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1，利用彈簧1的彈性壓緊力，將燃料棒夾持在柵元中。如圖1所示，是現(xiàn)有的一種條帶的結(jié)構(gòu)形式，其包括條帶主體、在條帶主體上設(shè)置的彈簧1、剛凸等。如圖所示，該條帶主體、彈簧1、剛凸等為一體成型。彈簧1是直接連接設(shè)置在條帶主體上，冷卻流體通過(guò)彈簧1上的開(kāi)縫5、剛凸與條帶主體之間的縫隙進(jìn)行流動(dòng)，而由于彈簧1與條帶主體之間的連接是封閉的，形成較大的封閉區(qū)域，壓降加大，不利于冷卻流體的流動(dòng)換熱。而且，彈簧1與條帶主體的連接剛性較大，也不利于彈簧1對(duì)燃料棒的柔性?shī)A持。

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，提供一種可有效降低壓降的條帶、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條帶，包括條帶主體、以及設(shè)置在所述條帶主體上的彈簧；所述彈簧包括凸設(shè)于所述條帶主體所在平面的彈性接觸部、在所述彈性接觸部的兩端向所述條帶主體方向設(shè)置的兩連接部、以及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條帶主體上；所述條帶還包括所述支撐部上或靠近所述支撐部的位置處設(shè)置的過(guò)流部。

優(yōu)選的，所述過(guò)流部為在所述支撐部上開(kāi)設(shè)的過(guò)流孔。

優(yōu)選的，所述過(guò)流孔為在所述支撐部的中間位置開(kāi)設(shè)的三角形過(guò)流孔；或者

所述過(guò)流孔包括在所述支撐部中間位置開(kāi)設(shè)的中間部、以及在所述中間部向兩側(cè)延伸至所述條帶主體的側(cè)翼部。

優(yōu)選的，所述過(guò)流部為在所述支撐部與所述條帶主體之間形成的喇叭狀過(guò)流孔。

優(yōu)選的，所述條帶主體上還設(shè)有剛凸；所述剛凸位于所述支撐部遠(yuǎn)離所述彈性接觸部的一側(cè)；并且，所述剛凸的突出方向與所述彈性接觸部相反；

所述過(guò)流孔在所述剛凸與所述支撐部之間形成。

優(yōu)選的，所述彈簧還包括連通所述過(guò)流部的開(kāi)縫；

所述開(kāi)縫貫穿開(kāi)設(shè)在所述支撐部和連接部上；或者，所述開(kāi)縫自所述支撐部經(jīng)過(guò)所述連接部，貫穿所述彈性接觸部開(kāi)設(shè)。

優(yōu)選的，所述過(guò)流部分別在兩所述支撐部的外側(cè)設(shè)置；或者，所述過(guò)流部分別在所述兩支撐部上開(kāi)設(shè)。

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；所述條帶為上述任一所述的條帶。

優(yōu)選的，所述條帶的彈簧與條帶主體一體壓制成型；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主體上。

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)在條帶靠近彈簧的支撐部的位置處，或者直接在彈簧的支撐部上設(shè)置過(guò)流部，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，可以降低彈簧的剛度，提高了彈簧的彈性?shī)A持力，更有利于對(duì)燃料棒的柔性?shī)A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)明提供的一種條帶的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。

圖3是本發(fā)明提供的一種條帶的開(kāi)縫的另一形式的示意圖。

圖4是本發(fā)明提供的一種條帶的另一實(shí)施例的示意圖。

圖5是本發(fā)明提供的一種條帶的另一實(shí)施例的示意圖。

圖6是本發(fā)明提供的一種條帶的開(kāi)縫的另一形式的示意圖。

圖7是本發(fā)明提供的一種條帶的彈性接觸部的另一種形式的截面示意圖。

圖8是本發(fā)明提供的一種條帶的一個(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(xiàn)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。基于本發(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所示，本發(fā)明的條帶的一個(gè)實(shí)施例，可用于核燃料組件的定位格柵中。該條帶包括條帶主體10、以及設(shè)置在條帶主體10上的彈簧20，可利用彈簧20壓緊燃料棒，使得燃料棒保持在定位格柵的柵元中。

該彈簧20包括彈性接觸部21、連接部22、支撐部23等，通過(guò)彈性接觸部21與燃料棒接觸，壓緊燃料棒保持在定位格柵的柵元中。

該彈性接觸部21為一平直的板狀，其長(zhǎng)度方向與燃料棒的軸線(xiàn)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22包括兩個(gè)，分別在彈性接觸部21的兩端設(shè)置。該連接部22的延伸方向向遠(yuǎn)離燃料棒的方向設(shè)置，從而使得彈性接觸部21形成外凸的形狀，自條帶主體10所在平面向燃料棒的方向凸出，而連接部22起到彈性臂的作用，為燃料棒的夾持提供彈性?shī)A持力。

