CN109738140B - 一种核燃料组件格架条带刚度检测测头及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种核燃料组件格架条带刚度检测测头及其使用方法，所述的测头包括弹簧刚度检测测头和刚凸刚度检测测头；所述的弹簧刚度检测测头，由连接螺杆A、测头过渡杆A和接触测头A依次连接且一体成型；所述的刚凸刚度检测测头，包括连接螺杆B、连接块、测头过渡杆B、接触测头B和锁紧螺钉；所述的使用方法，包括弹簧刚度检测测头的使用方法和刚凸刚度检测测头的使用方法。本发明为了真实模拟燃料棒接触状态，首先测头接触部分设计为圆柱状，尺寸按照压水堆类燃料棒尺寸直径设计研制，模拟了燃料棒接触的情况。
Description
技术领域
本发明属于格架条带力学性能检测领域，具体涉及一种核燃料组件格架条带刚度检测测头及其使用方法。
背景技术
格架条带有多种不同类型，其中包括AP1000燃料组件、CAP1400燃料组件、CF3燃料组件，CF4燃料组件以及环形燃料组件。这些不同类型的燃料组件均需要用到条带来组装成为格架，除环形燃料组件只有一种外条带以外，其他燃料组件的条带均有多种类型的条带，分别有3-66种。这些条带上均有刚凸/弹簧或者刚凸和弹簧部分。条带上刚凸和弹簧部件的刚度影响着格架的整体性能，所有，条带刚度尤为重要。
通常情况下，刚度测试测头呈长方形，测头接触部分呈点接触，且测头同时只能接触一个面，条带的弹簧测量时是每个单独测量，然而条带的刚凸分布在条带上下两侧，接触燃料棒时是上下两个刚凸同时进行，测试与实际燃料棒接触后受力情况有偏差，不能真实的反映燃料棒接触条带刚凸和弹簧后的状态。
发明内容
本发明的目的在于：通过设计不同长度尺寸的测头，满足不同类型大小的刚凸和弹簧刚度测试。并将测头与测试部分接触的地方设计为该类格架所使用的燃料棒直径尺寸，更真实的模拟与燃料棒接触情况。
本发明的技术方案如下：一种核燃料组件格架条带刚度检测测头，包括弹簧刚度检测测头和刚凸刚度检测测头；
所述的弹簧刚度检测测头，由连接螺杆A、测头过渡杆A和接触测头A依次连接且一体成型；
所述的刚凸刚度检测测头，包括连接螺杆B、连接块、测头过渡杆B、接触测头B和锁紧螺钉；其中，所述的连接块为长方体结构，顶部中心设有一螺纹孔，用于连接螺杆B的插入固定；底部对称设有两个孔，用于两个测头过渡杆B的插入固定；侧部与底部两个孔相对应的位置分别设有一个螺纹孔，用于锁紧螺钉插入将测头过渡杆B进行固定；所述的测头过渡杆B下方连接接触测头B。
进一步的，所述的连接螺杆A和连接螺杆B，尺寸与弹簧压力试压机相匹配，检测时与弹簧压力试压机相连接。
进一步的，所述的测头过渡杆A和测头过渡杆B，用于减少测头使用时产生的应力。
进一步的，所述的接触测头A，宽度与测量弹簧的长度相匹配，检测时与弹簧接触部分能够完全压住整个弹簧。
进一步的，所述的接触测头B，宽度与测量刚凸的长度匹配，使检测时与刚凸接触部分接触测头能够完全压住整个刚凸。
进一步的，所述的连接块，用于将刚凸的两个接触测头B与连接螺杆B连为一体，且能够使得两个接触测头B同时测量分布在条带上下两侧的刚凸。
进一步的，所述的锁紧螺钉用于调节接触测头B的高度，当两个接触测头B在刚凸高度有偏差时，调整至两个测头与刚凸均接触，模拟燃料棒接触刚凸情况。
进一步的，所述的接触测头A与条带弹簧接触面的尺寸设计为燃料棒直径尺寸，以真实模拟与燃料棒接触情况。
进一步的，所述的接触测头B与条带刚凸接触面的尺寸设计为燃料棒直径尺寸，更真实的模拟与燃料棒接触情况。
本发明所述的一种核燃料组件格架条带刚度检测测头的使用方法，包括以下步骤：
(一)弹簧刚度检测测头的使用方法：
步骤一、将弹簧刚度检测测头连接螺杆A拧到压力试验机上；
