一种棱柱形气冷微堆燃料孔道端塞

技术领域

本发明具体涉及一种棱柱形气冷微堆燃料孔道端塞。

背景技术

气冷微堆是一种基于棱柱式高温气冷堆发展改进而来的微型模块化气冷堆，可实现全寿期内不换料，采用固有安全性设计，充分简化系统配置，并以智能运维与模块化布置部署来提升用户体验，具备“固有安全、智能、灵活”的设计特征，可满足海底、孤岛、陆地偏远地区甚至可能满足外太空等特殊地域的供电需求，可实现固定式、车载、船载、甚至机载等多种搭载方式。

与棱柱式高温气冷堆类似的是，气冷微堆也采用六棱柱式的石墨块作为堆芯结构件与燃料的载体，也可被称为石墨燃料组件。在六棱柱式的石墨块上存在若干通孔以及盲孔，通孔为冷却剂孔道，而盲孔内装载有若干包覆颗粒弥散燃料芯块，这些装有燃料的孔道即为燃料孔道，如图1所示。

由于气冷微堆的设计特性“固有安全、智能、灵活”及其应用场景和搭载方式的多样性，气冷微堆堆芯常常处于横置运输以及运动的状态。为了防止在气冷微堆堆芯的运输及运动过程中，燃料芯块意外掉落出燃料孔道，在装载完燃料芯块后，燃料孔道必须处于封闭状态。目前，通常使用燃料孔道端塞来对燃料孔道进行封闭，以保证燃料芯块不会从孔道中掉落，进而保证堆芯安全。

然而，燃料芯块在运输过程中会发生窜动，而撞击端塞，且石墨块本身也存在振动的现象，现有的燃料孔道端塞容易产生脱落，不能保证堆芯的安全性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种棱柱形气冷微堆燃料孔道端塞，所述端塞能够封堵燃料孔道，且不易从燃料孔道中脱出。

根据本发明的第一方面的实施例，提供一种棱柱形气冷微堆燃料孔道端塞，包括：端塞主体、端塞定位销、驱动杆，所述端塞主体用于封堵气冷微堆的燃料孔道，所述端塞主体的内部设有容置腔，所述容置腔的上端贯穿端塞主体的外壁以形成开口，所述开口朝向所述燃料孔道的侧壁，所述端塞定位销容置于所述容置腔内，且正对所述容置腔的开口，所述端塞主体还开设有连通孔，所述连通孔与所述容置腔连通，且所述连通孔的中心轴线与所述容置腔的中心轴线相互垂直，所述驱动杆容置于所述连通孔内，用于推动所述端塞定位销朝容置腔的开口移动，进而使得所述端塞定位销从容置腔中伸出，并卡接入所述燃料孔道的侧壁中。

优选的，所述端塞定位销的一端为定位端部，另一端为推进端部，所述推进端部处于所述连通孔和容置腔的连通处，其与驱动杆接触，用于通过配合所述驱动杆，使得所述端塞定位销向容置腔的开口移动，所述定位端部朝向所述容置腔的开口，用于伸出所述容置腔，并卡接入所述燃料孔道的侧壁。

优选的，所述推进端部呈圆锥形，其侧面为第一锥形面，所述驱动杆的尾端设有第二锥形面，所述第一锥形面的中心轴线与所述第二锥形面的中心轴线相互垂直，所述第二锥形面用于在所述驱动杆向前推进的过程中，与所述第一锥形面配合，以推动所述端塞定位销朝向容置腔的开口方向移动。

优选的，所述第一锥形面与其中心轴线之间的夹角为30-60°，所述第二锥形面的与其中心轴线之间的夹角为30-60°。

优选的，所述端塞定位销呈台阶轴状，包括第一轴段和第二轴段，所述第一轴段正对所述容置腔的开口，所述定位端部处于所述第一轴段的上端，所述推进端部处于所述第二轴段的下端。

优选的，所述第二轴段的直径大于所述第一轴段，所述第一轴段的直径小于等于所述容置腔的开口的口径，且所述第二轴段的直径大于所述容置腔的开口的口径。

优选的，所述容置腔的在开口处附近设有向内凸出的台阶部，所述端塞定位销通过弹性件与所述台阶部弹性连接。

优选的，所述弹性件处于容置腔并套设于所述端塞定位销的第一轴段上，所述端塞定位销的第一轴段和第二轴段之间设有抵接面，所述弹性件的一端连接于所述台阶部，另一端连接于所述端塞定位销中部的抵接面。

