CN113399904A - 一种核燃料棒束的端板焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核燃料棒束的端板焊接设备，包括工作台，所述工作台的上侧壁固定连接有竖杆，所述竖杆的上端固定连接有伸缩杆一，所述伸缩杆一的驱动端固定连接有电机一，所述电机一的驱动端固定连接有U型框，所述U型框的两侧外壁上均滑动插设有滑杆，所述滑杆相对的一端均固定连接有夹板一，所述滑杆的外壁上套设有伸缩弹簧，所述伸缩弹簧的两端分别与U型框的内壁以及夹板一的外壁固定连接，所述U型框的内壁上固定连接有伸缩杆四。本发明通过对棒束以及端板的夹持保证焊剂工作稳定，并通过棒束的转动实现两端端板的焊接，以及焊枪的转动以及前后移动实现了对每个元件与端板连接处进行焊接，焊接快捷稳定。

Description

一种核燃料棒束的端板焊接设备

技术领域

本发明涉及核燃料棒束制造技术领域，尤其涉及一种核燃料棒束的端板焊接设备。

背景技术

燃料棒是产生频率更高的中子辐射，来引发其他燃料棒的链式反应的组件，其由多个内部元件以及2块端板以及其他部件组件的棒束。

经检索，中国专利文件公开号CN106695097A公开了一种核燃料棒束的端板焊接设备，主要包括元件焊接装置、环规定位装置、分度盘组件、元件定位夹具和焊机整体框架，可以半自动完成37根元件与2块端板的焊接任务，采用电阻点焊原理设计了元件焊接装置，通过气缸驱动实现地极与焊接元件接触，中心电极与端板接触，通电后将两被焊工件焊接在一起。环规定位装置可实现元件定位夹具上端的固定，并可以随夹具一起移动。转动平台装置实现元件定位夹具的定位并能够自动转动，从而实现每一环每一根元件的焊接。

但如何快速高效的进行元件与端部的焊接工作是目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中的问题，而提出的一种核燃料棒束的端板焊接设备。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种核燃料棒束的端板焊接设备，包括工作台，所述工作台的上侧壁固定连接有竖杆，所述竖杆的上端固定连接有伸缩杆一，所述伸缩杆一的驱动端固定连接有电机一，所述电机一的驱动端固定连接有U型框，所述U型框的两侧外壁上均滑动插设有滑杆，所述滑杆相对的一端均固定连接有夹板一，所述滑杆的外壁上套设有伸缩弹簧，所述伸缩弹簧的两端分别与U型框的内壁以及夹板一的外壁固定连接，所述U型框的内壁上固定连接有伸缩杆四，所述伸缩杆四的驱动端竖直向下固定连接有U型板，所述U型板的端部均固定连接有梯形板，两个所述梯形板分别位于其中一个滑杆端部的外侧，且梯形板的斜面与滑杆的端部相接触；

所述工作台的上侧壁开设有凹槽，所述工作台的下侧壁固定连接有U型杆，所述U型杆的端部固定连接有电机三，所述电机三的驱动端固定连接有双向螺纹杆，所述双向螺纹杆的两端外壁上均螺纹连接有滑块，所述工作台的上侧壁固定连接有两个导向板，每个所述导向板上均滑动插设有移动杆，两个所述移动杆相对的一端均固定连接有夹板二，位于同一侧所述移动杆和滑块之间固定连接有连杆，所述工作台的下侧壁固定连接有电机四，所述电机四的驱动端竖直向下固定连接直角杆，所述直角杆的端部固定连接有安装管，所述安装管的端部安装有焊枪。

优选地，所述夹板一和夹板二均呈弧形设置。

优选地，其中一个所述夹板一的外壁上固定连接有伸缩杆三，所述伸缩杆三的驱动端竖直向上，且上端外壁上连接有横杆，所述横杆的端部固定连接有圆板。

优选地，所述伸缩杆三的驱动端外壁上固定连接有轴承，所述横杆固定在轴承的外壁上。

优选地，所述梯形板的由上至下截面长度逐渐减小。

优选地，所述安装管内固定有电机二，所述电机二的驱动端固定连接有不完全齿轮，所述安装管内固定连接有限位板，所述焊枪的端部插设在限位板上，且焊枪的端部与安装管的内壁之间固定连接有复位弹簧。

优选地，所述电机三采用伺服电机。

与现有的技术相比，本一种核燃料棒束的端板焊接设备的优点在于：

1、设置梯形板、滑杆、双向螺纹杆、滑块、夹板一和夹板二，通过梯形板的上移挤压滑杆内移，两夹板一闭合实现棒束夹持，双向路螺纹杆转动带动滑块内移，两夹板二往内侧移动实现端板夹持，保证了后续焊接工作的稳定进行；

2、设置伸缩杆一和电机一，通过伸缩杆一带动U型框下移，使棒束与端板接触，进行一端的焊接后，伸缩杆一带动U型框上移，避免后续U型框转动时与工作台接触，此时电机一带动U型框转动进行棒束两端的切换，切换后伸缩杆一带动U型框下移，即可实现了两端的端板焊接工作；

