專利名稱:對核燃料組件的頂部管嘴分組件進行預裝配用的設備和方法
本發(fā)明一般涉及核反應堆的燃料組件，更具體地說，涉及一種對此種燃料組件所用的頂部管嘴進行預裝配用的設備。
一個核反應堆的堆芯部分通常包括許多細長的燃料元件或燃料棒，它們被組合和支承在稱為燃料組件的框架中。通常，燃料組件是一種直立的結構，在這種結構中，燃料棒和控制棒導向套管利用格架固定在排列有序的陣列中，這些格架沿燃料組件的軸向間隔安置并固定于導向套管，這種燃料組件結構包括上下管嘴，它們被緊固在導向套管的兩個相對端部上。在反應堆堆芯內(nèi)部，燃料組件從上下堆芯支承板得到支承和適當?shù)臏手保舷露研局С邪逯苯踊蜷g接地連接于一個支承筒體上，該支承筒體包圍反應堆堆芯并沿軸向延伸于堆芯的相對兩端間。
燃料組件支承結構這一方面所使用的材料和堆芯支承筒體那一方面所使用的材料，是兩類熱膨脹特性各不相同的材料。由于這一點，并且也由于所使用的某些結構元件的長度相當大，在運行期間反應堆堆芯中經(jīng)受的高溫下，燃料組件和堆芯筒體結構之間軸向熱膨脹的差別，可以是十分顯著的。為了調(diào)節(jié)燃料組件和堆芯支承筒體之間此種軸向膨脹的差別，習慣上使上下堆芯支承板的距離超過燃料組件的軸向長度，而通常在上堆芯支承板和燃料組件之間留下一個空隙。
大多數(shù)反應堆利用將一種諸如水之類的液體冷卻劑通過下堆芯支承板中的孔洞引導向上并經(jīng)過各種燃料組件的燃料棒的辦法，來從燃料組件獲得熱能，從而使反應堆冷卻。由于燃料組件的結構構型，冷卻劑在通過堆芯區(qū)域時會受到顯著的壓降，該壓降產(chǎn)生一個趨向于提升燃料組件的力。雖然可能存在燃料組件的重量足以克服所有工作條件下的液壓提升力的情形，但是更經(jīng)常的是并非如此，特別是在冷卻劑密度很高(比如在反應堆起動時)和冷卻劑流速很高的時候。當作用在某一特定燃料組件上的液壓提升力超過燃料組件的重量的時候，該組件將會向上移動并頂撞上堆芯板。燃料組件的這種向上移動，如果不加以控制的話，會導致燃料組件和燃料棒或上堆芯板的損壞，因此，必須避免這種移動。做到這一點的辦法通常是借助于一種壓緊裝置，這種壓緊裝置的配接能防止向上流動的冷卻劑迫使燃料組件移動而頂撞反應堆的上堆芯支承板，同時卻允許燃料組件的長度產(chǎn)生由于堆芯感生熱膨脹之類原因而引起的變化。舉例來說，美國書第3，379，619號、第3，770，583號和第4，192，719號公開了此類壓緊裝置。
歐洲專利申請第84307049.1號(公布號為0138606)公開了一種最新的燃料組件設計，它有一個包含壓緊機構的頂部管嘴分組件，這種壓緊機構包括一個上部承壓板，一個下部配接板，多根延伸在兩板之間并穿過兩板的導向套管延伸管，以及多個圍繞延伸管而由延伸管上的一對制動器將其部分地壓縮于兩板之間的螺旋彈簧，一個制動器是在配接板下附著于相應的延伸管上的軸環(huán)，用來限制配接板沿延伸管向下滑動，而另一個制動器附著于相應的延伸管的上端部，安置在承接承壓板中的通道內(nèi)，在那里制動器與內(nèi)凸耳相配合，用來限制承壓板沿延伸管向上滑動。這種頂部管嘴分組件是由許多個元件組成的，這些元件必須精密地裝配在一起，以便分組件裝到燃料組件的導向套管上時可以合適地發(fā)揮其功能。
本發(fā)明的主要目的是提供一些方式和機構，使得帶壓緊機構的頂部管嘴的元件能夠可靠而相當容易地以可以調(diào)節(jié)公差失配的方式預裝配成一個完整的精度滿足需要的分組件。