优选的，所述弹性件为压簧，所述压簧由不锈钢材料制成。

优选的，还包括止挡件，所述止挡件安装于所述容置腔内，并与所述容置腔的开口相对设置，所述止挡件用于止挡所述端塞定位销，以使得所述端塞定位销的推进端部处于所述连通孔和所述容置腔的连通处。

优选的，所述端塞主体、所述驱动杆和所述端塞定位销均由石墨材料制成。

优选的，所述端塞主体呈圆柱形，所述端塞主体的直径小于所述燃料孔道的直径，所述端塞主体与所述燃料孔道之间为松弛配合。

本发明中的棱柱形气冷微堆燃料孔道端塞的端塞主体安装于燃料孔道中，以封堵燃料孔道。然后，通过向连通孔内装入驱动杆，驱动杆能够推动端塞定位销朝容置腔的开口移动。由于容置腔的开口朝向燃料孔道的侧壁，当端塞定位销从容置腔中伸出时，其能够卡接于燃料孔道的侧壁中，进而使得本端塞固定于燃料孔道内。因此，本燃料孔道端塞能够封堵燃料孔道，且不易脱出。

附图说明

图1a是本发明一些实施例中的石墨燃料组件的竖直剖视图；

图1b是本发明一些实施例中的石墨燃料组件的水平剖视图；

图2是本发明一些实施例中的棱柱形气冷微堆燃料孔道端塞的结构示意图；

图3是本发明一些实施例中的端塞主体的剖视图；

图4是本发明一些实施例中的驱动杆的结构示意图；

图5是本发明一些实施例中的端塞定位销的结构示意图。

图中：1-端塞主体、11-容置腔、12-连通孔、13-定位孔、14-台阶部、15-第一内螺纹、16-第二内螺纹、17-第一外螺纹、18-开口、2-端塞定位销、21-定位端部、22-推进端部、23-第一锥形面、24-抵接面、25-第一轴段、26-第二轴段、3-驱动杆、31-第二锥形面、32-一字槽、33-第二外螺纹、4-弹性件、5-止挡件、6-石墨燃料组件、61-燃料孔道。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”“上游”、“下游”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”、“安装”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图2，本发明公开一种棱柱形气冷堆燃料孔道端塞，包括端塞主体1、端塞定位销2和驱动杆3。

其中，端塞主体1用于封堵气冷微堆的燃料孔道。端塞主体1的内部设有容置腔11，容置腔11的上端贯穿端塞主体的外壁以形成开口18，开口18朝向燃料孔道的侧壁。端塞定位销2容置于容置腔11内，且正对容置腔11的开口18。端塞主体1还开设有连通孔12，连通孔12与容置腔11连通，且连通孔12的中心轴线与容置腔11的中心轴线相互垂直。驱动杆3容置于连通孔12内，用于推动端塞定位销2朝容置腔11的开口18移动，进而使得端塞定位销2从容置腔11中伸出，并卡接入燃料孔道的侧壁中。

本实施例中，连通孔12为端塞主体1的中心孔。

具体地，如图2所示，在安装端塞主体1之前，工作人员首先需要将端塞定位销2装入端塞主体1的容置腔11内，并使得端塞定位销2正对着容置腔11的开口18。

以下为本燃料孔道端塞的使用步骤：工作人员通过搬运设备来搬运端塞主体1，并使端塞主体1的尾部(左侧)朝向燃料孔道，然后，将其塞入气冷微堆的燃料孔道内，以初步封堵燃料孔道。接着，工作人员需要将驱动杆3装入连通孔12内。在驱动杆3逐步推进的过程中，驱动杆3的尾部(左侧)抵接至端塞定位销2的下端，进而推动端塞定位销2沿垂直于驱动杆3的方向运动，即朝向容置腔11的开口端运动。最终，端塞定位销2的定位端部21从容置腔11中伸出，并卡接于燃料孔道的侧壁中。

在本实施例中，端塞定位销2的底部设有第一锥形面23。驱动杆3为螺杆，且其尾端设有第二锥形面31。当驱动杆3向前推进的过程中，第二锥形面31抵接第一锥形面23，进而推动端塞定位销2向上移动，最终从容置腔内伸出，并卡接入燃料孔道的侧壁中。具体地，端塞定位销2的伸出容置腔的长度等于驱动杆3的第二锥形面31的一半。

