CN206021919U - 一种具有保护功能的燃料组件组装机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有保护功能的燃料组件组装机构，包括平台、用于平台支撑的机架、设置于平台与机架之间的翻转装置，还包括固定于平台上的模拟管座，所述模拟管座为设置于平台任意一端的板状结构，且模拟管座相对于平台的工作面垂直，模拟管座的宽度方向平行于平台工作面的宽度方向，模拟管座上还设置有多个通孔。本装置在运用于燃料组件的组装时，可在装配之间检测和纠正由拉棒机提供的多根燃料棒相互之间的位置关系，达到保护上管座或下管座的目的；并且组装完成后平台可翻转，以方便组装完成后的燃料组件的吊运。

Description

一种具有保护功能的燃料组件组装机构

技术领域

本实用新型涉及翻转机构技术领域，特别是涉及一种具有保护功能的燃料组件组装机构。

背景技术

燃料组件的组装和翻转为燃料组件制造过程中的一道关键工序，燃料组件在一个平台上完成组装后，需将组装完成后的燃料组件由水平翻转至90度，以便于燃料组件的吊装。如何高效的对燃料组件进行组装，并安全可靠的按技术要对燃料组件进行翻转，为燃料组件组装翻转平台的关键技术。

现有技术中出现了一种链条/齿条翻转机构，此种翻转机构由翻转平台、链条/齿条、链轮/齿轮、支撑滚轮、电机等部件组成，采用电机带动链轮/齿轮搓动链条/齿条实现平台的翻转。现有技术中燃料组件的组装不便于在翻转机构上完成，且现有技术中的翻转机构体积庞大，同时，燃料组件在其上固定不便。

实用新型内容

本实用新型提供了一种具有保护功能的燃料组件组装机构，该翻转机构用于解决燃料组件的组装和翻转不能由同一台装置实现的问题。

本实用新型提供的一种具有保护功能的燃料组件组装机构通过以下技术要点来解决问题：一种具有保护功能的燃料组件组装机构，包括平台、用于平台支撑的机架、设置于平台与机架之间的翻转装置，还包括固定于平台上的模拟管座，所述模拟管座为设置于平台任意一端的板状结构，且模拟管座相对于平台的工作面垂直，模拟管座的宽度方向平行于平台工作面的宽度方向，模拟管座上还设置有多个轴线方向平行于平台工作面长度方向的通孔，通孔之间呈矩形阵列排列关系；还包括设置于平台上的应力监测装置，所述应力监测装置用于监测由燃料棒施加到平台上的推力。

具体的，以上平台用于燃料组件的组装，在平台的任意一端设置模拟管座，以上模拟管座的形态与待组装的燃料组件中的上管座或下管座结构一致，这样，在拉棒机由模拟管座的外侧朝平台的方向送入呈矩形阵列关系的燃料棒组时，设置在模拟管座上的各通孔可分别用于对各燃料棒的相对位置进行纠正或对拉棒机上的夹具相对位置进行纠正，由于此过程中，用于实际装配的上管座或下管座没有与燃料棒组接触，故在拉棒机上各燃料棒的相对位置关系不满足装配条件的情况下，模拟管座可用于检测各燃料棒的相对位置状态和诱导各燃料棒相对位置改变，这样，可实现在拉棒机上燃料棒相对位置关系满足要求后，再通过在平台上设置相应的上管座或下管座进行燃料组件组装，可达到保护上管座或下管座的目的；以上翻转装置用于驱动平台相对于机架翻转，以便于将完成组装的燃料组件吊离本装置。

