[发明专利]一种快速可拆的燃料组件上部连接结构及其装拆方法

说明书

技术领域

本发明属于核反应堆燃料组件技术领域，具体涉及一种快速可拆的燃料组件上部连接结构及其装拆方法。

背景技术

燃料组件上部连接是使燃料组件导向管上部与上管座连接起来的结构。目前AFA3G燃料组件上部连接结构中，上管座与导向管采用可拆结构连接，即导向管上端与螺纹套筒胀接连接，带裙边的套筒螺钉穿过上管座连接孔拧入螺纹套筒，然后使用专用工具将套管螺钉的裙边胀接到上管座连接板的凹槽内，防止套筒螺钉松动。燃料组件修复时，施加足够的反向力矩可拧下套筒螺钉，从而取下上管座并更换破损燃料棒。由于AFA3G上部连接采用螺纹连接，拆卸和复装操作较为麻烦，耗时较多，达不到快速可拆的目的。且拆卸时可能造成套筒螺钉咬死，复装时也可能产生套筒螺钉拧不到位的情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有燃料组件上部连接采用螺纹连接，拆卸和复装操作较为麻烦，耗时较多，且拆卸时可能造成套筒螺钉咬死，复装时也可能产生套筒螺钉拧不到位的情况，因此设计了一种快速可拆的燃料组件上部连接，该结构及其装置拆方法能够实现燃料组件上管座与导向管间的快速可靠连接，其安装和拆卸快捷，节工省时，具有良好的维修性。

本发明通过下述技术方案实现：

一种快速可拆的燃料组件上部连接结构，包括上管座、连接套管以及锁紧管，所述连接套管的顶端和锁紧管的顶端均设置在上管座中，且锁紧管的顶端设置在连接套管的顶端上方，锁紧管的底端穿过连接套管的顶端设置在连接套管中，在连接套管的壁面和锁紧管的壁面上均设置有向着远离各自中心线的方向沿着径向折弯形成的环形鼓胀，且在连接套管的外壁和锁紧管的外壁上均设置有与各自内部连通的纵向切槽，且纵向切槽分别穿过对应的环形鼓胀后与对应的连接套管的顶端或锁紧管的顶端连通，上管座中安装连接套管和锁紧管的导向管通孔内壁内凹形成若干个形状与环形鼓胀相互匹配的环形扩槽，且环形鼓胀设置在对应的环形扩槽中。

在核反应堆燃料组件中，燃料组件上部连接是使燃料组件导向管上部与上管座连接起来的结构。目前新型燃料组件上部连接结构中，上管座与导向管需要采用快速可拆结构连接，才能满足使用要求。而现在AFA3G燃料组件上部连接采用螺纹连接方式，即导向管上端与螺纹套筒胀接连接，带裙边的套筒螺钉穿过上管座连接孔拧入螺纹套筒，然后使用专用工具将套管螺钉的裙边胀接到上管座连接板的凹槽内，防止套筒螺钉松动。在燃料组件修复时，施加足够的反向力矩可拧下套筒螺钉，从而取下上管座并更换破损燃料棒。由于AFA3G上部连接采用螺纹连接，拆卸和复装操作较为麻烦，耗时较多，达不到快速可拆的目的，且拆卸时可能造成套筒螺钉咬死，复装时也可能产生套筒螺钉拧不到位的情况。申请号为201310012299.8的中国专利公开了一种旋转可拆式导向管-上管座连接件，包括旋扣帽和旋扣套管，二者均为圆管结构，两者之间紧密配合并通过旋扣结构连接；其中，旋扣帽的上部为弹性裙边，弹性裙边中下部设有半圆形凸起；弹性裙边上周向均匀开有若干个纵向沟槽，纵向沟槽将弹性裙边划分为若干瓣；旋扣帽的内端面底端沿周向均布有与旋扣纹数量相同的凸起的旋扣卡扣，在弹性裙边和旋扣卡扣间沿轴向开有若干操作接口；旋扣套管的上部外壁沿周向均匀布置和旋扣帽的旋扣卡扣匹配的旋扣纹和扣槽，与旋扣卡扣形成旋扣结构；旋扣套管的下部设有导向管接口。该结构应可以防止在燃料组件操作运输和堆内运行时发生连接失效或松脱，同时在需要时可以通过远程操作工具便捷的进行拆卸和重装。但是该连接件需要施加一定的旋转力矩才能实现安装和拆卸，旋扣帽上的弹性裙边无法起到快速定位和快速锁紧的作用，因而该旋转可拆式连接件达不到快速可拆的目的。尤其是在核反应堆燃料组件技术中，旋转拆卸的方式容易造成对部件的刮削，造成出现局部凹凸不平，在旋合时容易出现缝隙，则连接易出现失效，这在核反应堆中是非常危险的现象。