因此，本發(fā)明提供一種對頂部管嘴分組件進行預裝置以安裝在燃料組件的多根導向套管上的設備，這種預裝置設備包括(a)一個有多個鉆孔的底座，鉆孔以與導向套管的分布圖形相匹配的圖形固定在底座中，每個鉆孔可以配接裝入一根導向套管延伸管的下端部;(b)安置在底座鉆孔中的柔性機構，它可以壓縮地單獨支承延伸管，以便當延伸管可以滑動地通過下部配接板上按照與導向套管相匹配的圖形形成的相應孔洞而裝入時，可以垂直移動，上述延伸管上具有相應的下制動器，它們附著在配接板下面的延伸管上，以便限制配接板沿延伸管向下移動，而延伸管可以互相獨立地垂直移動，直到延伸管的相應的下制動器單獨地接合配接板的下表面，以便配接板均勻地支承于所有下制動器上;
(c)定位機構，它可以通過在上部支承板上按照與導向套管相匹配的圖形形成的通道而插入，可以插入延伸管的上端部，以便當承壓板被支承在多個放置于相應延伸管周圍和位于下部配接板之上的螺旋彈簧上面的時候，和當承壓板和配接板克服螺旋彈簧的偏壓而彼此相向移動的時候，可以使通道與相應的延伸管準直，并將延伸管的上端部引入通道;
(d)加負載機構，它可以操作而產(chǎn)生一個力，這個力使上部承壓板和下部配接板彼此相向地移動，由此壓縮位于上下兩板之間的螺旋彈簧，同時將延伸管的上端部引入承壓板的通道，以便使該上端部附著于上制動器，上制動器與承壓板相配合，以限制承壓板相對于延伸管向上移動，從而將螺旋彈簧保持在壓縮狀態(tài)。
預裝配設備還包括定向機構，它安置在底座和配接板的下表面之間，以保證每根延伸管及其相應的下制動器都按一個預定的角度位置安置，下制動器上的周緣凹坑以這樣一個預定角度位置與燃料組件的燃料棒在軸向上準直，而頂部管嘴分組件就安裝在燃料組件上。
本發(fā)明也提供一種對頂部管嘴分組件進行預裝配的方法，包括的步驟為(a)將多根導向套管延伸管分別可壓縮地支承在其相應的下端部上，以便當延伸管可以滑動地裝入通過以與導向套管的圖形相匹配的圖形形成于下部配接板中的相應孔洞時，可以垂直移動延伸管，而下制動器附著于配接板下面的相應延伸管上，以限制配接板沿延伸管向下滑動，由此延伸管可以彼此獨立地垂直移動，直到其相應的下制動器單獨地接合配接板的下表面，以將配接板均勻地支承于所有下制動器上;(b)使上部承壓板中以與導向套管的圖形相匹配的圖形形成的單個通道與相應延伸管的上端部相準直;(c)當上部支承板被支承在多個安置于相應延伸管周圍和下部配接板之上的螺旋彈簧上面的時候，和當承壓板和配接板克服螺旋彈簧的偏壓而相向移動以壓縮彈簧的時候，引導延伸管的上端部進入通道;(d)產(chǎn)生一個負載力，它導致上部承壓板和下部配接板相向移動，并壓縮置于兩板間的螺旋彈簧，由此將延伸管的上端部引入上部承壓板的通道，以把延伸管上端部附著于上制動器上，從而限制承壓板相對于延伸管向上移動。
產(chǎn)生負載力的步驟包括在上部承壓板的每個側邊產(chǎn)生幾個獨立的負載力分量，使得當下部配接板和上部承壓板之間的彈簧被壓縮時，可以同時進行上部承壓板相對于下部配接板的位置的調(diào)平。
現(xiàn)在僅僅作為例子參考附圖描述本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例，附圖中圖1是一個包括預裝配頂部管嘴分組件的燃料組件的部分用截面表示的立視圖，為了清楚起見縮去了一些部分;
圖2是體現(xiàn)本發(fā)明的頂部管嘴預裝配設備的頂視平面圖，帶有圖示為架在頂部管嘴上部承壓板上的本設備的上部十字形加負載板，圖中頂部管嘴部件的一部分被斷開，以露出導向套管延伸管上的下制動器;
圖3是沿圖2中3-3線的箭頭方向觀察時頂部管嘴預裝配設備的側面立視圖，圖示在將壓縮彈簧預裝載于頂部管嘴的上部承壓板和下部配接板之間以前時的設備;
圖4是與圖3相似的側面立視圖，但圖示在對壓縮彈簧進行預裝載之后的設備。
