CN1041475A - 装配核反应堆燃料组件的可拆连接器中导管的阻塞套管的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本装置包括一个固定到设置在水池上方的操纵和提升机构上的管柱(31)，燃料组件放置在水池的水面下。管柱有至少一个下端部或塞杆(32)，其直径小于阻塞套管(25)的内径。该下端部(32)有一个用于将阻塞套管保持在塞杆的某个位置上的机构(48)，一个用于支承套管(25)的一部分的横向设置的表面(38)，以及一个用于管柱(31)的垂直运动的机构(40)。

Description

本发明涉及一种用于装配核反应堆（特别是压水核反应堆）燃料组件的可拆连接器中导管的阻塞套管的装置。

水冷核反应堆（特别是压水核反应堆）具有包括一束长度很大的燃料棒的组件，燃料棒互相平行地配置，固定在一个由导管、定位架和两个端部连接器组成的构架中。导管沿组件的纵向配置，并连接到在组件长度范围内均匀地间隔设置的横向定位架上。

导管的两端也连接到连接器上，连接器构成加强和封闭组件的部件。

组件的燃料棒组成棒束，其中燃料棒互相平行，在组件的截面中按照由定位架决定的规则网格配置。网格的一些位置由通常刚性地连接到定位架上的导管占据。

导管的长度大于燃料棒的长度，因此配置在棒束中时在其两端各有一个相对于燃料棒束突出的部分。连接器固定在导管的这些突出部分上，以便保证封闭住组件的两端。

燃料棒包括核燃料物质的烧结芯块，芯块叠置在金属包套内，包套使芯块与包围燃料组件的液体相隔开。如果燃料组件的燃料棒包套破裂，这根棒就必须非常迅速地替换，以便防止放射性产物渗漏到反应堆的冷却液中去。为了接近燃料棒和替换燃料棒，必须拆卸组件的一个连接器，这首先要求断开导管的相应端部和连接器之间的连接。

连接器具有通道孔，它们重现导管的网格，每个通道孔内啮合和固定一根导管。

在最惯用的技术中，导管通常利用焊接永久性地固定在连接器上，不可能为了替换燃料棒而拆卸连接器。因此，如果燃料棒的包套破裂，就必须用新的燃料组件替换损坏的燃料组件。拆下损坏的燃料组件，回收该组件中包含的未损坏的但高度辐射的燃料棒，并重新安装在一个新的燃料组件构架中。为了完成这些操作和操纵受污染的部件，必须采取防护措施，并进行复杂而费钱的安装工作。因此回收损坏组件中的未用尽的燃料棒是一种费用非常高的操作。

所以已经设计和研制了新的具有导管的燃料组件，这种组件的至少一个端部连接器是可以拆卸的。

组件被置于水池（如燃料组件贮存水池）中水下的垂直位置中，在该位置中进行损坏的燃料棒的替换。组件的导管处于垂直位置中，组件利用一个连接器即下连接器停靠在水池底部上。在水的一定深度下，从水池顶部可以接近另一连接器即上连接器。导管的啮合在组件上连接器中的那些部分具有可以径向膨胀的部分，它们例如可以附着在导管的端部上。这个可以径向膨胀的部分包括一个具有径向突出部分的开口的衬套，它预定搁置在连接器中导管通道孔内加工的相应形状的空腔中。一根被引入导管的阻塞套管保证开口衬套的径向膨胀和导管的固定。

当上连接器的拆卸和随后的组件中某些燃料棒的脱出和（或）替换在水池的水下完成后，上连接器必须放回原处并固定到组件的导管上。为此，必须将阻塞套管引入每根导管的上部并固定住。

已经提供了用于阻塞套管的装配和用于阻塞套管的脱出的装置。这样的装置包括一个开口的管状衬套，衬套的终端是一个径向突出的小球，管状衬套内有一个终端为头部的芯柱可以移动，以驱动开口衬套张开开口衬套的扇形体。这样一种装置不完全可靠，因此在使用时有一些困难。

至今为止还没有将阻塞套管装配入可拆组件的导管中的既简单又有效的工具。

因此，本发明的目的是，提供一种用于装配水冷核反应堆燃料组件的可拆连接器中导管的阻塞套管的装置，该燃料组件包括一束平行的燃料棒，它们固定在一个由导管、定位架和两个端部连接器组成的构架中，组件位于水池的水下，处于垂直位置的导管利用其可以径向变形的端部可以拆卸地连接到位于组件上部的端部连接器上，导管位于穿过上连接器的通道孔内，它具有径向突出的制动部分，并且在其内部容放一个阻塞套管，通过使其制动部分进入连接器通道孔的环状加宽部中来保证导管的径向膨胀和固定，这种装配装置结构简单，能够简便、快速而可靠地发挥作用。

为了达到这个目的，按照本发明所述的装配装置包括：

一个管柱，它沿垂直位置固定在配置于水池上方的操纵和提升机构上，并至少具有一个下端部分或塞杆，其直径小于阻塞套管的内径;

