CN220651663U - 燃料组件及其管座和导向管的连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种燃料组件及其管座和导向管的连接结构，连接结构包括在管座上设置的装配孔、设置在装配孔一端的螺纹端塞，以及设置在装配孔内能在第一轴向位置、第二轴向位置之间移动的锁合组件；装配孔的内壁面沿轴向间隔设有至少两个内卡槽，内卡槽沿周圈设置；锁合组件包括可张开、收缩的弹性件，锁合组件在第一轴向位置时，与螺纹端塞锁合，且弹性件张开与其中一内卡槽卡合，将锁合组件定位在第一轴向位置；锁合组件在第二轴向位置时，与螺纹端塞脱离，且弹性件张开与另一内卡槽卡合，将锁合组件定位在第二轴向位置。连接结构可以保持锁合组件不会脱离装配孔，避免了拆卸松脱的问题。

Description

燃料组件及其管座和导向管的连接结构

技术领域

本实用新型涉及核电领域，更具体地说，涉及一种燃料组件及其管座和导向管的连接结构。

背景技术

压水堆燃料组件由燃料棒束及一个方形的支撑骨架组装，支撑骨架一般由上部管座、下部管座通过中通的导向管组成，导向管端部焊接螺纹端塞或者螺纹套筒，由螺钉穿过管座装配孔进行螺纹连接。

螺钉通过管座装配孔，与导向管下部端塞通过内螺纹连接。螺钉端部有薄壁“裙边”，通过胀接设备，将其胀开，压紧至管座内壁小凹槽中，对螺纹连接进行防松。

对管座进行拆卸时，通过工具反向拧松螺纹，拧的过程中会强力破坏胀接结构，存在将裙边拧破的情况，可能产生异物。拧掉的螺钉无法再次使用，需要更换新的螺钉。一般上述拆卸操作在燃料水池中进行，需要远程操作，拆卸掉的螺钉的抓取和存放也存在一定的操作难度，存在螺钉掉落而引入异物风险。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种燃料组件及其管座和导向管的连接结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种燃料组件的管座和导向管的连接结构，所述连接结构包括在所述管座上设置的装配孔、设置在所述装配孔一端的螺纹端塞，以及设置在所述装配孔内能在第一轴向位置、第二轴向位置之间移动的锁合组件；

所述装配孔的内壁面沿轴向间隔设有至少两个内卡槽，所述内卡槽沿周圈设置；

所述锁合组件包括可张开、收缩的弹性件，所述锁合组件在所述第一轴向位置时，与所述螺纹端塞锁合，且所述弹性件张开与其中一内卡槽卡合，将所述锁合组件定位在所述第一轴向位置；

所述锁合组件在所述第二轴向位置时，与所述螺纹端塞脱离，且所述弹性件张开与另一内卡槽卡合，将所述锁合组件定位在所述第二轴向位置；

所述锁合组件在第一轴向位置、第二轴向位置之间移动时，所述弹性件收缩。

在一些实施例中，所述装配孔包括第一孔段、第二孔段，所述螺纹端塞设置在所述第一孔段的外端，所述螺纹端塞上设有与所述第一孔段连通的螺纹孔，所述内卡槽设置在所述第二孔段的侧壁上。

在一些实施例中，所述第一孔段的孔径小于所述第二孔段的孔径；和/或，所述第一孔段内设有螺纹；和/或，所述内卡槽的边缘设有与所述第二孔段的内壁面顺滑过渡的弧形过渡或斜角过渡。

在一些实施例中，所述螺纹端塞远离所述第一孔段的端部外圈设有供导向管套接焊接的轴肩。

在一些实施例中，所述锁合组件还包括锁固件，所述弹性件设置在所述锁固件的外周。

在一些实施例中，所述锁固件包括锁头和螺杆，所述锁头的侧壁上设有供所述弹性件卡入的外卡槽，所述螺杆与所述螺纹端塞锁合或分离；

所述锁合组件在第一轴向位置、第二轴向位置之间移动时，所述弹性件收缩到所述外卡槽内，所述锁合组件在第一轴向位置或第二轴向位置时，所述弹性件张开到所述外卡槽外，与对应的所述内卡槽卡合。