圖5是定位銷的側視圖，它與預裝配設備一起使用，用來使一個導向套管的延伸管與上部承壓板中的一個相應通道相準直，如圖3中所見;
圖6是構成預裝配設備的一部分的下部定向板的底視平面圖。
在下面的描述中，幾幅附圖中相同的參考字母表示相同的或相應的部件，而諸如“向前”、“向后”、“向左”、“向右”、“向上”、“向下”之類用語是為方便而使用的，不能解釋成為限制性的用語。
現(xiàn)在參考附圖，特別是其中的圖1，圖中所示的通常用參考號10表示的燃料組件10，包括一個用來將燃料組件支承在反應堆(未圖示)堆芯區(qū)域中下堆芯板(未圖示)上的下端部結構或底部管嘴12，幾根從底部管嘴12上縱向向上突出的控制棒導管或套管14，多個沿導向套管14的軸向間隔放置的橫向格架16，一個沿橫向放置而由格架16支承的排列有序的細長燃料棒18的陣列，一根定位在燃料組件中央的儀表管20，以及一個附著于導向套管14上端的上端部結構或頂部管嘴22。這樣構造的燃料組件構成一個整體單元，能夠進行常規(guī)的裝卸而不損壞其元部件。
燃料組件10的構成方法是，將橫向的格架16附著在導向套管14的預定的軸向間隔位置上，而后從下面將燃料棒18插入格架16，然后以合適的方式將下管嘴12緊固在導向套管14的下端部上，比如通過機械螺釘24來緊固，最后將構成分組件的頂部管嘴22附著在導向套管14的上端部，如反應堆技術中所熟知的，導向套管14被改裝成在使用時可以裝入可軸向移動的控制棒(未圖示)或類似物體中。
在此處舉例說明的實施例中，每一根控制棒導向套管14的上端都連接一根獨立的延伸管26，延伸管26與導向套管14同軸，其直徑與導向套管的直徑相近，延伸管最好是通過合適的機械連接固定在導向套管的上端部上，比如是通過在反應堆技術中所熟知的那種較為鼓脹的接頭27。
延伸管26與頂部管嘴22的元件一起，在被裝到導向套管14上之前，通過體現(xiàn)本發(fā)明的設備，構成一套預裝配的完整的分組件。這套由帶壓緊機構的頂部管嘴22和延伸管26組成的分組件，包括一個由下部配接板30和從配接板周緣向上延伸的連續(xù)邊壁32構成的外殼28，和一個可以滑動嵌入外殼28上部的上壓緊板或承壓板34。下部配接板30有多個孔洞36，孔洞的數(shù)目與匹配燃料組件10的導向套管14所需的延伸管26的數(shù)目相適應，其次孔洞的大小定為可以滑動裝入延伸管26，而且孔洞的排列與預定將延伸管26附著于其上的導向套管14的陣列相對應。上部承壓板34比下部配接板30要厚得多。上部承壓板34中有多個通道38，這些通道的排列使其在承壓板34位于接受延伸管26的位置時，與相應的孔洞36軸向準直。每個通道38都是由一個鉆孔40和一個同軸的擴孔42構成的，鉆孔40的直徑能夠使得相應的延伸管滑動延伸而穿過鉆孔，同軸擴孔42的直徑大于鉆孔40，鉆孔40和擴孔42之間的過渡形成一個面向上的內(nèi)突緣44。
頂部管嘴22還包括同延伸管26一樣多的螺旋彈簧46和上下制動器對48、50。每個螺旋彈簧46置于相應延伸管26的周圍，并延伸在配接板30的上表面52和承壓板34的下表面54之間。各對上下制動器48、50都固定在相應的延伸管26上，它們分別與配接板30和承壓板34配合起作用，使螺旋彈簧46保持在部分壓縮的狀態(tài)。
更詳細地說，每個其形狀為周緣帶有凹坑56的軸環(huán)(圖2)的下制動器48，通過釬接之類方法固定到一根延伸管26上位于配接板30下方的位置上，以限制配接板30沿延伸管26向下滑動。每個同樣為軸環(huán)形狀的上制動器50，環(huán)繞在延伸管26的上端部，其大小能配合上部承壓板34中相應通道38的擴孔42，上制動器50有一道內(nèi)部環(huán)槽60，通過延伸管26的周邊環(huán)狀凸緣部分62，將延伸管26固定在環(huán)槽60中。通過與內(nèi)突緣44在通道38中的接合，上制動器50限制承壓板34沿延伸管26向上滑動。為了使每個螺旋彈簧46保持與相應的延伸管26的同軸準直，以防止螺旋彈簧直接接觸延伸管，每個螺旋彈簧46在下端鄰近處有一個彈簧座64，該彈簧座64安置在配接板30的上表面52中形成的擴孔66內(nèi)，擴孔66與通過延伸管26的孔洞36同心。
