CN109920561B - 燃料组件及定位格架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种燃料组件及定位格架，包括并排间隔设置的若干第一条带和并排间隔设置的若干第二条带，第一条带与第二条带相互交叉，形成若干供燃料棒穿设的栅格，定位格架还包括弹性夹持机构。弹性夹持机构包括位于各栅格内的夹持部；弹性夹持机构的夹持部可在栅格的横向第一位置、第二位置转换。弹性夹持机构的夹持部在第一位置时，在栅格内形成大于燃料棒外径的通道；弹性夹持机构的夹持部在第二位置时，对穿设在栅格内的燃料棒形成夹持。夹持部横向移动对燃料棒夹持的方式，避免燃料棒装入格架过程中划伤，使得燃料棒与夹持系统的磨蚀风险降低，利于燃料棒与夹持系统之间形成稳定的面接触，提升燃料组件安全性。

Description

燃料组件及定位格架

技术领域

本发明涉及核电领域，更具体地说，涉及一种燃料组件及定位格架。

背景技术

现有燃料组件定位格架中采用弹簧和刚凸结构组成的夹持系统，用于维持燃料棒在燃料组件中稳定的位置。

现有弹簧通过凸起的一面与燃料棒接触，这种结构形式燃料棒与刚凸弹簧之间的接触为线接触甚至是点接触，当燃料棒存在振动等情况下，燃料棒与弹簧或刚凸的接触区域容易发生磨蚀。

现有产品的刚凸结构在燃料组件装入燃料组件格架的过程中与燃料棒存在剐蹭现象，会在燃料棒表面形成显著划痕，是影响燃料棒结构完整性的重要风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种利用横向移动对燃料棒夹持的燃料组件及定位格架。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种燃料组件定位格架，包括并排间隔设置的若干第一条带和并排间隔设置的若干第二条带，所述第一条带与所述第二条带相互交叉，形成若干供燃料棒穿设的栅格，所述定位格架还包括弹性夹持机构；

