CN113851239B - 控制棒组件外套筒的换料工具 - Google Patents

Abstract

一种控制棒组件外套筒的换料工具，包括：操作头；与所述操作头固定连接的套管组件；以及锁定结构；用于当所述换料工具的套管组件位于控制棒组件外套筒内时，与所述外套筒锁定或解锁；其中所述套管组件包括上部套管和与所述上部套管活动连接的下部套管，所述下部套管被设置成能够相对于所述上部套管偏离轴向摆动。本发明实施例的换料工具能够与反应堆内出现弯曲变形的乏外套筒进行锁定，从而对其进行更换。

Description

控制棒组件外套筒的换料工具

技术领域

本发明涉及反应堆技术领域，尤其涉及一种控制棒组件外套筒的换料工具。

背景技术

中国实验快堆为国内第一座钠冷快堆，控制棒组件外形与燃料组件相同，其结构为一体式结构，控制棒组件的换料工艺流程与燃料组件相同。

示范快堆内由于燃料组件高度较高，控制棒组件内吸收体行程较长，若控制棒组件仍采取整体式结构，由于其上段结构包括较长的行程，导致控制棒组件的整体高度较高，进一步导致堆容器整体高度较高。

为了有效降低堆容器高度，提高材料的利用率，同时降低核废物量，应用于示范快堆的控制棒组件采用分体式结构。控制棒组件由移动体与外套筒两部分组成，移动体内部装有吸收体棒束，外套筒上部为六角形套管下部为圆柱形管脚，移动体可完全从外套筒内抽出，二者相互独立不存在连接关系。

在反应堆运行时，外套筒通过下部管脚固定插在堆芯小栅板联箱，移动体位于外套筒内部，控制棒驱动机构抓取移动体头部带动移动体在外套筒内上下移动，通过移动体上下移动改变吸收体棒束插入反应堆堆芯内的深度，从而调节堆芯功率。

对于分体式控制棒组件，只能单独地更换移动体或外套筒。因此需要针对移动体和外套筒分别设置换料工具。

发明内容

按照本申请的第一方面，本申请提供了一种控制棒组件外套筒的换料工具，包括：

操作头；

与所述操作头固定连接的套管组件；以及

锁定结构，用于当所述换料工具的套管组件位于控制棒组件外套筒内时，与所述外套筒锁定或解锁；其中

所述套管组件包括上部套管和与所述上部套管活动连接的下部套管，所述下部套管被设置成能够相对于所述上部套管偏离轴向摆动。

按照本申请的第二方面，本申请提供了包括：

操作头；

与所述操作头固定连接的套管组件，以及

锁定结构，用于当所述换料工具的套管组件位于控制棒组件外套筒内时，与所述外套筒锁定或解锁；其中

所述锁定结构包括：

限位配合部，用于与所述外套筒的限位部配合，以使所述换料工具在所述外套筒内部与所述外套筒锁定；

预紧力提供部，用于向所述限位配合部提供预紧力，以使所述限位配合部与所述限位部紧配合。

本发明实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本申请实施例的控制棒组件外套筒的换料工具的正视图；

图2是沿图1所示A-A方向的剖视图；

图3是抓手套、小栅板联箱、锁定的换料工具和外套筒之间的配合图；

图4是沿图3所示B-B方向的剖视图；

图5是图4中C区域的局部放大图；

图6是图2所示套管组件的局部放大图；

图7是图6所示套管组件中的上部套管相对下部套管下移的示意图；

图8是图6所示套管组件中的下部套管相对上部套管轴向偏离的示意图；

图9是图6所示连接管的结构示意图；

图10是图1所示连接头的局部放大图；

图11是图2所示连接头的放大图；

图12是沿图4所示D-D方向的剖视图；

图13是图4所示连接头的放大图。

附图标记说明：

100、换料工具；

110、操作头；111、头部；112、连接部；113、肩部；1131、限位凸起；

120、锁定结构；121、固定端塞；1212、紧固件；122、滑动套筒；123、固定杆；1231、凸台；1232、底端杆段；124、弹性件；

130、套管组件；131、上部套管；1311、凸起部；1312、凸台部；1313、上部管段部；13131、通孔；132、连接管；1321、周缘部；13211、限位槽；1322、管段部；133、下部套管；1331、紧固件；1332、通孔；

