CN106925683A - 一种燃料组件骨架整体胀接装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于胀接装置，具体涉及一种燃料组件骨架整体胀接装置。一种燃料组件骨架整体胀接装置，包括胀接组件、升降组件、支架、定位组件，其中支架位于最下端，支撑整个胀接装置，在支架上设置升降组件，升降组件能够升降，并带动胀接组件和定位组件共同升降，在升降组件最前端设置定位组件，定位组件用于对要胀接的位置定位，在升降组件上还设置胀接组件，胀接组件包括若干胀接管，每根胀接管都可以独立的完成一次胀接。本发明的显著效果是：运用骨架导向管与套管整体胀接新工艺进行了700余组整体胀接，胀接试样尺寸及拉伸检查全部合格，骨架产品套管端平面度检查全部合格(要求≤0.15mm)，胀接拉伸力值(要求：﹥4500N)。

Description

一种燃料组件骨架整体胀接装置

技术领域

本发明属于胀接装置，具体涉及一种燃料组件骨架整体胀接装置。

背景技术

燃料组件骨架胀接是AFA3G燃料骨架生产制造的关键工艺，其目的是将套管牢固连接到骨架导向管上，作为连接骨架与组件上管座之间的“桥梁”。骨架胀接(如示意图1)是通过带锥度胀杆向右移动，胀套张开，产生足够大的径向扩展力，使导向管与套管产生塑性形变，从而使两者紧密结合在一起，完成骨架胀接工作。

目前国内燃料组件骨架大多采用的是单支胀接的方式，由人工运用单支胀枪逐一对24支导向管与套管完成胀接工作。其生产效率不高，人为误差较大，操作繁琐。为适应现代化生产线需要，特研制一种新型燃料组件整体胀接装置，实现24支导向管与套管一次胀接成形。本专利技术能有效地提高骨架产品质量、提高生产效率。该装置的成功研制可提升骨架制造工艺水平，拓展了骨架胀接工艺技术。

发明内容

本发明针对现有技术缺陷，提供一种燃料组件骨架整体胀接装置。

本发明的技术方案是：一种燃料组件骨架整体胀接装置，包括胀接组件、升降组件、支架、定位组件，其中支架位于最下端，支撑整个胀接装置，在支架上设置升降组件，升降组件能够升降，并带动胀接组件和定位组件共同升降，在升降组件最前端设置定位组件，定位组件用于对要胀接的位置定位，在升降组件上还设置胀接组件，胀接组件包括若干胀接管，每根胀接管都可以独立的完成一次胀接。

如上所述的一种燃料组件骨架整体胀接装置，其中，所述的升降组件，包括驱动电机、升降机、吊装螺栓、导向管、撞柱、连接板，其中连接板通过撞柱与支架固定连接，在连接板上设置导向管，在导向管上设置升降机，升降机与驱动电机连接，并且驱动电机可以为升降机提供动力，升降机的输出端设置吊装螺栓，吊装螺栓的自由端与要升降的零件连接。

如上所述的一种燃料组件骨架整体胀接装置，其中，升降组件通过4个导向杆与支座上平板螺纹连接。

如上所述的一种燃料组件骨架整体胀接装置，其中，所述的胀接组件包括液压油缸、导向架、移动板、导向柱、滑轨、固定板，其中移动板和固定板平行设置，移动板和固定板之间设置滑轨，固定板设置在滑轨的最前端，移动板可以沿滑轨滑动，移动板的前端设置若干胀接管，胀接管的排列位置与要胀接的零件相对应，移动板的后端设置液压油缸，液压油缸可以推动或拉动移动板，在移动板上还设置与滑轨平行的导向柱，导向柱上设置导向架，导向架用于与升降组件连接。

如上所述的一种燃料组件骨架整体胀接装置，其中，所述的胀接管包括胀杆和胀套，其中胀套设置在胀杆的前端，胀杆通过螺钉与移动板固定连接。

如上所述的一种燃料组件骨架整体胀接装置，其中，所述的定位组件包括基准柱、立板、座板、调节螺钉、定位螺钉、定位板，其中座板用于与支架固定连接，座板上设置立板，立板顶端设置基准柱，在立板上还设置定位螺钉和定位板，其中定位板通过定位螺钉与立板固定连接，并通过若干调节螺钉进行角度的精确调整。

本发明的显著效果是：运用骨架导向管与套管整体胀接新工艺进行了700余组包括防城港、阳江、宁德骨架的整体胀接，胀接试样尺寸及拉伸检查全部合格，骨架产品套管端平面度检查全部合格(要求≤0.15mm)，胀接拉伸力值(要求：﹥4500N)。其具体统计见图14、图15。

胀接破断力远大于技术要求，工序能力指数≥1.67。结果表明，骨架整体胀接工艺在生产过程总体运行良好，生产效率较单支胀接提高33.3％，产品质量稳定可靠，骨架整体胀接工艺满足新生产线骨架产品制造的需要。