所述弹性夹持机构包括位于各所述栅格内的夹持部；

所述弹性夹持机构的夹持部可在所述栅格的横向第一位置、第二位置转换；

所述弹性夹持机构的夹持部在所述第一位置时，在所述栅格内形成大于所述燃料棒外径的通道；

所述弹性夹持机构的夹持部在所述第二位置时，对穿设在所述栅格内的燃料棒形成夹持。

优选地，所述弹性夹持机构包括若干第一夹持单元，各所述第一夹持单元与所述第二条带并排排列，并依次穿设各所述第一条带；

每一所述第一夹持单元在沿所述第二条带的延伸方向分布的一列所述栅格内分别形成所述夹持部，所述第一条带上设有对所述第一夹持单元的横向移动进行导向的第一导向结构。

优选地，所述第一夹持单元包括对称设置的两条第一夹持带，以从两侧对所述燃料棒夹持。

优选地，所述第一夹持单元的所述第一夹持带位于所述栅格内的部分设有所述夹持部，所述夹持部呈弧形，所述第一夹持单元的两所述第一夹持带的夹持部的开口相对。

优选地，所述第一导向结构包括在各所述第一条带上沿长度方向分布、并与各所述栅格位置一一对应的若干组第一导槽，每组所述第一导槽包括对称的两个第一导槽；

每一所述第一夹持单元的两所述第一夹持带分别穿过每组所述第一导槽的对应所述第一导槽；

所述第一导槽包括倾斜的第一导引段，对所述弹性夹持机构在沿所述栅格的轴向移动的同时进行横向移动，使得所述夹持部在所述第一位置和所述第二位置之间切换。

优选地，所述第一夹持带上沿长度方向分布有若干第一限位扣，以在所述第一限位扣与所述第一条带配合后与各所述第一条带的相抵进行限位。

优选地，所述第一导槽还包括位于所述第一导引段两端的第一装配段、第一卡紧段。

优选地，所述第一装配段、第一卡紧段沿所述栅格的轴向延伸设置，所述第一装配段的宽度大于所述第一卡紧段。

优选地，所述第一导引段和所述第一卡紧段的结合位置设有防止所述第一夹持单元滑出所述第一卡紧段的第一防脱卡扣。

优选地，所述第一装配段贯穿至与所述第一条带的边缘。

优选地，所述弹性夹持机构包括若干第二夹持单元，各所述第二夹持单元与所述第一条带并排排列，并依次穿设各所述第二条带；

每一所述第二夹持单元在沿所述第一条带的延伸方向分布的一列所述栅格内分别形成所述夹持部，所述第二条带上设有对所述第二夹持单元的轴向移动进行导向的第二导向结构。

优选地，第一导向结构、第二导向结构在所述栅格的轴向上错开设置。

优选地，所述第二夹持单元包括对称设置的两条第二夹持带，以从两侧对所述燃料棒夹持；

所述第二夹持单元的所述第二夹持带位于所述栅格内的部分设有所述夹持部，所述夹持部呈弧形，所述第二夹持单元的两所述第二夹持带的夹持部的开口相对。

优选地，所述第二导向结构包括在各所述第二条带上沿长度方向交替分布、并与各所述栅格位置一一对应的若干组第二导槽，每组所述第二导槽包括对称的两个第二导槽；

每一所述第二夹持单元的两所述第二夹持带分别穿过每组所述第二导槽的对应所述第二导槽；

所述第二导槽包括倾斜的第二导引段，对所述弹性夹持机构在沿所述栅格的轴向移动的同时进行侧向移动，使得所述夹持部在所述第一位置和所述第二位置之间切换；

所述第二夹持带上沿长度方向分布有若干第二限位扣，以在所述第二限位扣与所述第二条带配合后与各所述第二条带的相抵进行限位。

优选地，所述第二导槽还包括位于所述第二导引段两端的第二装配段、第二卡紧段；

所述第二装配段、第二卡紧段沿所述栅格的轴向延伸设置，所述第二装配段的宽度大于所述第二卡紧段。

所述第二导引段和所述第二卡紧段的结合位置设有防止所述第二夹持单元滑出所述第二卡紧段的第二防脱卡扣。

一种燃料组件，包括所述的定位格架。

实施本发明的燃料组件及定位格架，具有以下有益效果：弹性夹持机构在沿栅格的横向移动时，可以让夹持部横向移动，打开供燃料棒插入，以及将插入的燃料棒夹紧，横向移动对燃料棒夹持的方式，避免燃料棒在装入格架过程中产生划伤，在夹紧后才与燃料棒接触的方式使得燃料棒与夹持系统的磨蚀风险有效降低，利于燃料棒与夹持系统之间可以形成稳定的面接触，提升燃料组件整体安全性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例中的燃料组件弹性夹持机构的夹持部在第一位置时的结构示意图；

图2是本发明实施例中的燃料组件弹性夹持机构的夹持部在第二位置时的结构示意图；

图3是图2中的燃料组件的立体状态内部示意图；

图4是图1中的弹性夹持机构的夹持部在第一位置时与局部定位格架组装的立体示意图；

图5是图4中的第一夹持单元与第一条带的组装示意图；

图6是第一导槽的第一装配段贯穿至与所述第一条带的边缘时的结构示意图；

图7是图2中的弹性夹持机构的夹持部在第二位置时与局部定位格架组装的立体示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1至图3所示，本发明一个优选实施例中的燃料组件包括定位格架1、燃料棒2，定位格架1包括并排间隔设置的若干第一条带11和并排间隔设置的若干第二条带12，第一条带11与第二条带12相互交叉，形成若干供燃料棒2穿设的栅格。

进一步地，定位格架1还包括弹性夹持机构3，弹性夹持机构3包括位于各栅格内的夹持部33。

弹性夹持机构3的夹持部33可在栅格的横向第一位置A、第二位置B转换，弹性夹持机构3的夹持部33在第一位置A时，靠近栅格的内壁，在栅格内形成大于燃料棒2外径的通道；弹性夹持机构3的夹持部33在第二位置B时，靠近栅格的中心，对穿设在栅格内的燃料棒2形成夹持。

弹性夹持机构3的夹持部33在沿栅格的横向移动时，可以夹持部33打开供燃料棒2插入，以及将插入的燃料棒2夹紧，横向移动对燃料棒2夹持的方式，避免燃料棒2在装入格架过程中产生划伤，在夹紧后才与燃料棒2接触的方式使得燃料棒2与夹持系统的磨蚀风险有效降低，利于燃料棒2与夹持系统之间可以形成稳定的面接触，提升燃料组件整体安全性。

弹性夹持机构3包括若干第一夹持单元31和若干第二夹持单元32，各第一夹持单元31与第二条带12的并排排列，并依次穿设各第一条带11；各第二夹持单元32与第一条带11的并排排列，并依次穿设各第二条带12。

结合图4至图6所示，每一第一夹持单元31在沿第二条带12的延伸方向分布的一列栅格内分别形成夹持部33，第一条带11上设有对第一夹持单元31的横向移动进行导向的第一导向结构111。

每一第二夹持单元32在沿第一条带11的延伸方向分布的一列栅格内分别形成夹持部33，第二条带12上设有对第二夹持单元32的轴向移动进行导向的第二导向结构121。

第一导向结构111、第二导向结构121在栅格的轴向上错开设置，相互不干涉，让第一夹持单元31、第二夹持单元32在燃料棒2的不同轴向位置进行夹持定位。

第一夹持单元31包括对称设置的两条第一夹持带311，以从两侧对燃料棒2夹持。在其他实施例中，第一夹持单元31也可只包括一条第一夹持带311，依靠一条第一夹持带311将燃料棒2抵靠到栅格的侧壁或其他支撑结构上夹紧。

优选地，第一夹持单元31的第一夹持带311位于栅格内的部分设有夹持部33，夹持部33呈弧形，第一夹持单元31的两第一夹持带311的夹持部33的开口相对。

第一夹持单元31的两弧形夹持部33可以从燃料棒2的两侧包裹，与燃料棒2为面接触，提升夹持的稳定性。夹持部33也可呈V形、U形或平板状，对燃料棒2夹持后，可以与燃料棒2之间形成线接触、点接触。

第一导向结构111包括在各第一条带11上沿长度方向分布、并与各栅格位置一一对应的若干组第一导槽1111，每组第一导槽1111包括对称的两个第一导槽1111。

每一第一夹持单元31的两第一夹持带311分别穿过每组第一导槽1111的对应第一导槽1111，让其中一第一导槽1111对一第一夹持带311的移动进行导向，利于对第一夹持带311的移动分别控制。

在一些实施例中，第一导槽1111包括倾斜的第一导引段1112，对弹性夹持机构3在沿栅格的轴向移动的同时进行横向移动，使得夹持部33在第一位置A和第二位置B之间切换。第一导引段1112倾斜，让第一夹持带311在沿栅格的轴向移动时产生横向偏移，对燃料棒2的侧面夹持。第一导引段1112也可呈弧形槽或沿栅格的横向设置的直槽，能让第一夹持带311产生横向移动即可。

为了防止第一夹持带311在穿设第一导槽1111后在长度方向窜动，第一夹持带311上沿长度方向分布有若干第一限位扣3111，以在所述第一限位扣3111与所述第一条带11配合后与各所述第一条带11的相抵进行限位，可以限制所述第一夹持带311在每个栅格的长度。

第一导槽1111还包括位于第一导引段1112两端的第一装配段1113、第一卡紧段1114，第一夹持带311预先穿过第一装配段1113，第一夹持带311位于第一位置A，靠近栅格的内壁，让燃料棒2插入，然后再将第一夹持带311沿第一导引段1112滑入到第一卡紧段1114，第一夹持带311位于第二位置B，让第一夹持带311对燃料棒2卡紧固定。

优选地，第一装配段1113、第一卡紧段1114沿栅格的轴向延伸设置，保证第一夹持带311的侧面与燃料棒2相抵，实现面接触。第一装配段1113的宽度大于第一卡紧段1114，利于第一夹持带311初始时装入到第一导槽1111内，同时，第一卡紧段1114的宽度较小，利于固定定位第一夹持带311，保证对燃料棒2的稳定夹持。

为了让第一夹持带311卡入第一卡紧段1114后不会沿第一导槽1111向第一导引段1112内滑动，第一导引段1112和第一卡紧段1114的结合位置设有防止第一夹持单元31滑出第一卡紧段1114的第一防脱卡扣1115，通常，第一防脱卡扣1115向第一导槽1111内凸起对第一夹持带311卡合定位。

在一些实施例中，第一装配段1113贯穿至与第一条带11的边缘，可以让第一夹持带311直接从第一装配段1113的开口位置卡入，利于减小第一导槽1111的长度，提升格架的强度。优选地，受到定位格架1上搅混翼的干涉影响，第一装配段1113贯穿至与第一条带11的边缘的结构只能用于从定位格架1下部安装第一夹持带311时的装配。

结合图7所示，在一些实施例中，第二夹持单元32包括对称设置的两条第二夹持带321，以从两侧对燃料棒2夹持。在其他实施例中，第二夹持单元32也可只包括一条第二夹持带321，依靠一条第二夹持带321将燃料棒2抵靠到栅格的侧壁或其他支撑结构上夹紧。

第二夹持单元32的第二夹持带321位于栅格内的部分设有夹持部33，夹持部33呈弧形，第二夹持单元32的两第二夹持带321的夹持部33的开口相对。

第二夹持单元32的两弧形夹持部33可以从燃料棒2的两侧包裹，与燃料棒2为面接触，提升夹持的稳定性。同第一夹持单元31的夹持部33，第二夹持单元32的夹持部33也可呈V形、U形或平板状，对燃料棒2夹持后，可以与燃料棒2之间形成线接触、点接触。

第二导向结构121包括在各第二条带12上沿长度方向交替分布、并与各栅格位置一一对应的若干组第二导槽1211，每组第二导槽1211包括对称的两个第二导槽1211。

每一第二夹持单元32的两第二夹持带321分别穿过每组第二导槽1211的对应第二导槽1211，让其中一第二导槽1211对一第二夹持带321的移动进行导向，利于对第二夹持带321的移动分别控制。

在一些实施例中，第二导槽1211包括倾斜的第二导引段1212，对弹性夹持机构3在沿栅格的轴向移动的同时进行横向移动，使得夹持部33在第一位置A和第二位置B之间切换。第二导引段1212倾斜，让第二夹持带321在沿栅格的轴向移动时产生横向偏移，对燃料棒2的侧面夹持。第二导引段1212也可呈弧形槽或沿栅格的横向设置的直槽，能让第二夹持带321产生横向移动即可。

为了防止第二夹持带321在穿设第二导槽1211后在长度方向窜动，第二夹持带321上沿长度方向分布有若干第二限位扣3211，以在所述第二限位扣3211与所述第二条带12配合后与各所述第二条带12的相抵进行限位，可以限制所述第二夹持带321在每个栅格的长度。

第二导槽1211还包括位于第二导引段1212两端的第二装配段1213、第二卡紧段1214，第二夹持带321预先穿过第二装配段1213，第二夹持带321位于第一位置A，靠近栅格的内壁，让燃料棒2插入，然后再将第二夹持带321沿第二导引段1212滑入到第二卡紧段1214，第二夹持带321位于第二位置B，让第二夹持带321对燃料棒2卡紧固定。

第二装配段1213、第二卡紧段1214沿栅格的轴向延伸设置，保证第二夹持带321的侧面与燃料棒2相抵，实现面接触。第二装配段1213的宽度大于第二卡紧段1214，利于第二夹持带321初始时装入到第二导槽1211内，同时，第二卡紧段1214的宽度较小，利于固定定位第二夹持带321，保证对燃料棒2的稳定夹持。

为了让第二夹持带321卡入第二卡紧段1214后不会沿第二导槽1211向第二导引段1212内滑动，第二导引段1212和第二卡紧段1214的结合位置设有防止第二夹持单元32滑出第二卡紧段1214的第二防脱卡扣1215，通常，第二防脱卡扣1215向第二导槽1211内凸起对第二夹持带321卡合定位。

本实施例中，第一导槽1111、第二导槽1211的导向方向沿栅格的轴向方向，且导向方向相反，即弹性夹持机构3转换到夹紧燃料棒2的第二位置B时，第一夹持单元31向上移动，第二夹持单元32向下移动，弹性夹持机构3转换到松开燃料棒2的第一位置A时，第一夹持单元31向下移动，第二夹持单元32向上移动，防止燃料棒2受力产生轴向移动。

第一导槽1111、第二导槽1211的导向方向也可相同，当需要从定位格架1的下部安装第二夹持带321进第二装配段1213时，参考图6，第二装配段1213也贯穿至第二条带12的下边缘。

在其他实施例中，弹性夹持机构3也可只包括若干第一夹持单元31，或弹性夹持机构3只包括若干第二夹持单元32。

可以理解地，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (15)

1.一种燃料组件定位格架，包括并排间隔设置的若干第一条带（11）和并排间隔设置的若干第二条带（12），所述第一条带（11）与所述第二条带（12）相互交叉，形成若干供燃料棒（2）穿设的栅格，其特征在于，所述定位格架（1）还包括弹性夹持机构（3）；

所述弹性夹持机构（3）包括位于各所述栅格内的夹持部（33）；

所述弹性夹持机构（3）的夹持部（33）可在所述栅格的横向第一位置（A）、第二位置（B）转换；

所述弹性夹持机构（3）的夹持部（33）在所述第一位置（A）时，在所述栅格内形成大于所述燃料棒（2）外径的通道；

所述弹性夹持机构（3）的夹持部（33）在所述第二位置（B）时，对穿设在所述栅格内的燃料棒（2）形成夹持；

所述弹性夹持机构（3）包括若干第一夹持单元（31），各所述第一夹持单元（31）与所述第二条带（12）并排排列，并依次穿设各所述第一条带（11）；所述第一条带（11）上设有对所述第一夹持单元（31）的横向移动进行导向的第一导向结构（111）；

所述第一导向结构（111）包括在各所述第一条带（11）上沿长度方向分布、并与各所述栅格位置一一对应的若干组第一导槽（1111），每组所述第一导槽（1111）包括对称的两个第一导槽（1111）；

每一所述第一夹持单元（31）的两所述第一夹持带（311）分别穿过每组所述第一导槽（1111）的对应所述第一导槽（1111）；

所述第一导槽（1111）包括倾斜的第一导引段（1112），对所述弹性夹持机构（3）在沿所述栅格的轴向移动的同时进行横向移动，使得所述夹持部（33）在所述第一位置（A）和所述第二位置（B）之间切换。

2.根据权利要求1所述的定位格架，其特征在于，每一所述第一夹持单元（31）在沿所述第二条带（12）的延伸方向分布的一列所述栅格内分别形成所述夹持部（33）。

3.根据权利要求2所述的定位格架，其特征在于，所述第一夹持单元（31）包括对称设置的两条第一夹持带（311），以从两侧对所述燃料棒（2）夹持。

4.根据权利要求3所述的定位格架，其特征在于，所述第一夹持单元（31）的所述第一夹持带（311）位于所述栅格内的部分设有所述夹持部（33），所述夹持部（33）呈弧形，所述第一夹持单元（31）的两所述第一夹持带（311）的夹持部（33）的开口相对。

5.根据权利要求4所述的定位格架，其特征在于，所述第一夹持带（311）上沿长度方向分布有若干第一限位扣（3111），以在所述第一限位扣（3111）与所述第一条带（11）配合后与各所述第一条带（11）的相抵进行限位。

6.根据权利要求4所述的定位格架，其特征在于，所述第一导槽（1111）还包括位于所述第一导引段（1112）两端的第一装配段（1113）、第一卡紧段（1114）。

7.根据权利要求6所述的定位格架，其特征在于，所述第一装配段（1113）、第一卡紧段（1114）沿所述栅格的轴向延伸设置，所述第一装配段（1113）的宽度大于所述第一卡紧段（1114）。

8.根据权利要求6所述的定位格架，其特征在于，所述第一导引段（1112）和所述第一卡紧段（1114）的结合位置设有防止所述第一夹持单元（31）滑出所述第一卡紧段（1114）的第一防脱卡扣（1115）。

9.根据权利要求6所述的定位格架，其特征在于，所述第一装配段（1113）贯穿至与所述第一条带（11）的边缘。

10.根据权利要求2至9任一项所述的定位格架，其特征在于，所述弹性夹持机构（3）包括若干第二夹持单元（32），各所述第二夹持单元（32）与所述第一条带（11）并排排列，并依次穿设各所述第二条带（12）；

每一所述第二夹持单元（32）在沿所述第一条带（11）的延伸方向分布的一列所述栅格内分别形成所述夹持部（33），所述第二条带（12）上设有对所述第二夹持单元（32）的轴向移动进行导向的第二导向结构（121）。

11.根据权利要求10所述的定位格架，其特征在于，第一导向结构（111）、第二导向结构（121）在所述栅格的轴向上错开设置。

12.根据权利要求10所述的定位格架，其特征在于，所述第二夹持单元（32）包括对称设置的两条第二夹持带（321），以从两侧对所述燃料棒（2）夹持；

所述第二夹持单元（32）的所述第二夹持带（321）位于所述栅格内的部分设有所述夹持部（33），所述夹持部（33）呈弧形，所述第二夹持单元（32）的两所述第二夹持带（321）的夹持部（33）的开口相对。

13.根据权利要求12所述的定位格架，其特征在于，所述第二导向结构（121）包括在各所述第二条带（12）上沿长度方向交替分布、并与各所述栅格位置一一对应的若干组第二导槽（1211），每组所述第二导槽（1211）包括对称的两个第二导槽（1211）；

每一所述第二夹持单元（32）的两所述第二夹持带（321）分别穿过每组所述第二导槽（1211）的对应所述第二导槽（1211）；

所述第二导槽（1211）包括倾斜的第二导引段（1212），对所述弹性夹持机构（3）在沿所述栅格的轴向移动的同时进行侧向移动，使得所述夹持部（33）在所述第一位置（A）和所述第二位置（B）之间切换；

所述第二夹持带（321）上沿长度方向分布有若干第二限位扣（3211），以在所述第二限位扣（3211）与所述第二条带（12）配合后与各所述第二条带（12）的相抵进行限位。

14.根据权利要求13所述的定位格架，其特征在于，所述第二导槽（1211）还包括位于所述第二导引段（1212）两端的第二装配段（1213）、第二卡紧段（1214）；

所述第二装配段（1213）、第二卡紧段（1214）沿所述栅格的轴向延伸设置，所述第二装配段（1213）的宽度大于所述第二卡紧段（1214）；

所述第二导引段（1212）和所述第二卡紧段（1214）的结合位置设有防止所述第二夹持单元（32）滑出所述第二卡紧段（1214）的第二防脱卡扣（1215）。

15.一种燃料组件，其特征在于，包括权利要求1至14任一项所述的定位格架（1）。

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