步骤二、固定后操作压力试验机进行弹簧刚度测试；
(二)刚凸刚度检测测头的使用方法：
步骤一、测头过渡杆B、接触测头B属于一体的，将两个测头过渡杆B使用锁紧螺钉分别固定到连接块的两个孔上；
步骤二、将连接块与压力试验机使用连接螺杆B连接到一起；
步骤三、固定后操作压力试验机进行刚凸刚度测试。
本发明的显著效果在于：通过该发明，在格架条带刚度检测项目中，达到了以下效果：
1)为了真实模拟燃料棒接触状态，首先测头接触部分设计为圆柱状，尺寸按照压水堆类燃料棒尺寸直径设计研制，模拟了燃料棒接触的情况；
2)对于刚凸刚度测量，燃料棒接触时同时接触一个栅元中的上下两个刚凸，因此我们研制刚凸刚度专用测头，通过螺钉控制测头上下高度位置，保证两个刚凸高度有偏差时均可接触到测头，实现了一个栅元中刚凸同时接触的情况。
附图说明
图1螺纹连接杆的结构示意图；
图2条带刚凸测头连接块的主视图；
图3条带刚凸测头连接块的俯视图；
图4条带刚凸接触测头的结构示意图；
图5条带弹簧刚度测头的结构示意图；
图6条带刚凸刚度测头的结构示意图；
图中：1.设备连接螺杆A、2.测头过渡杆A、3.接触测头A、5.连接螺杆B、6.连接块、7.测头过渡杆B、8.接触测头B、9.锁紧螺钉。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明所述的一种核燃料组件格架条带刚度检测测头及其使用方法作进一步详细说明。
如图1-6所示，一种核燃料组件格架条带刚度检测测头，包括弹簧刚度检测测头和刚凸刚度检测测头；
所述的弹簧刚度检测测头，由连接螺杆A1、测头过渡杆A2和接触测头A3依次连接且一体成型；
所述的刚凸刚度检测测头，包括连接螺杆B5、连接块6、测头过渡杆B7、接触测头B8和锁紧螺钉9；其中，所述的连接块6为长方体结构，顶部中心设有一螺纹孔，用于连接螺杆B5的插入固定；底部对称设有两个孔，用于两个测头过渡杆B7的插入固定；侧部与底部两个孔相对应的位置分别设有一个螺纹孔，用于锁紧螺钉9插入将测头过渡杆B7进行固定；所述的测头过渡杆B7下方连接接触测头B8。
进一步的，所述的连接螺杆A1和连接螺杆B5，尺寸与弹簧压力试压机相匹配，检测时与弹簧压力试压机相连接。
进一步的，所述的测头过渡杆A2和测头过渡杆B7，用于减少测头使用时产生的应力。
进一步的，所述的接触测头A3，宽度与测量弹簧的长度相匹配，检测时与弹簧接触部分能够完全压住整个弹簧。
进一步的，所述的接触测头B8，宽度与测量刚凸的长度匹配，使检测时与刚凸接触部分接触测头能够完全压住整个刚凸。
进一步的，所述的连接块6，用于将刚凸的两个接触测头B8与连接螺杆B5连为一体，且能够使得两个接触测头B8同时测量分布在条带上下两侧的刚凸。
进一步的，所述的锁紧螺钉9用于调节接触测头B8的高度，当两个接触测头B8在刚凸高度有偏差时，调整至两个测头与刚凸均接触，模拟燃料棒接触刚凸情况。
进一步的，所述的接触测头A3与条带弹簧接触面的尺寸设计为燃料棒直径尺寸，以真实模拟与燃料棒接触情况。
进一步的，所述的接触测头B8与条带刚凸接触面的尺寸设计为燃料棒直径尺寸，更真实的模拟与燃料棒接触情况。
本发明所述的一种核燃料组件格架条带刚度检测测头的使用方法，包括以下步骤：
(一)弹簧刚度检测测头的使用方法：
步骤一、将弹簧刚度检测测头连接螺杆A1拧到压力试验机上；
步骤二、固定后操作压力试验机进行弹簧刚度测试；
(二)刚凸刚度检测测头的使用方法：
步骤一、测头过渡杆B7、接触测头B8属于一体的，将两个测头过渡杆B7使用锁紧螺钉9分别固定到连接块6的两个孔上；
步骤二、将连接块6与压力试验机使用连接螺杆B5连接到一起；
步骤三、固定后操作压力试验机进行刚凸刚度测试。
具体实施例
以刚凸刚度测头组装为例，由于测头过渡杆与接触测头是一体的，不需要再组装，首先将螺杆与刚凸两测头连接块与测头测头过渡杆连接，将接触测头伸入条带刚度检测工装中，并使得一个接触测头先接触到需要测量的一端的刚凸，用锁紧螺钉9锁紧固定，再将另一个接触测头接触需要测量的另一端刚凸，也用锁紧螺钉9锁紧固定；固定好后将设备连接螺杆拧到螺杆与刚凸两测头连接块上，刚凸刚度测头组装完成。测量刚度时将连接杆拧到弹簧压力试验机上，配合条带刚度测试夹具使用。
Claims (10)
1.一种核燃料组件格架条带刚度检测测头，其特征在于：包括弹簧刚度检测测头和刚凸刚度检测测头；
所述的弹簧刚度检测测头，由连接螺杆A(1)、测头过渡杆A(2)和接触测头A(3)依次连接且一体成型；
所述的刚凸刚度检测测头，包括连接螺杆B(5)、连接块(6)、测头过渡杆B(7)、接触测头B(8)和锁紧螺钉(9)；其中，所述的连接块(6)为长方体结构，顶部中心设有一螺纹孔，用于连接螺杆B(5)的插入固定；底部对称设有两个孔，用于两个测头过渡杆B(7)的插入固定；侧部与底部两个孔相对应的位置分别设有一个螺纹孔，用于锁紧螺钉(9)插入将测头过渡杆B(7)进行固定；所述的测头过渡杆B(7)下方连接接触测头B(8)。
2.如权利要求1所述的一种核燃料组件格架条带刚度检测测头，其特征在于：所述的连接螺杆A(1)和连接螺杆B(5)，尺寸与压力试验机相匹配，检测时与压力试验机相连接。
3.如权利要求1所述的一种核燃料组件格架条带刚度检测测头，其特征在于：所述的测头过渡杆A(2)和测头过渡杆B(7)，用于减少测头使用时产生的应力。
4.如权利要求1所述的一种核燃料组件格架条带刚度检测测头，其特征在于：所述的接触测头A(3)，宽度与测量弹簧的宽度相匹配，检测时与弹簧接触部分能够完全压住整个弹簧。
5.如权利要求1所述的一种核燃料组件格架条带刚度检测测头，其特征在于：所述的接触测头B(8)，宽度与测量刚凸的宽度匹配，使检测时与刚凸接触部分接触接触测头B(8)能够完全压住整个刚凸。
6.如权利要求1所述的一种核燃料组件格架条带刚度检测测头，其特征在于：所述的连接块(6)，用于将刚凸的两个接触测头B(8)与连接螺杆B(5)连为一体，且能够使得两个接触测头B(8)同时测量分布在条带上下两侧的刚凸。
7.如权利要求1所述的一种核燃料组件格架条带刚度检测测头，其特征在于：所述的锁紧螺钉(9)用于调节接触测头B(8)的高度，当两个接触测头B(8)在刚凸高度有偏差时，调整至两个接触测头B(8)与刚凸均接触，模拟燃料棒接触刚凸情况。
8.如权利要求1所述的一种核燃料组件格架条带刚度检测测头，其特征在于：所述的接触测头A(3)与条带弹簧接触面的尺寸设计为燃料棒直径尺寸，以真实模拟与燃料棒接触情况。
9.如权利要求1所述的一种核燃料组件格架条带刚度检测测头，其特征在于：所述的接触测头B(8)与条带刚凸接触面的尺寸设计为燃料棒直径尺寸，更真实的模拟与燃料棒接触情况。
10.如权利要求1所述的一种核燃料组件格架条带刚度检测测头的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
(一)弹簧刚度检测测头的使用方法：
步骤一、将弹簧刚度检测测头连接螺杆A(1)拧到压力试验机上；
步骤二、固定后操作压力试验机进行弹簧刚度测试；
(二)刚凸刚度检测测头的使用方法
步骤一、测头过渡杆B(7)、接触测头B(8)属于一体的，将两个测头过渡杆B(7)使用锁紧螺钉(9)分别固定到连接块(6)的两个孔上；
步骤二、将连接块(6)与压力试验机使用连接螺杆B(5)连接到一起；
步骤三、固定后操作压力试验机进行刚凸刚度测试。
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