需要说明的是，燃料孔道的侧壁中设置有螺纹退刀槽。本燃料孔道端塞的容置腔11的开口18正对着燃料孔道的螺纹退刀槽。当端塞定位销2的定位端部21从容置腔11中伸出时，其正好卡入螺纹退刀槽内，进而使得本燃料孔道端塞能够固定于燃料孔道内。

因此，本燃料孔道端塞能够封堵燃料孔道，且不易脱出。

请参阅图3，图3为端塞主体1的剖面图。在本实施例中，端塞主体1整体呈圆柱形。端塞主体1的直径略小于燃料孔道直径，使其能顺利得安装入燃料孔道。端塞主体1与燃料孔道之间为松弛配合。

具体地，端塞主体1的外侧壁的中部设置有第一外螺纹17，与之匹配的是，燃料孔道的内部设置有内螺纹。进一步地，在端塞主体1装入燃料孔道后，端塞主体1和燃料孔道之间存在间隙，即端塞主体1上的第一外螺纹17与燃料孔道内的内螺纹之间形成松弛配合，而且燃料孔道的内螺纹和第一外螺纹17之间不存在预紧力，以此实现端塞对燃料孔道的初步封闭，且其未与燃料孔道之间形成刚性连接。

需要说明的是，由于气冷微堆的六棱柱式石墨块在作为燃料组件的同时也是堆芯的结构部件，其结构的完整性与堆芯安全息息相关。所以燃料孔道壁作为石墨块的一部分，其结构的完整性也需要重点考虑。在对燃料孔道端塞进行设计时，需要考虑到在堆芯运行时的高温以及辐照收缩环境下，端塞和石墨块之间产生的不同程度的膨胀。为了避免端塞与石墨块因高温和辐照收缩而产生损坏，需要保证端塞在装载时，其与燃料孔道壁之间的相互作用力尽量小，即燃料孔道的侧壁面与端塞的连接应该尽量松弛，存在间隙。而现有的螺纹连接、铆钉连接等刚性连接方式都很难满足这个要求。

因此，可以看出，燃料孔道端塞与燃料孔道之间松弛配合的优点在于：在堆芯运行时的高温以及辐照收缩环境下，端塞主体1与燃料孔道壁之间的相互作用力较小，燃料孔道的侧壁不会因端塞膨胀而产生损坏。

进一步地，在通过端塞主体1完成孔道的初步封闭后，工作人员将驱动杆3装入连通孔12内。驱动杆3的尾端能够抵接端塞定位销2的推进端部22，进而推动端塞定位销2向上移动。最终，端塞定位销2从容置腔11中伸出，卡入燃料孔道的侧壁的螺纹退刀槽内，进而将本端塞固定与燃料孔道内。至此，本燃料孔道端塞安装完成。可以看出，本燃料孔道端塞在保证了不易脱出的条件下，还能够保持与燃料孔道之间的松弛配合。

综上，本燃料孔道端塞能适应气冷微堆内的辐照环境，端塞外部的第一外螺纹17与燃料孔道的松弛配合，且端塞定位销2卡接与燃料孔道的螺纹退刀槽内，能够阻止端塞由于振动而导致的脱落。在实现阻挡燃料芯块本身的窜动的同时也保证了其与燃料孔道之间的间隙，对堆芯安全有重要意义。而且，本端塞的整体结构加工难度较低，适合批量生产，并广泛应用在核电领域中。

因此，本燃料孔道端塞尤其适用于对石墨燃料组件中的燃料孔道进行封堵。当然，可以理解的是，本端塞具有结构简单，稳定可靠，安装、拆卸方便等优点，故也能够应用于其他领域的需要进行封堵的孔道中。

请参阅图2、图4和图5，以下将结合附图对端塞定位销2和驱动杆3之间的配合关系进行更详细的说明。如图5所示，在本实施例中，端塞定位销2的一端为定位端部21，另一端为推进端部22。定位端部21位于端塞定位销2的上端，推进端部22位于端塞定位销2的下端。结合图2可以看出，推进端部22处于连通孔12和容置腔11的连通处，其于驱动杆接触。推进端部22用于通过配合驱动杆3，使得端塞定位销2向容置腔11的开口18移动。定位端部21朝向容置腔11的开口18，用于伸出容置腔11，并卡接入燃料孔道的侧壁，从而将端塞本体1固定于燃料孔道内。