3、设置电机四、不完全齿轮和锯齿，电机四带动焊枪做圆周运动，使焊枪进行周向的焊接工作，通过不完全齿轮间歇与锯齿的啮合实现焊枪的前后移动，实现焊枪间歇与棒束和端板连接处的接触，实现了焊枪转动的过程中实现每个元件与端板接触处的焊接工作；

综上所述，本发明通过对棒束以及端板的夹持保证焊剂工作稳定，并通过棒束的转动实现两端端板的焊接，以及焊枪的转动以及前后移动实现了对每个元件与端板连接处进行焊接，焊接快捷稳定。

附图说明

图1为本发明提出的一种核燃料棒束的端板焊接设备的结构示意图；

图2为图1中A部分结构的放大图；

图3为本发明提出的一种核燃料棒束的端板焊接设备中安装管的内部结构示意图；

图4为本发明提出的一种核燃料棒束的端板焊接设备中U型框的侧视图。

图中：1U型框、2工作台、3滑杆、4夹板一、5伸缩弹簧、6U型板、7梯形板、8伸缩杆三、9圆板、10凹槽、11导向板、12移动杆、13夹板二、14电机一、15双向螺纹杆、16滑块、17连杆、18直角杆、19安装管、20焊枪、21电机二、22不完全齿轮、23复位弹簧、24限位板、25电机三、26电机四。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。

参照图1-4，一种核燃料棒束的端板焊接设备，包括工作台2，工作台2的上侧壁固定连接有竖杆，竖杆的上端固定连接有伸缩杆一，伸缩杆一的驱动端固定连接有电机一14，电机一14的驱动端固定连接有U型框1，通过伸缩杆一带动U型框1上下移动，U型框1的两侧外壁上均滑动插设有滑杆3，滑杆3相对的一端均固定连接有夹板一4，滑杆3的外壁上套设有伸缩弹簧5，伸缩弹簧5的两端分别与U型框1的内壁以及夹板一4的外壁固定连接，U型框1的内壁上固定连接有伸缩杆四，伸缩杆四的驱动端竖直向下固定连接有U型板6，U型板6的端部均固定连接有梯形板7，两个梯形板7分别位于其中一个滑杆3端部的外侧，且梯形板7的斜面与滑杆3的端部相接触，梯形板7的由上至下截面长度逐渐减小，梯形板7下端较长，在其不会发生偏移的情况下，随着梯形板7的上移会挤压滑杆3往内侧移动，两个夹板一4为一根套管切割分开形成，两个夹板一4闭合重新组成套管，将元件逐一插入至套管内进行夹紧，保证棒束的稳定，方便后续的焊接；

进一步地，滑杆3与梯形板7的接触处呈弧形设置。

进一步地，套管的圆心与凹槽10的圆心位于同一竖直线上，保证棒束与端板圆心的重合。

工作台2的上侧壁开设有凹槽10，工作台2的下侧壁固定连接有U型杆，U型杆的端部固定连接有电机三25，电机三25的驱动端固定连接有双向螺纹杆15，电机三25采用伺服电机，通过电机三25带动双向螺纹杆15正反转，双向螺纹杆15的两端外壁上均螺纹连接有滑块16，工作台2的上侧壁固定连接有两个导向板11，每个导向板11上均滑动插设有移动杆12，两个移动杆12相对的一端均固定连接有夹板二13，夹板一4和夹板二13均呈弧形设置，弧形设置更加贴合棒束以及端板的外壁，位于同一侧移动杆12和滑块16之间固定连接有连杆17，启动电机三25带动双向螺纹杆15转动，在移动杆12对滑块16限位的作用下，滑块16不能转动，通过滑块16与双向螺纹杆15的螺纹连接实现滑块16在双向螺纹杆15外壁上的移动，将端板放入至凹槽10内，两个滑块16往内侧移动使夹板二13与端部的外壁抵紧，完成端板的固定，此时伸缩杆一的驱动端收回带动U型框1下移，使棒束与端板的上侧壁想接触，即可进行后续的焊接工作；

工作台2的下侧壁固定连接有电机四26，电机四26的驱动端竖直向下固定连接直角杆18，直角杆18的端部固定连接有安装管19，安装管19的端部安装有焊枪20，焊枪20与棒束和端板的连接处相接触，启动焊枪20进行连接处的焊接工作，启动电机四26带动焊枪20做圆周转动，使焊枪20对棒束与端板的连接处进行周向的焊接工作。

其中一个夹板一4的外壁上固定连接有伸缩杆三8，伸缩杆三8的驱动端竖直向上，且上端外壁上连接有横杆，伸缩杆三8的驱动端外壁上固定连接有轴承，横杆固定在轴承的外壁上，横杆的端部固定连接有圆板9，横杆在伸缩杆三8驱动端的外壁上转动，调节圆板9的位置，使其位于棒束的上侧，元件插入组成棒束后，伸缩杆三8的驱动端收回带动圆板9下移与棒束接触，挤压棒束下移与端板接触抵紧，同时挤压突出的元件下移，保证棒束内各个元件上下高度一致，保证元件平整。

进一步地，伸缩杆三8的数量还可为两个，一个圆板9位于上侧，一个圆板9位于下侧，保证U型框1转动后，始终有一个圆板9位于上侧能对棒束进行挤压过程，使棒束与端板抵紧，进行一侧端板的焊接后，电机三25反转带动滑块16回移，解除下侧端板的焊接，此时伸缩杆一的驱动端伸出带动U型框1上移，此时电机一14即可带动U型框1和棒束进行转动，使棒束换向，此时再将端板放入凹槽10内进行夹持，伸缩杆一驱动端收回带动U型框1下移，进行棒束另一端与端板的接触，即可进行另一端端板的焊接工作，即可完成两端端板的焊接工作。

安装管19内固定有电机二21，电机二21的驱动端固定连接有不完全齿轮22，焊枪20的下侧壁设置有与不完全齿轮22相啮合的锯齿，安装管19内固定连接有限位板24，焊枪20的端部插设在限位板24上，且焊枪20的端部与安装管19的内壁之间固定连接有复位弹簧23，在焊枪20的转动过程中，电机二21带动不完全齿轮22转动，当不完全齿轮22与锯齿啮合带动焊枪20前移进行棒束与端板接触的焊接，当不完全齿轮22转至不与锯齿啮合时，在复位弹簧23的反向弹力下焊枪20回移，进而实现在焊枪20转动的过程中实现每个元件与端板接触处的焊接工作。

进一步说明，上述固定连接，除非另有明确的规定和限定，否则应做广义理解，例如，可以是焊接，也可以是胶合，或者一体成型设置等本领域技术人员熟知的惯用手段。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种核燃料棒束的端板焊接设备，包括工作台(2)，其特征在于，所述工作台(2)的上侧壁固定连接有竖杆，所述竖杆的上端固定连接有伸缩杆一，所述伸缩杆一的驱动端固定连接有电机一(14)，所述电机一(14)的驱动端固定连接有U型框(1)，所述U型框(1)的两侧外壁上均滑动插设有滑杆(3)，所述滑杆(3)相对的一端均固定连接有夹板一(4)，所述滑杆(3)的外壁上套设有伸缩弹簧(5)，所述伸缩弹簧(5)的两端分别与U型框(1)的内壁以及夹板一(4)的外壁固定连接，所述U型框(1)的内壁上固定连接有伸缩杆四，所述伸缩杆四的驱动端竖直向下固定连接有U型板(6)，所述U型板(6)的端部均固定连接有梯形板(7)，两个所述梯形板(7)分别位于其中一个滑杆(3)端部的外侧，且梯形板(7)的斜面与滑杆(3)的端部相接触；

所述工作台(2)的上侧壁开设有凹槽(10)，所述工作台(2)的下侧壁固定连接有U型杆，所述U型杆的端部固定连接有电机三(25)，所述电机三(25)的驱动端固定连接有双向螺纹杆(15)，所述双向螺纹杆(15)的两端外壁上均螺纹连接有滑块(16)，所述工作台(2)的上侧壁固定连接有两个导向板(11)，每个所述导向板(11)上均滑动插设有移动杆(12)，两个所述移动杆(12)相对的一端均固定连接有夹板二(13)，位于同一侧所述移动杆(12)和滑块(16)之间固定连接有连杆(17)，所述工作台(2)的下侧壁固定连接有电机四(26)，所述电机四(26)的驱动端竖直向下固定连接直角杆(18)，所述直角杆(18)的端部固定连接有安装管(19)，所述安装管(19)的端部安装有焊枪(20)。

2.根据权利要求1所述的一种核燃料棒束的端板焊接设备，其特征在于，所述夹板一(4)和夹板二(13)均呈弧形设置。

3.根据权利要求1所述的一种核燃料棒束的端板焊接设备，其特征在于，其中一个所述夹板一(4)的外壁上固定连接有伸缩杆三(8)，所述伸缩杆三(8)的驱动端竖直向上，且上端外壁上连接有横杆，所述横杆的端部固定连接有圆板(9)。

4.根据权利要求3所述的一种核燃料棒束的端板焊接设备，其特征在于，所述伸缩杆三(8)的驱动端外壁上固定连接有轴承，所述横杆固定在轴承的外壁上。

5.根据权利要求1所述的一种核燃料棒束的端板焊接设备，其特征在于，所述梯形板(7)的由上至下截面长度逐渐减小。

6.根据权利要求1所述的一种核燃料棒束的端板焊接设备，其特征在于，所述安装管(19)内固定有电机二(21)，所述电机二(21)的驱动端固定连接有不完全齿轮(22)，所述焊枪(20)的下侧壁设置有与不完全齿轮(22)相啮合的锯齿，所述安装管(19)内固定连接有限位板(24)，所述焊枪(20)的端部插设在限位板(24)上，且焊枪(20)的端部与安装管(19)的内壁之间固定连接有复位弹簧(23)。

7.根据权利要求1所述的一种核燃料棒束的端板焊接设备，其特征在于，所述电机三(25)采用伺服电机。

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