一个制动机构，用于将阻塞套管保持在与塞杆啮合并与塞杆联结的位置上;

一个支承表面，它相对于塞杆轴是横切的，能够支承处于与塞杆啮合的位置上的阻塞套管的一部分;

以及一个用于管柱垂直运动的机构。

为了便于理解本发明，作为不受限制的例子，现在参考附图说明根据本发明的用于重新安装轻水核反应堆的燃料组件的上连接器的装配装置的几种实施例。

图1是压水核反应堆的燃料组件的立视图。

图2是图1所示燃料组件的构架的立视图。

图3是燃料组件的上连接器的带部分剖面的立视图。

图4是图3中所示上连接器依照4方向的顶视图。

图5是将导管紧固在燃料组件的上连接器中用的部件的轴向截面图。

图6是保证导管固定在上连接器中的导管端部的立视图。

图7A是按照第一实施例所述的阻塞套管的截面图。

图7B是按照第二实施例所述的阻塞套管的截面图。

图7C是按照第三实施例所示的阻塞套管的截面图。

图7D是按照第三实施例的另一种型式的阻塞套管的截面图。

图8是按照本发明和按照第一实施例的装配装置的轴向截面立视图。

图9A、9B和9C是按照本发明的装配装置的塞杆的轴向半截面图。

图10是给本发明的装配装置供应阻塞套管用的装置的截面图。

图11是图10依照11方向的顶视图。

图12是按照本发明和按照第二实施例的装配装置的截面立视图。

图13是按照本发明和按照第三实施例的装配装置的轴向截面立视图。

图1表示用整体参考编号1标示的燃料组件，它包括一束利用定位架3固定的平行的燃料棒2，定位架3沿燃料棒2的长度以一定的间距配置。定位架3由格架组成，格架的每个格孔容放一根燃料棒。格架网格的一些位置由导管4占据，导管4的长度大于燃料棒2的长度。

导管4的一端连接构成燃料组件上连接器的连接器5，其另一端连接构成下连接器的第二连接器6。

处于运行位置或贮存位置的燃料组件是垂直放置的，如图1所示。

当燃料组件处于水池中水下的贮存位置时，上连接器5可以从水池的顶部接近。该上连接器5装有保证使组件固定在反应堆芯中的弹簧片7，上堆芯板就搁置在弹簧片7上。连接器同时具有突出在上表面之上的柱螺栓8。

图2表示燃料组件的构架9，它包括导管4、定位架3和端部连接器5、6。该构架9用作燃料棒束2的接受器，当拆去上连接器5时，可以将燃料棒2引入构架或从构架中取出。为了替换或取出燃料棒，导管4的端部和上连接器5之间的连接是可以拆开的。

图3和图4表示燃料组件的上连接器，它包括一个配接板10，导管就啮合在穿过该配接板10的通道孔11中，并可以从燃料组件的上部接近。燃料组件的中心配置的仪表导管容放在特殊形式的通道孔12中。燃料组件的上连接器由配接板10和框架14组成，它们利用焊接板10和框架14上的围板13彼此连接。框架14装有柱螺栓8，后者具有固定弹簧片7用的中心孔和法兰8′。

如图4中可见，使得可以固定导管4的通道孔11被配置在对应于燃料组件的24根导管的位置的特定位置上。水通道孔15在导管的通道孔11之间穿过连接器的配接板10。

如图5中可见，配接板10的容放导管4的通道孔11具有一个环状加宽部16，其中搁置一个位于导管4上端部的环形突出部17。

在图5和图6所示的实施例中，导管4的上部包括一个套管18，该套管附着于该导管的上端部，并利用套管18和导管4的变形环状区域19固定。

一个穿过上定位架格架20用的套管21，利用导管和套管的侧壁的环状变形，同样固定在导管上。

套管18有两个沿直径相对的开口23，它们在套管18的壁内限定两个圆柱面扇形体24a和24b。这两个圆柱面扇形体24a和24b在其端部附近具有环状突出部17，使套管18的端部可以沿直径方向进行稍许的扩张和收缩。

为了保证导管的装配，套管18被引入配接板10的通道孔11，使得环状突出部17与通道孔的加宽部分16吻合。由于弹性的圆柱面扇形体24a和24b的沿直径方面的收缩，这种引入可以容易地完成。

通过将阻塞套管25经配接板10的上表面引入套管18，将导管阻塞就位。阻塞套管25例如可以是如图7A所示的圆筒形，也可以是如图7B所示的稍许呈截头锥体的形状。

图7C和7D表示具有圆筒形截头锥体外形的阻塞套管125，它使得有可能利用简单的操作将导管可靠地阻塞就位。如以后将提到的，当使用如图7C和图7D所示的阻塞套管125时，本发明同样有利地投入实施。

阻塞套管125包括一个单件的管状壁126，其外表面有一个圆筒形上部和一个利用截头锥体部分的大基座连接的截头锥体下部。

壁126的厚度在该壁的高度范围内是可以变化的。壁的上部127形成一个小厚度的套环。阻塞套管的下部128的内部孔腔为圆筒形，其壁的厚度在该下部128内从顶部向下减小。

