本实用新型属于反应堆燃料组件技术领域，具体涉及一种燃料组件导向管与上管座连接结构及燃料组件骨架。
背景技术：
燃料组件一般由上管座、下管座、定位格架、导向管和燃料棒构成。燃料组件位于反应堆的腔室中间，冷却剂通过堆芯预留的半空，流经燃料棒，带走反应热。
导向管是燃料组件的重要结构部件，它为控制棒和中子源棒提供插入通道。通常在一个燃料组件内设置有多根导向管，导向管的上端连接上管座，导向管的下端连接下管座。
如图1、图2所示，现有技术中，导向管与上管座的连接组件，包括胀接结构2和连接结构3：胀接结构2嵌套于上管座1内部，即胀接固定于上管座1内部；连接结构3上端连接胀接结构2，下端嵌套于导向管4外部，实现导向管4与上管座1的连接。这种连接设计的技术缺陷在于：结构复杂、安装困难、容易松动，严重影响燃料组件的安全性和可靠性。
技术实现要素：
本实用新型需要解决的技术问题为：现有技术中的导向管与上管座的连接结构复杂、安装困难、容易松动。
本实用新型的技术方案如下所述：
一种导向管与上管座连接结构，包括固定环和套管，固定环设置于上管座内部的环形槽内，套管嵌套于导向管外部，固定环限定套管位置：
所述套管包括上下贯通的两部分，套管下部呈中空圆柱形，圆柱内径与导向管外径相匹配，圆柱胀接于导向管外部；套管上部呈中空圆台形，所述圆台下端面直径大于所述圆柱直径，即二者连接位置形成阶梯；
所述固定环为不封闭的环状结构；
在上管座需要连接导向管的开口孔道内壁，设置环形槽，环形槽的形状、尺寸与固定环相匹配，固定环安装于环形槽处；下部胀接有导向管的套管，自下而上插入上管座开口孔道，套管的圆台部分通过固定环，固定环卡在套管的圆台与圆柱形成的阶梯处。
作为优选方案：固定环与套管接触的内表面和套管上部的圆台外表面均可设置螺纹。
作为优选方案：固定环整体呈“C”形，其横截面可以为圆形或方形。
一种燃料组件骨架，包括导向管、定位格架、上管座和下管座，若干根导向管自上而下贯穿在定位格架的栅元内，导向管的上端与上管座固定连接，导向管的下端与下管座固定连接。所述导向管和上管座采用上述任意一种导向管与上管座连接结构连接。所述定位格架的栅元呈四面筒体，在栅元的四个面上分别设有上插槽，用于配合插件插接，插件包括夹持部和插接部，夹持部向栅元内侧凸起。
作为优选方案：所述的插件为角插件，其包括一个夹持部和两个插接部，其中两个插接部互相垂直，夹持部设于两个插接部之间。
作为优选方案：所述的插件为边插件，其包括两个夹持部和三个插接部，三个插接部成T字形，夹持部分别设于每两个插接部之间成直角的位置处。
作为优选方案：所述的插件为通道插件，其包括三个夹持部和四个插接部，四个插接部成十字形，夹持部设于每两个插接部之间。
本实用新型的有益效果为：
(1)本实用新型的一种导向管与上管座连接结构，采用套管与固定环的设计，结构简单、安装便捷、有效克服了容易松动的问题，显著提高了燃料组件的安全性和可靠性；
(2)本实用新型的一种导向管与上管座连接结构，固定环内表面与套管圆台外表面的螺纹设计，能够使套管圆台部分更顺利便捷地通过固定环；同时，当套管圆台部分通过固定环之后、固定环卡在套管圆柱部分时，进一步增加固定环与套管之间的摩擦力，实现导向管与上管座之间更牢固的固定连接；
(3)本实用新型的燃料组件骨架，其定位格架的设计不仅适用于常见棒状燃料组件，还适用于如环形燃料元件等具有较大外径的燃料元件，能够使冷却剂与燃料元件更加充分地接触，对燃料元件提供横向定位并对冷却剂产生一定的搅混作用；
(4)本实用新型的燃料组件骨架，采用插件对燃料元件进行夹持和支撑，整体刚度显著增强，且简化了定位格架支撑部位的加工程序，降低了加工难度；
(5)本实用新型的燃料组件骨架，插件插接部侧面与栅元侧面之间设有间隙，使得夹持部的夹持作用力取值范围增大，能够适应不同情况下的工作需求；
(6)本实用新型的燃料组件骨架，可以避免在栅元与插件采用不同种材料时的异种材料焊接问题。
附图说明
图1为现有技术中的导向管与上管座连接关系示意图；
图2为图1的局部放大图；
图3为本实用新型的导向管与上管座连接结构示意图；
图4为本实用新型的燃料组件骨架中的定位格架结构示意图；
图5为角插件意图；
图6为边插件示意图；
图7为中间插件示意图。
图中，1-上管座，2-胀接结构，3-连接结构，4-导向管，5-固定环，6-套管，7-环形槽，8-通道插件，9-中间插件，10-插件，11-外条带，12-导向翼，13-导向管通道，14-定位格架栅元，15-夹持部，16-插接部，17-角插件，18-边插件。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的导向管与上管座连接结构进行详细说明。
实施例1
如图3所示，本实施例中的导向管与上管座连接结构，包括套管6和固定环5。
所述套管6包括上下贯通的两部分，套管6下部呈中空圆柱形，圆柱内径与导向管4外径相匹配，圆柱胀接于导向管4外部；套管6上部呈中空圆台形，所述圆台下端面直径大于所述圆柱直径，即二者连接位置形成阶梯。
所述固定环5为不封闭的环状结构。
在上管座1需要连接导向管4的开口孔道内壁，设置环形槽7，环形槽7形状尺寸与固定环5相匹配，固定环5安装于环形槽7处；下部胀接有导向管4的套管6，自下而上插入上管座1开口孔道，在此过程中，由于固定环5不封闭、自身具有弹性，套管6的圆台部分能够通过固定环5，固定环5卡在套管6的圆台与圆柱形成的阶梯处，完成上管座1和导向管4的固定连接。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于：固定环5与套管6接触的内表面设有螺纹；套管6上部的圆台外表面也设有螺纹。在套管6插入上管座1开口孔道的过程中，这种设计能够使套管6圆台部分更顺利便捷地通过固定环5；同时，当套管6圆台部分通过固定环5之后、固定环5卡在套管6圆柱部分时，进一步增加固定环5与套管6之间的摩擦力，实现导向管4与上管座1之间更牢固的固定连接。
实施例3
本实施例与上述两个实施例的区别在于：本实施例中的固定环5，形状呈“C”形，其横截面可以为圆形或方形。
实施例4
本实施例中的一种燃料组件骨架，包括导向管4、定位格架、上管座1和下管座，若干根导向管4自上而下贯穿在定位格架的栅元内，导向管4的上端与上管座1固定连接，导向管4的下端与下管座固定连接。所述导向管4和上管座14采用上述任意一种实施例中导向管与上管座连接结构连接。所述定位格架的栅元14呈四面筒体，在栅元14的四个面上分别设有上插槽，用于配合插件10插接，插件10包括夹持部15和插接部16，夹持部15向栅元14内侧凸起。
所述插件10包括角插件17、边插件18、通道插件8和中间插件9。角插件17包括一个夹持部15和两个插接部16，其中两个插接部16互相垂直，夹持部15设于两个插接部16之间。边插件18包括两个夹持部15和三个插接部16，三个插接部16成T字形，夹持部15分别设于每两个插接部16之间成直角的位置处。通道插件8包括三个夹持部15和四个插接部16，四个插接部16成十字形，夹持部15设于每两个插接部16之间。中间插件9包括四个夹持部15和四个插接部16，四个插接部16成十字形，夹持部15设于每两个插接部16之间。