從以上的描述中顯然可以看出，頂部管嘴22是由許多裝配在一起的單個元件組成的。例如，圖1至圖4中舉例說明的特定的燃料組件10，是屬于一種具有正方形的燃料棒18陣列而有十六根控制棒導向套管14關鍵性地排列于其間的類型;因此，有十六根延伸管26，一個外殼28，一個承壓板34，十六個螺旋彈簧46，十六個下制動器48，十六個上制動器50，以及十六個彈簧座64。為了能夠可靠而相當容易地將所有這些元件合適地裝配成一個完整的分組件，我們提供了體現(xiàn)本發(fā)明的頂部管嘴預裝配設備，現(xiàn)在將詳細地描述這種設備。
特別參考圖2至圖4，通常用數(shù)字68表示的頂部管嘴預裝配設備，包括一個通常為矩形的平臺或底座70，它有多個鉆孔72，鉆孔形成的圖形與燃料組件10中的導向套管14相匹配，預裝配設備還包括一個裝有彈簧的活塞74形式的柔性機構，該機構安置在相應的鉆孔72內(nèi)引導軸向運動，每個鉆孔內(nèi)放置一個可壓縮地支承相應的活塞74的螺旋彈簧76。設備68還包括多個銷釘78(也可在圖5中見到)形狀的定位機構，它們可以插入通過承壓板34的相應通道38而進入相應延伸管26的上端部，以便首先使通道38單個地與相應的延伸管26軸向準直，而后引導延伸管的上端部進入相應的通道38。設備68也包括由十字形加負載板80(也見圖2)組成的負載機構和驅動加負載板80用的可調(diào)節(jié)機構86。當如圖2和圖3中所示那樣放置在承壓板34上時，十字形板80具有端部82，它們延伸越過承壓板的側面84，可調(diào)節(jié)機構86與加負載板80的端部82配合作用，使加負載板80與底座70相互連接，并且可以單個地調(diào)節(jié)，以便把一個獨立的負載力分量加到承壓板34的每個側面上，使得當承壓板克服螺旋彈簧46的作用力而向著配接板30推進時，可以把承壓板調(diào)平。最后，預裝配設備68包括通常為配接的矩形定向板88(也見圖6)形式的定向機構，定向板被放置在底座70和配接板30之間，而且至少有兩個準直銷釘90被設置在定向板88上，緊靠每個開孔92而從定向板88向上延伸，開孔92通過定向板88形成，能夠使得相應的延伸管26穿過定向板而延伸。如從圖2所見，銷釘90與下制動器48中的凹坑56配合作用，使得下制動器從而也使得凹坑被放入預定的角度位置，這樣做的目的以后要描述。
為了保證能合適地裝配頂部管嘴的元件，必須滿足四個界面的要求。第一，所有固定在延伸管26上的下制動器48必須直接接觸配接板30的下表面，以保證防止負載的分布不勻。第二，當承壓板克服螺旋彈簧46的作用力而下降到外殼28的邊壁32中的位置時，所有延伸管26必須能同時插入承壓板34的通道38中。第三，必須能提供一些機構來壓縮壓緊螺旋彈簧46，來通過調(diào)節(jié)而調(diào)平承壓板34，來提供使延伸管26的環(huán)形部分62膨脹入上制動器50的途徑。第四，必須提供機構來使下制動器48按角度放置或定位，以便使下制動器48的周緣凹坑56與聚集在相應的導向套管14周圍的燃料棒18在徑向上準直，使得在重新構成燃料組件期間能拆卸和置換這些燃料棒。
