[发明专利]燃料组件下部锁紧装置及锁紧、解锁方法

说明书

本发明公开了一种燃料组件下部锁紧装置及锁紧、解锁方法，锁紧装置包括可轴向往复运动地设置在燃料组件管腿内的导杆、设置在导杆下端上的驱动结构、可转动设置在管腿内并与驱动结构配合的转动结构、可转动设置在管腿内并与转动结构相对固定的挡杆；管腿的管壁对应挡杆设有通孔；导杆在管腿内处于第一位置时，挡杆位于管腿内；导杆在管腿内由第一位置运动至第二位置时，转动结构在驱动结构驱动下转动，带动挡杆转动伸出通孔，抵接在下堆芯板一侧，将燃料组件锁紧在下堆芯板上。本发明的锁紧装置用于燃料组件下部的锁紧，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；对换料装置要求较低，提高锁紧装置可靠性。

技术领域

本发明涉及反应堆燃料组件技术领域，尤其涉及一种燃料组件下部锁紧装置及锁紧、解锁方法。

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。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。为了防止燃料组件在地震等工况下发生起跳，有必要在下管腿部位增加下部锁紧装置。

现有专利CN103985419A公开了一种液体重金属反应堆的燃料组件锁紧装置，通过栅板与燃料组件配合为燃料组件提供轴向约束，达到锁紧的目的。然而，该专利的锁紧装置存在以下缺点：

1、换料机构需要提供扭转载荷和精准定位，换料步骤复杂，需要换料机构对燃料组件进行多次操作；2、固定套筒在燃料组件锁紧状态受到轴向作用力，当在堆内长期运行时，容易导致固定套筒发生变形导致锁紧部件卡涩无法解锁。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种简单可靠的燃料组件下部锁紧装置以及燃料组件下部锁紧方法、燃料组件下部解锁方法。

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，所述锁紧装置包括可轴向往复运动地设置在所述管腿内的导杆、设置在所述导杆下端上的驱动结构、可转动设置在所述管腿内并与所述驱动结构配合的转动结构、可转动设置在所述管腿内并与所述转动结构相对固定的挡杆；所述管腿的管壁对应所述挡杆设有通孔；

所述导杆在所述管腿内处于第一位置时，所述挡杆位于所述管腿内；

所述导杆在所述管腿内由第一位置运动至第二位置时，所述转动结构在所述驱动结构驱动下转动，带动所述挡杆转动伸出所述通孔，抵接在下堆芯板一侧，将所述燃料组件锁紧在所述下堆芯板上。

优选地，所述锁紧装置还包括设置在所述管腿内并位于所述导杆下方的支撑架；所述转动结构通过转轴连接在所述支撑架上，所述挡杆的第一杆部固定在所述转轴或转动结构上，与第一杆部相接的第二杆部向所述管腿的管壁方向延伸。

优选地，所述挡杆的第一杆部和第二杆部夹角相接；

在所述第一位置，所述第一杆部朝向所述导杆的上端方向延伸，所述第二杆部朝向所述管腿的管壁方向延伸；

在所述第二位置，所述第一杆部朝向所述管腿的管壁方向延伸，所述第二杆部垂直所述管腿的轴向配合在所述通孔中，并凸出所述通孔。

优选地，所述第二杆部远离所述第一杆部的端面为弧面。

优选地，所述驱动结构包括平行所述导杆轴向的齿条；所述转动结构包括与所述齿条啮合的齿轮。

优选地，所述锁紧装置还包括导向机构；

所述导向机构包括设置在所述驱动结构下方并与所述驱动结构相对的导向柱、与所述导向柱配合的压紧件以及复位弹簧；所述压紧件连接在所述驱动结构下方，随所述导杆的往复运动沿着所述导向柱的轴向往复运动；所述复位弹簧套设在所述导向柱上并抵接所述压紧件。