[发明专利]一种测量核燃料组件格架栅元刚度特性的装置

说明书

本发明的目的在于公开一种测量核燃料组件格架栅元刚度特性的装置，它包括悬吊装置、栅元刚度测量工具及控制系统，所述悬吊装置的上端固定，所述悬吊装置的下端与所述栅元刚度测量工具相连接，所述控制系统与所述栅元刚度测量工具互相通信连接；与现有技术相比，能够对格架栅元内的弹簧和刚凸同时加载，此外还采用了位移修正、偏心力调整等技术，能够高精度直接获得格架栅元刚度特性数据，实现本发明的目的。

技术领域

本发明涉及一种核反应堆堆芯燃料组件的检测装置，特别涉及一种用于测量燃料组件格架栅元刚度特性的装置。

背景技术

燃料组件是核反应堆堆芯的关键部件，它发生核裂变反应产生热量并传递给冷却剂。燃料组件由一定排列方式的燃料棒和固定约束燃料棒的燃料组件骨架组成。燃料组件骨架上有若干个定位格架，沿轴向间隔布置。定位格架是由金属条带互相焊接构成的方形栅格结构，其栅元中的刚性支撑和弹簧组成的弹簧-刚凸夹持系统能够为燃料棒定位提供夹持力，弹簧-刚度夹持系统的刚度特性即栅元刚度特性对燃料组件的制造、运输、运行等工况下的特性有显著影响，是燃料组件的关键特性之一。

由于燃料组件定位格架栅元结构及边界复杂，同时燃料棒插入新格架后栅元内的弹簧可能会发生一定的屈服，需采用试验手段方能准确获得格架栅元夹持力。由于格架栅元尺寸小且弹簧和刚凸均位于格架栅元内部，同时格架栅元弹簧实际变形量小，这些因素导致格架栅元刚度特性测量难度大、精度要求高。一般采用材料万能试验机，对弹簧和刚凸分别加载获得其刚度特性，再推算出栅元整体刚度特性，这是一种间接的方法。

因此，特别需要一种测量核燃料组件格架栅元刚度特性的装置，以解决上述现有存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测量核燃料组件格架栅元刚度特性的装置，针对现有技术的不足，能够同时对弹簧和刚凸进行加载并高精度获得栅元弹簧-刚度夹持系统的刚度特性。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种测量核燃料组件格架栅元刚度特性的装置，其特征在于，它包括悬吊装置、栅元刚度测量工具及控制系统，所述悬吊装置的上端固定，所述悬吊装置的下端与所述栅元刚度测量工具相连接，所述控制系统与所述栅元刚度测量工具互相通信连接。这种测量核燃料组件格架栅元刚度特性，也可由栅元刚度测量工具及控制系统组成。

在本发明的一个实施例中，所述悬吊装置由高度调整机构、弹性结构、承重柔性体及连接件组成，所述高度调整机构的上部固定在一承重结构上，所述高度调整机构的底部通过承重绳与所述连接件相连接，所述承重绳之间设置有弹簧，所述连接件与所述栅元刚度测量工具相连接。

进一步，所述高度调整机构包括高度调节螺栓和锁紧螺母，所述固定梁上设置有与高度调节螺栓相配合的螺栓孔。

进一步，所述连接件为一吊具。

在本发明的一个实施例中，所述栅元刚度测量工具由加载机构和伺服电机组成，所述伺服电机通过一伺服电机安装座设置在所述加载机构的上端，所述加载机构的下端伸入格架栅元中对格架栅元中的弹簧和刚凸进行加载，在所述伺服电机的的转轴上设置有加载螺母。

进一步，所述加载机构由至少2个加载杠杆臂通过转动轴互相连接形成。

进一步，所述加载机构上设置有应变片和位移传感器。

进一步，所述加载机构的底部还设置有限制加载机构伸入栅元内的深度以保证加载位置准确性的限位装置。