一种环形燃料棒固定装置的制作方法

本发明属于核燃料技术领域，具体涉及一种环形燃料棒固定装置。

背景技术：

目前燃料组件设计中燃料棒受到定位格架夹持作用固定在上、下管座之间，燃料棒下端塞与下管座之间存在一定间隙。随着反应堆的运行定位格架发生松弛，夹持力减弱，不足以固定燃料棒，发生燃料棒掉落，在燃料棒下端塞与下管座发生掉落碰撞的过程中，有可能威胁燃料棒完整性，增加燃料棒失效概率。另外，定位格架丧失夹持力的情况下，落在下管座上的燃料棒在水流提升力的作用下可能发生上下窜动，增加燃料棒与定位格架间的摩擦，以及与下管座间的撞击概率，不利于燃料棒的安全。

下端塞自由的燃料棒在冷却剂冲刷过程中容易发生流致振动，振动燃料棒与定位格架接触位置产生微动磨蚀，造成燃料棒包壳厚度减薄甚至破裂，有可能发生放射性物质泄露。

环形燃料棒通过封闭式的内、外冷却剂流道对燃料棒进行冷却。随着反应堆运行，主系统中很容易出现微小杂质，例如，压力容器堆内部件制造过程中或主回路管道中残留的废弃物，或者反应堆运行过程中形成的腐蚀产物等等，很容易造成燃料棒流道的堵塞，而下端塞中心孔为内部流道唯一进水孔，如果发生下端塞进水孔堵塞，会造成环形燃料棒内部流道流量减小，不能维持燃料棒足够冷却能力，威胁燃料棒安全。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术存在的上述缺陷，设计一种环形燃料棒固定装置。

本发明的技术方案如下：一种环形燃料棒固定装置，包括下部的螺纹底座与上部的凹陷圆环，凹陷圆环向内加工出凹陷结构；

还包括燃料棒下端，而下端顶部有缺口结构。

螺纹底座内部有螺纹结构。

螺纹底座内部的螺纹结构与燃料棒下端上的螺纹相匹配。

通过凹陷圆环防止螺纹变松脱落。

缺口结构与凹陷圆环的凹陷位置及大小相匹配。

凹陷圆环上有两个凹陷结构，且此时燃料棒下端顶部有两个与之相匹配的缺口结构。

凹陷圆环上有多个凹陷结构，且此时燃料棒下端顶部有多个与之相匹配的缺口结构。

所述环形燃料棒固定装置应用于沸水堆、压水堆、船用动力堆、快堆。

所述环形燃料棒固定装置应用于动力堆或重水堆。

本发明的有益效果在于：

下端固定件将下端塞与下管座连接并固定，避免燃料棒在反应堆运行过程中掉落在下管座，无掉落冲击力，减小燃料棒失效概率。同时，下端固定件将燃料棒固定于下管座，保证燃料棒在冷却剂流动提升力的作用下不发生轴向移动，减小与定位格架间的摩擦。

通过下端固定件将下端塞与下管座固定，减小了燃料棒受到冷却剂冲刷而引起的流致振动，进而降低燃料棒微动磨蚀，减小燃料棒失效风险。

附图说明

图1为本发明所述环形燃料棒固定装置凹陷圆环加工前示意图

图2为本发明所述环形燃料棒固定装置凹陷圆环加工后示意图

图3为本发明所述环形燃料棒固定装置燃料棒下端示意图

图4为本发明所述环形燃料棒固定装置整体示意图

图中：1安装圆柱、2凹陷圆环、3燃料棒下端、4缺口结构

具体实施方式

一种环形燃料棒固定装置，如图1、2所示，包括下部的螺纹底座1与上部的凹陷圆环2，图1为凹陷圆环2未加工时的形状，图2为凹陷圆环2加工后的形状，在凹陷圆环2上将凹陷圆环2向内加工出凹陷结构；而螺纹底座1内部有螺纹结构。

如图3所示，燃料棒下端3顶部有缺口结构4，而缺口结构4与凹陷圆环2的凹陷位置及大小相匹配，如图4所示，安装时，螺纹底座1内部的螺纹结构与燃料棒下端3上的螺纹相匹配，再通过凹陷圆环2防止螺纹变松脱落。

凹陷圆环2上可以有多个凹陷结构，且此时燃料棒下端3顶部有多个与之相匹配的缺口结构4。

技术特征：

1.一种环形燃料棒固定装置，其特征在于：包括下部的螺纹底座(1)与上部的凹陷圆环(2)，凹陷圆环(2)向内加工出凹陷结构；

还包括燃料棒下端(3)，而下端(3)顶部有缺口结构(4)。

2.根据权利要求1所述的一种环形燃料棒固定装置，其特征在于：螺纹底座(1)内部有螺纹结构。

3.根据权利要求2所述的一种环形燃料棒固定装置，其特征在于：螺纹底座(1)内部的螺纹结构与燃料棒下端(3)上的螺纹相匹配。

4.根据权利要求2所述的一种环形燃料棒固定装置，其特征在于：通过凹陷圆环(2)防止螺纹变松脱落。

5.根据权利要求1所述的一种环形燃料棒固定装置，其特征在于：缺口结构(4)与凹陷圆环(2)的凹陷位置及大小相匹配。

6.根据权利要求5所述的一种环形燃料棒固定装置，其特征在于：凹陷圆环(2)上有两个凹陷结构，且此时燃料棒下端(3)顶部有两个与之相匹配的缺口结构(4)。

7.根据权利要求5所述的一种环形燃料棒固定装置，其特征在于：凹陷圆环(2)上有多个凹陷结构，且此时燃料棒下端(3)顶部有多个与之相匹配的缺口结构(4)。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种环形燃料棒固定装置，其特征在于：所述环形燃料棒固定装置应用于沸水堆、压水堆、船用动力堆、快堆。

9.根据权利要求1-7任一所述的一种环形燃料棒固定装置，其特征在于：所述环形燃料棒固定装置应用于动力堆或重水堆。

技术总结
一种环形燃料棒固定装置，包括下部的螺纹底座与上部的凹陷圆环，在凹陷圆环上将凹陷圆环向内加工出凹陷结构；而螺纹底座内部有螺纹结构；燃料棒下端顶部有缺口结构，而缺口结构与凹陷圆环的凹陷位置及大小相匹配。安装时，螺纹底座内部的螺纹结构与燃料棒下端上的螺纹相匹配。通过凹陷圆环防止螺纹变松脱落。凹陷圆环上有两个凹陷结构，且此时燃料棒下端顶部有两个与之相匹配的缺口结构。

技术研发人员：史宝磊;何晓军;季松涛;刁均辉;邹远方;李思远;韩智杰;胡立强;徐西安;魏严凇
受保护的技术使用者：中国原子能科学研究院
技术研发日：2020.05.25
技术公布日：2020.07.31