如图5所示，端塞定位销2的定位端部21呈圆锥形，以匹配燃料孔道的螺纹退刀槽。

进一步来说，推进端部22也呈圆锥形，其侧面为第一锥形面23。驱动杆3的尾端设有第二锥形面31，第一锥形面23的中心轴线与第二锥形面31的中心轴线相互垂直。第二锥形面31用于在驱动杆3向前推进的过程中，与第一锥形面23配合，以推动端塞定位销2向上移动，即朝向容置腔11的开口方向移动。

如图2所示，还需要说明的是，为了提高驱动杆3对端塞定位销2的推进效率，驱动杆3尾端的第二锥形面31的直径应当小于第一锥形面23的直径。而且，第二锥形面31的直径与第一锥形面23的直径之间的比例应当保持在1：2-1：3之间。优选地，第二锥形面31的直径与第一锥形面23的直径的比值为1：2。

另外，第一锥形面23与其中心轴线之间的夹角为30-60°，第二锥形面31的与其中心轴线之间的夹角为30-60°。较佳地，第一锥形面23与其中心轴线之间的夹角为45°，而第二锥形面31与其中心轴线之间的夹角为45°。进一步来说，第一锥形面23与其中心轴线之间的夹角和第二锥形面31与其中心轴线之间的夹角之和应该为90°，以便于通过第二锥形面31与第一锥形面23之间的配合来推动端塞定位销2向上移动。优选地，在第一锥形面23和第二锥形面31之间可以填充有润滑剂，以减小两者之间的摩擦，帮助第二锥形面31推动第一锥形面23向上移动。

具体如图4所示，驱动杆3为螺杆。其头部(右侧)的外侧面设有一字槽32，用于驱动杆3的安装操作。驱动杆3头部的侧壁设有第二外螺纹33。第二外螺纹33可以与端塞主体1连通孔12内的第二内螺纹16实现压紧配合，通过第二外螺纹33和第二内螺纹16之间的压紧配合，可以保证驱动杆3不因振动、撞击等原因而脱落。驱动杆3的尾部(左侧)为圆锥形，该圆锥的侧面即为上述的第二锥形面31。进一步地，第二锥形面31的顶部以及与螺杆的连接处均进行了倒角处理，使得过渡部分的形状较为圆滑，能够避免划伤工作人员。

需要说明的是，在装入驱动杆时，工作人员通过安装设备来拧紧驱动杆3，使得驱动杆3沿着连通孔12的延伸方向移动，并通过第二锥形面31逐渐将端塞定位销2给顶起，使得端塞定位销2定位端部21向上移动至卡入燃料孔道的螺纹退刀槽内,从而完成本端塞在燃料孔道中的安装。

在一些实施例中，上述的安装设备可以采用市购的电动螺杆拧紧机，工作人员通过该电动螺杆拧紧机来拧紧驱动杆3。当然，工作人员也可以通过扭力扳手等借力工具来人工拧紧驱动杆3。

请参阅图3，以下将对端塞主体1进行更详细的说明，在本实施例中，端塞主体1开设有连通孔12和容置腔11。其中，连通孔12沿水平方向延伸，并位于端塞主体1的中部。容置腔11位于端塞主体1的尾部(左侧)，容置腔11用于容置端塞定位销2。

示例性地，连通孔12的加工过程如下：在端塞主体1铸造成型后，工作人员通过钻孔设备从端塞主体1的头部端面(右侧)向内钻出盲孔，即为连通孔12。连通孔12的头部设置有第二内螺纹16，用于与驱动杆3头部的第二外螺纹33配合，以完成对驱动杆3的安装。

还需要说明的是，容置腔11的加工过程如下：工作人员首先通过钻孔设备在端塞主体1的尾部钻出上下贯通的孔道，该孔道的中心轴线与连通孔12的中心轴线相互垂直，且与上述的连通孔12连通。然后，将该孔道的下半部分进行扩孔加工，使得该孔道的上端留出一向内凸起的台阶部14。如图3所示，容置腔11的上端设有台阶形的开口18。结合图2可以看出，通过在容置腔11的上端设置台阶形开口，使得直径较小的第一轴段25刚好能够穿过该开口，而直径较大的第二轴段26则无法穿过该开口，进而避免了端塞定位销2从容置腔11中掉出。该孔道的下端加工出第一内螺纹15，将止挡件5通过螺纹连接的方式安装至容置腔11的下端，以将该孔道的下端封堵，即形成容置腔11。

当然，在将上述孔道的下端进行封堵之前，工作人员需要先将端塞定位销2装入容置腔11内。

具体地，请参阅图5，以下将对端塞定位销2的安装过程进行进一步地说明。在本实施例中，端塞定位销2呈台阶轴状，包括第一轴段25和第二轴段26。第一轴段25正对容置腔11的开口。上述的定位端部21处于第一轴段25的上端，推进端部22处于第二轴段26的下端。

进一步地，第二轴段26的直径大于第一轴段25。第一轴段25的直径小于容置腔的开口的口径，且第二轴段26的直径大于容置腔的开口的口径。因此，当驱动杆3将端塞定位销2顶起时，端塞定位销2的第一轴段25可以通过容置腔11的开口，而第二轴段26则不会穿过容置腔11的开口。

如图2所示，容置腔11在开口处附近设有向内凸出的台阶部14。端塞定位销2通过弹性件4与台阶部14弹性连接。

具体地，弹性件4处于容置腔内并套设于端塞定位销2的第一轴段25上。结合图5可以看出，端塞定位销2的第一轴段25和第二轴段26之间设有抵接面24。弹性件4的一端连接于台阶部14，另一端连接于端塞定位销2中部的抵接面24。

优选地，弹性件4为压簧，由不锈钢材料制成，其直径大于端塞定位销2的第一轴段25，且小于容置腔11的直径。因此，该弹性件能够套设于第一轴段25上。

进一步地，本燃料孔道端塞还包括止挡件5，止挡件5安装于容置腔11内，并与容置腔11的开口相对设置，止挡件5用于止挡端塞定位销2，以使得端塞定位销2的推进端部22处于连通孔12和容置腔11的连通处。

需要说明的是，在将端塞定位销2装配至容置腔11中时，工作人员首先需要将弹性件4套设于端塞定位销2的定位端部21上。然后，将套设有弹性件4的端塞定位销2放至容置腔11内，使得弹性件4的一端抵接于台阶部14，另一端抵接于端塞定位销2中部的抵接面24上。接着，工作人员通过向端塞定位销2施加向上的压力，使得弹性件4受压缩短。最后，将止挡件5通过螺纹连接的方式安装至容置腔11的下端。通过止挡件5对容置腔11的下端进行封闭，以将端塞定位销2封装于容置腔11道内。

容易看出，在弹性件4的弹力作用下，端塞定位销2具有向下运动的弹性势能。因此，上述的止挡件5还能够避免端塞定位销2因弹性势能而弹出容置腔11。

完成封装后，端塞定位销2的上端通过弹性件4与台阶部14弹性连接，下端则抵接于止挡部。由于在安装过程中，弹性件4受压收缩，使得弹性件4产生弹性势能。当工作人员撤掉向上的压力后，弹性势能释放，使得端塞定位销2受到向下的压力，而止挡部5则向端塞定位销2提供向上的压力，最终，端塞定位销2在容置腔11内维持平衡，此时，端塞定位销2的推进端部22处于连通孔12和容置腔11的连通处。

至此，端塞定位销2的封装完成。如图2所示，在一般状态下，端塞定位销2完全收缩与容置腔11内，其推进端部22处于连通孔12和容置腔11的连通处。

在完成了端塞定位销2的封装后，工作人员需要对端塞主体1进行初步安装，即将端塞主体1装入燃料孔道中。请参阅图2和图3，在本实施例中，端塞主体1的头部(右侧)存在两个定位孔13。定位孔13用于端塞主体1本身的安装，以及，在端塞主体1安装完成后，限制其移动，以辅助驱动杆3的安装。

示例性地，通过机械臂等安装设备来对端塞主体1进行安装，机械臂的夹爪卡入两个定位孔13内，以夹持端塞主体1。然后，机械臂将端塞主体1搬运至与燃料孔道对齐的位置，并使得端塞主体1的尾部朝向燃料孔道，然后，将端塞主体1装入燃料孔道内。在将端塞主体1装入燃料孔道内之后，机械臂保持静止，以便于工作人员安装驱动杆3。

更进一步地，为了使端塞主体1能够固定与燃料孔道内，工作人员需要安装驱动杆3。

请参阅图2，在安装驱动杆3的过程中，工作人员将驱动杆3对准连通孔12，并将驱动杆3插入其中。然后，使驱动杆3沿连通孔12的延伸方向移动，直至抵接端塞定位销2的推进端部22，使得端塞定位销2受到向上的力。端塞定位销2克服弹性力而向上移动，最终其定位端部21从容置腔11中伸出，并卡接于燃料孔道的侧壁中。

