本發(fā)明涉及核電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種核燃料組件、定位格柵以及彈簧。

背景技術(shù)：

核反應(yīng)堆是通過(guò)人工控制裂變物質(zhì)的連鎖核裂變反應(yīng)，用于產(chǎn)生熱量等，進(jìn)行發(fā)電等。

現(xiàn)有的核反應(yīng)堆通常將核燃料加工成燃料棒，與控制棒組合安裝到定位格柵中，形成核燃料組件。通常，定位格柵包括若干條帶3，條帶3在同一水平面上相互交叉設(shè)置，形成多個(gè)柵元。燃料棒、控制棒等穿設(shè)于對(duì)應(yīng)的柵元中，組成整體的核燃料組件。

為了能將燃料棒夾持在定位格柵中，現(xiàn)有技術(shù)中通常會(huì)在柵元中安裝彈簧，利用彈簧的彈性壓緊力，將燃料棒夾持在柵元中。如圖1所示，是現(xiàn)有的一種彈簧的結(jié)構(gòu)形式，其包括接觸部1、連接部2等。如圖所示，該條帶3與彈簧一體成型，接觸部1通過(guò)連接部2連接到條帶3上。該接觸部1突出于條帶3所在的平面，并且在接觸部1上開(kāi)設(shè)有開(kāi)縫5，將接觸部1一分為二，從而形成雙線彈簧結(jié)構(gòu)，以?shī)A持穿設(shè)于彈簧所在的柵元中。該結(jié)構(gòu)雖然增加了彈簧的夾持力并改善冷卻劑的流場(chǎng)，但是，由于燃料棒在插入過(guò)程中，會(huì)與彈簧的接觸部1相接觸，而開(kāi)縫5的存在，必然存在劃傷燃料棒包殼的風(fēng)險(xiǎn)，造成安全隱患，進(jìn)而使得核電站的安全性得不到保障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種可保證燃料棒插入安全的彈簧、定位格柵以及核燃料組件。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：提供一種用于核燃料組件的定位格柵的彈簧，包括接觸并壓緊所述核燃料組件的燃料棒的接觸部、以及在所述接觸部的兩端向遠(yuǎn)離所述燃料棒方向設(shè)置的兩連接部；在所述連接部上、靠近所述接觸部的位置處設(shè)置有流水孔。

優(yōu)選的，所述彈簧還包括分別與所述連接部連接的兩支撐部；所述支撐部分別連接至所述定位格柵的條帶上。

優(yōu)選的，所述支撐部的頂部底面與所述條帶所在平面之間存在間隙。

優(yōu)選的，所述接觸部與所述連接部之間、所述連接部與所述支撐部之間為圓滑過(guò)渡連接。

優(yōu)選的，所述流水孔自所述連接部與所述接觸部相接位置處向遠(yuǎn)離所述接觸部的方向、以平行于所述燃料棒的軸線方向延伸設(shè)置。

優(yōu)選的，所述流水孔在所述兩連接部上開(kāi)設(shè)，或者，所述流水孔在下部的所述連接部上設(shè)置。

優(yōu)選的，所述流水孔包括連續(xù)設(shè)置的狹長(zhǎng)部、以及過(guò)流部；所述狹長(zhǎng)部在靠近所述接觸部的位置設(shè)置，所述過(guò)流部在遠(yuǎn)離所述接觸部的位置設(shè)置；所述過(guò)流部的面積大于所述狹長(zhǎng)部的面積。

本發(fā)明還提供一種用于核燃料組件的定位格柵，包括在同一水平面上相互交叉設(shè)置、形成多個(gè)用于容納燃料棒的柵元的條帶；其特征在于，所述定位格柵還包括上述任一所述的彈簧；所述彈簧設(shè)置在穿設(shè)有所述燃料棒的所述柵元中。