第一個要求是通過底座70的鉆孔72中的裝有彈簧的活塞74來滿足的。每個鉆孔72的大小，能夠使它在相應的延伸管26的下端部通過配接板30中的準直孔36而插入鉆孔中時，自由地裝入該下端部，在鉆孔中的裝有彈簧的活塞74在軸向上可壓縮地支承延伸管26。因此，隨著所有下制動器48固定到配接板30下面的相應的延伸管26上，隨著延伸管26可以自由地在配接板30的孔洞36中滑動并受活塞74的可壓縮的支承，延伸管26可以互相獨立地垂直移動，使得所有延伸管上的下制動器48都能夠單獨地接合配接板30的下表面58，從而在充分的范圍內(nèi)保證相當均勻地支承配接板30。更具體地說，參考圖3和圖4，當承壓板34下壓時，它通過彈簧46起作用，迫使配接板30緊靠延伸管26上的下制動器48。假定由于正常的制造公差而致使制動器48不完全位于剛巧同一的高度，那末向下移動的配接板30的下表面58將首先接合位于最高高度的制動器48，而后逐漸地接合那些位于較低高度的制動器，柔性機構74和76使得配接板30在與每一高度的制動器48接合時能將制動器與其相應的延伸管26一起下壓到下一個較低的高度上，直到配接板30的下表面58直接接觸所有延伸管26上的制動器48。裝有彈簧的活塞74的柔性作用舉例圖示于圖3和圖4中，圖中表明一個活塞下壓得比其它活塞厲害?？梢岳斫猓徊捎猛ㄟ^諸如在舉例說明的實施例中使用的彈簧76之類螺旋彈簧所提供的柔性接合，也可以使用其它柔性機構，諸如堆疊的貝氏(Belleville)墊圈、橡膠墊等等。
第二個要求是通過由定位銷釘78共同完成的作用來滿足的。如圖3至圖5所見，每個銷釘78包括一個上部94，上部94由銷釘頭96和銷釘頸98組成，用來將銷釘78相對靜止地支承在承壓板34上。因為銷釘頭96的直徑比擴孔42大，而銷釘頸98的直徑比擴孔42小，所以銷釘頭96將擱置在承壓板34的上表面100上，而銷釘頸98將伸入相應擴孔42的上部中。每個銷釘78也包括一個下部102，下部102由上體104和下體106組成，下體106可以通過上部的擴孔42和下部的鉆孔40插入相應延伸管26的上端部，以便形成一個使延伸管的上端進入通道38并卡入位于突緣44上的上制動器50的導向槽或入口通道108(見圖3和圖4中虛線表示的銷釘78)。因為上體104和下體106的直徑比鉆孔40的直徑和突緣44上的制動器50的內(nèi)徑都要小，所以上體和下體都可以在軸向上移動而通過通道38和上制動器50。因為銷釘78的上體104和下體106的直徑分別與延伸管26的外徑和內(nèi)徑相等，所以當承壓板34從圖3中所示的位置向下對著配接板30移動，克服原先放置于上承壓板34下的螺旋彈簧46的偏壓而移動到圖4中所示的位置時，由延伸管26的上端所占據(jù)的下體106周圍的環(huán)狀空間，便構成了上面提到的延伸管26進入通道38的入口通道108。
雖然圖3和圖4中舉例說明的只是一個定位銷釘78，但可以理解，所有銷釘(在舉例說明的實施例中有十六個)都被插入上部承壓板34的相應通道38，以便在開始時固定設備68。具體地說，當承壓板34在最初被放下到壓緊彈簧46上時，在延伸管26的上端和承壓板34的下表面54之間存在一個空隙。當銷釘78插入通道38時，銷釘?shù)南麦w106突出到承壓板34以下，而銷釘頭102擱置在承壓板的上表面100上。每個銷釘78的下體106有一個削尖的端部110，它被引入延伸管26中。當承壓板34向著配接板30下壓時，每根延伸管26的上端最終接合一個由下體106和上體104之間的過渡形成的臺肩112，如圖4中所示，在延伸管26的上端部完全置于位于通道38中的制動器50以內(nèi)之前，把銷釘78部分地升舉出相應的通道38以外。這樣升舉的銷釘78而后能容易地從承壓板34中移去，使得可以將一個合適的工具(未圖示)插入每個通道38，以便在圖1中62處形成一個鼓脹，將延伸管固定在位于通道38中的制動器50內(nèi)。