在一些实施例中，所述弹性件为C形的卡环。

在一些实施例中，所述锁合组件在第一轴向位置、第二轴向位置之间移动时，所述弹性件的外径不大于所述内卡槽的内径，收缩与所述内卡槽分离；

所述锁合组件在第一轴向位置或第二轴向位置时，所述弹性件的外径大于所述锁头的外径，且大于所述内卡槽的内径，与所述内卡槽卡合。

在一些实施例中，所述锁合组件在所述第二轴向位置时，所述锁头位于所述装配孔内，所述锁头背离所述螺杆的一端设有供工具卡入带动所述锁合组件转动的定位槽。

一种燃料组件，包括管座，所述管座上设有所述的连接结构，所述连接结构供导向管安装。

实施本实用新型的燃料组件及其管座和导向管的连接结构，具有以下有益效果：连接结构增加了防松功能，可以保持锁合组件不会脱离装配孔，对螺纹连接取消了胀接，减少了制造工艺，即使锁合组件与螺纹端塞拆卸也不会出现松脱，减少了拆卸的操作工序，保证了导向管与管座螺纹连接的稳定性，用于连接管座、导向管的锁合组件、螺纹端塞可重复使用，避免了拆卸中存在松脱件的问题。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型实施例中的燃料组件的管座和导向管的连接结构的锁合组件在第一轴向位置时的局部剖面示意图；

图2是本实用新型实施例中的燃料组件的管座和导向管的连接结构的锁合组件在第二轴向位置时的局部剖面示意图；

图3是锁合组件与管座、螺纹端塞分离时的局部立体示意图。

具体实施方式

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

如图1至图3所示，本实用新型一个优选实施例中的燃料组件包括管座1、燃料棒、导向管、以及连接结构2，连接结构2设置在管座1上，供导向管安装，上下两端的管座1上的连接结构2可以连接导向管的两端，形成支撑骨架，燃料棒则安装到导向管内。

具体地，连接结构2包括在管座1上分布的装配孔11，设置在装配孔11一端的螺纹端塞21，以及设置在装配孔11内能在第一轴向位置A、第二轴向位置B之间移动的锁合组件22，每一装配孔11对应一个螺纹端塞21和一组锁合组件22。

装配孔11的内壁面沿轴向间隔设有两个内卡槽111，内卡槽111沿周圈设置，可以形成锁合组件22的定位位置，锁合组件22与不同的内卡槽111卡合定位时，实现与螺纹端塞21的锁合和脱离。可以理解地，根据锁合组件22的定位位置需求，也可设置两个以上的内卡槽111。

进一步地，在本实施例中，装配孔11包括第一孔段112、第二孔段113，第一孔段112的孔径小于第二孔段113的孔径，螺纹端塞21设置在第一孔段112的外端，可以供导向管安装。在本实施例中，螺纹端塞21远离第一孔段112的端部外圈设有供导向管套接焊接的轴肩211，可以让导向管套接后定位，再进行焊接，让定位更准确。可以理解地，在其他实施例中，也可将装配孔11做成同一孔径，也即第一孔段112的孔径与第二孔段113的孔径相同，且让螺纹端塞21的螺纹孔小于装配孔11的孔径，此时，装配孔11内也可没有螺纹，依靠螺纹端塞21的螺纹孔与锁合组件22螺接锁合。

如图1所示，第一孔段112内设有螺纹，螺纹端塞21上设有与第一孔段112连通的螺纹孔，可以供锁合组件22分别与第一孔段112、螺纹端塞21锁合，将螺纹端塞21锁合定位，提升导向管的稳定性。如图2所示，在锁合组件22与螺纹端塞21脱离后，锁合组件22上的螺纹还可与第一孔段112内的螺纹螺接，让锁合组件22得到定位，不会脱离装配孔11。内卡槽111设置在第二孔段113的侧壁上，可以让弹性件222随锁合组件22轴向移动时与相应位置的内卡槽111卡合。