優(yōu)選的，所述彈簧與所述條帶一體壓制成型；或者，

所述彈簧單獨(dú)成型后通過(guò)焊接或鉚接固定安裝在所述條帶上。

本發(fā)明還提供一種核燃料組件，包括燃料棒；所述核燃料組件還包括上述任一所述的定位格柵；所述燃料棒穿設(shè)于所述定位格柵的柵元中。

實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)方案，通過(guò)在彈簧的連接部上開(kāi)設(shè)流水孔，并靠近接觸部的位置，從而可以減少?gòu)椈傻淖枇髅娣e，進(jìn)而減小了定位格柵的壓力損失；而且，由于流水孔并未在接觸部上開(kāi)設(shè)，從而可以避免在燃料棒插入過(guò)程中的刮擦損傷；而且，流水孔的設(shè)置降低了彈簧的剛性，提高了彈簧的彈性?shī)A持力，更有利于對(duì)燃料棒的夾持。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的條帶彈簧結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖2是本發(fā)明提供的一種彈簧的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。

圖3是本發(fā)明提供的一種彈簧的一個(gè)實(shí)施例的俯視示意圖。

圖4是本發(fā)明提供的一種彈簧應(yīng)用到條帶上的示意圖。

圖5是本發(fā)明提供的一種彈簧的一個(gè)實(shí)施例和現(xiàn)有技術(shù)的位移與接觸面積的變化曲線示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖2-4所示，本發(fā)明提供的一種彈簧的一個(gè)實(shí)施例，可用于核燃料組件的定位格柵中。該彈簧10包括接觸部11、連接部12等，通過(guò)接觸部11與燃料棒接觸，壓緊燃料棒保持在定位格柵的柵元中。

該接觸部11為一平直的板狀，其長(zhǎng)度方向與燃料棒的軸線方向相平行，從而在夾持燃料棒時(shí)，與燃料棒之間形成較大的接觸面積，增大夾持力，并減少對(duì)燃料棒的損傷。

在本實(shí)施例中，連接部12包括兩個(gè)，分別在接觸部11的兩端設(shè)置。該連接部12的延伸方向向遠(yuǎn)離燃料棒的方向設(shè)置，從而使得接觸部11形成外凸的形狀，而連接部12起到彈性臂的作用，為燃料棒的夾持提供彈性?shī)A持力。

為了改變冷卻劑的流場(chǎng)和提高彈性力，在連接部12上開(kāi)設(shè)有流水孔13，該流水孔13開(kāi)設(shè)在靠近接觸部11的位置處，可以避免在接觸部11上開(kāi)設(shè)開(kāi)縫所帶來(lái)?yè)p傷燃料棒的風(fēng)險(xiǎn)，并且能夠有效的減少了彈簧10的阻流面積，進(jìn)而減小了定位格柵的壓力損失。而且，通過(guò)流水孔13的設(shè)置，可有效的增加了連接部12的柔性，進(jìn)而提高了彈簧10的柔性，更有利燃料棒的夾持。

在本實(shí)施例中，流水孔13自連接部12與接觸部11相交的位置處(即連接部12與接觸部11的折彎處)開(kāi)始，向遠(yuǎn)離接觸部11的方向，以平行于燃料棒軸線方向的方式延伸設(shè)置，可以避免流體在折彎處形成死角，流體可以順利通過(guò)流水孔13，降低了定位格柵的整體壓降。

如圖所示，該流水孔13同時(shí)在兩連接部12上開(kāi)設(shè)，可更有效的供流體通過(guò)，降低壓降。當(dāng)然，也可以根據(jù)實(shí)際需要，僅在下側(cè)的連接部12上設(shè)置，從而提高彈簧10的整體剛性。

進(jìn)一步的，該流水孔13包括連續(xù)設(shè)置的狹長(zhǎng)部131、以及過(guò)流部132。狹長(zhǎng)部131在靠近接觸部11的位置設(shè)置，通過(guò)狹長(zhǎng)部131的設(shè)置，既能夠避免過(guò)度的降低剛性，又可以增加彈簧10的柔度，更有利于燃料棒的夾持。過(guò)流部132在遠(yuǎn)離接觸部11的位置設(shè)置，并且過(guò)流部132的面積大于狹長(zhǎng)部131的面積，從而可以使得過(guò)流面積增加，可以更有效的降低定位格柵的整體壓降。當(dāng)然，過(guò)流孔的形狀、面積等，還可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)設(shè)。

