CN106531261A - 一种燃料元件的绕丝装置及绕丝方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种燃料元件的绕丝装置及绕丝方法。其绕丝过程中，燃料棒包壳管与连接套固定且不发生相对转动；转动圆盘上带有的圆盘把手，通过圆盘转动带动绕丝旋转缠绕于燃料棒包壳管外；绕丝结束后，将燃料棒包壳管从连接套中取出，将固定套移至燃料棒包壳管另一端点焊部位，使用螺丝将绕丝压紧，取下圆盘，进行点焊，完成燃料棒包壳管绕丝。本发明所述的燃料元件的绕丝装置及绕丝方法，可以快速完成燃料棒包壳管绕丝，实现燃料棒包壳管绕丝工艺要求，同时装置结构简单，制作成本低，使用方便快捷。
Description
技术领域
本发明属核燃料元件制备技术及相关装置，具体涉及用于燃料元件燃料棒包壳管的绕丝装置及绕丝方法。
背景技术
现有实验快堆燃料元件中，燃料棒包壳管外表使用了绕丝结构，将燃料棒包壳管进行隔离和定位，以便冷却剂Na能够从燃料棒包壳管间绕丝形成的螺旋形空腔中流过，形成冷却液循环回路带走反应堆释放的热量。在燃料棒包壳管设计中燃料棒包壳管多采用绕丝结构，即按固定螺距将金属丝材绕于燃料棒包壳管外圆，燃料棒包壳管结构如图1所示，绕丝绕于燃料棒包壳管外圆。
为实现该绕丝工艺，需要设计制作专用绕丝工装或设备，通过绕丝工装来保证在绕丝过程中的丝的张紧力保持一致，并达到张紧力要求，绕丝后能够实现绕丝螺距要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种燃料元件的绕丝装置及绕丝方法，其可以完成燃料棒包壳管绕丝工艺，同时工装结构简单，制作成本低，使用方便快捷。
实现本发明目的的技术方案：
一种燃料元件的绕丝装置，该装置包括固定燃料棒包壳管的固定装置、固定套、连接杆螺母、连接杆、张紧力装置、圆盘；所述的固定装置包括连接套，以及夹紧连接套的固定夹具；其中，连接套套入燃料棒包壳管一端，固定夹具夹住连接套；所述的连接杆螺母一端为U型结构与燃料棒包壳管另一端的U型结构连接，连接杆螺母另一端为螺纹结构与连接杆连接；所述的连接杆与圆盘为轴孔连接结构，圆盘能够以连接杆为圆心进行转动；圆盘上带有旋转圆盘的圆盘把手；所述的张紧力装置包括拉紧盘和顶丝，拉紧盘固定在圆盘上，顶丝与拉紧盘连接；拉紧盘内部带有放置绕丝的内槽；所述的固定套为圆环结构，固定套套在燃料棒包壳管外，固定套内壁有槽，绕丝可卡在该槽内。
如上所述的一种燃料元件的绕丝装置，其所述的固定夹具为三爪卡盘。
如上所述的一种燃料元件的绕丝装置，其所述的绕丝为钢丝。
如上所述的一种燃料元件的绕丝装置，其所述的圆盘上带有穿过绕丝的孔。
一种燃料元件的绕丝方法，该方法包括如下步骤：
(a)燃料棒包壳管固定：
将绕丝与燃料棒包壳管一端点焊固定；然后在燃料棒包壳管这一端插入连接套，固定夹具夹住连接套，使燃料棒包壳管在绕丝过程中固定不能旋转；
燃料棒包壳管另一端的U型结构与连接杆螺母一端为U型结构连接，连接杆螺母另一端为螺纹结构与连接杆连接；连接杆另一端与圆盘轴孔连接；圆盘能够以连接杆为圆心进行转动；在圆盘上固定有拉紧盘和顶丝；
(b)绕丝固定
绕丝另一端穿过套在燃料棒包壳管外的固定套内壁带有的槽，然后绕丝穿过圆盘上带有的孔后连接在拉紧盘内槽上，然后通过顶丝固定；
(c)绕丝
绕丝过程中，燃料棒包壳管与连接套固定且不发生相对转动；转动圆盘上带有的圆盘把手，通过圆盘转动带动绕丝旋转缠绕于燃料棒包壳管外；
