CN110767337A - 法兰连接结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种法兰连接结构，所述法兰连接结构用于连接反应堆中的吊篮与底座，所述法兰连接结构包括固定在所述吊篮上的上法兰以及固定在所述底座上的下法兰，所述法兰连接结构还包括：设置在所述上法兰与所述下法兰之间的纵向限位件，所述纵向限位件对所述上法兰以及所述下法兰进行纵向限位；设置在所述上法兰与所述下法兰之间的横向限位件，所述横向限位件对所述上法兰以及所述下法兰进行横向限位。通过使用上述法兰连接结构，底座不仅对吊篮进行有效支撑，而且能够承受温度变化产生的热应力，保证底座不会发生纵向位移和横向位移，提高了底座对吊篮支撑的可靠性。

Description

法兰连接结构
技术领域
本发明涉及反应堆堆内设备，特别涉及一种法兰连接结构。
背景技术：
在深水池式低温供热堆中，堆芯、控制棒驱动机构、堆内构件以及底座等部件共同构成了池内构件。其中底座是对堆内构件起到支撑作用的部件，底座通常与堆内构件中的下吊篮连接，从而实现底座对堆内构件的支撑作用。
在深水池式低温供热堆中，底座需要承受堆内构件及其它相关部件的重力，且在换料时，需要对堆内构件上吊篮进行拆除，堆内构件需承受拆除操作中的纵向拉应力，同时，考虑到地震工况等事故工况，底座需要严格保证堆内构件不发生纵向的相对位移。
除此之外，在供热堆工作时，供热堆内温度会发生变化，温度发生变化会使得底座受到横向热应力。热应力是一种剪应力，热应力的方向与底座表面垂直，热应力可能会使底座发生横向相对位移从而降低底座对堆内构件的支撑的可靠性。
因此现有技术需要一种能够安全可靠地支撑堆内构件并防止堆内构件发生纵向和横向相对位移的底座与吊篮的连接结构。
发明内容
本发明的实施例的目的是提供一种法兰连接结构，所述法兰连接结构用于连接反应堆中的吊篮与底座，所述法兰连接结构包括固定在所述吊篮上的上法兰以及固定在所述底座上的下法兰，所述法兰连接结构还包括：设置在所述上法兰与所述下法兰之间的纵向限位件，所述纵向限位件对所述上法兰以及所述下法兰进行纵向限位；设置在所述上法兰与所述下法兰之间的横向限位件，所述横向限位件对所述上法兰以及所述下法兰进行横向限位。
根据本发明的实施例，所述法兰连接结构沿所述上法兰和所述下法兰的周向均匀设置有若干个纵向限位件。
根据本发明的实施例，所述法兰连接结构沿所述上法兰和所述下法兰的周向均匀设置有若干个横向限位件。
根据本发明的实施例，所述纵向限位件与所述横向限位件沿所述上法兰和所述下法兰的周向间隔分布。
根据本发明的实施例，所述纵向限位件包括：开设在所述上法兰上的第一螺栓孔；开设在所述下法兰上的第二螺栓孔以及穿过所述第一螺栓孔以及所述第二螺栓孔对所述上法兰和所述下法兰进行纵向限位的连接螺栓。
根据本发明的实施例，所述横向限位件包括：限位槽以及嵌入在所述限位槽内的连接键，所述连接键对所述上法兰以及所述下法兰进行横向固定。
根据本发明的实施例，所述限位槽包括：开设在所述上法兰中的上槽以及开设在所述下法兰中的下槽。
根据本发明的实施例，所述底座上还固定设置有加强筋。
根据本发明的实施例，所述底座上具有开设在所述加强筋之间的流通孔。
通过采用以上技术方案，本发明主要有以下技术效果：
1.本发明所述的法兰连接结构采用纵向限位件与横向限位件共用的连接方式，连接结构简单可靠，既能够实现底座对吊篮的可靠支撑，也能有效应对因温度变化产生的热应力，由于堆内构件整体高度很高，当发生摇摆时横向限位件还能够承受摇摆时所产生的横向剪切力；
2.本发明所述的法兰连接结构中的纵向限位件能够防止吊篮发生与底座的纵向相对位移，提高了底座与吊篮连接的可靠性；
3.本发明所述的法兰连接结构中横向限位件沿上法兰与下法兰周向均匀分布能够将温度变化产生的横向热应力进行均匀分摊，由此防止热应力分布不均导致的变形，从而保证底座安全可靠地支撑吊篮。
附图说明
图1为根据本发明的法兰连接结构的沿纵向限位件剖切的剖视图；
图2为图1中沿A-A方向的剖视图；
图3为根据本发明的未安装连接螺栓时的法兰连接结构的剖视图；
图4为图3中B部分的放大图；
图5为根据本发明的法兰连接结构的沿横向限位件剖切的剖视图；