200、外套筒；21、凸台；22、开槽；23斜面；24、弹性件；25、管脚；26、锁紧套筒；261、限位部；262、凹槽；

300、小栅板联箱；

400、抓手套。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

在本文中，将用于更换控制棒组件外套筒的专用工具称为换料工具(或者称之为专用抓具)。换料工具在换料机的操作下能够实现与外套筒的锁紧与解锁，并能够随控制棒外套筒参与整个换料流程。

参见图1至图2，控制棒组件外套筒的换料工具100可包括：操作头110、与操作头110固定连接的套管组件130以及锁定结构120。

操作头110的形状可以与燃料棒的操作头类似，以便于适配整个换料系统，例如，新组件装载机、转运机、换料机的抓手套、水池操作机等均可抓取换料工具100的操作头110。

操作头110可包括头部111、肩部113、以及连接头部111和肩部113的连接部112。操作头110的头部111和肩部113均依次包括直径渐扩的圆台部、直径均匀的圆柱部、以及直径渐缩的倒圆台部。连接部112为直径均匀的圆柱部。

操作头110沿周向设有至少一个限位配合部，用于与反应堆内换料系统的抓手套上的至少一个限位部配合，以使抓手套与操作头110周向相对静止。

在一些实施例中，限位配合部为自操作头110的径向向外延伸形成的限位凸起1131。限位凸起1131可形成在肩部113。限位凸起1131与换料机抓手套竖直槽相配合，避免了换料机抓手套带动换料工具100转动时发生打滑现象，提高了换料工具100旋转过程的可靠性。限位凸起1131的数量可以为多个，例如3个。

当利用抓手套抓持操作头110时，抓手套作用于操作头110的肩部113，抓手套上设有下方开口的竖直槽，操作头110的限位凸起1131位于该竖直槽内，从而可由抓手套带动换料工具100转动。

在进一步的实施例中，限位凸起1131的上端面为自操作头110向下倾斜延伸的斜面，从而能够对换料机抓手套400起导向作用。当抓手套偏心抓取换料工具100时，抓手套压在操作头110的肩部113后，抓手套可沿肩部113和限位凸起1131的斜面下滑，避免抓手套下端与限位凸起1131发生干涉导致抓手套无法移动至下限位。

锁定结构120用于当换料工具100的套管组件130位于控制棒组件外套筒200内时，与外套筒200锁定或解锁。

图3是抓手套、小栅板联箱、锁定的换料工具和外套筒之间的配合图；图4是沿图3所示B-B方向的剖视图；图5是图4中C区域的局部放大图。参见图3至图5，外套筒200通过其管脚25插入小栅板联箱300的插筒内。换料工具100的套管组件130和锁定结构120位于外套筒200内部。

当换料工具100位于外套筒200内时，外套筒200能够在换料工具100的作用下，与换料工具100一起由抓手套400带动绕轴线转动，从而实现换料工具100与外套筒200的锁定或解锁以及外套筒200与小栅板联箱300的解锁或锁定。即，当外套筒200与换料工具100锁定时，外套筒200与小栅板联箱解锁；外套筒200与换料工具100解锁时，外套筒200与小栅板联箱300锁定。

容易理解，当换料工具100在外套筒200内部与外套筒200锁定时，换料工具100与外套筒200整体外形尺寸与燃料组件相似(参见图4)，并能适配与整个换料系统内各个设备的接口。换料工具100与外套筒200锁紧后，通过现有换料工艺路线可将二者运至反应堆堆芯内，在堆芯内通过换料机的操作，将新外套筒200留在反应堆堆芯，将被换出的乏外套筒200与换料工具100锁紧，通过现有换料工艺路线再运出反应堆堆芯，完成堆芯内外套筒的更换操作。

本申请的发明人发现，由于反应堆内环境复杂，对于反应堆堆芯内的外套筒200而言，可能会出现弯曲变形的情况。相关技术中的外套筒200换料工具均采用刚性直筒的套管形式，在反应堆更换外套筒200时，对于出现弯曲变形的乏外套筒200，换料工具在抓手套400的作用下下插到乏外套筒200弯曲部位时，会发生卡滞，难以继续下插到位，这就导致换料工具难以与该乏外套筒200进行锁定，从而难以对该乏外套筒200进行更换，对反应堆造成不良影响。

因此，在本申请实施例中，特别地将换料工具100设计成使其套管组件130包括上部套管131和与上部套管131活动连接的下部套管133，其中下部套管133被设置成能够相对于上部套管131偏离轴向摆动(参见图7)。