壁126的下部128在其大厚度部分的上端附近有一个环状沟槽129。

套环127利用沿径向套管内部突出的凸缘130与截头锥体部分128隔开。沟槽129由台阶131限定在凸缘130的对面也就是下方。

沟槽129中可以插入一个卡紧工具，通过这样的办法可以利用沟槽129将阻塞套管125放入导管的正确位置中，这一点将在以后说明。利用台阶131可以在套管125上施加轴向推力，以便保证将导管阻塞，导管由啮合在导管中的截头锥体部分128隔开。

而后将套环127安置在燃料组件连接器的设有被导管占据的通道孔部分内。在连接器的这个通道孔部分中加工了一或多个径向凹槽。在将导管阻塞后，套环127被推入连接器通道孔的径向凹槽中，它保证阻塞套管被固定在这些径向凹槽中。

图7D表示图7C的阻塞套管的另一种实施例。除了套管125′具有一个在将阻塞套管安装入导管期间使用的截头锥体形台阶131′代替平面台阶131以外，套管125′与套管125是相同的。

这种装配导管的阻塞套管的操作可以在水池的水下进行，燃料组件就贮存在水池中。

按照本发明，为了在水下装配燃料组件的阻塞套管，可以使用如图8所示的装置，它通过起重把手30悬挂在配置于水池上面的操纵和提升机构上。

该装置主要包括一个管柱31，其长度可以是4米长短。管柱31有一个由管状部件或塞杆32组成的下部，它将参考图9A、9B和9C来更详细地说明。塞杆32的外径稍许小于重新安装期间组件的上连接器的装配板10中导管4的阻塞套管25的内径。

一个推出阻塞套管的机构33被配置在管柱31的端部周围，塞杆32被固定在该端部上。该机构33包括一个可以滑动地安装在管柱31的端部上并形成推进器的上板34，上板34上固定一组可以滑动地安装在导向件36中的芯柱35，导向件36固定在管柱31的下部并通过支承在板34上的弹簧37返回到高的位置。

芯柱35的与板34相反的端部被固定在推出板38上，推出板38可以滑动地安装在塞杆32的外表面上。

如果按照本发明的装置被用于完成阻塞套管的装配和脱出操作（这一点将在以后说明），那么推进器34的向下驱动可以推出一个阻塞套管，这个阻塞套管是刚刚从导管中脱出并在管柱31被提升后仍然吊在管柱31的塞杆32上的。

此外，机构33使得可以将阻塞套管引入导管所必须的轴向推力传送给阻塞套管，并可以支承在连接器上，以便抽出在导管中定位的阻塞套管的塞杆。

管柱31可以沿轴向滑动地安装在管状体40内部，管状体40通过支柱41向下延伸，支柱41支承在推出机构33的推进器34上。

一个通过管线42输入的液压千斤顶，一方面利用一个沿轴向可动地安装在管柱31的壁孔内的水平轴44连接到管状体40上，另一方面连接到管柱31上。例如，千斤顶的顶杆连接在轴44上，而其座架固定在管柱31上。

给千斤顶输液可以使管柱31相对于管状体40从其在图8中所示的位置向上移动，管状体40利用支柱41和机构33支承在配接板10的上表面上。

现在参考附图9A、9B和9C来说明包括塞杆32的装配装置的下部。

在图9A中，示出了在套管25被引入导管之前，在塞杆的外表面上啮合了阻塞套管25时的塞杆。

图9B是依照图9A中B的方向观察的视图。

在图9C中，示出了在阻塞套管安装到导管内部后的塞杆。

此外，在图9A、9B和9C中，图示的装置没有类似于图8中图示的机构33的推出机构。内部沿轴向可以滑动地安装了管柱31和塞杆32的管状体40，其下部固定了一个形成垫片的环形部件45，它包括一个第一支承面45a和一个第二支承面45b，第一支承面45a预定与阻塞套管25的上端部相接触，第二支承面45b预定在装配阻塞套管25期间与燃料组件连接器的配接板10的上表面相接触（见图9C）。

塞杆32包括一个管状体，其下部连接一个鼻状端部部件46，在安装阻塞套管期间，该部件46使塞杆引入配接板的通道孔和引入导管的上部18更为容易。

塞杆32的工作部分有一个比阻塞套管25的内径更小的直径。

如作为整体从图9A、9B和9C可见，三个弹簧片48沿纵向固定在塞杆32的工作部分的外表面上。三个弹簧片48围绕塞杆的ZZ′轴以彼此相隔120°的位置固定在塞杆32的周缘表面上。

每个弹簧片48固定在塞杆32周缘表面中加工的槽口内，其下部利用焊点49固定在塞杆32上。每个弹簧片48的上部利用环50相对于塞杆32的表面固定，环50沿塞杆轴的位置是可以调节的。如图9B中可见，弹簧片48具有弯曲形状，其凸面向外。弹簧片48的曲率可以通过移动环50来调整。