以上提到的第三個要求是通過十字形加負載板80和可調(diào)節(jié)機構86來滿足的。十字形板80被置于承壓板34的上表面上，它的十字形狀使它能疊加在承壓板上而并不遮擋任何通道38，從而使得定位銷釘78和鼓脹工具(未圖示)能插入通道38。加負載板80的十字形狀，也便于在承壓板34的側邊84處應用獨立的所需負載力的分量，來使承壓板34對著配接板30克服螺旋彈簧46的作用力而移動，施加負載力的方式，與壓縮螺旋彈簧46和將延伸管26的上端插入承壓板34的通道38內(nèi)的制動器50中一起，使承壓板34可以相對于配接板30調(diào)平。
如從圖3和圖4所見，可調(diào)節(jié)機構86包括四個雙頭螺栓或螺桿114，通過十字形加負載板80的相應端部82中的開孔伸入和旋緊在底座70中，用螺母118將螺桿鎖住在底座上，將緊固件116旋緊在相應螺桿114的上端部上。推進緊固件116和螺桿114，迫使加負載板80以及在它下面的承壓板34朝著配接板30向下，當緊固件116被用來推進加負載板時，通過適當?shù)厥褂镁o固件116，可以很容易地維持承壓板34的水平位置。一旦承壓板34達到了高出配接板30的正確高度，如從圖4所見，就可以移去定位銷釘78并使用合適的鼓脹工具(未圖示)，來使延伸管26上端部上的鼓脹部分62(圖1)膨脹入相應制動器50的環(huán)槽60中。
上面提到的第四個要求是通過定向板88和其上的準直銷釘90來滿足的。準直銷釘90提供一種目視的通過/不通過的檢驗，來保證每個延伸管26與其上的下制動器48的角度位置是正確的。定向板88(也見圖6)被置于底座70的上表面120和配接板30的下表面58之間。在舉例說明的實施例中，定向板88有十六個通過延伸管26的開孔92，每個開孔92的鄰近有兩個準直銷90。銷釘90是這樣放置的，使得當承壓板34下降而銷釘90的頭或最上端合適地進入一對在相應制動器48的周緣上形成的凹坑56中時，制動器的角度位置是正確的。另一方面，如果一個給定的制動器48在下降時打擊相應的銷釘90，這是一種指示，表明制動器的角度準直不當，隨后可以很容易地校正制動器的角度位置，只要轉動相應的延伸管26，直到其下制動器48的兩個凹坑56能與銷釘90適當?shù)販手倍逛N釘能夠進入凹坑。
從以上的描述可以明顯地看出，體現(xiàn)本發(fā)明的預裝配設備68滿足了上面提到的四項要求，使得可以獲得一個頂部管嘴元件的合適組件，作為一個完整的分組件，以備隨后加到燃料組件的骨架上去。
權利要求
1.一種對頂部管嘴分組件進行預裝配以便隨后把它安裝在燃料組件的多根導向套管上的設備，其特征為包括下列各項的組合系統(tǒng)(a)一個有多個鉆孔(72)的底座(70)，鉆孔形成的圖形與導向套管(14)的分布圖形相匹配，每個上述鉆孔(72)都可以被配接而裝入多根導向套管延伸管(26)中一根的下端部；(b)安置在底座(70)的上述鉆孔(72)中的柔性機構(74、76)，用來單獨地可壓縮地支承上述延伸管(26)，以便當延伸管通過下部配接板(30)上按照與導向套管相匹配的上述圖形形成的相應孔洞(36)而插入時，允許延伸管垂直移動，上述延伸管具有下制動器(48)，它固定在上述配接板(30)下面的相應延伸管上，限制該配接板沿上述延伸管(26)向下移動，柔性機構是這樣排列的，使得延伸管(26)能互相獨立地垂直移動，直到所有延伸管上的相應下制動器(48)都單獨地接合配接板(30)的下表面(58)，以便將配接板均勻地支承于所有上述下制動器(48)上；(c)定位機構(78)，它可以通過在上部承壓板(34