一种燃料贮存格架的弹性支撑装置.pdf

本发明涉及一种燃料贮存格架的弹性支撑装置，包括螺杆(1)、一端开口的弹簧套筒(8)以及设在固定件(11)上的弹簧套筒底座(9)，螺杆(1)的一端穿过燃料贮存格架侧板(10)后通过螺母(2)固定，螺杆(1)的另一端连接有可在弹簧套筒(8)内移动的圆柱塞(1-1)，螺杆(1)的圆柱塞(1-1)和弹簧套筒(8)的内底面之间连接有压缩弹簧(7)。本发明所提供的支撑装置，在安装阶段可通过螺母调节为合适的长度；在运行阶段成为弹性支撑体，能起到减震作用，并可以利用弹簧的减震作用减小水平外载荷，不易损坏，能有效地保护格架结构，且能应用广泛用于格架四周。

权利要求书
1.  一种燃料贮存格架的弹性支撑装置，其特征在于，包括螺杆(1)、一端开口的弹簧套筒(8)以及设在固定件(11)上的弹簧套筒底座(9)，螺杆(1)的一端穿过燃料贮存格架侧板(10)后通过螺母(2)固定，螺杆(1)的另一端连接有可在弹簧套筒(8)内移动的圆柱塞(1-1)，螺杆(1)的圆柱塞(1-1)和弹簧套筒(8)的内底面之间连接有压缩弹簧(7)。

2.  根据权利要求1所述的一种燃料贮存格架的弹性支撑装置，其特征在于，弹簧套筒(8)抵压在弹簧套筒底座(9)上，弹簧套筒(8)与弹簧套筒底座(9)的接触面为球面形。

3.  根据权利要求1所述的一种燃料贮存格架的弹性支撑装置，其特征在于，所述弹性支撑装置还包括安装辅助机构，所述安装辅助机构包括头部插入螺杆(1)的圆柱塞(1-1)中的销柱(4)，销柱(4)的尾部通过螺栓(5)和螺栓配套螺母(6)固定在弹簧套筒(8)口部的凸缘(8-1)上。