在这样的实施例中，下部套管133能够相对于上部套管131偏离轴向摆动，即上部套管131、下部套管133构成铰链式连接结构。

如此，在反应堆更换外套筒200时，对于出现弯曲变形的乏外套筒，换料工具100在抓手套的作用下下插到乏外套筒200弯曲部位时，抓手套400带动换料工具100继续下压时，换料工具100的下部套管133偏离轴向，从而能够顺利进入乏外套筒200内部，并下插到位，与乏外套筒200进行锁定。

容易理解，在一些实施例中，由于换料工具100需要在抓手套400作用下转动，以实现与外套筒200的锁定和解锁，因此，下部套管133和上部套管131需要在周向相对静止，不发生相互转动，从而在抓手套400带动换料工具100转动时，下部套管133也共同转动。

参见图6至图8，在一些实施例中，套管组件130还包括：连接管132，连接在上部套管131和下部套管133之间。连接管132的下部在下部套管133内与下部套管133固定连接，连接管132的上部在上部套管131内与上部套管131活动连接，连接管132被设置成能够相对于上部套管131偏离轴向摆动。

参见图9，在一些实施例中，连接管132包括管段部1322和自管段部1322的周壁向外延伸的周缘部1321。上部套管131包括上部管段部1313和自上部管段部1313的周壁向内延伸的凸台部1312，周缘部1321的下表面与上部套管131的凸台部1312抵接，以将连接管132悬挂于上部套管131的凸台部1312。套管组件130还包括：周向限位部，用于限制连接管132与上部套管131之间沿周向相对转动。

凸台部1312的内径小于周缘部1321的外径，且大于管段部1322的外径。当换料工具100由抓手套抓取后，连接管132与上部套管131同轴，此时，凸台部1312与连接管132之间存在间隙，以满足连接管132相对于上部套管131偏离轴向摆动的要求。

周缘部1321形成在管段部1322的上端；凸台部1312形成在上部套管131的下端。

凸台部1312的高度小于周缘部1321与下部套管133上端之间的间距。当换料工具100由抓手套抓取后，连接管132与上部套管131同轴，此时，凸台部1312与下部套管133之间存在间隙，以进一步满足连接管132相对于上部套管131偏离轴向摆动的要求。

容易理解，当抓手套400脱离换料工具100时，上部套管131可在重力作用下下移至与下部套管133抵接，如图8所示。

继续参见图6至图9，周向限位部包括：限位槽13211和凸起部1311。限位槽13211设置于周缘部1321；凸起部1311设置于上部管段部1313；其中凸起部1311能够在限位槽13211内上下摆动，以进一步满足连接管132相对于上部套管131偏离轴向摆动的要求，同时满足在周向上将上部管段部1313和连接管132进行限位，防止两者发生相对转动。

在另一些实施例中，限位槽13211可设置于上部管段部1313，相应地，凸起部1311可设置于周缘部1321。

凸起部1311与限位槽13211的槽底壁(即限位槽13211面对凸起部1311的槽壁)之间具有间隙，以满足连接管132相对于上部套管131偏离轴向摆动的要求。

参见图9，在一些实施例中，限位槽13211为贯穿周缘部1321上下表面的竖直槽。凸起部1311为与上部管段部1313固定设置的销钉。参见图8，可在上部管段部1313设置多个通孔13131，每个销钉穿设于一个通孔13131和一个竖直槽。并将销钉与通孔13131焊接固定。通孔13131和销钉的数量可为四个，四对通孔13131和销柱均匀分布在上部管段部1313的周壁。

下部套管133的内径与连接管132的管段部1322的外径接触配合，下部套管133与连接管132的管段部1322通过多个紧固件1331固定连接。在一些实施例中，可在下部套管133设置通孔1332，通过销柱或销钉(即紧固件1331)将下部套管133与连接管132的管段部1322连接，并进行焊接固定。通孔1332和销柱的数量可为四个，四对通孔1332和销柱均匀分布在下部套管133的周壁。

锁定结构120可设置于套管组件130的底端。参见图10至图13，锁定结构120包括：固定杆123，与套管组件130的下端固定连接；固定杆123的周向设有限位配合部，用于与外套筒200的限位部配合，以使换料工具100在外套筒200内部与外套筒200锁定。

在一些实施例中，限位配合部为自固定杆123周壁径向向外延伸的多个凸台1231。当换料工具100在外套筒200内部与外套筒200锁定时，凸台1231的上表面与外套筒200的限位部(如图12中的凸台21)抵接。