)上按照與導向套管(14)相匹配的上述圖形形成的通道(38)而插入，可以插入延伸管(26)的上端部，以便當上述上部承壓板(34)被支承在多個放置于相應延伸管(26)周圍和上述下部配接板(30)之上的螺旋彈簧(46)上面的時候，和當上述承壓板(34)和配接板(30)克服上述螺旋彈簧(46)的偏壓而壓縮螺旋彈簧從而彼此相向移動的時候，可以分別使上述通道(38)與相應的延伸管(26)準直，并將上述延伸管的上端部引入上述通道(38)；(d)加負載機構(80、86)，它可以操作而產(chǎn)生一個力，這個力使上述上部承壓板(34)和下部的配接板(30)彼此相向地移動，從而當承壓板(34)被支承在螺旋彈簧(46)上時壓縮位于上部承壓板和下部配接板之間的螺旋彈簧(46)，而上述定向機構(78)通過上述承壓板(34)的通道(38)而伸入上述延伸管(26)的上端部，由此，上述延伸管(26)的上端部被引入上部承壓板(34)的上述通道(38)中，以便使延伸管上端部附著于上制動器(48)，上制動器與承壓板相配合，以限制承壓板相對于延伸管(26)向上移動，從而將配接板和承壓板之間的螺旋彈簧(46)保持在壓縮狀態(tài)。
2.一種按照權利要求
1所述的預裝配設備，其特征在于上述柔性機構(74，76)包括多個活塞(74)和多個彈簧(76)，每個活塞安置在底座(70)的一個上述鉆孔(72)中，用來分別支承其下端部插在鉆孔中的延伸管(26)，每個彈簧與一個上述活塞(74)相連接，沿向上方向對活塞施加偏壓。
3.一種按照權利要求
1或2所述的預裝配設備，其特征在于上述定向機構(78)包括多個銷釘(78)，每個銷釘有一個上部(94)和一個下部(102)，上部(94)用來使銷釘擱置在上部承壓板(34)上，并用來使銷釘相對于承壓板中的一個上述通道(38)取同軸位置，而下部(102)可以通過上述通道(38)插入延伸管(26)的上端部，當下部(102)插入通道(38)中時，該通道和該下部(102)在它們之間形成了一個入口通道(108)，使得延伸管的上端部可以插入到上述通道(38)中去。
4.一種按照權利要求
1、2或3所述的預裝配設備，其特征在于上述加負載機構(80，86)包括一個加負載板(80)和機構(86)，加負載板(80)疊加地安置在上述上部承壓板(34)上，而機構(86)，加負載板(80)疊加地安置在上述上部承壓板(34)上，而機構(86)使上述加負載板(80)與上述底座(70)互相連接，并且可以調(diào)節(jié)而使加負載板(80)向著上述底座(70)移動，從而使上部承壓板(34)向著下部配接板(30)移動，并壓縮位于兩板之間的上述螺旋彈簧(46)。
5.一種按照權利要求
4所述的預裝配設備，其特征在于上述加負載板(80)為十字形狀，其端部(82)突出而跨越上部承壓板(34)的不同側邊(84)，而相互連接機構(86)包括多根細長的螺桿(114)，其上帶有可以調(diào)節(jié)的緊固件(116)，每根上述螺桿(114)延伸在上述底座(70)和上述十字形加負載板的一個端部(82)之間，而上述緊固件(116)可以在相應的螺桿(114)上分別調(diào)節(jié)，以便在承壓板(34)的側邊(84)上施加獨立的負載力分量，緊固件是這樣排列的，使得它能夠與壓縮配接板(30)和承壓板(34)之間的上述彈簧(46)一起來實現(xiàn)承壓板(34)相對于配接板(30)的調(diào)平。
6.一種按照前面的權利要求