進(jìn)一步的，兩支撐部23分別與彈性接觸部21兩側(cè)的連接部22分開(kāi)連接，并且，兩支撐部23分別連接至定位格柵的條帶主體10上，從而將彈簧20固定連接到條帶主體10上，并且彈性接觸部21突出于條帶主體10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23的頂部底面與條帶主體10所在的平面之間存在間隙，從而可以增加彈簧20的連接剛性；并且，可以在支撐部23與條帶主體10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，彈性接觸部21、連接部22、支撐部23為一體成型，并且彈性接觸部21與連接部22之間、連接部22與支撐部23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。

如圖所示，該條帶還包括在支撐部23上開(kāi)設(shè)的過(guò)流孔24。該過(guò)流孔24為在支撐部23的中間位置開(kāi)設(shè)的三角形過(guò)流孔24?？梢岳斫獾?，過(guò)流孔24的形狀大致為三角形，在軸向上形成通流面積的漸變，降低壓降。可以理解的，過(guò)流孔24的形狀也可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)成各種形狀。

進(jìn)一步的，為了改變冷卻劑的流場(chǎng)和提高彈性力，在連接部22上開(kāi)設(shè)有開(kāi)縫25，該開(kāi)縫25開(kāi)設(shè)在靠近彈性接觸部21的位置處，可以避免在彈性接觸部21上開(kāi)設(shè)開(kāi)縫25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20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)開(kāi)縫25的設(shè)置，可有效的增加了連接部22的柔性，進(jìn)而提高了彈簧20的柔性，更有利燃料棒的夾持?？梢岳斫獾模诹硪粚?shí)施例中，如圖3所示，開(kāi)縫25也可以在連接部22和彈性接觸部21上貫通開(kāi)設(shè)，可進(jìn)一步提升過(guò)流能力以及提高彈性接觸部21的彈性。

在本實(shí)施例中，開(kāi)縫25與過(guò)流孔24連通，自連接部22與彈性接觸部21相交的位置處(即連接部22與彈性接觸部21的折彎處)開(kāi)始，向遠(yuǎn)離彈性接觸部21的方向，以平行于燃料棒軸線(xiàn)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)開(kāi)縫25，降低了定位格柵的整體壓降。

如圖所示，該開(kāi)縫25同時(shí)在兩連接部22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22上設(shè)置，從而提高彈簧20的整體剛性。

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)D8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)。

如圖4所示，是本發(fā)明的條帶的另一個(gè)實(shí)施例，其與上一實(shí)施例基本的區(qū)別在于，過(guò)流孔24的形狀不同，其他結(jié)構(gòu)與上一實(shí)施例基本相同，故不贅述。

在本實(shí)施例中，該過(guò)流孔24包括在支撐部23中間位置開(kāi)設(shè)的中間部241、以及在中間部241向兩側(cè)延伸至條帶主體10的側(cè)翼部242。如圖所示，該中間部241大致呈三角形，而側(cè)翼部242大致呈長(zhǎng)條形，從而軸向上形成通流面積的漸變，降低壓降；而且，增加橫向的過(guò)流空間，提高流通效率。

進(jìn)一步的，在連接部22、彈性接觸部21上開(kāi)設(shè)貫通的開(kāi)縫25，與過(guò)流孔24的中間部241連通。當(dāng)然，開(kāi)縫25也可以?xún)H僅開(kāi)設(shè)在連接部22上、或者連接部22和部分的彈性接觸部21上。

如圖5所示，是本發(fā)明的條帶的另一個(gè)實(shí)施例，其與上一實(shí)施例基本的區(qū)別在于，過(guò)流部為在彈簧20的支撐部23與條帶主體10之間形成的喇叭狀過(guò)流孔24。對(duì)應(yīng)的，在條帶主體10上還設(shè)有剛凸11。該剛凸11位于支撐部23遠(yuǎn)離彈性接觸部21的一側(cè)；并且，剛凸11的突出方向與彈性接觸部21相反；過(guò)流孔24在剛凸11與支撐部23之間形成。

進(jìn)一步的，開(kāi)縫25在連接部22和彈性接觸部21上貫通開(kāi)設(shè)，從而連通彈簧20上側(cè)和下側(cè)的過(guò)流孔24，進(jìn)一步的改善流場(chǎng)，減少壓降。

另外，由于喇叭狀過(guò)流孔24和開(kāi)縫25的開(kāi)設(shè)，使得支撐部23分為左右兩部分，并且形成流線(xiàn)型的邊緣，可進(jìn)一步的減少壓降。

可以理解的，彈簧20上的開(kāi)縫25可以根據(jù)需要只設(shè)置在連接部22上，如圖6所示，從而避免在彈性接觸部21上開(kāi)縫25，避免了在夾持燃料棒時(shí)，對(duì)燃料棒造成掛損的風(fēng)險(xiǎn)。

進(jìn)一步的，如圖7所示，在彈簧20的彈性接觸部21上，還可以壓制出凹形槽212，其凹陷方向?yàn)檫h(yuǎn)離燃料棒的方向，從而可以增加彈性接觸部21的剛性，防止塌陷。

在本發(fā)明的定位格柵的一個(gè)實(shí)施例中，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，該等條帶可以采用上述任一實(shí)施例的條帶。

該等條帶相互垂直交叉設(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。

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

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20壓緊，從而可以定位保持燃料棒。

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。