所述孔的直径大体上等于弹性衬套固定部分的外径,以及
-将弹性衬套固定在燃料组件管座的所述孔内。
根据具体的实施例:
-利用下述方法中的至少一种方法将弹性衬套固定在燃料组件的管座的孔内,所述方法包括:弯边、膨胀轧制(expansion-rolling)、焊接或螺钉连接。
-所述弹性衬套固定在燃料组件仅仅其中一个管座的通孔内,优选地该弹性衬套固定在下管座的通孔内。
-所述弹性衬套固定在燃料组件上管座和下管座中的每一个的通孔内。
-考虑到对中销的圆柱形接合部的直径的公差和用于接合到燃料组件的管座内的对中销之间的距离的公差,弹性衬套构制成其内径大于对中销圆柱形接合部的直径。
-在燃料组件在液压推力的作用下沿竖直方向移动的过程中,为了使对中销和弹性衬套的支承部之间的接触和摩擦得以优化,在弹性衬套内侧的环形支承面处设有用于与对中销接触的椭圆形支承面和圆形的支承面。
本发明还涉及一种核反应堆的燃料组件,该燃料组件包括骨架,该骨架安装有一组彼此互相平行的燃料棒,横向的管座在骨架的端部将其封闭,所述横向的管座垂直于冷却水从中流过的燃料组件的纵向,每个管座都包括至少两个轴向通孔,每个通孔都用来容纳下堆芯板或上堆芯板的对中销,其特征在于:燃料组件的至少一个管座的至少一个通孔内固定有弹性衬套,弹性衬套包括环形部件,该环形部件具有固定部分,该固定部分的外径在沿对中通孔的部分轴向长度上为最大直径且至少等于通孔的直径;至少两个弹性臂,至少两个轴向狭缝在弹性衬套的固定部分和弹性衬套的自由端之间的整个弹性衬套长度上将这些弹性臂彼此分隔开,弹性臂的外径小于固定部分的直径,弹性臂具有环形支承面,在弹性臂的自由端部环形支承面从弹性衬套的内侧沿径向突出来,环形支承面的内径小于用来插在管座的所述孔内的对中销的直径。
优选地:
-固定有弹性衬套的燃料组件的管座的通孔的直径充分地大于对中销的直径,用下述方程式DD=DB+DI-DC来确定所述通孔的直径,其中DD是管座的通孔的孔径,DI是弹性衬套通流部分的内径,DB是弹性衬套弹性臂的外径,DC是弹性衬套的弹性臂的内部支承部分的直径,
-考虑到对中销直径的公差和用于嵌入到燃料组件管座中的对中销之间距离的公差,使弹性衬套通流部分的内径大于对中销的直径。
附图说明
为了清楚地理解本发明,现在以例子的形式说明根据本发明所述的方法的实施例和用来实施该方法的弹性衬套。
图1为一种压水核反应堆燃料组件的透视图,该燃料组件在核反应堆堆芯内在下堆芯板和上堆芯板之间处于运行位置。
图2为弹性衬套的轴向剖面图,当实施本发明所述的方法时,该衬套安装在燃料组件的管座中。
图3为沿图2中的3-3的剖面图。
图4A和4B为反应堆下堆芯板对中销的顶视图,这些对中销插在燃料组件下管座的两个弹性衬套内。
图4A涉及第一种结构变体,图4B涉及第二种结构变体。
图5为核反应堆堆芯下支承板的对中销的局部正向剖视图。
具体实施方式
图1示出由压水冷却的核反应堆燃料组件,该燃料组件在核反应堆堆芯内在下堆芯板2和上堆芯板3之间处于运行位置。该燃料组件总体用标记1表示。
燃料组件1包括骨架,该骨架主要由定位格架诸如4a和4b构成,这些格架使燃料组件的燃料棒5保持“束”的形式。燃料棒在该骨架内彼此平行,并在横向上保持在定位格架的栅元内,这些定位格架是依照具有正方形栅格的规则的网格设置的。燃料组件的骨架还包括:导向管6,该导向管6的长度大于燃料棒5的长度;和固定在导向管6端部的下管座7和上管座8,导向管6沿轴向从燃料棒5的棒束端部突出来。
燃料组件的下管座7包括正方形的横向板和支腿9,这些支腿在板7各个角部的区域固定连接在板7上。如同可以从图1中看到的那样,燃料组件1借助支腿9支承在下堆芯板2上。孔10贯穿沿正方形管座7的对角线设置的两个支腿9,各个孔10内都插有一个对中销11,对中销11在堆芯支承板2的上表面处突出来。燃料组件设置在堆芯支承板2上,嵌入燃料组件两支腿孔10内的对中销11能够在下堆芯板2上定位和对中燃料组件。用于让水流过的孔贯穿下堆芯板2。通常设置四个流水孔,这四个流水孔垂直于核反应堆堆芯的各个燃料组件1,并且这四个孔通向下管座的横向板下面。直径确定的水流孔贯穿下管座的横向板,并且这些水流孔能够在燃料组件燃料棒5的棒束之间分配反应堆的冷却水。
