[其他]對核燃料組件的頂部管嘴分組件進行預裝配用的設備和方法

無效

• 申請號: 86100680
• 申請日: 1986-01-23
• 公開（公告）號: CN86100680A
• 公開（公告）日: 1986-09-10
• 發明（設計）人: 羅伯特·肯尼思·吉爾特森;約翰·費朗西斯·威爾遜
• 申請（專利權）人: 西屋電氣公司
• 主分類號: G21C19/06
• 分類號: G21C19/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 辛哲生,曹廣生

本發明一般涉及核反應堆的燃料組件，更具體地說，涉及一種對此種燃料組件所用的頂部管嘴進行預裝配用的設備。

一個核反應堆的堆芯部分通常包括許多細長的燃料元件或燃料棒，它們被組合和支承在稱為燃料組件的框架中。通常，燃料組件是一種直立的結構，在這種結構中，燃料棒和控制棒導向套管利用格架固定在排列有序的陣列中，這些格架沿燃料組件的軸向間隔安置并固定于導向套管，這種燃料組件結構包括上下管嘴，它們被緊固在導向套管的兩個相對端部上。在反應堆堆芯內部，燃料組件從上下堆芯支承板得到支承和適當的準直，上下堆芯支承板直接或間接地連接于一個支承筒體上，該支承筒體包圍反應堆堆芯并沿軸向延伸于堆芯的相對兩端間。

燃料組件支承結構這一方面所使用的材料和堆芯支承筒體那一方面所使用的材料，是兩類熱膨脹特性各不相同的材料。由于這一點，并且也由于所使用的某些結構元件的長度相當大，在運行期間反應堆堆芯中經受的高溫下，燃料組件和堆芯筒體結構之間軸向熱膨脹的差別，可以是十分顯著的。為了調節燃料組件和堆芯支承筒體之間此種軸向膨脹的差別，習慣上使上下堆芯支承板的距離超過燃料組件的軸向長度，而通常在上堆芯支承板和燃料組件之間留下一個空隙。

大多數反應堆利用將一種諸如水之類的液體冷卻劑通過下堆芯支承板中的孔洞引導向上并經過各種燃料組件的燃料棒的辦法，來從燃料組件獲得熱能，從而使反應堆冷卻。由于燃料組件的結構構型，冷卻劑在通過堆芯區域時會受到顯著的壓降，該壓降產生一個趨向于提升燃料組件的力。雖然可能存在燃料組件的重量足以克服所有工作條件下的液壓提升力的情形，但是更經常的是并非如此，特別是在冷卻劑密度很高（比如在反應堆起動時）和冷卻劑流速很高的時候。當作用在某一特定燃料組件上的液壓提升力超過燃料組件的重量的時候，該組件將會向上移動并頂撞上堆芯板。燃料組件的這種向上移動，如果不加以控制的話，會導致燃料組件和燃料棒或上堆芯板的損壞，因此，必須避免這種移動。做到這一點的辦法通常是借助于一種壓緊裝置，這種壓緊裝置的配接能防止向上流動的冷卻劑迫使燃料組件移動而頂撞反應堆的上堆芯支承板，同時卻允許燃料組件的長度產生由于堆芯感生熱膨脹之類原因而引起的變化。舉例來說，美國專利說明書第3，379，619號、第3，770，583號和第4，192，719號公開了此類壓緊裝置。

歐洲專利申請第84307049.1號（公布號為0138606）公開了一種最新的燃料組件設計，它有一個包含壓緊機構的頂部管嘴分組件，這種壓緊機構包括一個上部承壓板，一個下部配接板，多根延伸在兩板之間并穿過兩板的導向套管延伸管，以及多個圍繞延伸管而由延伸管上的一對制動器將其部分地壓縮于兩板之間的螺旋彈簧，一個制動器是在配接板下附著于相應的延伸管上的軸環，用來限制配接板沿延伸管向下滑動，而另一個制動器附著于相應的延伸管的上端部，安置在承接承壓板中的通道內，在那里制動器與內凸耳相配合，用來限制承壓板沿延伸管向上滑動。這種頂部管嘴分組件是由許多個元件組成的，這些元件必須精密地裝配在一起，以便分組件裝到燃料組件的導向套管上時可以合適地發揮其功能。

本發明的主要目的是提供一些方式和機構，使得帶壓緊機構的頂部管嘴的元件能夠可靠而相當容易地以可以調節公差失配的方式預裝配成一個完整的精度滿足需要的分組件。

因此，本發明提供一種對頂部管嘴分組件進行預裝置以安裝在燃料組件的多根導向套管上的設備，這種預裝置設備包括：（a）一個有多個鉆孔的底座，鉆孔以與導向套管的分布圖形相匹配的圖形固定在底座中，每個鉆孔可以配接裝入一根導向套管延伸管的下端部;（b）安置在底座鉆孔中的柔性機構，它可以壓縮地單獨支承延伸管，以便當延伸管可以滑動地通過下部配接板上按照與導向套管相匹配的圖形形成的相應孔洞而裝入時，可以垂直移動，上述延伸管上具有相應的下制動器，它們附著在配接板下面的延伸管上，以便限制配接板沿延伸管向下移動，而延伸管可以互相獨立地垂直移動，直到延伸管的相應的下制動器單獨地接合配接板的下表面，以便配接板均勻地支承于所有下制動器上;

（c）定位機構，它可以通過在上部支承板上按照與導向套管相匹配的圖形形成的通道而插入，可以插入延伸管的上端部，以便當承壓板被支承在多個放置于相應延伸管周圍和位于下部配接板之上的螺旋彈簧上面的時候，和當承壓板和配接板克服螺旋彈簧的偏壓而彼此相向移動的時候，可以使通道與相應的延伸管準直，并將延伸管的上端部引入通道;