[发明专利]燃料组件下部锁紧装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种燃料组件下部锁紧装置及其使用方法，锁紧装置包括可轴向往复运动地设置在管腿内的中心杆、至少一个可沿管腿的径向往复运动且设置在管腿的管壁内的运动组件；中心杆上对应运动组件设有预留空间；中心杆在管腿内处于第一位置时，中心杆上的预留空间与运动组件相对；中心杆在管腿内由第一位置运动至第二位置时，预留空间与运动组件错开，中心杆与运动组件接触，驱动运动组件径向运动伸出通孔，抵接在下堆芯板一侧，将燃料组件锁紧在下堆芯板上。本发明的燃料组件下部锁紧装置，结构简单可靠，锁紧和解锁动作与燃料组件的换料动作同步，操作方便；在满足燃料组件锁紧的条件下，减少换料装置和锁紧装置的复杂性、增加锁紧可靠性。

技术领域

本发明涉及核燃料组件技术领域，尤其涉及一种燃料组件下部锁紧装置及其使用方法。

背景技术

快堆是实现核燃料增值，提高铀资源利用率，减少长寿命核素的最重要途径。目前国际上大部分的液态快堆都采用池式结构，燃料组件放在充满金属冷却剂的池中。为了保证系统边界的完整性，反应堆需处于密封的状态，即使是在换料过程反应堆的顶盖也不能打开。因此，在这样特殊的环境下，为满足不开盖换料反应堆堆芯无上堆芯板。对于铅铋冷却快堆来说，由于无类似压水堆的上堆芯板结构，其燃料组件在遇到地震等工况下，仅靠燃料组件自身的自重是无法保持自立的，而燃料组件一旦在堆芯中发生窜动，会产生较大的安全隐患。为了防止燃料组件在地震等工况下发生起跳，需要在其下管腿部位增加下部锁紧装置。

CN103985419A公开一种液体重金属反应堆的燃料组件锁紧装置，其中采用的是下部锁紧装置，该下部锁紧装置采用螺纹连接的方式将燃料组件固定在下堆芯板上，但是该种方式容易发生螺纹松脱，同时换料机构需要提供扭转载荷和精准定位，换料机构设计较为复杂且换料难度大幅提高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种简单且可靠的燃料组件下部锁紧装置及其使用方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种燃料组件下部锁紧装置，所述燃料组件下部设有与下堆芯板配合的管腿，所述燃料组件下部锁紧装置包括可轴向往复运动地设置在所述管腿内的中心杆、至少一个可沿所述管腿的径向往复运动且设置在所述管腿的管壁内的运动组件；所述管腿的管壁设有通孔容置所述运动组件；所述中心杆上对应所述运动组件设有预留空间；

所述中心杆在所述管腿内处于第一位置时，所述中心杆上的预留空间与所述运动组件相对；

所述中心杆在所述管腿内由第一位置运动至第二位置时，所述预留空间与所述运动组件错开，所述中心杆与所述运动组件接触，驱动所述运动组件径向运动伸出所述通孔，抵接在下堆芯板一侧，将燃料组件锁紧在下堆芯板上。

优选地，所述燃料组件下部锁紧装置还包括固定在所述管腿内的支撑组件；所述中心杆穿过所述支撑组件径向定位在所述管腿内。

优选地，所述中心杆包括用于与所述运动组件配合的驱动部、与所述驱动部一端连接并延伸至燃料组件的顶部用于与换料装置配合的第一杆部、与所述驱动部相对另一端连接的第二杆部；所述预留空间形成在所述驱动部靠近所述第一杆部的一端上；

所述支撑组件包括对应所述第一杆部固定在所述管腿内的第一支撑架、对应所述第二杆部固定在所述管腿内的第二支撑架；所述第一杆部和第二杆部分别穿过所述第一支撑架和第二支撑架。

优选地，所述第一杆部为圆柱杆，所述第一支撑架上设有圆孔供第一杆部穿过；

所述第二杆部为多边形杆，所述第二支撑架上设有多边形孔供第二杆部穿过并限制第二杆部转动。

优选地，所述燃料组件下部锁紧装置还包括抵接在所述驱动部和第二支撑架之间的弹性复位件。

优选地，所述弹性复位件为压缩弹簧，套设在所述第二杆部上并且两端分别抵接所述驱动部和第二支撑架。