这个曲率是这样选择的，使得以ZZ′为轴的包络三个弹簧片48的圆柱面的直径稍许大于阻塞套管25的内径。

这样，当套管25啮合在塞杆32上时，一到其上端接触环状件45的支承表面45a时，弹簧片48就产生稍许弯曲，由于弹性，可保证套管一定程度地保持在塞杆上并且定中心。

此外，图9A、9B和9C中图示的塞杆在其下部具有径向开孔52，该开孔与塞杆的中心孔47相通，并且开口在该塞杆32的外表面上。

每个径向开孔52内安装制动爪53。三个制动爪53在相应的径向开孔52内利用由弹簧54组成的弹性装置保持在缩回的位置。

一个驱动杆55可以滑动地安装在孔47内，其下部有一个部件55a，其直径小于杆55的工作部分的直径。

杆55可以在一个其下部55a与制动爪53的内表面相接触的较高位置和杆55的工作部分与爪53的内表面相接触的较低位置之间移动。

在驱动杆55的第一位置，爪53处在开孔52内缩回的位置，其外端位于套管25的内轮廓线以内。

相反，在杆55的第二位置，爪53被推出，其外端进到与塞杆32啮合并向上紧靠支承面45a的阻塞套管25之下。

驱动杆55可以从位于水池上部水面的管柱的上部驱动。

这个包括伸缩爪及其驱动机构的装置主要用于取出阻塞套管，这一点由与本申请同一天提出的Framatome的专利申请说明。

对于仅用来装配阻塞套管的装置来说，制动爪并不需要，阻塞套管25可以单独利用弹簧片48保持在其图示的位置上。

但是，可以设计一种保证阻塞套管的装配和取出的多用途工具。此时，制动爪53可以用于固定套管，可与弹簧片48同时使用，也可与弹簧片无关地使用。

对于如图7C或图7D所示的阻塞套管125或125′，塞杆32的设计和环状件45的位置是这样的，使得当塞杆被啮合到阻塞套管中时，爪53占据沟槽129高度的位置，且爪53处于缩回位置。此时，套管可以单独用爪53保持，这些爪被推出并啮合在卡紧沟槽129中。

为了用一个如图8或图9A至9C所示的装置，将阻塞套管25安装在导管4中（该阻塞套管25的端部18是被引入燃料组件上连接器的配接板10的通道孔内的），阻塞套管25被啮合在塞杆32上，直到套管的上端紧靠垫片45的支承面45a。

对于可以利用制动爪装配和取出套管的多用途装置，在这个第一阶段中，这些制动爪必须处于其缩回位置。这个第一阶段可以在水池上方完成，管柱利用移动式起重机的绞盘提升，保证以这样一种方式悬挂，使得操作人员可以接近管柱的下部。

管柱随后下降到水池中，到达等待重新安装的燃料组件上连接器的高度。而后调整管柱和塞杆32的位置，并利用电视摄象机检验，以便使塞杆的轴ZZ′与待固定的导管4的轴对准。

将阻塞套管25引入配接板10的通道孔中和导管的上部18中，而后利用支承件推进并放到位，支承件可以由推出板38（图8）或由垫片45（图9C）构成。

对于如图7C和7D所示的阻塞套管125或125′来说，则可以利用塞杆32的爪53方便地获得推力，爪53处于伸出位置并支承在套管的沟槽129的台阶131或131′上，于是管柱就作用一个推力。

如果推力是利用推出机构33作用的，那么推进板可以通过如环45那样的调整环同样与阻塞套管的上端接触。

如图9C中可见，调整环45的支承面45b与配接板10的上表面相接触，从而决定管柱下降运动的停止，以便完成套管25的装配，套管25因此完全就位于导管中。

从而调整环45可以将推力传送给阻塞套管25，并保证阻塞套管25沿轴向精确地安装在导管内。

应当注意到，调整环和推出机构被固定到可滑动地安装管柱的管状体40上。在安装套管期间，管柱和管状体40沿轴向彼此相对地锁定，而管柱的轴向推力可以被传送给阻塞套管，以便将阻塞套管插入导管。

在安装套管之后，千斤顶被充液，从而使管柱升高，管状体40被支承在燃料组件的上连接器上。管柱的运动足以从阻塞套管中完全脱出塞杆32，阻塞套管利用环45固定在配接板的通道孔中和导管中。脱出操作不存在什么困难，因为弹性的弹簧片48对阻塞套管的内壁仅仅作用一个有限的力。

应当注意到，当使用包括制动爪和弹簧片的多用途装置时，在管柱升高期间制动爪必须处于缩回位置。

调整环45如果合适的话可以置于机构33的推出板下面，它在套管安装期间除去完成其功能外，还保证在管柱升高期间固定这个套管。此外，在关系到多用途装配和取出装置的场合，调整环45保证以这样一种方式调整套管在塞杆32上的轴向位置，使得在脱出套管期间制动爪可以刚巧进到套管25的下端部下面，或进到套管125或125′的沟槽129的内部。