当换料工具100在外套筒200内部与外套筒200解锁时，凸台1231位于外套筒200的两个凸台21之间的开槽22中。

锁定结构120还包括：预紧力提供部，用于向限位配合部提供向上的预紧力，以使凸台1231与限位部紧配合。

在相关技术中，通常在外套筒200的管脚25内部设置预紧力提供部。参见图13，外套筒200的预紧力提供部包括位于管脚25内部的锁紧套筒26以及弹性件24。锁紧套筒26可沿轴向上下滑动，弹性件24用于向锁紧套筒26提供向上的抵接力。弹性件24可以为弹簧。

锁紧套筒26内部设有凹槽262(或通孔)，凹槽262的横截面与换料工具100的底端部件相适配，限制锁紧套筒26与换料工具100之间沿周向相对转动，从而锁紧套筒26能够与换料工具100共同在抓手套400的作用下绕轴线转动(此时，外套筒200相对于小栅板联箱300保持静置，锁紧套筒26相对于小栅板联箱300转动)。锁紧套筒26的周壁设有限位部261，当锁紧套筒26随换料工具100共同在抓手套400的作用下绕轴线转动时，限位部261与设置在小栅板联箱300的插筒的限位槽锁定或解锁。当限位部261与小栅板联箱300的插筒的限位槽锁定时，换料工具100与外套筒200解锁，外套筒200不能脱离小栅板联箱300的插筒；当限位部261与小栅板联箱300的插筒的限位槽解锁时，外套筒200与换料工具100锁定，脱离小栅板联箱300的插筒。

在本申请中，特别地在换料工具100中也设置预紧力提供部，进一步提高了换料时换料工具100与外套筒锁定的可靠性，使得换料工具100能够在极端环境如地震条件下，仍能够保持与外套筒具有可靠的锁定关系。

参见图11，换料工具100的预紧力提供部包括：弹性件124和滑动套筒122。

弹性件124套设在固定杆123上。弹性件124可以为弹簧。

滑动套筒122可滑动地套设在固定杆123上。滑动套筒122的内侧周壁与固定杆123的外侧周壁之间形成容纳弹性件124的容纳腔。弹性件124可以为弹簧。

凸台1231位于滑动套筒122的下端；当凸台1231的上表面与外套筒200的限位部(如图12中的凸台21)抵接时，滑动套筒122与外套筒200内的限位面(如图13中的斜面23)抵接，固定杆123相对于滑动套筒122向下运动，以使弹性件124被压缩，从而提供向上的预紧力。

换料工具100的预紧力提供部还包括：固定端塞121，套设在固定杆123上，且与固定杆123固定连接。滑动套筒122的上端可滑动地套设在固定端塞121上；其中弹性件124的上端在容纳腔内与固定端塞121的下端抵接；弹性件124的下端在容纳腔内与滑动套筒122的下端抵接。

固定杆123位于凸台1231下方的底端杆段1232与外套筒200内的凹槽262相适配，以使当换料工具100位于外套筒200内部时，通过底端杆段1232与凹槽262的配合，限制外套筒200与换料工具100之间沿周向相对转动，从而外套筒200能够与换料工具100共同在抓手套400的作用下绕轴线转动。

在一些实施例中，外套筒200内的凹槽262的横截面为六边形；相应地，底端杆段1232的横截面也具有六边形形状。

下面结合图2、图4以及图13，说明本申请实施例的换料工具100与外套筒200的锁定和解锁过程。

当利用抓手套400将换料工具100和外套筒200进行锁定时，抓手套400携带换料工具100对准外套筒200，之后抓手套400带动换料工具100下移。在抓手套400带动换料工具100下移的过程中，换料工具100的滑动套筒122抵接到外套筒200的斜面23，之后抓手套400继续下降，带动固定杆123相对于滑动套筒122向下运动到达外套筒200的锁紧套筒26的凹槽262(弹性件124被压缩)，并推动锁紧套筒26向下运动(弹性件24被压缩)，同时锁紧套筒26的限位部261开始在小栅板联箱300的凸台下方向下运动，之后抓手套400下降到位。此时，换料工具100的操作头110的限位凸起1131位于抓手套400竖直槽内；换料工具100的凸台1231位于开槽22下方。之后抓手套400沿第一方向转动预设角度(如30度)，此时，换料工具100的凸台1231位于凸台21下方；锁紧套筒26的限位部261进入小栅板联箱300的竖直槽(外套筒200与小栅板联箱300解锁)。之后抓手套400上移离开换料工具100，此时，换料工具100和锁紧套筒26在弹性件124和弹性件24的作用下向上移动，使换料工具100的凸台1231与凸台21下表面抵接，实现锁定。

当利用抓手套400将换料工具100与外套筒200进行解锁时，抓手套400对准换料工具100的操作头110，抓手套400下移。当抓手套400下移至与换料工具100的肩部113接触时，此时换料工具100的限位凸起1131位于抓手套400竖直槽内；抓手套400继续下移使换料工具100的凸台1231位于凸台21下方。之后，抓手套400沿与第一方向相反的方向转动预设角度(如30度)，此时，换料工具100的凸台1231位于开槽22下方(外套筒200与换料工具100解锁)；之后抓手套400带动换料工具100上移离开外套筒200，锁紧套筒26的限位部261位于小栅板联箱300的凸台下方(外套筒200与小栅板联箱300锁定)。

特别地，按照本申请的第二方面，本申请还提供一种能够更加可靠地与外套筒进行锁定的换料工具100。本申请第二方面的实施例提供的换料工具100包括：操作头110、与操作头110固定连接的套管组件130，以及锁定结构120。

特别地，锁定结构120包括：限位配合部和预紧力提供部。限位配合部，用于与外套筒200的限位部配合，以使换料工具100在外套筒200内部与外套筒200锁定。预紧力提供部用于向限位配合部提供预紧力，以使限位配合部与限位部紧配合。

容易理解，本申请第二方面对于现有技术(或相关技术)做出的主要贡献在于提出将换料工具100的结构改进为在与外套筒200进行锁定时提供预紧力，有利于提高更换外套筒200时的可靠性。

在一些实施例中，套管组件130包括上部套管131和与上部套管131活动连接的下部套管133，下部套管133被设置成能够相对于上部套管131偏离轴向摆动。

换料工具100的具体结构如前所述，在此不予赘述。

当然，在一些实施例中，本申请的第二方面提供的换料工具100也可具有刚性的固定连接的套管组件130(即套管组件130本身不能发生弯折)。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“实施例”、“具体实施例”、或“一些实施例”等的描述意指结合实施方式或实施例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或实施例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或实施例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (19)

1.一种控制棒组件外套筒的换料工具，其特征在于，包括：

操作头(110)；

与所述操作头固定连接的套管组件(130)；以及

锁定结构(120)，用于当所述换料工具(100)的套管组件(130)位于控制棒组件外套筒(200)内时，与所述外套筒(200)锁定或解锁；其中

所述套管组件(130)包括上部套管(131)和与所述上部套管(131)活动连接的下部套管(133)，所述下部套管(133)被设置成能够相对于所述上部套管(131)偏离轴向摆动；

所述套管组件(130)还包括：连接管(132)，连接在所述上部套管(131)和所述下部套管(133)之间，所述连接管(132)的下部在所述下部套管(133)内与所述下部套管(133)固定连接，所述连接管(132)的上部在所述上部套管(131)内与所述上部套管(131)活动连接；

所述连接管(132)包括管段部(1322)和自所述管段部(1322)的周壁向外延伸的周缘部(1321)，

所述上部套管(131)包括上部管段部(1313)和自所述上部管段部(1313)的周壁向内延伸的凸台部(1312)，所述周缘部(1321)的下表面与所述上部套管(131)的凸台部(1312)抵接，以将所述连接管(132)悬挂于所述上部套管(131)的凸台部(1312)；

所述套管组件(130)还包括：周向限位部，用于限制所述连接管(132)与上部套管(131)之间沿周向相对转动；

所述凸台部(1312)的内径小于所述周缘部(1321)的外径，且大于所述管段部(1322)的外径；

所述周缘部(1321)形成在所述管段部(1322)的上端；

所述凸台部(1312)形成在所述上部套管(131)的下端。

2.根据权利要求1所述的换料工具，其特征在于，所述凸台部(1312)的高度小于所述周缘部(1321)与下部套管(133)上端之间的间距。

3.根据权利要求1所述的换料工具，其特征在于，所述周向限位部包括：

限位槽(13211)，设置于所述周缘部(1321)和所述上部管段部(1313)中的一者；

凸起部(1311)，设置于所述周缘部(1321)和所述上部管段部(1313)中的另一者；其中所述凸起部(1311)能够在所述限位槽(13211)内上下摆动。

4.根据权利要求3所述的换料工具，其特征在于，所述凸起部(1311)与所述限位槽(13211)的槽底壁之间具有间隙。

5.根据权利要求3所述的换料工具，其特征在于，

所述限位槽(13211)为贯穿所述周缘部(1321)上下表面的竖直槽。

6.根据权利要求5所述的换料工具，其特征在于，所述凸起部(1311)为与所述上部管段部(1313)固定设置的销钉。

7.根据权利要求1所述的换料工具，其特征在于，所述下部套管(133)的内径与所述连接管(132)的管段部(1322)的外径接触配合，所述下部套管(133)与所述连接管(132)的管段部(1322)通过多个紧固件(1331)固定连接。

8.根据权利要求1所述的换料工具，其特征在于，所述操作头(110)沿周向设有至少一个限位配合部，用于与反应堆内换料系统的抓手套(400)上的至少一个限位部配合，以使所述抓手套(400)与所述操作头(110)周向相对静止。

9.根据权利要求8所述的换料工具，其特征在于，所述限位配合部为自所述操作头(110)的径向向外延伸形成的限位凸起(1131)。

10.根据权利要求9所述的换料工具，其特征在于，所述限位凸起(1131)的上端面为自所述操作头(110)向下倾斜延伸的斜面。

11.根据权利要求1所述的换料工具，其特征在于，所述锁定结构(120)设置于所述套管组件(130)的底端。

12.根据权利要求1所述的换料工具，其特征在于，所述锁定结构(120)包括：固定杆(123)，与所述套管组件(130)的下端固定连接；所述固定杆(123)的周向设有限位配合部，用于与所述外套筒(200)的限位部配合，以使所述换料工具(100)在所述外套筒(200)内部与所述外套筒(200)锁定。

13.根据权利要求12所述的换料工具，其特征在于，所述限位配合部为自所述固定杆(123)周壁径向向外延伸的多个凸台(1231)，

当所述换料工具(100)在所述外套筒(200)内部与所述外套筒(200)锁定时，所述凸台(1231)的上表面与所述外套筒(200)的限位部抵接。

14.根据权利要求13所述的换料工具，其特征在于，所述锁定结构(120)还包括：

预紧力提供部，用于向所述限位配合部提供向上的预紧力，以使所述凸台(1231)与所述限位部紧配合。

15.根据权利要求14所述的换料工具，其特征在于，所述预紧力提供部包括：

弹性件(124)，套设在所述固定杆(123)上，和

滑动套筒(122)，可滑动地套设在所述固定杆(123)上，所述滑动套筒(122)的内侧周壁与所述固定杆(123)的外侧周壁之间形成容纳所述弹性件(124)的容纳腔；其中

所述凸台(1231)位于所述滑动套筒(122)的下端；

当所述凸台(1231)的上表面与所述外套筒(200)的限位部抵接时，所述滑动套筒(122)与所述外套筒内的限位面抵接，所述固定杆(123)相对于所述滑动套筒(122)向下运动，以使所述弹性件被压缩，从而提供向上的预紧力。

16.根据权利要求15所述的换料工具，其特征在于，所述预紧力提供部还包括：

固定端塞(121)，套设在所述固定杆(123)上，且与所述固定杆(123)固定连接；

所述滑动套筒(122)的上端可滑动地套设在所述固定端塞(121)上；其中

所述弹性件(124)的上端在所述容纳腔内与所述固定端塞(121)的下端抵接；所述弹性件(124)的下端在所述容纳腔内与所述滑动套筒(122)的下端抵接。

17.根据权利要求15所述的换料工具，其特征在于，

所述固定杆(123)位于所述凸台(1231)下方的底端杆段(1232)与所述外套筒(200)内的凹槽(262)相适配，以使当所述换料工具(100)位于所述外套筒(200)内部时，通过所述底端杆段(1232)与凹槽(262)的配合，限制所述外套筒(200)与换料工具(100)之间沿周向相对转动。

18.一种控制棒组件外套筒的换料工具，其特征在于，包括：

操作头(110)；

与所述操作头固定连接的套管组件(130)；以及

锁定结构(120)，用于当所述换料工具(100)的套管组件(130)位于控制棒组件外套筒(200)内时，与所述外套筒(200)锁定或解锁；其中

所述锁定结构(120)包括：

限位配合部，用于与所述外套筒(200)的限位部配合，以使所述换料工具(100)在所述外套筒(200)内部与所述外套筒(200)锁定；和预紧力提供部，用于向所述限位配合部提供预紧力，以使所述限位配合部与所述限位部紧配合。

19.根据权利要求18所述的换料工具，其特征在于，所述套管组件(130)包括上部套管(131)和与所述上部套管(131)活动连接的下部套管(133)，所述下部套管(133)被设置成能够相对于所述上部套管(131)偏离轴向摆动。