整体胀接能够保持骨架在焊接与胀接基准一致，避免骨架搬运出现安全隐患，防止二次装夹带来偏差。同时减小了平台占地空间，使车间布局更紧密，合理。通过升降平台与定位销钉控制胀枪整体定位，再通过定位板，定位套管位置避免手持胀枪操作，随着定位工装不断磨损，而造成胀接鼓包位置及角度发生偏移，较人工保证定位胀枪位置，更具可靠性。24个胀杆由一个液压缸带动，统一回缩胀杆，做到胀接压力、保压时间一致，整体胀接效果相同，确保了胀接尺寸一致性。

附图说明

图1是传统技术胀接装置的结构示意图；

图2是本申请燃料组件骨架整体胀接装置的结构示意图；

图3是图2的俯视图；

图4是支架的主视图；

图5是图4的侧视图；

图6是升降组件的结构示意图；

图7是图6的左视图；

图8是图6的俯视图；

图9是胀接组件的结构示意图；

图10是图9的前视图；

图11是单个膨胀对接管的结构示意图；

图12是定位组件的结构示意图；

图13是图12的侧视图；

图14是骨架套管端平面度统计图；

图15是骨架导向管与套管整体胀接试样拉伸力值统计图。

图中：1.胀杆、2.套管、3.导向管、4.胀套、5.胀接组件、6.升降组件、7.支架、8.定位组件、9.驱动电机、10.升降机、11.吊装螺栓、12.导向管、13.撞柱、14.连接板、15.液压油缸、16.导向架、17.移动板、18.导向柱、19.滑轨、20.固定板、21.螺钉、22.基准柱、23.立板、24.座板、25.调节螺钉、26.定位螺钉、27.定位板。

具体实施方式

一种燃料组件骨架整体胀接装置，包括胀接组件5、升降组件6、支架7、定位组件8，其中支架7位于最下端，支撑整个胀接装置，在支架7上设置升降组件6，升降组件6能够升降，并带动胀接组件5和定位组件8共同升降，在升降组件6最前端设置定位组件8，定位组件8用于对要胀接的位置定位，在升降组件6上还设置胀接组件5，胀接组件5包括若干胀接管，每根胀接管都可以独立的完成一次胀接。

支架作为整体胀接装置各构件的承载框架，其具有很好的稳定性及强度性，确保安装其上的各机构，运行平稳可靠。其位5块Q235B焊接而成。上平面安装一块定位支撑板。

所述的升降组件6，包括驱动电机9、升降机10、吊装螺栓11、导向管12、撞柱13、连接板14，其中连接板14通过撞柱13与支架7固定连接，在连接板14上设置导向管12，在导向管12上设置升降机10，升降机10与驱动电机9连接，并且驱动电机9可以为升降机10提供动力，升降机10的输出端设置吊装螺栓11，吊装螺栓11的自由端与要升降的零件连接。

升降组件是通过驱动电机带动升降机，使升降组件做上下运动。当进行胀接工序时，升降组件升到预定位置，完成胀接；进行焊接工序时，升降组件降到预定位置，避开骨架焊接芯轴的插入路线。升降组件在上下运动过程中，通过上下位置的撞柱感应开关来高精度限位。

升降组件通过4个导向杆与支座上平板螺纹连接。

确定升降组件升降速度为15～25mm/s；升降组件升降到位精度为±0.1mm；升降重复定位精度为±0.05mm。确定驱动电机选择德国SEW-传动设备公司的DFT80N4/BMG，升降机选用美国Duff-Norton升降机，型号为M-28631-12，包括转向器、联轴器、轴都选用美国Duff-Norton品牌，确保各机构相互兼容，运动协调。

升降组件通过4个导向杆与支座上平板用螺纹连接，在安装过程中，升降轴与支架平面相互垂直，以保证设备调试安装后期的定位精准。

所述的胀接组件5包括液压油缸15、导向架16、移动板17、导向柱18、滑轨19、固定板20，其中移动板17和固定板20平行设置，移动板17和固定板20之间设置滑轨19，固定板20设置在滑轨19的最前端，移动板17可以沿滑轨19滑动，移动板17的前端设置若干胀接管，胀接管的排列位置与要胀接的零件相对应，移动板17的后端设置液压油缸15，液压油缸15可以推动或拉动移动板17，在移动板17上还设置与滑轨19平行的导向柱18，导向柱18上设置导向架16，导向架16用于与升降组件6连接。

所述的胀接管包括胀杆1和胀套4，其中胀套4设置在胀杆1的前端，胀杆1通过螺钉21与移动板17固定连接。

胀接组件是由液压油缸及胀杆、胀杆套、导向架组成，胀套固定在固定板上，胀杆穿过胀套安装在移动板上。液压油缸初始位置为伸出，当骨架完成焊接后，人工将胀接组件通过滑轨推到规定位置，液压油缸回缩带动固定板在导向柱上运动，胀杆缩回，使胀套膨胀，从而达到胀接工件的目的。导向架是骨架焊接时，组合芯轴通过的导向膜板，是两块聚乙烯膜板通过4根连接杆螺纹紧固。