在其他实施例中，也可取消第一孔段112内的螺纹，让锁合组件22只与螺纹端塞21螺接，在锁合组件22与螺纹端塞21分离后，依靠锁合组件22与装配孔11的定位保持锁合组件22在装配孔11内。

锁合组件22包括锁固件221和套设在锁固件221上的弹性件222，弹性件222可张开、收缩地设置在锁固件221的外周，以便在锁合组件22与螺纹端塞21锁合和解锁时，通常，弹性件222为金属材料，弹性件222在无外部受力时张开或在受到装配孔11的挤压时压紧收缩。

锁合组件22在第一轴向位置A时，与螺纹端塞21锁合，且弹性件222张开与其中一内卡槽111卡合，在锁合组件22螺纹锁合的同时，弹性件222也将锁合组件22定位在第一轴向位置A，可以防止松脱。

进一步地，在将锁合组件22松开与螺纹端塞21分离的过程中，锁合组件22从第一轴向位置A向第二轴向位置B移动，此时，弹性件222在受到锁固件221轴向力的挤压作用下，以及在装配孔11内壁的压合下，会向内收缩发生弹性形变，即弹性件222先收缩与内卡槽111脱离，随后弹性件222保持收缩状态,直至弹性件222移动到另一内卡槽111位置。在锁合组件22转动松开沿轴向移动到第二轴向位置B时，与螺纹端塞21脱离，弹性件222移动到另一内卡槽111位置。此时，弹性件222在没有装配孔11内壁面的压合力后，在弹性恢复力的作用下，弹性件222会张开并与该位置的内卡槽111卡合，将锁合组件22定位在第二轴向位置B，防止松脱。

优选地，在一些实施例中，内卡槽111的边缘设有与第二孔段113的内壁面顺滑过渡的弧形过渡或斜角过渡，方便弹性件222收缩后轴向移动。

在一些实施例中，锁固件221包括锁头2211和螺杆2212，锁头2211的侧壁上设有供弹性件222卡入的外卡槽2213，弹性件222可以为C形的卡环，可以卡入到外卡槽2213内，在自然受力情况下，弹性件222的外边会位于外卡槽2213外，在弹性件222的外边受到挤压力后，会收缩到外卡槽2213内。

具体地，锁合组件22在第一轴向位置A、第二轴向位置B之间移动时，即弹性件222处于收缩状态时，弹性件222的外径不大于内卡槽111的内径，收缩与内卡槽111分离，锁合组件22在第一轴向位置A或第二轴向位置B时，即弹性件222处于张开状态时，弹性件222的外径大于锁头2211的外径，且大于内卡槽111的内径，与内卡槽111卡合。

进一步地，在锁合组件22转动时，可以让螺杆2212与螺纹端塞21锁合或分离，锁合组件22在第一轴向位置A、第二轴向位置B之间移动时，弹性件222被挤压收缩到外卡槽2213内，锁合组件22在第一轴向位置A或第二轴向位置B时，弹性件222在弹性力下张开到外卡槽2213外，与内卡槽111卡合。

在一些实施例中，锁合组件22在第二轴向位置B时，锁头2211位于装配孔11内，让锁合组件22在安装到装配孔11后，不用拆除放到外面，可以保持位于装配孔11内，不会影响管座1外的空间。另外，锁头2211背离螺杆2212的一端设有供工具卡入带动锁合组件22转动的定位槽2214，当需要带动锁合组件22转动时，让工具卡入到定位槽2214。

连接结构2增加了防松功能，可以保持锁合组件22不会脱离装配孔11，对螺纹连接取消了胀接，减少了制造工艺，即使锁合组件22与螺纹端塞21拆卸也不会出现松脱，减少了拆卸的操作工序，保证了导向管与管座1螺纹连接的稳定性，用于连接管座1、导向管的锁合组件22、螺纹端塞21可重复使用，避免了拆卸中存在松脱件的问题。

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。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型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，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种燃料组件的管座和导向管的连接结构，其特征在于，所述连接结构（2）包括在所述管座（1）上设置的装配孔（11）、设置在所述装配孔（11）一端的螺纹端塞（21），以及设置在所述装配孔（11）内能在第一轴向位置（A）、第二轴向位置（B）之间移动的锁合组件（22）；

所述装配孔（11）的内壁面沿轴向间隔设有至少两个内卡槽（111），所述内卡槽（111）沿周圈设置；

所述锁合组件（22）包括可张开、收缩的弹性件（222），所述锁合组件（22）在所述第一轴向位置（A）时，与所述螺纹端塞（21）锁合，且所述弹性件（222）张开与其中一内卡槽（111）卡合，将所述锁合组件（22）定位在所述第一轴向位置（A）；

所述锁合组件（22）在所述第二轴向位置（B）时，与所述螺纹端塞（21）脱离，且所述弹性件（222）张开与另一内卡槽（111）卡合，将所述锁合组件（22）定位在所述第二轴向位置（B）；

所述锁合组件（22）在第一轴向位置（A）、第二轴向位置（B）之间移动时，所述弹性件（222）收缩。

2.根据权利要求1所述的燃料组件的管座和导向管的连接结构，其特征在于，所述装配孔（11）包括连通的第一孔段（112）、第二孔段（113），所述螺纹端塞（21）设置在所述第一孔段（112）的外端，所述螺纹端塞（21）上设有与所述第一孔段（112）连通的螺纹孔；所述内卡槽（111）设置在所述第二孔段（113）的侧壁上。

3.根据权利要求2所述的燃料组件的管座和导向管的连接结构，其特征在于，所述第一孔段（112）的孔径小于所述第二孔段（113）的孔径；和/或所述第一孔段（112）内设有螺纹；和/或

所述内卡槽（111）的边缘设有与所述第二孔段（113）的内壁面顺滑过渡的弧形过渡或斜角过渡。

4.根据权利要求2所述的燃料组件的管座和导向管的连接结构，其特征在于，所述螺纹端塞（21）远离所述第一孔段（112）的端部外圈设有供导向管套接焊接的轴肩（211）。

5.根据权利要求1所述的燃料组件的管座和导向管的连接结构，其特征在于，所述锁合组件（22）还包括锁固件（221），所述弹性件（222）设置在所述锁固件（221）的外周。

6.根据权利要求5所述的燃料组件的管座和导向管的连接结构，其特征在于，所述锁固件（221）包括锁头（2211）和螺杆（2212），所述锁头（2211）的侧壁上设有供所述弹性件（222）卡入的外卡槽（2213），所述螺杆（2212）与所述螺纹端塞（21）锁合或分离；

所述锁合组件（22）在第一轴向位置（A）、第二轴向位置（B）之间移动时，所述弹性件（222）收缩到所述外卡槽（2213）内，所述锁合组件（22）在第一轴向位置（A）或第二轴向位置（B）时，所述弹性件（222）张开到所述外卡槽（2213）外，与对应的所述内卡槽（111）卡合。

7.根据权利要求1至6任一项所述的燃料组件的管座和导向管的连接结构，其特征在于，所述弹性件（222）为C形的卡环。

8.根据权利要求6所述的燃料组件的管座和导向管的连接结构，其特征在于，所述锁合组件（22）在第一轴向位置（A）、第二轴向位置（B）之间移动时，所述弹性件（222）的外径不大于所述内卡槽（111）的内径，收缩与所述内卡槽（111）分离；

所述锁合组件（22）在第一轴向位置（A）或第二轴向位置（B）时，所述弹性件（222）的外径大于所述锁头（2211）的外径，且大于所述内卡槽（111）的内径，与所述内卡槽（111）卡合。

9.根据权利要求6所述的燃料组件的管座和导向管的连接结构，其特征在于，所述锁合组件（22）在所述第二轴向位置（B）时，所述锁头（2211）位于所述装配孔（11）内，所述锁头（2211）背离所述螺杆（2212）的一端设有供工具卡入带动所述锁合组件（22）转动的定位槽（2214）。

10.一种燃料组件，其特征在于，包括管座（1），所述管座（1）上设有权利要求1至9任一项所述的连接结构（2），所述连接结构（2）供导向管安装。