上述装置使用一个可以滑动地安装在管状体内的管柱，允许管柱有限地运动，以便在安装阻塞套管之后脱出塞杆。如果使用弹性的弹簧片以保证阻塞套管固定在塞杆上，那么就可以避免使用管柱的此种滑动安装。这样一种简化的装置将包括一个简单的单体管柱，其下端带有装备了弹簧片和类似环45的调整环的塞杆32，调整环形成一个阻塞套管上端的支承面和一个支承在燃料组件上连接器上的表面，以保证阻塞套管的正确定位。这种定位简单地利用管柱的推力来保证，直到调整环支承在组件的连接器上。

管柱随后升高，从而从阻塞套管中脱出塞杆32而不移动该套管，尽管并没有部件固定它。事实上，阻塞套管通过力的作用引入导管，并利用由导管作用的径向弹性力牢固地固定在那里。相反，弹性弹簧片48仅仅对阻塞套管的内壁作用有限的力，结果可以脱出塞杆而并不移动套管。

对于每一个其上连接器要重新安装的燃料组件，必须完成二十四根阻塞套管的装配，在燃料组件的二十四根导管的每一根中各插入一根套管。

如果在每一次装配套管的操作后都必须升高管柱以便给塞杆装上新的阻塞套管，那么重新安装燃料组件的操作过程就需要许许多多次单个的操作和很长的时间。

在图10和图11中示出的供应阻塞套管的装置，使得可以免去许多次操作。这个装置可以配置在水池中待重新安装的燃料组件的附近。该供应装置包括一个利用板57封闭其上部的平行六面体结构56，结构56本身刚性地固定在位置平行于板57并与板57排成一行的第二板58上。

板58穿有多个通道孔59，通道孔的直径明显地大于阻塞套管25的外径。

板57有一组盲孔61，每一个与板58的一个通道孔59垂直对正地配置。

一个第三板60自由地安装在板57和58之间，具有与板58中孔59的网格相同的通道孔62的网格。在板60的每个孔62中固定一个橡皮套管，其内径稍稍大于阻塞套管25的直径。

沿板58的一个边缘和沿板60的对应边缘，在这些板中加工的叉口区域中，以铰链连接方式安装一个连接片64。此外，连接片64的与板58和60相对的端部与固定于构件56上的千斤顶65的顶杆铰链连接。连接片在它的两个铰链连接端部之间支承在一个固定于构件56上的止动件66上。

利用连接片64通过杠杆作用，千斤顶65可以使与板57和58平行的板60运动。

在为了供应阻塞套管25而填满供应装置期间，这些套管被配置在互相对应一致的孔59和62中，并搁置在对应盲孔61的底部上。

当供应装置的所有位置都填满阻塞套管时，通过下述方法夹紧这些套管，就是给千斤顶65输液，从而使板60移动，利用衬在孔62中的橡皮套管夹紧孔59和61中的套管，并防止套管在夹紧期间受损伤。

供应装置连同它的一组套管25可以安置在所需的位置。

释放千斤顶65的压力，结果使套管25在孔59、61和62中自由松动，孔62的直径明显大于套管25的直径。

通过将塞杆32引入搁置在构件56的板57上的套管中的办法，可以用装配装置取出套管25。而后利用弹簧片48将套管25保持在塞杆32上。管柱可以升高，套管25可以被向着待阻塞的导管输送。可以对每一个待固定的导管进行操作，供应装置的容量足以保证给若干个燃料组件的导管提供阻塞套管。

图12示出一种装置，它可以在一次操作中完成燃料组件所有导管的阻塞套管的装配。

被称为多杆装置的脱出装置包括多个塞杆70，每一个都是以图9A、9B和9C中所示的塞杆32的同样方式形构的。

但是，这些塞杆70可以只具有弹簧片48或制动爪53，以保证在阻塞套管被装配入燃料组件导管之前将套管保持在塞杆70上。

如果塞杆70具有制动爪，这些制动爪可以由于芯柱71的向下运动而置于伸出位置，芯柱71的上部固定在一块使所有芯柱71能够同时运动的板72上。

塞杆70固定在板73上，板73牢固地固定在管柱75的下端上，管柱75有一个起重把手76，它可以连接到放置燃料组件的水池的装卸起重机的绞盘上。

管柱75有一个下部77，它利用轴78可伸缩地安装，轴78安置在管柱的管状上部的洞孔79内部。管柱下部77有一块板80，板80上固定着支承支柱81，支柱81有余隙地穿过板72和73，以便支承到燃料组件的配接板10上。