绕丝结束后，将燃料棒包壳管从连接套中取出，将固定套移至燃料棒包壳管另一端点焊部位，使用螺丝将绕丝压紧，取下圆盘，进行点焊，完成燃料棒包壳管绕丝。
如上所述的一种燃料元件的绕丝方法，其在绕丝过程中，通过调整顶丝与拉紧盘，使绕丝拉力满足燃料棒包壳管绕丝拉紧力要求。
如上所述的一种燃料元件的绕丝方法，其在绕丝结束后，由固定套对绕丝进行锁紧，保持绕丝在预紧的状态下进行焊接。
如上所述的一种燃料元件的绕丝法，其在绕丝前调整顶丝与拉紧盘的出口位置，然后进行绕丝，在绕丝过程中使绕丝始终保持预定的张紧力。
本发明的效果在于：本发明所述的一种燃料元件的绕丝装置及绕丝方法，可以快速完成燃料棒包壳管绕丝，实现燃料棒包壳管绕丝工艺要求，同时装置结构简单，制作成本低，使用方便快捷。
附图说明
图1为燃料棒包壳管及绕丝结构示意图；
图2为本发明所述的一种燃料元件的绕丝装置结构示意图。
图中：1-固定夹具；2-绕丝；3-连接杆螺母；4-顶丝；5-拉紧盘；6-连接套；7-燃料棒包壳管；8-固定套；9-连接杆；10-圆盘；11-圆盘把手。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明所述的一种燃料元件的绕丝装置及绕丝方法作进一步描述。
实施例1
如图2所示，本发明所述的一种燃料元件的绕丝装置，其包括固定燃料棒包壳管的固定装置、固定套8、连接杆螺母3、连接杆9、张紧力装置、圆盘10；
所述的固定装置包括连接套6，以及夹紧连接套6的固定夹具1(例如：三爪卡盘)；其中，连接套6套入燃料棒包壳管7一端，固定夹具1夹住连接套6；
所述的连接杆螺母3一端为U型结构与燃料棒包壳管7另一端的U型结构连接，连接杆螺母3另一端为螺纹结构与连接杆9连接；
所述的连接杆9与圆盘10为轴孔连接结构，圆盘10能够以连接杆9为圆心进行转动；圆盘10上带有旋转圆盘10的圆盘把手11；圆盘10上带有穿过绕丝2(例如:钢丝)的孔。
所述的张紧力装置包括拉紧盘5和顶丝4，拉紧盘5固定在圆盘10上，顶丝4与拉紧盘5连接；拉紧盘5内部带有放置绕丝2的内槽；
所述的固定套8为圆环结构，固定套8套在燃料棒包壳管7外，固定套8内壁有槽，绕丝2可卡在该槽内。
实施例2
如图1所示，在燃料棒包壳管外进行绕丝，绕丝两端分别与上下端塞进行点焊。包壳管壁厚0.5mm，外径11.2mm，燃料棒包壳管总长1675mm。绕丝采用Φ1.5mm不锈钢丝，绕丝螺距375mm。
绕丝采用本发明所述的一种燃料元件的绕丝方法，其包括如下步骤，如图2所示：
(a)燃料棒包壳管固定：
将绕丝2与燃料棒包壳管7一端点焊固定；然后在燃料棒包壳管7这一端插入连接套6，固定夹具1夹住连接套6，使燃料棒包壳管7在绕丝过程中固定不能旋转；
燃料棒包壳管7另一端的U型结构与连接杆螺母3一端为U型结构连接，连接杆螺母3另一端为螺纹结构与连接杆9连接；连接杆9另一端与圆盘10轴孔连接；圆盘10能够以连接杆9为圆心进行转动；在圆盘10上固定有拉紧盘5和顶丝4；
(b)绕丝固定
绕丝2另一端穿过套在燃料棒包壳管7外的固定套8内壁带有的槽，然后绕丝2穿过圆盘10上带有的孔后连接在拉紧盘5内槽上，然后通过顶丝4固定；
(c)绕丝
绕丝过程中，燃料棒包壳管7与连接套6固定且不发生相对转动；转动圆盘10上带有的圆盘把手11，通过圆盘10转动带动绕丝2旋转缠绕于燃料棒包壳管7外；通过调整顶丝4与拉紧盘5，使绕丝2拉力满足燃料棒包壳管绕丝拉紧力要求；
绕丝结束后，将燃料棒包壳管7从连接套6中取出，将固定套8移至燃料棒包壳管7另一端点焊部位，使用螺丝将绕丝2压紧，由固定套8对绕丝2进行锁紧，保持绕丝2在预紧的状态下进行焊接。
