CN109500176A - 一种包壳管支点成型装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于核电站用核燃料元件制造技术领域，具体涉及一种包壳管支点成型装置。包括限位板、支板、自定心气动三爪卡盘、压头固定装置、压头、卡盘型芯、支撑滚轮和支架；支板固定在支架上的支板调节槽中，支板上设置有长圆孔，限位板穿过该长圆孔，与自定心气动三爪卡盘连接，自定心气动三爪卡盘上设置有压头固定装置，压头固定装置上设置有压头，自定心气动三爪卡盘与卡盘型芯固定连接，卡盘型芯与燃料棒包壳管连接，燃料棒包壳管下方设置有支撑滚轮，支撑滚轮安装在支架上。本发明可以完成燃料棒包壳管支点压制，保证施压后包壳管无破损、无明显表面损伤及明显压痕，且支点成型后，包壳管需满足一定直线度。
Description
技术领域
本发明属于核电站用核燃料元件制造技术领域，具体涉及一种包壳管支点成型装置。
背景技术
核燃料棒包壳管支点压制为燃料棒生产过程中的重要工序，即在包壳管外部施加一定压力，使其内径有一定的变形量，从而保证在装入芯块后芯块与下端塞不接触，使下端塞与芯块之间留有一定的空间。每根包壳管需压制3个支点，3个支点沿包壳管径向均匀分布且每个支点的形状为一定直径、深度的凹点、同时每个支点距包壳管下端管口的距离都有其严格的要求。技术条件要求两相邻支点角度为120°±5°，在包壳管外圆周方向均布，三点施加压力；施加压力后使包壳管内径有一定的变形量(深度0.3-0.5mm)，支点为R1.2-R1.5mm的球形。该组件为国内首次生产，其结构与其他组件差别较大，属专用工装，又属核燃料元件，在相关领域均未见说明报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种包壳管支点成型装置，以完成燃料棒包壳管支点压制，保证施压后包壳管无破损、无明显表面损伤及明显压痕(除压支点形成的凹坑外)，且支点成型后，包壳管需满足一定直线度。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种包壳管支点成型装置，包括限位板、支板、自定心气动三爪卡盘、压头固定装置、压头、卡盘型芯、支撑滚轮和支架；支板固定在支架上的支板调节槽中，支板上设置有长圆孔，限位板穿过该长圆孔，与自定心气动三爪卡盘连接，自定心气动三爪卡盘上设置有压头固定装置，压头固定装置上设置有压头，自定心气动三爪卡盘与卡盘型芯固定连接，卡盘型芯与燃料棒包壳管连接，燃料棒包壳管下方设置有支撑滚轮，支撑滚轮安装在支架上。
所述的卡盘型芯与自定心气动三爪卡盘的中心位置一致。
所述的压头固定装置通过齿与自定心气动三爪卡盘的三个爪部连接，并且压头也与压头固定装置通过齿连接，且可以通过调节齿的啮合位置来调节压头的安装位置。
所述的压头和压头固定装置的数量均为3个。
所述的卡盘型芯为中空圆柱体形状且在圆柱体外壁下端有用于限定压头压制深度的接触表面，且该接触表面的位置和数量与压头固定装置的位置和数量相对应，在其接触表面上还设置有便于压头穿过的通孔。
所述的压头顶端为半球形。
所述的压头材料为H13。
所述的压头硬度范围为HRC50-62。
本发明所取得的有益效果为：
本发明能够满足燃料棒包壳管支点成型使用要求，根据工装的设计方案，确定了该工装的制作工艺并完成了其加工。最终该工装用于燃料棒包壳管支点成型工序中，通过利用三爪卡盘配合卡盘型芯在保证支点形状符合要求的前提下，还实现了深度和角度的均匀一致，使各支点在一个平面上；通过设置限位板确定了支点和端部的距离；以上设计解决了支点压制质量与操作简便难以兼顾的矛盾，取得了支点压制质量高且操作方便、成本低、结构简单的有效成果。
附图说明
图1为包壳管支点成型装置结构示意图；
其中，1为限位板；2为支板；3为自定心气动三爪卡盘；4为压头固定装置，5为压头；6为卡盘型芯；7为支撑滚轮；8为燃料棒包壳管；9为支架。
图2为限位板和支板结构示意图；
图3为压头示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1—3所示，本发明所述包壳管支点成型装置包括限位板1、支板2、自定心气动三爪卡盘3、压头固定装置4、压头5、卡盘型芯6、支撑滚轮7和支架9。
支板2固定在支架9上的支板调节槽中，支板2上设置有长圆孔，限位板1穿过该长圆孔，与自定心气动三爪卡盘3连接，自定心气动三爪卡盘3上设置有压头固定装置4，压头固定装置4上设置有压头5，自定心气动三爪卡盘3与卡盘型芯6固定连接，卡盘型芯6与燃料棒包壳管8连接，燃料棒包壳管8下方设置有支撑滚轮7，支撑滚轮7安装在支架9上。
限位板1与支板2用于限定燃料棒包壳管8支点的长度定位，支板2上设置有长圆孔，固定在支架9支板调节槽内，由此可根据支点压制要求调整压头距离燃料棒包壳管8下端塞的长度。
自定心气动三爪卡盘3与卡盘型芯6固定连接，且卡盘型芯6与自定心气动三爪卡盘3的中心位置一致。压头固定装置4通过齿与自定心气动三爪卡盘3的三个爪部连接，并且压头5也与压头固定装置4通过齿连接，且可以通过调节齿的啮合位置来调节压头5的安装位置，从而能调整支点深度。上述压头5、压头固定装置4的数量均为3个。
卡盘型芯6为中空圆柱体形状且在圆柱体外壁下端有用于限定压头压制深度的接触表面，且该接触表面的位置和数量与压头固定装置4的位置和数量相对应，在其接触表面上还设置有便于压头5穿过的通孔。
压头5顶端为半球形。燃料棒包壳管8材料均为CN-1515，参照燃料棒包壳管8材料，为保证支点压制后燃料棒包壳管8的直线度和不损伤燃料棒包壳管8表面，选择压头5材料为H13。另外，为提高材料的强度和硬度，需经热处理，保证压头5硬度范围为HRC50-62。
通过自定心气动三爪卡盘3能够实现每根燃料棒包壳管8的3个支点同时压制，且沿燃料棒包壳管8径向均匀分布；采用压头固定装置4便于固定压头5且可以通过调节其上的螺纹来调节压头5与燃料棒包壳管8轴线的距离，以调节支点深度；压头5设计为球形，使得压制支点后燃料棒包壳管8表面无裂纹，燃料棒包壳管8强度无明显降低。
Claims (8)
1.一种包壳管支点成型装置，其特征在于：包括限位板、支板、自定心气动三爪卡盘、压头固定装置、压头、卡盘型芯、支撑滚轮和支架；支板固定在支架上的支板调节槽中，支板上设置有长圆孔，限位板穿过该长圆孔，与自定心气动三爪卡盘连接，自定心气动三爪卡盘上设置有压头固定装置，压头固定装置上设置有压头，自定心气动三爪卡盘与卡盘型芯固定连接，卡盘型芯与燃料棒包壳管连接，燃料棒包壳管下方设置有支撑滚轮，支撑滚轮安装在支架上。
2.根据权利要求1所述的包壳管支点成型装置，其特征在于：所述的卡盘型芯与自定心气动三爪卡盘的中心位置一致。
3.根据权利要求1所述的包壳管支点成型装置，其特征在于：所述的压头固定装置通过齿与自定心气动三爪卡盘的三个爪部连接，并且压头也与压头固定装置通过齿连接，且可以通过调节齿的啮合位置来调节压头的安装位置。
4.根据权利要求1所述的包壳管支点成型装置，其特征在于：所述的压头和压头固定装置的数量均为3个。
5.根据权利要求1所述的包壳管支点成型装置，其特征在于：所述的卡盘型芯为中空圆柱体形状且在圆柱体外壁下端有用于限定压头压制深度的接触表面，且该接触表面的位置和数量与压头固定装置的位置和数量相对应，在其接触表面上还设置有便于压头穿过的通孔。
6.根据权利要求1所述的包壳管支点成型装置，其特征在于：所述的压头顶端为半球形。
7.根据权利要求1所述的包壳管支点成型装置，其特征在于：所述的压头材料为H13。
8.根据权利要求1所述的包壳管支点成型装置，其特征在于：所述的压头硬度范围为HRC50-62。
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2018
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