图6为根据本发明的未安装连接键时的法兰连接结构的剖视图；
图7为图6中C部分的放大图。
图中：1、吊篮；11、上法兰；2、底座；21、下法兰；22、加强筋；23、流通孔；3、纵向限位件；31、第一螺栓孔；32、第二螺栓孔；33、连接螺栓；4、横向限位件；41、限位槽；411、上槽；412、下槽；42、连接键。
具体实施方式
下面结合说明书附图来说明本发明的具体实施方式。
参照图1及图2，本发明提供了一种法兰连接结构，该法兰连接结构用于连接反应堆中的吊篮1与底座2，法兰连接结构包括固定在吊篮1上的上法兰11以及固定在底座2上的下法兰21，根据本发明的法兰连接结构还包括设置在上法兰11与下法兰21之间的纵向限位件3和设置在上法兰11与下法兰21之间的横向限位件4，纵向限位件3对上法兰11以及下法兰21进行纵向限位，横向限位件4对上法兰11以及下法兰21进行横向限位。一般情况下，上法兰11与吊篮1一体地成型，下法兰21与底座2一体地成型，当然，上法兰11与吊篮1可以独立地成型，随后将两者焊接在一起，下法兰21和底座2也可以如此设置。
在此对纵向限位件3以及横向限位件4的结构不作限定，纵向限位件3与横向限位件4可以为螺钉连接件或是其他结构的连接件。优选地，参照图3及图4，本实施例中的纵向限位件3包括开设在上法兰11上的第一螺栓孔31、开设在下法兰21上的第二螺栓孔32以及穿过第一螺栓孔31和第二螺栓孔32以便对上法兰11和下法兰21进行纵向限位的连接螺栓33(见图1)。连接螺栓33穿过上法兰11与下法兰21，将上法兰11与下法兰21固定连接在一起，保证底座2能够良好地承受吊篮1的重力，同时保证在反应堆换料时底座与吊篮之间不会因纵向拉应力而发生纵向相对位移。通过纵向限位件3能够有效地限制吊篮1与底座2之间的纵向相对位移，使得两者能够在纵向方向上可靠地相对定位。
参照图5及图6，为了能够很好地应对温度变化产生的热应力，本实施例中的横向限位件4包括限位槽41以及嵌入在限位槽41内的连接键42，连接键42对上法兰11以及下法兰21进行横向固定，限位槽41包括开设在所述上法兰11中的上槽411(见图7)以及开设在所述下法兰21中的下槽412(见图7)。连接键42与上槽411以及下槽412相互配合，能够承受足够大的剪应力，当吊篮1安装在底座2上时，连接键42嵌入由上槽411和下槽412组成的限位槽41中，连接键42对吊篮1以及底座2都有横向限位作用，即连接键42限制了吊篮1与底座2之间的横向相对位移。在供热堆中的温度发生变化产生热应力时，横向限位件4能够承受热应力，防止底座2与吊篮1发生横向相对位移，从而保证底座2与吊篮1连接的可靠性。另外，由于堆内构件整体高度很高，当发生摇摆时横向限位件4还能够承受摇摆时所产生的横向剪切力。
参照图1及图2，为了能够让底座2均匀承受吊篮1的重力以及温度变化产生的热应力，不会因底座2中某一点受力过大而导致底座2变形，本发明沿上法兰11以及下法兰21的周向均匀地设置若干纵向限位件3以及若干横向限位件4。法兰连接结构沿上法兰11和下法兰21的周向均匀设置有若干个纵向限位件3以及若干个横向限位件4，纵向限位件3与横向限位件4沿上法兰11和下法兰21的周向间隔分布。换一种说法，从吊篮1或底座2的中心沿着其径向方向观察，纵向限位件3与横向限位件4是间隔分布的，比如在吊篮1或底座2的整个圆周上，沿半径方向的0度角的位置处为第一纵向限位件，15度角的位置处则为第一横向限位件，30度角的位置处为第二纵向限位件，45度角的位置处为第二横向限位件，依次类推(如图2所示)。当然，在此仅是以两者间隔15度为例进行说明，两者的间隔角度可以根据实际需求进行合理设置和安排。沿上法兰11以及下法兰21的周向均匀地设置纵向限位件3能够让底座2均匀承受吊篮1的重力，保证底座2不会因一点受力过大导致底座2变形，从而延长底座2的使用寿命。沿上法兰11以及下法兰21的周向均匀地设置横向限位件4能够让底座2均匀地承受因温度变化产生的热应力，保证底座2不会因一点受力过大导致底座2变形，在温度升高时，底座2向周围均匀膨胀，若干个均布的横向限位件4共同对底座2进行横向限位，底座2不会因某一点受力过大而变形，从而延长底座2的使用寿命。同时，通过设置纵向限位件3的预紧力，能够保证吊篮1与底座2之间的密封效果(允许具有微量漏流)。
参照图1，为加固底座2支撑吊篮1的可靠性，在底座2上还固定设置有加强筋22，在此对加强筋22的形状以及安装方式不作限定，例如，加强筋22可以为三角形钢板，通过焊接的方式固定在底座2上。当然，加强筋22也可以与底座2一体地成型。
通过采用本发明所述的法兰连接结构，纵向限位件3与横向限位件4的连接充分满足力学要求，连接结构简单可靠，底座2能够通过纵向限位件3与横向限位件4的配合工作有效地支撑吊篮1，同时也能够应对供热堆中因温度变化而产生的热应力，安全可靠地对吊篮1进行支撑。
参照图1，深水池式低温供热堆中，池底存在有液态水，为防止水的压力使底座2发生变形，在底座2上具有开设在所述加强筋22之间的流通孔23，水从流通孔23中流过，水对底座2两侧的压力相同，防止底座2仅一侧受到水压而导致底座2变形，从而提高了底座2支撑吊篮1的可靠性。
操作人员在安装吊篮1时，将连接键42安装进入下槽412中，将吊篮1的上槽411对准连接键42的位置让连接键42嵌入上槽411中，完成吊篮1的横向限位，最后安装连接螺栓33，连接螺栓33对吊篮1进行纵向限位。
本发明所述的法兰连接结构通过纵向限位件3与横向限位件4相互配合工作，既能够保证底座2对吊篮1的纵向支撑，防止吊篮与底座发生纵向相对位移，也能够保证在温度变化时底座2能够有效应对热应力，不会发生变形，增加了底座2对吊篮1支撑的可靠性。纵向限位件3与横向限位件4沿上法兰11以及下法兰21的周向均匀间隔设置能够将吊篮1的重力有效分摊给所有纵向限位件3，将因温度变化产生的热应力有效分摊给所有的横向限位件4，既保证了底座2的可靠支撑，也增加了底座2的使用寿命，进一步提高了底座2对吊篮1支撑的可靠性。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (9)

1.一种法兰连接结构，所述法兰连接结构用于连接反应堆中的吊篮与底座，所述法兰连接结构包括固定在所述吊篮上的上法兰以及固定在所述底座上的下法兰，其特征在于，所述法兰连接结构还包括：
纵向限位件，所述纵向限位件设置在所述上法兰与所述下法兰之间，所述纵向限位件对所述上法兰以及所述下法兰进行纵向限位；
横向限位件，所述横向限位件设置在所述上法兰与所述下法兰之间，所述横向限位件对所述上法兰以及所述下法兰进行横向限位。
2.根据权利要求1所述的法兰连接结构，其特征在于：
所述法兰连接结构设置有若干个纵向限位件，所述若干个纵向限位件沿所述上法兰和所述下法兰的周向均匀分布。
3.根据权利要求2所述的法兰连接结构，其特征在于：
所述法兰连接结构设置有若干个横向限位件，所述若于个横向限位件沿所述上法兰和所述下法兰的周向均匀分布。
4.根据权利要求3所述的法兰连接结构，其特征在于：
所述纵向限位件与所述横向限位件沿所述上法兰和所述下法兰的周向间隔分布。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的法兰连接结构，其特征在于：
所述纵向限位件包括：
第一螺栓孔，所述第一螺栓孔开设在所述上法兰上；
第二螺栓孔，所述第二螺栓孔开设在所述下法兰上；以及
连接螺栓，所述连接螺栓穿过所述第一螺栓孔以及所述第二螺栓孔对所述上法兰和所述下法兰进行纵向限位。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的法兰连接结构，其特征在于：
所述横向限位件包括：
限位槽以及嵌入在所述限位槽内的连接键，所述连接键对所述上法兰以及所述下法兰进行横向固定。
7.根据权利要求6所述的法兰连接结构，其特征在于：
所述限位槽包括：
上槽，所述上槽开设在所述上法兰中；以及
下槽，所述下槽开设在所述下法兰中。
8.根据权利要求1所述的法兰连接结构，其特征在于：
所述底座上还固定设置有加强筋。
9.根据权利要求8所述的法兰连接结构，其特征在于：
所述底座上具有流通孔，所述流通孔开设在所述加强筋之间。
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