[發明專利]一種提高抗磨蝕性能并減小阻力的格架彈簧及定位格架

有效

• 申請號: 202110625984.2
• 申請日: 2021-06-04
• 公開（公告）號: CN113362973B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 陳杰;陳平;彭園;雷濤;鄭美銀;肖忠;李權;黃永忠;蒲曾坪;任全耀;韓元吉;呂亮亮
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G21C3/34
• 分類號: G21C3/34;G21C3/356;G21C3/30
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 林菲菲

本發明公開了一種提高抗磨蝕性能并減小阻力的格架彈簧及定位格架，本發明的格架彈簧包括彈性件，還包括在所述彈性件上設置的剛性件，所述剛性件與燃料棒接觸且所述剛性件與所述燃料棒形成面接觸。本發明的彈簧采用彈性件與剛性件的疊加設計，剛性件與燃料棒為面接觸，增大了接觸面積，抗磨蝕性能得到增強。

技術領域

本發明屬于燃料組件技術領域，具體涉及一種提高抗磨蝕性能并減小阻力的格架彈簧及定位格架。

背景技術

現有壓水堆核電站常用的燃料組件由若干燃料棒、導向管、定位格架及上下管座等組成。定位格架作為骨架的重要組成部分，其基本功能是夾持燃料棒使其定位，而該功能是由條帶上的彈簧和剛凸來實現。

傳統的定位格架在其條帶上布置有彈簧和剛凸，利用彈簧受壓對燃料棒產生正壓力，并在彈簧正對面利用剛凸對燃料棒進行支撐，從而實現一個方向上對燃料棒的夾持。以法國AFA3G定位格架為例，彈簧為“發卡”式結構卡在條帶上，為三彎式彈性結構，且其布置為順著格架高度方向，該彈簧與燃料棒緊密接觸，然而對冷卻劑流道阻礙較大，增大了格架的整體阻力。

發明內容

為了解決現有彈簧結構存在的技術問題，本發明提供了一種提高抗磨蝕性能并減小阻力的格架彈簧。

本發明通過下述技術方案實現：

一種提高抗磨蝕性能并減小阻力的格架彈簧，包括彈性件，還包括在所述彈性件上設置的剛性件，所述剛性件與燃料棒接觸且所述剛性件與所述燃料棒形成面接觸。

本發明的彈簧采用彈性件與剛性件的疊加設計，剛性件與燃料棒為面接觸，增大了接觸面積，抗磨蝕性能得到增強。

優選的，本發明的彈性件為沿定位格架高度方向在條帶上直接沖壓成型的拱形結構。

優選的，本發明的彈性件中部為平面，所述剛性件為在所述彈性件中部平面上沖壓成型的橋形結構。

優選的，本發明的沖壓成型的橋形結構垂直于冷卻劑的流動方向。

本發明采用沿格架高度方向沖壓成型的拱形結構作為彈性基體，并在該拱形結構的中部平面橫向沖壓成型的剛性橋形結構，且橫向沖壓成型的橋形結構垂直于冷卻劑的流動方向，有利于流體從橋拱下流過，減小了格架彈簧的阻力。本發明的彈性件為拱形設計，上下兩端彎折處受壓產生彈力，降低了與燃料棒接觸位置應力集中導致斷裂的風險。

優選的，本發明的剛性件與所述燃料棒的接觸一側為曲面，所述剛性件與所述燃料棒的接觸面曲率不大于燃料棒曲率。

優選的，本發明的剛性件與所述燃料棒分段式面接觸。

優選的，本發明的剛性件為單拱橋形結構或多拱橋形結構或曲面結構。

第二方面，本發明提出了一種定位格架，包括設置在格架柵元中的由彈簧和與之相對的剛凸構成的夾持結構；

所述彈簧采用本發明所述的格架彈簧。

第三方面，本發明提出了一種燃料組件，采用本發明所述的定位格架。

第四方面，本發明提出了一種核反應堆，采用本發明所述的燃料組件。

本發明具有如下的優點和有益效果：

1、本發明彈簧直接從條帶上沖制而成，通過在彈性基體上沖壓成型剛性件的方式，且剛性件與燃料棒采用面接觸，增加了接觸面積，提高了磨蝕性能；同時，本發明的橋型結構橫向沖制而成，其垂直于冷卻劑的流動方向，有利于流體從橋拱下流過，減小了格架彈簧的阻力。

2、本發明采用彈性件與剛性件的疊加設計，彈性件為拱形設計，上下兩端彎折處受壓產生彈力，降低了與燃料棒接觸位置應力集中導致斷裂的風險。

附圖說明