胀接组件通过两根滑轨用螺钉紧固在在升降组件顶板上，首先将模拟骨架固定在焊接平台上，胀接组件通过升降组件升起后，通过调整升降组件上下位置感应开关，直到胀接组件升起到工作位后的胀枪与模拟骨架相对应的导向管同轴度得到保障。胀接骨架鼓包位置是由胀枪伸入骨架的距离所决定，胀枪进出骨架过程是操作人员对胀接组件前后施加推力使其在滑轨上滑动，胀接骨架鼓包的大小是由胀接组件通过油压对胀杆施加向后的拉力，胀杆向后移动将胀套撑起，油压越大，胀杆向后移动的距离越长，形成的鼓包直径越大，通过反复进行胀接实验，得到胀接组件滑动的距离和油压的大小。

选择90MV8作为胀套加工材料，胀套前端铣削出4个小槽，严格控制开槽的对称度，胀套表面镀铬并抛光，镀铬厚度0.01mm。胀杆材料选择EM42，热处理HRC66-HRC70，热处理后打磨锥面，在锥面涂覆盖层BALINIT B。液压系统采用ENERPEC品牌。

胀接工作时，定位组件前移至工作位置，将拧入套管的定位螺钉，精确固定在定位组件的定位板上，套管端插入骨架导向管上，通过胀接，将套管紧密套在导向管上。胀接完成后回退到待命位置，确保胀后骨架的顺利搬离胀接工位。

所述的定位组件8包括基准柱22、立板23、座板24、调节螺钉25、定位螺钉26、定位板27，其中座板24用于与支架7固定连接，座板24上设置立板23，立板23顶端设置基准柱22，在立板23上还设置定位螺钉26和定位板27，其中定位板27通过定位螺钉26与立板23固定连接，并通过若干调节螺钉25进行角度的精确调整。

定位组件安装时，定位面需与焊接平台上的框架定位面保持一致，以保障胀接后，骨架胀接平面的平面度。定位组件前后通过气动动控制，移动到工作的位置以骨架长度为参考标准。

定位组件安装在导轨上，导轨固定在支架上。通过气缸运动，将定位组件移动到工作位置。立板与定位板通过螺栓定位，精调调节螺钉使两者垂直度满足要求，定位螺钉安装套管后精确定位在定位板上，进行整体胀接工作。

Claims (6)

1.一种燃料组件骨架整体胀接装置，其特征在于：包括胀接组件(5)、升降组件(6)、支架(7)、定位组件(8)，其中支架(7)位于最下端，支撑整个胀接装置，在支架(7)上设置升降组件(6)，升降组件(6)能够升降，并带动胀接组件(5)和定位组件(8)共同升降，在升降组件(6)最前端设置定位组件(8)，定位组件(8)用于对要胀接的位置定位，在升降组件(6)上还设置胀接组件(5)，胀接组件(5)包括若干胀接管，每根胀接管都可以独立的完成一次胀接。

2.如权利要求1所述的一种燃料组件骨架整体胀接装置，其特征在于：所述的升降组件(6)，包括驱动电机(9)、升降机(10)、吊装螺栓(11)、导向管(12)、撞柱(13)、连接板(14)，其中连接板(14)通过撞柱(13)与支架(7)固定连接，在连接板(14)上设置导向管(12)，在导向管(12)上设置升降机(10)，升降机(10)与驱动电机(9)连接，并且驱动电机(9)可以为升降机(10)提供动力，升降机(10)的输出端设置吊装螺栓(11)，吊装螺栓(11)的自由端与要升降的零件连接。

3.如权利要求2所述的一种燃料组件骨架整体胀接装置，其特征在于：升降组件通过4个导向杆与支座上平板螺纹连接。

4.如权利要求1所述的一种燃料组件骨架整体胀接装置，其特征在于：所述的胀接组件(5)包括液压油缸(15)、导向架(16)、移动板(17)、导向柱(18)、滑轨(19)、固定板(20)，其中移动板(17)和固定板(20)平行设置，移动板(17)和固定板(20)之间设置滑 轨(19)，固定板(20)设置在滑轨(19)的最前端，移动板(17)可以沿滑轨(19)滑动，移动板(17)的前端设置若干胀接管，胀接管的排列位置与要胀接的零件相对应，移动板(17)的后端设置液压油缸(15)，液压油缸(15)可以推动或拉动移动板(17)，在移动板(17)上还设置与滑轨(19)平行的导向柱(18)，导向柱(18)上设置导向架(16)，导向架(16)用于与升降组件(6)连接。

5.如权利要求4所述的一种燃料组件骨架整体胀接装置，其特征在于：所述的胀接管包括胀杆(1)和胀套(4)，其中胀套(4)设置在胀杆(1)的前端，胀杆(1)通过螺钉(21)与移动板(17)固定连接。

6.如权利要求1所述的一种燃料组件骨架整体胀接装置，其特征在于：所述的定位组件(8)包括基准柱(22)、立板(23)、座板(24)、调节螺钉(25)、定位螺钉(26)、定位板(27)，其中座板(24)用于与支架(7)固定连接，座板(24)上设置立板(23)，立板(23)顶端设置基准柱(22)，在立板(23)上还设置定位螺钉(26)和定位板(27)，其中定位板(27)通过定位螺钉(26)与立板(23)固定连接，并通过若干调节螺钉(25)进行角度的精确调整。