[发明专利]定心销在堆芯栅板上的连接布置及连接定心销与堆芯栅板的方法

说明书

本发明涉及一种用于对燃料元件(2)进行定心的定心销(10)在压水反应堆的反应堆压力容器(1)的堆芯栅板(3)上的连接布置，在所述连接布置中，通过从容纳孔(16)中突出来的、被扩展的突出部(19)在构成形状配合的情况下将定心销(10)固定在存在于堆芯栅板(3)上的板(4)的容纳孔(16)中。在尚不存在所述形状配合的预组装状态下，固定部分(18)为空心筒体，所述空心筒体在其整个长度上具有在外径(26)一致的圆筒侧面上延伸的外周表面(27)。在最终组装状态下，在形成所述形状配合时，由于借助扩展工具进行扩展使得所述突出部(19)得以扩展。

本发明涉及一种用于对燃料元件进行定心的定心销在压水反应堆的压力容器堆芯栅板上的连接布置以及一种用于连接定心销与堆芯栅板的方法。上述类型的反应堆包括堆芯上栅板和堆芯下栅板，反应堆的燃料元件被夹紧在其之间。堆芯下栅板例如包括多个水平延伸的板，即所谓的支承板，燃料元件支承在其上并且通常有两个定心销固定在其上。

定心销分别固定在所述板的容纳孔中，其中用于对燃料元件进行定心的定心销的第一轴向部分垂直地从在水平方向上延伸并且面向反应堆压力容器中心的板内侧突出来。所述轴向部分在最终组装状态下，即例如在反应堆准备运行时，伸入在燃料元件底部或燃料元件顶部的开口中。定心销的第二轴向部分被用于将其固定在板上并且为此目的置入板的容纳孔中。第二轴向部分在其自由端过渡到可径向向外变形的固定部分中，该固定部分在最终组装状态下借助于从孔突出来的被扩展的突出部在构成形状配合的情况下在指向反应堆压力容器中心的轴向方向上在后面啮合板的背离内侧的外侧。

在US 5 089 215公开的堆芯栅板中存在定心销，为了将所述定心销安装在堆芯栅板上所述定心销被与其中心纵轴同轴地延伸的孔贯穿，所述孔在固定部分区域中具有狭窄部。为了扩大固定部分，从第一轴向部分的一侧开始将心轴(Dorn)引入孔中，所述心轴在通过狭窄部时扩大固定部分的突出部，从而使得定心销轴向固定在容纳孔中。为了可以借助于心轴产生径向向外的变形，设置了从狭窄的孔区域径向延伸出去的槽形形式的材料弱化部分和从固定区域外表面径向向内延伸的槽形形式的材料弱化部分。因此总而言之，已知的定心销具有非常复杂的，只有用很高的制造成本才可以实现的成形。另一个缺点在于，必须用很大的力才能将心轴插入定心销的狭窄部以便扩大固定部分。这通常会导致心轴卡在定心销中或者甚至会折断。

在已知的堆芯栅板中定心销的固定区域具有在圆周方向延伸的槽。所述槽定位在固定部分的所述轴向位置，使得在扩大固定部分时所述槽指向容纳孔的壁根据钩的类型在后面啮合容纳孔的边缘并且在这种情况下压在孔的边缘上。所述方法的缺点是，槽壁的轴向位置必须与支承板的厚度匹配，从而使得当板的厚度不同时必须制造相应设计的定心销。

已知的堆芯栅板的另一缺点是，定心销在更换时由于以钩状形式在后面啮合容纳孔边缘的固定部分，因此只能被艰难地从容纳孔中移除。

本发明的任务在于，提出一种用于对燃料元件进行定心的定心销在压水反应堆的反应堆压力容器的堆芯栅板上的连接布置以及一种用于连接定心销与堆芯栅板的方法，所述连接布置就上述缺点进行了改进。

所述任务在连接布置方面通过以下根据本发明的连接布置并且在方法方面通过以下根据本发明的方法得以实现。

一种用于对燃料元件进行定心的定心销在压水反应堆的反应堆压力容器的堆芯栅板上的连接布置，在所述连接布置中，所述定心销固定在存在于所述堆芯栅板上的板的容纳孔中，用于对所述燃料元件进行定心的、所述定心销的第一轴向部分从水平延伸并且面向所述反应堆压力容器中心的板的内侧垂直地突出来，并且所述定心销的第二轴向部分插入所述容纳孔中，其中所述第二轴向部分的自由端由能够径向向外变形的固定部分构成，借助于从所述容纳孔突出来的、被扩展的突出部在构成形状配合的情况下所述固定部分在指向所述反应堆压力容器中心的轴向方向上在后面啮合所述板的背离所述内侧的外侧，所述连接布置的特征在于具有以下进一步的设计：-在尚不存在所述形状配合的预组装状态下，所述固定部分为空心筒体，所述空心筒体在其整个长度上具有在外径一致的圆筒包络面上延伸的外周表面，-在最终组装状态下，在形成所述形状配合时，由于借助扩展工具进行扩展使得所述突出部得以扩展。