千斤顶82固定到管柱75的上部，它有一根顶杆，利用叉子83连接到可伸缩的下部77的轴78上。

一个第二千斤顶84同样固定在管柱的上部，它有一根顶杆连接到板72和引导套管85上，板72用于移动芯柱71，引导套管85可以滑动地安装在管柱75下部的空腔中。

图12例示的装配装置的二十四个塞杆的每一个可以通过在供应装置上方安置工具来装备一个阻塞套管，这种供应装置如图10和图11所示。如果供应装置上容放套管25用的洞孔的配置再现燃料组件中导管的横向配置，那末多杆装置的所有塞杆都可以在单独一次操作中装上套管。也可以有一个具有若干组洞孔的供应装置，每一组洞孔在板57、58和60上的位置对应于燃料组件中导管的横向配置。套管以其上端紧靠位于塞杆70上部的调整环86。

套管的固定或者利用固定在塞杆上的弹簧片，或者利用制动爪，或者两者都用。

如果塞杆70具有制动爪，这些制动爪可以通过利用千斤顶84移动板72的办法作为整体受到驱动。

装置在要重新安装的燃料组件的上方下降进入水池，而后准确安置就位，使得每个塞杆70与导管4对准。这种准确的定位可以利用电视摄象机监测。

带有阻塞套管25的塞杆70被引入对应的导管4，而套管25利用管柱75推到位。为了当套管被放到位时使管柱75停靠，利用支承在配接板10的上表面上的调整环86精确地确定阻塞套管的插入深度。

如果装置具有制动爪，通过给千斤顶84输液将制动爪置于缩回位置，以保证芯柱71的升高。

如果套管仅仅利用弹簧片固定，那么塞杆不需任何预先操作就可以脱出。

给千斤顶82输液，使得给支承在燃料组件上连接器上的管柱的下部77施加一个推力。这使得管柱由于塞杆的脱出和反作用而升高，阻塞套管保持在相应导管的正确位置中。

如果使用制动爪，那么就可以缩回制动爪，使得在阻塞套管和相应的塞杆之间不构成连接，而如果使用弹簧片，这些弹簧片的弹性使得可以脱出塞杆而不会移动阻塞套管。

图13表示一种装置，用于装配燃料组件导管的阻塞套管，它的结构很简单，它可全部用手动操纵而不需要外部供给能源。

图中所示的装置正处在将阻塞套管25装入燃料组件的配接板10内部的导管4中的操作状态。

该装置包括一个管柱90，其上部利用提升环91悬挂在移动式起重机的绞盘上，起重机在贮存燃料组件的燃料水池上方移动。

管柱90有一个直径缩小的下连接器92，其端部装有一个调整插入深度用的环93。

塞杆94利用引导圆柱体95可以滑动地安装在连接器92的通道孔中，引导圆柱体95没有余隙和保持中等摩擦地安装在连接器的通道孔中。

塞杆94在圆柱体95下方的下部有一个端部，其直径小于阻塞套管25的内径。在塞杆的这个下部上固定着三个弯曲弹簧片98，与图9A、9B和9C中说明和图示的弹簧片43相似。

塞杆94的下部呈鼻状，使得在将阻塞套管25装配入导管4的时候更易于引入塞杆。

在圆柱体95上方的塞杆的上部包括一个芯柱，其直径明显小于连接器92的通道孔的直径，而芯柱的上部固定在引导头96上，引导头96保持中等摩擦地安装在管柱90的大直径部分内的通道孔97中。

引导头96连接在一个远距离用手驱动的移动装置的控制杆99上。

球状远距离控制型的装置包括一个包套100，其下部利用螺母101固定在安装于管柱90上的平台102上。包套100在其上部利用衬套机构103同样固定在管柱上。控制杆99可以滑动地安装在包套100内部，同时在包套外部有一个连接到引导头96上的下部。

控制杆99的上部被连接到控制钮105和带测微螺旋的控制手柄106上。钮105和手柄106被安装在管柱上端部的衬套机构103上。

一个施加在钮105上的推力保证控制杆99和塞杆沿下降方向运动一段距离，该距离至少等于圆柱体95下方塞杆94的下部长度。这种运动使得具有弹簧片98的塞杆的下端可以从在连接器92内缩回的位置变到完全伸出的位置，如图13所示。拉控制钮105可以得到方向相反的运动。

手柄106使得塞杆94可以沿一个方向或另一方向进行有限的有控制的运动。

现在将说明图13所示装置的用途，该装置用于在燃料组件上连接器的配接板10内部将阻塞套管安装入燃料组件的导管4中。

第一步，利用悬挂绞盘使管柱90这样移动，即它的下部位于如图10和11所示的套管供应装置的上方，供应装置置于要重新安装的燃料组件连接器的附近。塞杆94置于脱出位置，如图13所示。塞杆94啮合在自由配置于供应装置中的阻塞套管25内，供应装置的板60处于松开位置。套管由弹性弹簧片98固定。位于塞杆94上的套管25紧靠调整环93。

稍许提升管柱以取出套管，而后使管柱与导管4沿轴向对准将塞杆94引入配接板10的通道孔并引入导管，利用管柱将一个推力传送给塞杆94。调整环93在接触套管后紧靠配接板10的上表面，确定塞杆的最终位置。阻塞套管而后在导管中完全就位，并保证这个导管4在板10内被塞紧。而后在钮105上施加一个拉力，从而使塞杆94在连接器92内升高，具有弹簧片98的突出部分完全缩回到连接器92的通道孔内。在塞杆94升高期间阻塞套管25不移动，它由调整环93沿轴向固定。此外，套管25被阻塞在导管内。

也可以利用远距离手动控制的移动装置，作为由作用在钮105上的推力所控制的向下运动的结果，将阻塞套管引入导管。由于在钮105上的推力，塞杆向下移动，其下部占据在连接器92的端部突出的位置。而后可以如前所说地将一个阻塞套管配置在塞杆94的端部上，以便进行将一个套管装配在燃料组件的另一个导管中的新的操作。

图13中示出的装置的优点是它的结构和使用都非常简单。而且这个装置具有不设置需要外部能源的驱动机构（如千斤顶）的优点。

按照本发明的装配阻塞套管用的装置，在所有情况下都可以利用简单的操作将套管插入完全控制的位置，而后脱出已完成套管装配的塞杆，而不会移动导管内的套管。

使用多杆装置可以同时装配燃料组件导管的二十四根阻塞套管。

本发明不限于已经说明的实施例。

可以设计不同于那些说明过的将套管固定在塞杆上的装置，它们或者是完全被动型的（弹簧片），或者是需要控制机构的主动型的（制动爪）。如果采用被动机构，在装配套管后，在脱出塞杆期间，倘使由调整环形成的止动支承件被固定在管柱上并与管柱一起升高，那么将套管固定在塞杆上的力必须比保证阻塞套管固定在导管中的弹力要小得多。

将套管固定在塞杆上用的弹簧片可以是任意数目，例如可以仅仅提供单独一个弹簧片，套管的制动通过使该套管紧靠塞杆表面沿一条母线返回来保证。

也可以采用其它机构来脱出塞杆，这种脱出操作可以是在作为整体提升管柱期间进行的，也可以通过从水池上表面控制一个垂直可动部件的运动来进行。

最后，按照本发明所述的装置可以用于具有可拆连接器的任何类型的水冷核反应堆的燃料组件的导管中阻塞套管的装配。

Claims (18)

1、用于装配水冷核反应堆燃料组件的可拆连接器(5)中导管(4)的阻塞套管(25)的装置，该燃料组件包括一束平行的燃料棒，它们固定在一个由导管(4)、定位架(3)和两个端部连接器(5，6)组成的构架中，组件位于水池的水下，处于垂直位置的导管(4)利用其可以径向变形的端部(18)可以拆卸地连接到位于燃料组件上部的上端连接器(5)上，导管(4)位于穿过上连接器(5)的通道孔(11)内，它具有径向突出的制动部分(17)，并且在其内部容放一个阻塞套管(25)，通过使制动部分(17)进入连接器通道孔(11)的环状加宽部中，来保证导管(4)的径向膨胀和固定，这种装配装置的特征在于它包括：

一个管柱(31，90，75)，它沿垂直位置固定在配置于水池上方的操纵和提升机构上，并至少具有一个下端部分或塞杆(32，70，94)，其直径小于阻塞套管(25)的内径，

一个制动机构(48，53，98)，用于将阻塞套管(25)保持在与塞杆(32，70，94)啮合并与塞杆联结的位置上，

一个支承表面(45a，53，86，93)，它相对于塞杆轴是横切的，能够支承处于啮合在塞杆(32，70，94)上的位置的阻塞套管(25，125，125′)的一部分，

以及一个用于至少使管柱(31，75，90)的一部分垂直运动的机构。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，保持阻塞套管（25）用的制动机构包括至少一个弹簧片（48，98），弹簧片沿轴向固定在塞杆（32，94）上，具有一个朝向塞杆外部的凸出曲面，要使得以塞杆（32，94）为轴线而包络弹簧片的圆柱体的直径大于阻塞套管（25）的内径。

3、根据权利要求2所述的装配装置，其特征在于，保持阻塞套管（25）用的制动机构包括三个固定在塞杆（32，94）周缘上的弹簧片，其位置为围绕塞杆的轴彼此相隔120°。

4、根据权利要求1所述的装配装置，其特征在于，保持阻塞套管（25，125，125′）用的制动机构包括至少两个制动爪（53），它们可以滑动地安装在管状塞杆（32）内的径向洞孔（52）中，塞杆（32）有一个可以沿与径向洞孔（52）相通的内孔移动的控制杆（55），用于使制动爪（53）在一个缩回塞杆（32）内的位置和一个伸出的位置之间运动，在该伸出位置，制动爪（53）的端部被置于啮合在塞杆（32）上的阻塞套管（25）的内轮廓之外。

5、根据权利要求1至4中任何一项所述的装配装置，其特征在于，管柱（31）可以滑动地安装在一个管状体（40）内，管状体（40）具有支承在燃料组件上连接器（5）的配接板（10）上的机构（38，45），管状体（40）和管柱（31）用一个如千斤顶这样的相对运动的机构连接，使得在装配阻塞套管后由于管柱（31）向上垂直运动而管状体（40）支承在燃料组件的配接板（10）上，从而使塞杆（32）能够从阻塞套管（25）中脱出。