中任意一項所述的預裝配設備，其特征在于上述組合系統(tǒng)包括安置在上述底座(70)和上述配接板(30)的下表面(58)之間的定向機構(88，90)，以保證每根延伸管(26)與延伸管上的下制動器(48)一起以一個預定的角度位置合適地定向，當預裝配的頂部管嘴分組件(22)被安裝到上述燃料組件(10)的相應導向套管(14)上時，在每個下制動器(48)上形成的周緣凹坑(56)就是以這樣一個預定角度位置與圍繞上述燃料組件(10)的相應導向套管(14)的燃料棒(18)在軸向上準直的。
7.一種按照權利要求
6所述的預裝配設備，其特征在于上述定向機構(88，90)包括一個安置在上述底座(70)和上述配接板(30)的下表面(58)之間的定向板(88)，該定向板(88)有多個形成于板中的裝入相應的延伸管(26)用的開孔(92)，在每個上述開孔(92)附近至少有兩個安置在上述定向板(88)上并從定向板向上延伸的準直銷釘(90)，只有當相應的下制動器(48)以上述預定的角度位置放置時，這兩個準直銷釘(90)才會與相應下制動器(48)的兩個凹坑(56)對齊。
8.一種對頂部管嘴分組件進行預裝配以便隨后把它安裝在燃料組件的多根導向套管上的方法，其特征為由下列步驟組成(a)分別可壓縮地支承多根導向套管延伸管(26)的下端部，以便使得當延伸管(26)可滑動地裝入通過下部配接板(30)中相應的孔洞(36)時，延伸管的垂直移動能使在上述配接板(30)下面固定于相應延伸管上的下制動器(48)單獨地與上述配接板(30)的下表面(58)接合;(b)使一個上部承壓板(34)中各個單獨的通道(38)與相應的延伸管(26)的上端部在軸向上準直;(c)當上述承壓板(34)被支承于安置在上述相應的延伸管(26)周圍而支承于上述下部配接板(30)上的多個螺旋彈簧(46)上面時，引導上述延伸管的上端部插入上述通道(38);(d)產(chǎn)生一個負載力，使上述承壓板(34)和配接板(30)相向移動，從而壓縮置于兩板之間的螺旋彈簧(46)，由此將上述延伸管(26)的上端部插入上述通道(38)，以把延伸管上端部附著在安置于通道中的上制動器(48)上，上制動器(48)與承壓板(34)配合，限制承壓板相對于上述延伸管(26)向上移動，并由此將上述螺旋彈簧(46)保持在壓縮狀態(tài)。
9.一種按照權利要求
8所述的預裝配方法，其特征在于有一個使每個上述延伸管(26)與其上的下制動器(48)一起取向以便將下制動器置于預定角度位置的附加步驟，當預裝配的頂部管嘴分組件被安裝在上述燃料組件(10)的燃料棒(18)上時，下制動器(48)上的周緣凹坑(56)就以這一預定的角度位置與燃料棒(18)在軸向上準直。
10.一種按照權利要求
8或9所述的預裝配方法，其特征在于上述產(chǎn)生負載力的步驟包括了在上述上部承壓板(34)的相應側邊(84)上產(chǎn)生上述負載力的獨立分量，以便與壓縮配接板(30)和承壓板(34)之間上述彈簧(46)一起，調(diào)平上部承壓板(34)相對于上述下部配接板(30)的位置。
專利摘要
將元件預裝配成頂部管嘴分組件以便隨后安裝于核燃料組件骨架上的設備。元件包括下部配接板(30)、導向套管延伸管(26)、上部承壓板(34)和兩板間的壓緊彈簧(46)。預裝配設備包括帶柔性機構(74、76)的底座(70)；可軸向穿過承壓板中的通道(38)插入并進入相應導向套管延伸管上端部的定位銷釘(78)；加負載機構(80、86)，可使承壓板向配接板移動而壓縮壓緊彈簧，同時使延伸管上端部引入通道而連接上制動器(50)。
文檔編號G21C3/33GK86100680SQ86100680
公開日1986年9月10日 申請日期1986年1月23日
發(fā)明者羅伯特·肯尼思·吉爾特森, 約翰·費朗西斯·威爾遜 申請人:西屋電氣公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan