[发明专利]一种提高抗磨蚀性能并减小阻力的格架弹簧及定位格架

说明书

本发明公开了一种提高抗磨蚀性能并减小阻力的格架弹簧及定位格架，本发明的格架弹簧包括弹性件，还包括在所述弹性件上设置的刚性件，所述刚性件与燃料棒接触且所述刚性件与所述燃料棒形成面接触。本发明的弹簧采用弹性件与刚性件的叠加设计，刚性件与燃料棒为面接触，增大了接触面积，抗磨蚀性能得到增强。

技术领域

本发明属于燃料组件技术领域，具体涉及一种提高抗磨蚀性能并减小阻力的格架弹簧及定位格架。

背景技术

现有压水堆核电站常用的燃料组件由若干燃料棒、导向管、定位格架及上下管座等组成。定位格架作为骨架的重要组成部分，其基本功能是夹持燃料棒使其定位，而该功能是由条带上的弹簧和刚凸来实现。

传统的定位格架在其条带上布置有弹簧和刚凸，利用弹簧受压对燃料棒产生正压力，并在弹簧正对面利用刚凸对燃料棒进行支撑，从而实现一个方向上对燃料棒的夹持。以法国AFA3G定位格架为例，弹簧为“发卡”式结构卡在条带上，为三弯式弹性结构，且其布置为顺着格架高度方向，该弹簧与燃料棒紧密接触，然而对冷却剂流道阻碍较大，增大了格架的整体阻力。

发明内容

为了解决现有弹簧结构存在的技术问题，本发明提供了一种提高抗磨蚀性能并减小阻力的格架弹簧。

本发明通过下述技术方案实现：

一种提高抗磨蚀性能并减小阻力的格架弹簧，包括弹性件，还包括在所述弹性件上设置的刚性件，所述刚性件与燃料棒接触且所述刚性件与所述燃料棒形成面接触。

本发明的弹簧采用弹性件与刚性件的叠加设计，刚性件与燃料棒为面接触，增大了接触面积，抗磨蚀性能得到增强。

优选的，本发明的弹性件为沿定位格架高度方向在条带上直接冲压成型的拱形结构。

优选的，本发明的弹性件中部为平面，所述刚性件为在所述弹性件中部平面上冲压成型的桥形结构。

优选的，本发明的冲压成型的桥形结构垂直于冷却剂的流动方向。

本发明采用沿格架高度方向冲压成型的拱形结构作为弹性基体，并在该拱形结构的中部平面横向冲压成型的刚性桥形结构，且横向冲压成型的桥形结构垂直于冷却剂的流动方向，有利于流体从桥拱下流过，减小了格架弹簧的阻力。本发明的弹性件为拱形设计，上下两端弯折处受压产生弹力，降低了与燃料棒接触位置应力集中导致断裂的风险。

优选的，本发明的刚性件与所述燃料棒的接触一侧为曲面，所述刚性件与所述燃料棒的接触面曲率不大于燃料棒曲率。

优选的，本发明的刚性件与所述燃料棒分段式面接触。

优选的，本发明的刚性件为单拱桥形结构或多拱桥形结构或曲面结构。

第二方面，本发明提出了一种定位格架，包括设置在格架栅元中的由弹簧和与之相对的刚凸构成的夹持结构；

所述弹簧采用本发明所述的格架弹簧。

第三方面，本发明提出了一种燃料组件，采用本发明所述的定位格架。

第四方面，本发明提出了一种核反应堆，采用本发明所述的燃料组件。

本发明具有如下的优点和有益效果：

1、本发明弹簧直接从条带上冲制而成，通过在弹性基体上冲压成型刚性件的方式，且刚性件与燃料棒采用面接触，增加了接触面积，提高了磨蚀性能；同时，本发明的桥型结构横向冲制而成，其垂直于冷却剂的流动方向，有利于流体从桥拱下流过，减小了格架弹簧的阻力。

2、本发明采用弹性件与刚性件的叠加设计，弹性件为拱形设计，上下两端弯折处受压产生弹力，降低了与燃料棒接触位置应力集中导致断裂的风险。

附图说明