当装载核反应堆的堆芯时,将多个平的垂直平面放置在相邻位置上,所述垂直平面限定了带正方形基部的平行六面体状的燃料组件1,燃料组件定位格架的外围表面基本接触。
燃料组件1的骨架还包括上管座8,该上管座固定在导向管6的上端部。图1中示出的燃料组件的上管座8包括框架8a和横向板。所述框架8a具有正方形的横截面。所述的横向板固定连接在框架8a上,用于燃料组件的冷却水流过的孔贯穿所述横向板。
在方形体8a沿管座的对角线设置的两个角部处,设有两个孔12。在将上堆芯板3布置在装载在堆芯中的燃料组件上时,每个孔12都用来接纳从核反应堆上堆芯板3的下面突出来的对中销13。
在框架8a的每个侧面都设有一组片簧14,这些片簧用来将燃料组件保持在上堆芯板3的下面。每组片簧14在框架8a的角部区域内固定在管座的框架8a上。将四组片簧固定在沿框架8a的第二对角线设置的两个框架角部的区域内,该第二对角线垂直于上堆芯板对中销13的连接孔12沿着其设置的对角线。
当装载了核反应堆的堆芯之后,在反应堆的腔室内,各个燃料组件都支承在下堆芯板上的预定位置内,再次将核反应堆上部堆内构件放置在堆芯上方,所述上部堆内构件包括在其下部的上堆芯板,上堆芯板的引导销插在燃料组件上管座的孔内。上部堆内构件的重量和封闭腔室的盖产生的夹持力使片簧14压缩,这些压缩力被传递给包括骨架和燃料棒束的燃料组件的结构。
因为当核反应堆的温度上升到工作温度时,核反应堆的结构和燃料组件之间会发生不均匀膨胀,所以需要使用片簧来将上堆芯板支承在燃料组件上。燃料组件的压缩弹簧14吸收上述不均匀的膨胀。
在核反应堆的运行过程中,冷却水在燃料组件内以非常高的速度流动,从而使得燃料组件在向上的竖直方向上即与冷却水流动的方向一致的方向上受到液压推力的作用。特别是在反应堆的瞬态运行阶段,为了尽可能地抑制或限制燃料组件在液压推力作用下移动,采用具有优良性能的片簧14,也就是说,借助片簧将非常大的压缩力传递给燃料组件的结构的片簧。采用性能优良的片簧可以限制或抑制燃料组件的竖直移动和横向振动,这尤其在燃料组件在液压推力作用下被抬升之后,可以防止燃料组件的下管座对下堆芯板的强烈冲击作用。
为了限制作用在核反应堆堆芯燃料组件上的压缩力,已经设想产生与在液压推力作用下燃料组件的竖直移动方向相反的力,以补充所述的支承弹簧。
根据本发明,通过在燃料组件的至少一个管座的通孔内在反应堆堆芯的下堆芯板和上堆芯板中至少一个的对中销上形成机械摩擦,来了限制与液压推力反向作用的压缩载荷。
根据本发明所述的方法使得可以构造或者改造新燃料组件或者甚至是用过的燃料组件,从而可以实质上降低或抑制核反应堆堆芯内在液压推动作用下燃料组件的垂直移动和横向振动。同时,该方法大大限制了施加在燃料组件上的支承载荷。
图2和3涉及通过在燃料组件的下管座区域内阻滞燃料组件来实施本发明的方法。
图2示出了燃料组件下管座支腿9的一部分,该部分用于支承在核反应堆的下堆芯板上。
根据本发明所述的限制方法在于:向贯穿下管座支腿9的孔内插入并固定弹性衬套15,该衬套的内孔用来接纳核反应堆下堆芯板的对中销。
将弹性衬套15构造成一个裂开的衬套,其包括四个柔性臂16,这四个柔性臂由四个狭缝17将他们彼此分隔开。狭缝17的轴线方向在弹性衬套15的一部分长度上延伸。
弹性衬套15包括位于孔18内的固定部分15a,孔18贯穿燃料组件下管座的支腿9。弹性衬套的固定部分15a设置在衬套15的一个轴向端部处,并且在轴向延伸一段长度,该长度例如可以在弹性衬套轴向总长度的约10%至20%之间。衬套的弹性臂16和狭缝17在固定部分15a和弹性臂16的自由端之间在衬套其余部分上延伸。
管状衬套在其固定部分15a内的外径基本上等于管座支腿9上部中的孔18的直径DA。
如图2和3所示,衬套固定在管座的孔18内。可以通过过盈配合或弯边的方式或者在构成管座支腿9和弹性衬套5的材料在冶金学上是相容的情况下通过焊接的方式将衬套15固定在管座支腿9的孔18内。
就燃料组件9的制造而言,可以选择孔18的直径DA以及因此选择弹性衬套15固定部分15a的外径,以便能够定位具有预定壁厚的衬套15,该预定壁厚考虑了堆芯板的引导销直径。自然地,在所有的情况下孔18的直径都大于必须插入弹性衬套15内的引导销的直径,所述弹性衬套15固定在下管座支腿9的通孔18内。
就已有的燃料组件而言,例如常规类型的新燃料组件或者用过的燃料组件,燃料组件下管座的支腿9内钻有孔,所述孔的直径略微大于下堆芯板引导销的直径。在这种情况下,为了定位具有优化尺寸的衬套15,重新钻管座支腿的所述孔,以获得可以用衬套15的固定部分15a来固定该衬套15的孔18。
在衬套15的弹性臂16的各个自由端、远离将弹性臂16连接在衬套固定部分15a上的部分处,衬套15包括边缘19。该边缘19沿径向朝衬套的内侧突出。从四个弹性臂16突出来的四个边缘构成大体上呈环形的间断的支承部19。
衬套的几何特征具体包括衬套弹性臂的外径DB、衬套弹性臂的内径DC和与衬套15的弹性臂16自由端相对的孔18部分的直径DD。所述几何特征限定了夹持作用,从而限定了嵌入衬套内的夹持钩爪上的摩擦力。所述弹性臂的内径DC是在呈环形的支承面19区域内相对于插入弹性衬套15内的对中销的内径。
通常,直径DD等于直径DA,贯穿管座支腿的孔18具有恒定直径。但是,可以在衬套的固定区域中和容纳弹性臂16的部分内设置具有不同直径的孔18。
弹性臂的支承内径DC必须等于下堆芯板对中销的外径减去夹紧数值(gripping value)。可以根据对中销和弹性衬套之间垂直方向上的理想摩擦载荷来计算上述夹紧数值。计算夹紧数值必须要考虑弹性臂的长度和半径以及燃料组件承受的横向振动载荷。
支承部19外侧的弹性衬套15的内径DI必须大于下堆芯板对中销的直径,以便可以考虑与定位燃料组件的对中销相关的未知变量。
为了在出现事故的情况下限制衬套和下堆芯板的对中销之间的运动,可以借助下述公式依据弹性臂的外径和内径来计算与弹性臂相对的孔18部分的直径DD。所述公式为:
DD=DB+DI-DC
在这种方式中,衬套15的弹性臂16周围的径向间隙等于弹性臂16的最大位移量,当将对中销插入衬套15内时所述弹性臂16由于弯曲发生了变形。衬套15和对中销之间的支承作用还可以防止由于对中销上的弯曲产生应力,此时对中销插入在支承面19的靠近弹性臂16的自由端的区域中,并直接位于下堆芯板上的支腿9的支承面附近。在出现事故时的横向应力的情况下,由于通过上面计算的直径DD选择的数值,使得弹性臂16邻接在孔18的内表面上,并且因为对中销由其临近下堆芯板的部分表面支承,所以该对中销不会导致弯曲。
完成计算并确定直径DD后就可以通过加工或重新加工燃料组件下管座支腿来构造孔18。
为了显著地限制施加在燃料组件上的压缩力,以确保其支承,可能需要在燃料组件的下管座的孔和上管座的通孔内放置弹性衬套。在这种情况下,在下堆芯板的引导销和上堆芯板对中销的表面上都形成制动作用。
可以将弹性衬套形成和安装在燃料组件上管座的框架8a的孔12内,在此就不再进行说明。可以采用与将弹性衬套安装在燃料组件下管座支腿通孔内类似的方式来将弹性制动衬套安装在上管座的孔内。
弹性衬套15可以由下述材料构成,所述材料具有高弹性限并且其只是对塑性流动稍稍敏感。具体可以使用诸如合金750或合金718这样的镍合金,诸如钢Z12CN13这样的马氏体不锈钢,或者钛或它的一种合金。由于燃料组件的管座通常由奥氏体不锈钢构成,所以利用冷缩接合(shrink-fitting)将弹性衬套固定在管座通孔内的方式可能会带来一些问题,因为设想用于衬套的弹性材料具有小于奥氏体钢的膨胀系数。在一些情况下,可以并优选借助焊接的方式在弹性衬套和管座之间形成连接。在另外的一些情况下,可能需要在弹性衬套和管座之间使用螺钉类的组件,形成螺钉固定组件的固定连接以使弹性衬套不能旋松。