4.  根据权利要求1所述的一种燃料贮存格架的弹性支撑装置，其特征在于，固定件(11)为另一燃料贮存格架侧板或燃料贮存间侧壁。

说明书一种燃料贮存格架的弹性支撑装置
技术领域
本发明属于燃料贮存格架支撑设计技术领域，具体涉及一种燃料贮存格架的弹性支撑装置。
背景技术
新、乏燃料贮存格架是核电站燃料操作与贮存系统中的重要设备，前者用来贮存核电站运行期间反应堆需要的新燃料组件，后者主要用来贮存电站运行后产生的乏燃料，有时包括一部分新燃料。设计上要求保证燃料组件在操作、贮存中的临界、抗震安全和乏燃料组件的热工要求具备较高的抗震要求，需要设计结构改进创新以满足更严格的抗震安全要求。
减少设备的地震响应可以有两个途径：第一降低输入设备本体的反应谱，第二修改设备本体的设计以提高自身的抗震能力。修改设备本体的设计相对比较复杂，利用专门的抗震支撑可以降低输入设备本体的载荷，不用修改更多本体结构，是一种比较易实施而且减震效果明显，容易得到验证的方法。根据燃料格架的结构、布置及原有的固定方式，可以选择不同的支撑布置方式。
新、乏燃料贮存格架在厂房的安装有多种形式：侧向无支撑或有支撑，底部固定及非固定式。对于侧向有支撑的格架，主要为了准确定位，早期的燃料格架与水池侧壁或底部有固定连接，格架为固定在水池底上的开式格架，同时在格架与格架之间、格架与池壁之间还常有侧面刚性支撑结构以确保在地震时不相互碰撞损坏，这种方式将地震能量直接传递给贮存格架，使其受力较大，并且对乏燃料贮存水池底和水池壁的钢衬里的破坏性也较大。所以之后大多数乏燃料贮存格架一般与水池无固定连接或支撑，但是容易发生碰撞，尤其是抗震要求提高后，对防碰撞要求更严格，此外对于底部固定而顶部无支撑的自由状态，晃动时底部受力较大。对于水平支撑为刚性的，经分析表明，受力也较大。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种燃料贮存格架的弹性支撑装置，该装置结构简单，既能减少地震的影响，又能保证地震时燃料格架受力较小，避免碰撞，可广泛用于格架四周，能有效地保护格架结构。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种燃料贮存格架的弹性支撑装置，包括螺杆、一端开口的弹簧套筒以及设在固定件上的弹簧套筒底座，螺杆的一端穿过燃料贮存格架侧板后通过螺母固定，螺杆的另一端连接有可在弹簧套筒内移动的圆柱塞，螺杆的圆柱塞和弹簧套筒的内底面之间连接有压缩弹簧。
进一步，弹簧套筒抵压在弹簧套筒底座上，弹簧套筒与弹簧套筒底座的接触面为球面形。
进一步，所述弹性支撑装置还包括安装辅助机构，所述安装辅助机构包括头部插入螺杆的圆柱塞中的销柱，销柱的尾部通过螺栓和螺栓配套螺母固定在弹簧套筒口部的凸缘上。
进一步，固定件为另一燃料贮存格架侧板或燃料贮存间侧壁。
本发明所提供的支撑装置，在安装阶段可通过螺母调节为合适的长度；在核电站运行阶段成为弹性支撑体，一旦发生地震，能起到减震作用，并可以利用弹簧的减震作用减小水平外载荷；在优选的方案中，由于弹簧套筒与弹簧套筒底座的接触面为球面形，但燃料格架发生倾斜时，球形的底部使支撑装置免受较大的弯矩作用，相对于刚性支撑，其受力状态得到较大改善，不易损坏。本发明可广泛用于格架四周，能有效地保护格架结构。
附图说明
图1是本发明提供的一种燃料贮存格架的弹性支撑装置的一种实施方式的安装状态示意图，其中弹簧套筒的一端为凸球面形； 
图2是图1的A-A示意图；
图3是图1所示的弹性支撑装置的使用状态示意图；
图4(a)、(b)是图1中销柱的结构示意图，其中图4(a)是销柱的主视图，图4(b)是图4(a)的B-B的示意图；
图5是本发明提供的一种燃料贮存格架的弹性支撑装置的另一种实施方式的使用状态示意图，其中弹簧套筒的一端为凹球面形。 
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。
如图1、3所示，本发明所提供的一种燃料贮存格架的弹性支撑装置，包括螺杆1、一端开口的弹簧套筒8以及设在固定件11上的弹簧套筒底座9，螺杆1的一端穿过燃料贮存格架侧板10)后通过螺母2固定，螺杆1的另一端连接有可在弹簧套筒8内移动的圆柱塞1-1，螺杆1的圆柱塞1-1和弹簧套筒8的内底面之间连接有压缩弹簧7。压缩弹簧7被压缩后发生形变所产生的弹力应小于贮存格架侧板10可承受的范围。
本发明中，弹簧套筒8抵压在弹簧套筒底座9上。优选情况下，弹簧套筒8与弹簧套筒底座9的接触面为球面形，例如，弹簧套筒(8)的一端为凸球面形(见图1)或凹球面形(见图5)，相应地，弹簧套筒底座9与弹簧套筒8接触的一侧为凹球面形或凸球面形。更优选地，弹簧套筒8的与弹簧套筒底座9相接触的一端为凸球面形，弹簧套筒底座9的一侧为凹球面形。弹簧套筒8和弹簧套筒底座9上述配合方式，使得弹簧套筒8与底座9之间可以在一定范围相对转动，而不受弯矩作用，当地震时，贮存格架与贮存间侧壁之间相对倾斜或两者高度变化时，球面结构使支撑装置及侧壁免受太大的弯矩而破坏。
此外，本发明提供的弹性支撑装置还包括安装辅助机构。所述安装辅助机构可以包括若干销柱4(例如2-4个)，销柱4的头部插入螺杆1 的圆柱塞1-1中，销柱4的尾部可通过螺栓5和螺栓配套螺母6固定在弹簧套筒8的口部的凸缘8-1上(见图2)。螺杆1的圆柱塞1-1外周面上有与销柱4的头部配合的销孔。如图4(a)所示，销柱4的头部可以是锥形，尾部可以是长方体形，其尾部开有供螺栓5穿过的孔。
本发明所提供的弹性支撑装置可以用于燃料贮存格架的上部两侧或四周，也可根据需要用于下部；可用于贮存格架与侧壁之间，也可用于格架与格架之间，以防止碰撞。因此，固定件1-1可以为另一燃料贮存格架侧板或燃料贮存间侧壁。
以下简要说明本发明的安装方法和动作原理。
安装时，根据贮存格架侧板10和固定件11(例如燃料贮存间侧壁)的距离，通过销柱4、螺栓5、螺栓配套螺母6将螺杆1和弹簧套筒8连接为一体，并通过调整螺母2，将螺杆1与贮存格架本体固定。此时，弹性支撑装置为刚性体，不可伸缩(见图1)。
安装后，将螺栓5、螺栓配套螺母6和销柱4拆掉，此时弹簧7仍处于压缩状态，高度不变(见图3)。
当某一贮存格架的前、后、左、右均设有这样的弹性支撑装置时，即可保证安装后各个方向的压力相等，螺杆1一端的圆柱塞1-1与弹簧套筒8为间隙配合，当有外载荷时，螺杆1的圆柱塞1-1可以在弹簧套筒8内移动，该弹性支撑装置由刚性状态变为弹性可伸缩状态。
在进行抗震设计时，通过分析选择参数合适的压缩弹簧7，使压缩弹簧7对水平地震力起到一定的减震作用，也防止了相互间的碰撞冲击，保护了格架结构。
上述实施例只是对本发明的举例说明，本发明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本发明的范围内。