完成上述操作后，工作人员将驱动杆3拧紧，使得驱动杆3的第二外螺纹33与连通孔12中的第二外螺纹16之间产生预紧力，从而避免驱动杆3从连通孔12内脱出。因此，当驱动杆3装入连通孔12后，端塞定位销2的定位端部21能够始终保持伸出状态。端塞定位销2卡置于燃料孔道的螺纹退刀槽内，使得本燃料孔道端塞不易从石墨燃料组件中的燃料孔道中脱离出来。

当需要拆卸本燃料孔道端塞时，工作人员只需要拧松并取出驱动杆3，弹性件4的弹性势能就会得到释放，使得端塞定位销2弹回至原位，即缩回容置腔11的内部。此时，端塞定位销2不再卡置于燃料孔道的螺纹退刀槽内，工作人员能够轻松地将端塞本体取出。因此，容易看出，端塞定位销2通过弹性件4与容置腔11上端的台阶部14弹性连接，能够帮助工作人员更快速地拆卸出燃料孔道端塞。

在本实施例中，端塞主体1、驱动杆3和端塞定位销2均由石墨材料制成。以上部件选用石墨材料制作，使得本端塞能够更好地适应堆内的辐照环境。

本燃料孔道端塞的工作原理如下：本端塞在生产时，即完成端塞定位销2、弹簧、止挡件5在端塞主体1上的装配。此时，在弹簧的推力的作用下，端塞定位销2完全收缩于端塞主体1内部。在完成了石墨块的燃料孔道中的燃料装配后，将端塞主体1通过螺纹安装入燃料孔道内，然后将驱动杆3安装入端塞主体1的连通孔12内，通过驱动杆3头部一字槽32将驱动杆3拧紧。此时由于驱动杆3向靠近端塞尾部的方向运动，驱动杆3尾部的第二锥形面31与端塞定位销2的第一锥形面23配合，从而将内部的端塞定位销2顶起。端塞定位销2的端部将从端塞主体1内伸出，卡在石墨燃料孔道螺纹退刀槽内。此时，由于端塞定位销2卡置于燃料孔道内的螺纹槽内，因而，能阻止端塞由于内部燃料芯块振动而导致脱落。

本棱柱形气冷堆燃料孔道端塞适用于如图1a和图1b所示的气冷微堆燃料系统。以下结合该气冷微堆燃料系统对本燃料孔道端塞的优点进行说明。

气冷微堆燃料系统包括石墨燃料组件6，石墨燃料组件6设有多个燃料孔道61，燃料孔道61用于装填燃料芯块。在完成了石墨燃料组件6的燃料孔道61中的燃料装配后，工作人员将端塞主体1通过螺纹安装入燃料孔道内，然后将驱动杆3安装入端塞主体1的连通孔12内，通过驱动杆3头部一字槽32将驱动杆3拧紧。此时由于驱动杆3向靠近端塞尾部的方向运动，从而将内部的端塞定位销2顶起。端塞定位销2的端部将从端塞主体1内伸出，卡在石墨燃料孔道螺纹退刀槽内，进而能够将本端塞固定于燃料孔道内。

更进一步地，端塞主体1呈圆柱形，端塞主体1的直径小于燃料孔道的直径，端塞主体1与燃料孔道之间为松弛配合。燃料孔道端塞与燃料孔道之间松弛配合的优点在于：在堆芯运行时的高温以及辐照收缩环境下，端塞主体1与燃料孔道壁之间的相互作用力较小，燃料孔道的侧壁不会因端塞膨胀而产生损坏。

因此，气冷微堆系统采用燃料孔道端塞来封堵燃料孔道61，能够避免燃料芯块从燃料孔道61中脱出。而且由于端塞主体1与燃料孔道61侧壁之间为松弛配合，能够提高气冷微堆堆芯的安全性。

综上，本气冷微堆燃料孔道端塞具有如下优点：

1、所有部件除弹簧外均为石墨材料，能适应堆内的辐照环境，整体结构加工难度较低。

2、端塞外部的螺纹与燃料孔道的松弛配合，在实现阻挡燃料芯块本身的窜动的同时也保证了其与燃料孔道之间的间隙，对堆芯安全有重要意义。

3、在安装完成后，端塞定位销2的存在也能阻止端塞由于振动而导致的脱落，取得了良好的效果。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。