使用诸如上述衬套那样的弹性衬套使得可以在每个管座上获得几百daN的摩擦载荷,每个燃料组件上的上述载荷例如可以为300到400daN。
在燃料组件和燃料组件的对中销之间形成上述轴向摩擦载荷使得可以大大减小施加在燃料组件上的压缩载荷。因此,可以使压缩载荷减少50%或更多,这使燃料组件可以具有更轻的结构。
图5示出借助螺母11’固定在下堆芯板2上的对中销11,螺母11’拧在对中销11的螺纹部分上,对中销11嵌在贯穿下堆芯板2的孔内。
从图4A中可以看到,两个对中销11相对于各个燃料组件垂直地固定在下堆芯板2上,这两个对中销的布置方式使得它们可以嵌入燃料组件下管座的两个孔内。
对中销11布置在两个水流孔20彼此相对侧处的下堆芯板上,水流孔20用来向燃料组件提供水流。
图4A进一步示出根据本发明所述的两个弹性衬套15,该衬套之前已经嵌在燃料组件的下管座上,所述下管座在图4A示出的位置上支承在下堆芯板上。如上面所述,固定在管座通孔内侧的弹性衬套15与对中销11接合。为了使弹性衬套15和对中销11在令人满意的状态下形成接合,也就是说,在对中销11上没有施加过多弯曲载荷,当构建弹性衬套并将其固定在燃料组件的管座内时,需要考虑下述尺寸的允许公差,所述尺寸为对中销11的圆柱形部分的直径DS(见图5),对中销的圆柱形表面最近的母线之间的距离L1与对中销的圆柱形表面最远的母线之间的距离L2。
本发明提出了核反应堆下堆芯板所有对中销的一种模式(pattern),并且确定了参数DS、L1和L2的最大分布变化。
从中计算出了形成弹性衬套所需的内径DI。
如上所述,由此计算孔的直径DD。所述孔贯穿管座并且必须提供该孔或者对其进行再加工以用来安装衬套15。
还必须沿下述方向为各个燃料组件安装弹性衬套15,所述方向使得可以容易地使衬套相对于下堆芯板2的销子11对中并可以很好地夹持衬套。所述夹持作用形成一个摩擦力,该摩擦力使得施加在燃料组件上的压缩力大大降低。
如图4B所示,可以借助下述方式来调和上述这两个相互矛盾的目的。所述方式为采用具有椭圆形支承面的衬套,并确定衬套的方向以使其在垂直于弹性衬套15沿其布置的对角线的方向上形成更有力的夹持作用。
因此,本发明提供了必要的支承力,从而以简单有效的方式降低了作用在燃料组件结构上的压缩力,这使得可以采用较轻的燃料组件的结构。
本发明不限于上面已经说明过的实施例。
因此,弹性衬套可以具有不同于上述形状的形状,弹性衬套可以和阻滞燃料组件在竖直方向上的移动的任何其它装置一起使用。
本发明可以应用于任何类型的水冷式核反应堆。

Claims (9)

1.一种用来限制施加在核反应堆燃料组件(1)上的支承载荷的方法,该方法用来补偿在核反应堆运行过程中穿过燃料组件(1)的冷却水产生的液压推力,所述燃料组件包括骨架,所述骨架安装有一组彼此互相平行的燃料棒(5),横向的管座(7,8)在骨架的端部将其封闭,所述管座(7,8)垂直于冷却水从中流过的燃料组件(1)的纵向,每个管座(7,8)都包括至少两个轴向对中通孔(10,12),每个轴向对中通孔(10,12)都用来容纳下堆芯支承板(2)或上堆芯板(3)的对中销(11,13),
其特征在于:燃料组件(1)的至少其中一个管座(7,8)的至少一个轴向对中通孔设有弹性衬套(15),该弹性衬套(15)用于和对中销(11,13)摩擦接合,弹性衬套(15)包括环形部件,该环形部件具有固定部分(15a),该固定部分(15a)的外径在轴向对中通孔的部分轴向长度上为最大直径且至少等于管座(7,8)的轴向对中通孔(10,12,18)的直径;至少两个弹性臂(16),至少两个轴向狭缝(17)在弹性衬套的固定部分(15a)和弹性衬套(15)自由端之间的整个弹性衬套(15)长度上将这些弹性臂(16)彼此分隔开,弹性衬套部分包含弹性臂(16)和环形支承面(19),弹性臂(16)的外径小于轴向对中通孔的直径,环形支承面(19)在弹性臂(16)的自由端部分在弹性衬套(15)的内侧沿径向突出来,环形支承面(19)的内径小于对中销(11,13)的直径,该方法的特征还在于:构建燃料组件(1)的至少一个管座(7,8)的轴向对中通孔(10,12,18),以便使所述轴向对中通孔的直径大体上等于弹性衬套固定部分(15a)的外径,并且将弹性衬套(15)固定在至少一个管座(7,8)的所述轴向对中通孔内。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:借助下述方法中的至少一种方法将所述弹性衬套(15)固定在燃料组件的管座(7,8)的轴向对中通孔(10,12,18)内,所述方法有:弯边、膨胀轧制、焊接或螺钉连接。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述弹性衬套(15)固定在燃料组件仅仅其中一个管座(7,8)的轴向对中通孔(10,12,18)内。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于:所述弹性衬套(15)固定在燃料组件上管座(8)和下管座(7)中的每一个的轴向对中通孔内。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于:考虑到对中销圆柱形接合部直径的公差和用于接合到燃料组件的管座内的对中销之间距离的公差,弹性衬套构制成其内径大于对中销(11,13)圆柱形接合部的直径。
6.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于:在燃料组件处于液压推力的作用下沿竖直方向移动的过程中,为了使对中销(11,13)和弹性衬套(15)的支承部(19)之间的接触和摩擦得以优化,在弹性衬套(15)内侧的环形支承面(19)处设有用于与对中销(11,13)接触的椭圆形支承面和圆形的支承面。
7.一种核反应堆的燃料组件,其包括骨架,该骨架安装有一组彼此互相平行的燃料棒(5),横向的管座(7,8)在骨架的端部将其封闭,所述横向的管座(7,8)垂直于冷却水从中流过的燃料组件(1)的纵向,每个管座(7,8)都包括至少两个轴向对中通孔(10,12,18),每个轴向对中通孔(10,12,18)都用来容纳下堆芯板(2)或上堆芯板(3)的对中销(11,13),
其特征在于:燃料组件(1)的至少一个管座(7,8)的至少一个轴向对中通孔(10,12,18)内固定有弹性衬套(15),弹性衬套(15)包括环形部件,该环形部件具有固定部分(15a),该固定部分(15a)的外径在轴向对中通孔的部分轴向长度上为最大直径且至少等于轴向对中通孔(10,12,18)的直径;至少两个弹性臂(16),至少两个轴向狭缝(17)在弹性衬套的固定部分(15a)和弹性衬套自由端之间的整个弹性衬套(15)长度上将这些弹性臂(16)彼此分隔开,弹性臂(16)的外径小于固定部分(15a)的直径,弹性臂(16)具有环形支承面(19),在弹性臂(16)的自由端部环形支承面(19)从弹性衬套(15)的内侧沿径向突出来,环形支承面(19)的内径小于用来插在管座的所述轴向对中通孔内的对中销(11,13)的直径。
8.根据权利要求7所述的燃料组件,其特征在于:其中固定有弹性衬套(15)的燃料组件的管座的轴向对中通孔(10,12,18)的直径基本上大于对中销(11,13)的直径,用下述方程式DD=DB+DI-DC来确定所述轴向对中通孔的直径,其中DD是管座(7)的轴向对中通孔(10,12,18)的孔径,DI是弹性衬套(15)通流部分的内径,DB是弹性衬套(15)的弹性臂(16)的外径,DC是弹性衬套(15)的弹性臂(16)的内部支承部分的直径。
9.根据权利要求7所述的燃料组件,其特征在于:考虑到对中销直径的公差和用于嵌入到燃料组件管座(7,8)中对中销之间的距离的公差,弹性衬套(15)通流部分的内径DI大于对中销(11,13)的直径。
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