取下圆盘10，进行点焊，完成燃料棒包壳管绕丝。
Claims (8)
1.一种燃料元件的绕丝装置，其特征在于：该装置包括固定燃料棒包壳管的固定装置、固定套(8)、连接杆螺母(3)、连接杆(9)、张紧力装置、圆盘(10)；
所述的固定装置包括连接套(6)，以及夹紧连接套(6)的固定夹具(1)；其中，连接套(6)套入燃料棒包壳管(7)一端，固定夹具(1)夹住连接套(6)；
所述的连接杆螺母(3)一端为U型结构与燃料棒包壳管(7)另一端的U型结构连接，连接杆螺母(3)另一端为螺纹结构与连接杆(9)连接；
所述的连接杆(9)与圆盘(10)为轴孔连接结构，圆盘(10)能够以连接杆(9)为圆心进行转动；圆盘(10)上带有旋转圆盘(10)的圆盘把手(11)；
所述的张紧力装置包括拉紧盘(5)和顶丝(4)，拉紧盘(5)固定在圆盘(10)上，顶丝(4)与拉紧盘(5)连接；拉紧盘(5)内部带有放置绕丝(2)的内槽；
所述的固定套(8)为圆环结构，固定套(8)套在燃料棒包壳管(7)外，固定套(8)内壁有槽，绕丝(2)可卡在该槽内。
2.根据权利要求1所述的一种燃料元件的绕丝装置，其特征在于：所述的固定夹具(1)为三爪卡盘。
3.根据权利要求1所述的一种燃料元件的绕丝装置，其特征在于：所述的绕丝(2)为钢丝。
4.根据权利要求1所述的一种燃料元件的绕丝装置，其特征在于：所述的圆盘(10)上带有穿过绕丝(2)的孔。
5.一种燃料元件的绕丝方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
(a)燃料棒包壳管固定：
将绕丝(2)与燃料棒包壳管(7)一端点焊固定；然后在燃料棒包壳管(7)这一端插入连接套(6)，固定夹具(1)夹住连接套(6)，使燃料棒包壳管(7)在绕丝过程中固定不能旋转；
燃料棒包壳管(7)另一端的U型结构与连接杆螺母(3)一端为U型结构连接，连接杆螺母(3)另一端为螺纹结构与连接杆(9)连接；连接杆(9)另一端与圆盘(10)轴孔连接；圆盘(10)能够以连接杆(9)为圆心进行转动；在圆盘(10)上固定有拉紧盘(5)和顶丝(4)；
(b)绕丝固定
绕丝(2)另一端穿过套在燃料棒包壳管(7)外的固定套(8)内壁带有的槽，然后绕丝(2)穿过圆盘(10)上带有的孔后连接在拉紧盘(5)内槽上，然后通过顶丝(4)固定；
(c)绕丝
绕丝过程中，燃料棒包壳管(7)与连接套(6)固定且不发生相对转动；转动圆盘(10)上带有的圆盘把手(11)，通过圆盘(10)转动带动绕丝(2)旋转缠绕于燃料棒包壳管(7)外；
绕丝结束后，将燃料棒包壳管(7)从连接套(6)中取出，将固定套(8)移至燃料棒包壳管(7)另一端点焊部位，使用螺丝将绕丝(2)压紧，取下圆盘(10)，进行点焊，完成燃料棒包壳管绕丝。
6.根据权利要求5所述的一种燃料元件的绕丝方法，其特征在于：在绕丝过程中，通过调整顶丝(4)与拉紧盘(5)，使绕丝(2)拉力满足燃料棒包壳管绕丝拉紧力要求。
7.根据权利要求5所述的一种燃料元件的绕丝方法，其特征在于：在绕丝结束后，由固定套(8)对绕丝(2)进行锁紧，保持绕丝(2)在预紧的状态下进行焊接。
8.根据权利要求5所述的一种燃料元件的绕丝法，其特征在于：在绕丝前调整顶丝(4)与拉紧盘(5)的出口位置，然后进行绕丝，在绕丝过程中使绕丝(2)始终保持预定的张紧力。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |