申请/专利权人：核动力运行研究所;中核武汉核电运行技术股份有限公司

申请日：2017-12-27

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN109979614B

主分类号：G21C17/00

分类号：G21C17/00;G09B25/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2019.07.30#实质审查的生效;2019.07.05#公开

摘要：本发明属于燃料组件模拟制造技术领域，具体为一种用于燃料操作培训的AP1000机组变形燃料组件结构，包括模拟燃料组件结构的模拟体，其包括上官座、燃料棒、燃料棒外的格架、下端的下管座，以上部件均为模拟体，在相邻格架之间设有变形结构；通过设计变形结构，使得格架能够实现多方向的位移和变形，进而带动燃料棒在相应的方向上产生形变，调节螺钉、立柱和销轴等调节结构的设计，能够精确可控完成调节位移的大小和形变的大小，并且可靠的控制形变的方向，以达到模拟操作真实变形燃料组件的效果。

主权项：1.一种用于燃料操作培训的AP1000机组变形燃料组件结构，包括模拟燃料组件结构的模拟体，其包括上管座1、燃料棒2、燃料棒2外的格架3、下端的下管座8，以上部件均为模拟体，其特征在于：在相邻格架3之间设有变形结构；所述的变形结构包括设于相邻格架3之间的内部本体7和与内部本体7螺纹连接的立柱4，所述的内部本体7为板状结构，板面上设有螺纹孔，所述的立柱4上下两端分别伸出内部本体7板面，上下端分别与对应的格架3固定连接；所述的立柱4上下端分别设有锁紧螺母5和螺套6；所述的立柱4包括上立柱和下立柱，其分别与上方的格架和下方的格架固定连接，两段立柱螺纹旋进内部本体7的螺纹孔内；所述的内部本体7的中心位置均匀排布四个螺纹孔，在四个位置通过立柱同时调节相邻两个格架3的相对位置和变形；所述的变形结构还包括安装在内部本体7的两侧的调节螺钉9，调节螺钉9和内部本体7采用螺纹配合；所述的变形结构还包括固定安装在格架3上的销轴10，以及在内部本体7上加工的销孔，销轴10一段位于销孔内。

全文数据：一种用于燃料操作培训的AP1000机组变形燃料组件结构技术领域本发明属于燃料组件模拟制造技术领域，具体涉及一种用于燃料操作培训的AP1000机组变形燃料组件结构。背景技术反应堆堆芯中放置燃料组件，在核电站中的主要功能是核燃料发生裂变反应释放能量发电。进过数个运行周期后，燃料组件因辐照原因可能将引发组件弯曲、扭转等变形问题。变形燃料组件的功能主要是为换料机操作培训提供装卸载体，以达到模拟操作真实变形燃料组件的效果，提升换料操作员技能水平，减小变形燃料组件装卸风险，提高工作效率。为满足模拟操作的真实性，变形燃料组件外观最外圈为每个面都有燃料棒，燃料棒长与正常组件一样，燃料棒用不锈钢实芯棒代替；AP1000变形燃料组件上、下管座以燃料组件为原型；变形燃料组件格架材料为软质铝合金，格架数为8个；要求实现X方向香蕉型弯曲或X、Y双方向香蕉型弯曲，单边变形量为20mm，变形量可无极调节。发明内容本发明的目的是提供一种用于燃料操作培训的AP1000机组变形燃料组件结构，其能够精确模拟燃料组件的变形，准确模拟操作真实变形燃料组件。本发明的技术方案如下：一种用于燃料操作培训的AP1000机组变形燃料组件结构，包括模拟燃料组件结构的模拟体，其包括上官座、燃料棒、燃料棒外的格架、下端的下管座，以上部件均为模拟体，在相邻格架之间设有变形结构；所述的变形结构包括设于相邻格架之间的内部本体和与内部本体螺纹连接的立柱，所述的内部本体为板状结构，板面上设有螺纹孔，所述的立柱上下两端分别伸出内部本体板面，上下端分别与对应的格架固定连接。所述的立柱上下端分别设有锁紧螺母和螺套。所述的立柱包括上立柱和下立柱，其分别与上方的格架和下方的格架固定连接，两段立柱螺纹旋进内部本体的螺纹孔内。所述的内部本体的中心位置均匀排布四个螺纹孔，在四个位置通过立柱同时调节相邻两个格架的相对位置和变形。所述的变形结构还包括安装在内部本体的两侧的调节螺钉，调节螺钉和内部本体采用螺纹配合。所述的变形结构还包括固定安装在格架上的销轴，以及在内部本体上加工的销孔，销轴一段位于销孔内。所述的销孔为长圆形，内部本体通过销轴的限位相对格架移动。本发明的显著效果如下：通过设计变形结构，使得格架能够实现多方向的位移和变形，进而带动燃料棒在相应的方向上产生形变，调节螺钉、立柱和销轴等调节结构的设计，能够精确可控完成调节位移的大小和形变的大小，并且可靠的控制形变的方向，以达到模拟操作真实变形燃料组件的效果，提升换料操作员技能水平，减小变形燃料组件装卸风险，提高工作效率，并大大降低燃料组件制造和相关试验的成本。附图说明图1为用于燃料操作培训的AP1000机组变形燃料组件结构示意图；图2为变形结构示意图；图中：1.上管座；2.燃料棒；3.格架；4.立柱；5.锁紧螺母；6.螺套；7.内部本体；8.下管座；9.调节螺钉；10.销轴。具体实施方式下面通过附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。如图1所示，AP1000机组变形燃料组件模拟体与常规燃料组件相同的结构包括上端的上管座1、燃料棒2、燃料棒2外的格架3、下端的下管座8，以及位于相邻格架3之间的变形结构。为了模拟燃料组件的变形，特别设计了变形结构，如图2所示，其包括位于相邻两个格架3之间的一个内部本体7，其为板状结构，板面上加工用于安装立柱的螺纹孔，还包括螺纹孔内的立柱4，立柱4分为上立柱和下立柱，其分别与上方的格架和下方的格架固定连接，两段立柱螺纹旋进内部本体7的螺纹孔内。本实施例中在内部本体7的中心位置均匀排布四个螺纹孔，在四个位置通过上下立柱同时调节相邻两个格架3的相对位置和变形。可以通过在上下立柱上安装锁紧螺母5和螺套6进一步限定立柱4的上下移动并起到固定作用。变形结构还包括安装在内部本体7的两侧的调节螺钉9，调节螺钉9和内部本体7采用螺纹配合，因此转动调节螺钉9使得其在相应的方向移动，其螺钉头部与格架3的相对位置就发生变化。例如顺时针转动左侧调节螺钉9，其螺钉头远离格架模拟体3，逆时针调节右侧调节螺钉9，其螺钉头将顶紧格架3。变形结构还包括固定安装在格架3上的销轴10，以及在内部本体7上加工的销孔，销轴10一段位于销孔内，由于销孔为长圆形，使得内部本体7能够相对格架3相对移动。燃料组件中设计的其余格架3之间同样采用上述的变形结构。这样，通过所有8层格架3的移动距离设定完成X向香蕉型弯曲或X、Y双方向香蕉型弯曲。同样地可完成其余7个格架3，上管座1通过立柱4安装到最上层内部本体7上，下管座8可通过立柱4上，燃料棒2插入到格架3上。通过旋转AP1000变形燃料组件中各层内部本体7两侧的调节螺钉9，可使得格架3相对内部本体7移动，通过8层格架3的移动距离设定完成X向香蕉型弯曲或X、Y双方向香蕉型弯曲。例如附图2，顺时针转动左侧调节螺钉9，其螺钉头原理格架模拟体3，逆时针调节右侧调节螺钉9，其螺钉头将顶紧格架3，由于销轴10的限制，格架3将相对于内部本体7向右移动，插入格架模拟体3孔洞的燃料棒2将向左侧弯曲，若8层格架模拟体3移动方位一致的话，AP1000变形组件模拟体将完成X向香蕉型弯曲；若8层格架分布为错层垂直的移动方向，AP1000变形组件将完成X，Y双方向香蕉型弯曲。

权利要求：1.一种用于燃料操作培训的AP1000机组变形燃料组件结构，包括模拟燃料组件结构的模拟体，其包括上管座1、燃料棒2、燃料棒2外的格架3、下端的下管座8，以上部件均为模拟体，其特征在于：在相邻格架3之间设有变形结构；所述的变形结构包括设于相邻格架3之间的内部本体7和与内部本体7螺纹连接的立柱4，所述的内部本体7为板状结构，板面上设有螺纹孔，所述的立柱4上下两端分别伸出内部本体7板面，上下端分别与对应的格架3固定连接。2.如权利要求1所述的一种用于燃料操作培训的AP1000机组变形燃料组件结构，其特征在于：所述的立柱4上下端分别设有锁紧螺母5和螺套6。3.如权利要求1所述的一种用于燃料操作培训的AP1000机组变形燃料组件结构，其特征在于：所述的立柱4包括上立柱和下立柱，其分别与上方的格架和下方的格架固定连接，两段立柱螺纹旋进内部本体7的螺纹孔内。4.如权利要求1所述的一种用于燃料操作培训的AP1000机组变形燃料组件结构，其特征在于：所述的内部本体7的中心位置均匀排布四个螺纹孔，在四个位置通过立柱同时调节相邻两个格架3的相对位置和变形。5.如权利要求1所述的一种用于燃料操作培训的AP1000机组变形燃料组件结构，其特征在于：所述的变形结构还包括安装在内部本体7的两侧的调节螺钉9，调节螺钉9和内部本体7采用螺纹配合。6.如权利要求1所述的一种用于燃料操作培训的AP1000机组变形燃料组件结构，其特征在于：所述的变形结构还包括固定安装在格架3上的销轴10，以及在内部本体7上加工的销孔，销轴10一段位于销孔内。7.如权利要求6所述的一种用于燃料操作培训的AP1000机组变形燃料组件结构，其特征在于：所述的销孔为长圆形，内部本体7通过销轴10的限位相对格架3移动。

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