[发明专利]辅助组装用于核燃料棒的支撑格栅的保持固定装置和用于组装核燃料棒的支撑格栅的方法

说明书

本发明公开了一种保持固定装置，该保持固定装置用于辅助组装核燃料棒的支撑格栅，该支撑格栅包括多条带，每条带具有：多个狭槽，所述狭槽在带高度的大约一半上延伸；和突片，所述突片形成在所述狭槽旁边或所述狭槽之间。所述保持固定装置包括：致动板；支撑板，所述支撑板具有多个接收构件和多个孔室，所述多个接收构件构造成在其中接收所述支撑格栅的带；以及多个凸轮组件，所述多个凸轮组件构造成移动，以使接收在所述多个接收构件中的所述带的每隔一个突片偏转。凸轮组件布置在支撑板的每隔一个孔室中。

技术领域

本发明总体上涉及用于核燃料棒的支撑格栅，并且更具体地涉及用于辅助组装用于核燃料棒的支撑格栅的保持固定装置。

背景技术

在大多数水冷式核反应堆中，反应堆堆芯由大量细长的燃料组件组成。在压水式核反应堆(PWR)中，这些燃料组件通常包括多根燃料棒，这些燃料棒通过沿着燃料组件长度轴向间隔开的多个格栅以有组织阵列的方式保持并且附接到燃料组件的多个细长套管。套管通常在其中接收控制棒或仪器。顶部喷嘴和底部喷嘴位于燃料组件的相对端部，并且固定到套管的延伸至燃料棒端部上方和下方的端部。

如在相关领域中已知的，格栅用于精确地维持反应堆堆芯中的燃料棒之间的间隔和支撑，为燃料棒提供侧向支撑并引起冷却剂的混合。一种类型的常规格栅设计包括多根交织带，它们一起形成具有多个大致正方形孔室的蛋箱结构，所述孔室在其中各自接收燃料棒。根据套管的构造，套管可以被接收在尺寸与接收燃料棒的孔室的尺寸相同的孔室中，或者位于在交错条带中限定的相对较大的套管孔室中。交错的条带向套管提供附接点，从而使套管能够沿着燃料组件的长度定位在间隔开的位置中。

参照图1，示出了来自传统格栅设计的上带2和下带4的一部分。每条带2、4均包括多个狭槽6。狭槽6沿带2、4高度的大约一半延伸，并且在每条狭槽6旁边形成突片7。通过将上带2布置成相对于下带4垂直并且将上带2的狭槽6滑入下带4的对应狭槽6中来组装带2、4。虽然在图1中示出了一条上带2和一条下带4的一部分，但是传统格栅设计通常包括12组至16组上带2和下带4。上带2和下带4还可以包括从上带2和下带4的顶部部分以一角度延伸的流动叶片9。

图2中示出了组装好的传统格栅10的一部分的示例，在图3中示出了采用格栅10的燃料组件40的正视图。在图2和图3中未示出流动叶片9。燃料组件40是在压水式反应堆中使用的类型，并且基本上包括用于将燃料组件支撑在反应堆芯区域中的下芯板(未示出)上的下端部结构或底部喷嘴42以及从底部喷嘴42向上伸出的纵向延伸的多个引导套管或管44。组件40还包括多个格栅10。格栅10沿着引导套管44轴向间隔开并由引导套管支撑。组件40还包括多根细长燃料棒36，所述多根细长燃料棒36横向间隔开并由格栅10以有组织的阵列支撑。而且，组件40具有位于其中心处的仪表管46和附接到引导套管44上端部的上端部结构或喷嘴48。利用这种零件布置，燃料组件40形成一个整体单元，该整体单元能够方便操作而不损坏零件的组装。

如上所述，组件40中的燃料棒36及其阵列通过沿燃料组件长度间隔开的格栅10保持彼此间隔开的关系。每根燃料棒36包括核燃料芯块50，并且棒36的相对端部被上端塞52和下端塞54包封，以密封所述棒。通常，在上端塞52和燃料芯块50之间设置增压弹簧56，以将燃料芯块保持在棒36内成紧密堆叠关系。由易裂变材料构成的燃料芯块50负责产生PWR的反应动力。诸如水或含水硼之类的液体缓和剂/冷却剂被向上泵送通过堆芯的燃料组件以便提取其中产生的热量，以产生有用功。

为了控制裂变过程，多个控制杆58能够在位于一些燃料组件40中的预定位置处的引导套管44中往复运动。具体地，顶部喷嘴48具有与其相联的杆组控制机构60，其具有内螺纹圆柱形构件62，所述内螺纹圆柱形构件62具有多个径向延伸的锚爪或臂64，使得控制机构60可操作以在引导套管44中竖直移动控制杆58，从而以众所周知的方式控制燃料组件40中的裂变过程。