進(jìn)一步的，該彈簧10還包括分別于連接部12連接的兩支撐部14，并且，兩支撐部14分別連接至定位格柵的條帶20上，從而將彈簧10固定連接到條帶20上，并且接觸部11突出于條帶20所在的平面，伸入到柵元中，從而可以?shī)A持穿設(shè)于柵元中的燃料棒。

進(jìn)一步的，支撐部14的頂部底面與條帶20所在的平面之間存在間隙，從而可以增加彈簧10的連接剛性；并且，可以在支撐部14與條帶20之間形成過(guò)流縫隙，以便于流體的通過(guò)，降低壓降。

進(jìn)一步的，接觸部11、連接部12、支撐部14為一體成型，并且接觸部11與連接部12之間、連接部12與支撐部14之間為圓滑過(guò)渡連接，從而可以降低流體的壓降，提升換熱效率。

如圖4所示，是本發(fā)明的定位格柵的一個(gè)實(shí)施例的條帶20的示意圖，該定位格柵可以用于核燃料組件中。在本實(shí)施例中，該定位格柵包括若干條帶20。該等條帶20相互垂直交叉設(shè)置，形成具有多個(gè)柵元的“蛋簍型”結(jié)構(gòu)。大部分的柵元用于容納燃料棒；當(dāng)然，在其他的柵元中用于容納控制棒等。為了在容納燃料棒的柵元中夾緊燃料棒，該定位格柵還設(shè)有上述實(shí)施例的彈簧10，該彈簧10可設(shè)置在穿設(shè)有燃料棒的柵元中?？梢岳斫獾模搹椈?0可以采用上述實(shí)施例的彈簧10結(jié)構(gòu)，在此不做贅述。

在一些實(shí)施例中，該條帶20可以分為第一條帶20、第二條帶20，容納燃料棒的柵元由兩條平行的第一條帶20和兩條平行的第二條帶20交叉形成，第一條帶20平面和第二條帶20平面垂直。

如圖所示，在本實(shí)施例中，該彈簧10與條帶20一體壓制成型。彈簧10的支撐部14與條帶20連接，并且，支撐部14的頂部底面與條帶20所在的平面之間存在間隙，從而可以增加彈簧10的連接剛性；并且，可以在支撐部14與條帶20之間形成過(guò)流縫隙，以便于流體的通過(guò)，降低壓降。

彈簧10的連接部12和接觸部11突出條帶20所在平面，向柵元的內(nèi)壁突出，從而接觸部11可以與插設(shè)于其中的燃料棒接觸，壓緊燃料棒。

當(dāng)然，彈簧10與條帶20也可以為單獨(dú)成型，在將彈簧10通過(guò)焊接、鉚接等方式固定安裝在條帶20上，形成一體結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步的，條帶20與彈簧10可以采用相同的材質(zhì)做成，也可以采用不同的材質(zhì)做成，例如，彈簧10可以采用抗疲勞能力更強(qiáng)的材質(zhì)做成。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，還公開(kāi)了一種核燃料組件，包括上述實(shí)施例的定位格柵以及燃料棒。該定位格柵可以采用上述任意實(shí)施方式的定位格柵，在此不做贅述。燃料棒可以穿設(shè)在定位格柵的柵元中，并由突出在柵元中的彈簧10壓緊，從而可以定位保持燃料棒。

如下表所示，是本實(shí)施例的條帶位移與燃料棒的接觸力、接觸面積的變化的趨勢(shì)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有明顯的技術(shù)效果的提升，可參照?qǐng)D5所示。當(dāng)位移開(kāi)始增大時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)的接觸力、接觸面積的變化趨勢(shì)，明顯低于本實(shí)施例的變化趨勢(shì)，可見(jiàn)，本實(shí)施例的條帶的夾持效果明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)。

本發(fā)明實(shí)施例的方法中的步驟可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行順序調(diào)整、合并和刪減。本發(fā)明實(shí)施例的裝置中的模塊或單元或子單元可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行合并、劃分和刪減。

以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明的權(quán)利范圍，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分流程，并依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬于發(fā)明所涵蓋的范圍。