[发明专利]一种基于条带的格架夹持力测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于条带的格架夹持力测量装置及方法，包括底座、底部夹具、上部夹具、垫块、测头、装配条带；所述底座的表面设置有矩形的夹具放置槽，夹具放置槽的底面开设有垫块放置槽；所述底部夹具和上部夹具均为矩形框结构，矩形框的两相对内侧壁上设置有凸起夹块；所述装配条带上开设有卡槽，用于实现装配条带和试验条带本体的正交装配；所述垫块用于向上挤压刚凸发生初始变形；所述测头用于向弹簧施加一定压缩位移。本发明的测量装置可以等效模拟格架条带栅元的真实边界受力条件，采用该装置进行可以在条带上较准确的测出格架弹簧的夹持力，从而在格架设计早期可以通过实验获得格架弹簧的夹持力，缩短格架研发周期，降低格架研发成本。

技术领域

本发明涉及核燃料组件性能检测技术领域，具体而言，涉及一种基于条带的格架夹持力测量装置及方法。

背景技术

格架是核燃料组件的重要部件，具有夹持定位燃料棒，保持燃料棒中心距的作用。格架一般是通过多个冲制有弹簧和刚凸的条带相互正交配装配，并在装配交叉点上电焊组装而成。条带正交组装形成的小方格称为夹持栅元，通过对应条带栅元上的弹簧和刚凸配合对安置于其内的核燃料棒进行有效夹持，格架结构如图1所示。格架对弹簧夹持力的要求非常高，即夹持力不能太大，如果太大容易约束燃料棒纵向伸长而导致燃料棒弯曲，又不能太小，如果太小对燃料棒起不到夹持作用。因此，在格架研制过程中需要开展弹簧夹持力测量试验，以确定所设计的格架具有合适的夹持力。

在格架研发过程中，一般首先设计条带，即设计条带上冲制的弹簧和刚凸，设计基本定型后，再将若干条带正交装配焊接组成格架。因此，格架弹簧夹持力的测量也可分为两个阶段，第一阶段开展基于条带的弹簧夹持力测量，以进行条带弹簧设计选型和参数选取，第二阶段开展基于组装后格架的弹簧夹持力测量，以对格架夹持力进行最终测定验证。

在格架设计初期开展基于条带的格架夹持力测量，可以有效缩短格架研发周期，降低格架研制成本。但是通过专题和专利文献的检索，目前公开的文献均为基于格架的格架夹持力测量装置(如CN201719489U、CN201719491U、CN201719490U、CN204301905U、CN214309225U、CN107655601A)，即均为条带在组装为格架后进行的弹簧夹持力测定，这样的方式存在则若格架性能测试不理想，条带需要重新设计的问题。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

现有技术的问题在于需要将若干条带组装为格架后才能进行格架弹簧夹持力测定，若格架性能测试不理想，所有条带均需要重新设计，格架研发周期长，成本高，本发明目的在于提供一种基于条带的格架夹持力测量装置及方法，能够等效模拟格架中条带栅元的真实边界受力条件，采用本发明装置进行夹持力测量，能够在条带上就较准确的测出其组装成格架后弹簧的夹持力，从而在格架设计早期即条带设计过程中就可以通过实验获得格架弹簧的夹持力，而不需要条带设计定型组装成格架后才能获得弹簧的夹持力，从而缩短格架研发周期，降低格架研发成本。

本发明通过下述技术方案实现：

通过对格架结构进行分析，可以得出格架中条带栅元具有以下的边界受力特征，如图3所示：(1)条带之间通过装配槽正交装配组装在一起，垂直装配的条带之间相互具有支撑作用；(2)格架由条带组装后通过交叉点上的焊点连接，对于条带栅元来说相当于四角区域均受到固定作用；(3)每个夹持栅元内插入燃料棒，相邻夹持栅元的燃料棒会挤压当前条带的刚凸，在进行弹簧力测量时需考虑燃料棒挤压刚凸导致的刚凸初始变形。