6、根据权利要求5所述的装配装置，其特征在于，管状体（40）能够利用推出阻塞套管用的机构（33）支承在配接板（10）上。

7、根据权利要求5所述的装配装置，其特征在于，管状体（40）能够利用调整环（45）支承在配接板（10）上，调整环（45）上有阻塞套管（25）用的支承表面（45a）。

8、根据权利要求1所述的装配装置，其特征在于，管柱（75）的下部利用板（73）承载一组塞杆（70），每个塞杆具有一个保持阻塞套管（25）用的制动机构，塞杆（70）固定于板（73）的位置对应于燃料组件导管的位置。

9、根据权利要求8所述的装配装置，其特征在于，每个塞杆（70）上用于保持阻塞套管（25）的制动机构包括至少一个固定在塞杆（70）周缘表面上的具有凸出曲面的弹簧片。

10、根据权利要求8所述的装配装置，其特征在于，每个塞杆（70）上用于保持阻塞套管（25）的制动机构包括至少两个制动爪，它们可以沿径向相对于塞杆在一个缩回塞杆（70）内的位置和一个相对于塞杆表面突出的伸出位置之间运动。

11、根据权利要求8、9和10中任何一项所述的装配装置，其特征在于，管柱包括两个伸缩式部分（75，77），其中的一个部分（75）装有一个千斤顶（82），千斤顶的顶杆连接到管柱的第二部分（77）上，该第二部分具有支承在燃料组件上连接器（5）的配接板（10）上用的装置（81），塞杆（70）的支承板（73）被固定在管柱的第一部分（75）上。

12、根据权利要求1所述的装配装置，其特征在于，塞杆（94）可以滑动地安装在管状连接器（92）的通道孔内，管状连接器（92）构成管柱（90）的下部，塞杆（94）还连接到远距离控制的轴向运动用的装置（99）上。

13、根据权利要求12所述的装配装置，其特征在于，轴向运动用的装置（99）包括球状远距离控制类型的手动控制装置。

14、根据权利要求1至13中任何一项所述的装配装置，其特征在于，该装置在装配阻塞套管（25）的连接器（5）的紧邻处具有一个供应阻塞套管（25）用的装置（56）。

15、根据权利要求14所述的装配装置，其特征在于，该供应装置（56）包括：

一个水平的第一板（57），它具有许多个容放套管（25）的端部用的插孔（61），

一个水平的第二板（58），安置在板（57）的上方一定间隔处，它具有许多个通道孔（59），其直径大于套管（25）的直径，通道孔与板（57）的插孔（61）对准排列，

一个第三板（60），它可以移动地安装在板（57）和（58）之间的水平面中并具有许多个通道孔（62），通道孔（62）的排列与板（58）的通道孔（59）的排列相同，

以及一个装置（65），该装置使第三板（60）相对于板（57）和（58）在通道孔（59）和（62）与插孔（61）对准的位置和使供应装置（56）中放置的套管（25）能够固定的偏置位置之间运动。

16、根据权利要求15所述的装配装置，其特征在于，孔（59）和（62）与插孔（61）分别以再现燃料组件的导管的横向排列配置的方式配置在板（57，58和60）上。

17、根据权利要求15所述的装配装置，其特征在于，通道孔（59）和（62）与插孔（61）是按照若干组分别配置在板（57  58和60）上的，每一组再现燃料组件中导管的横向排列配置。

18、用于装配水冷核反应堆燃料组件的可拆连接器（5）中导管（4）的阻塞套管（25）的方法，该燃料组件包括一束平行的燃料棒，它们固定在一个由导管（4）、定位架（3）和两个端部连接器（5，6）组成的构架中，燃料组件位于水池的水下，处于垂直位置的导管（4）利用其可以径向变形的端部（18）可以拆卸地连接到位于组件上部的端部连接器（5）上，导管位于穿过上连接器（5）的通道孔（11）内，它具有径向突出的制动部分（17），并且在其内部容放一个阻塞套管（25），通过使制动部分（17）进入连接器通道孔（11）的环状加宽部中来保证导管（4）的径向膨胀和固定，这种装配方法的特征在于：

一个供应套管用的装置（56）被安置在可拆连接器（5）的紧邻处，

利用可移动的装配装置（31）从供应装置（56）取出至少一个阻塞套管（25），装配装置（31）有一个机构（48），用于固定配置在装配装置（31）的下端部部分（32）上的至少一根阻塞套管，

在连接器（5）内部完成阻塞套管（25）在导管（4）中的装配，

从导管（4）和从连接器（5）脱出装配装置（31）的下部（32），而将阻塞套管（25）保留在导管（4）内部，装配装置（31）能够从供应装置（56）中取出一根新的阻塞套管（25），而不必升高到水池的上部水面。

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