为适应燃料组件的外形，优选设置为平台的工作面呈长方向状，即平台工作面的长度适应燃料组件的长度，平台工作面的宽度适应燃料组件的宽度，这样，平台可采用长方形板。

如上所述，在通过模拟管座测量或纠正燃料棒之间的相互位置时，需要由平台外侧向模拟管座的通孔中引入燃料棒，通过将拉棒机上的燃料棒一一与模拟管座上的通孔对应，实现对燃料棒之间的位置检测和位置纠正。而此过程中，若燃料棒之间的位置偏差过大，必然会导致燃料棒不能与对应通孔配合，此状态下若拉棒机继续将燃料棒送向模拟管座，不仅不能起到纠正燃料棒相对位置的作用，反而会使得燃料棒与模拟管座之间的应力过大，造成拉棒机、燃料棒或模拟管座损坏。这样，以上设置的应力监测装置则可用于用于感知平台所受燃料棒的推力大小，根据推力大小，可判定出燃料棒之间的相对位置属于以下三种类型的哪一种：正确位置关系、可纠正的位置关系、不可纠正的位置关系，即在所述推力超过一定值时，则可判定燃料棒之间的位置关系属于不可纠正的位置关系，这样，根据判定结果可输出报警或控制信号，控制燃料棒进一步运动或停止运动，达到保护拉棒机、燃料棒和模拟管座的目的。

同时，在进行燃料组件组装时，燃料棒须穿过上管座、下管座、定位格架，在燃料棒之间的相互位置与上管座、下管座、定位格架中任意一个上的孔的位置关系不匹配时，均可能会出现损坏拉棒机、燃料组件零部件的问题，这样，通过应力监测装置对以上推力的判定，即可很好的实现燃料组件零部件、燃料组件组装设备的保护功能。

以上应力监测装置的实现形式可以通过在上管座、下管座、定位格架、模拟管座上安装压敏电阻来感知燃料棒施加的压应力大小；也可通过在平台上设置一块可沿着平台长度方向滑动的滑板，模拟管座、上管座、下管座、定位格架均安装于滑板上，燃料棒由平台的前端引至平台上，在平台的后端设置一块挡板，挡板与滑板之间设置压敏电阻的形式；以上设置于挡板与滑板之间的压敏电阻也可用弹簧代替，这样，应力监测装置还需要包括一个用于检测弹簧压缩变形量的装置，根据弹簧的压缩变形值，得到所述推力的大小。

优选采用挡板与滑板之间设置压敏电阻的形式，这样，以上压敏电阻可在燃料棒运动的全程中检测其带给平台的推力大小；同时，挡板与滑板通过燕尾槽配合，以在平台在翻转时，避免滑板脱离平台。

更进一步的技术方案为：

所述机架包括支座及底座，所述翻转装置包括翻转油缸；

所述翻转油缸的两端分别与底座及平台铰接连接；

所述平台上还固定有旋转轴，所述平台通过旋转轴与底座形成铰接连接关系；

翻转油缸两端的铰接轴各自的轴线均与旋转轴的轴线平行；

所述支座及底座分别位于平台的不同端，且支座用于平台平放时的支撑；

所述底座上设置有轴承座，所述轴承座内均设置有轴承，所述旋转轴的两端分别由平台的不同侧伸出，且旋转轴的不同端分别穿设于不同轴承座的轴承内。

以上将机架设置为包括支座及底座，支座及底座同时工作时用于对平台平放状态下的支撑，这样，在燃料组件较长时，亦可通过增加平台长度的方法，使得平台适应于燃料组件的组装、存储和翻转，区别于现有翻转机，不需要增加支座和底座的高度，这样，使得本翻转机构具有更好的环境空间适应能力，即达到本翻转机构方便安装的目的；同时，由于平台的长度或宽度尺寸变化不影响支座及底座的结构，故还便于将平台的表面积设置得更大，以方便其上燃料组件的组装和存储。本翻转机构中，控制翻转油缸的活塞运动方向即能够完成平台的翻转操作，故本结构还具有操作简单的特点；同时，本结构便于将平台设置得更长，故本结构还具有对燃料组件固定安全可靠的特点；本结构中通过液压油驱动平台翻转，故本结构相较于现有电动的形式，可输出更大的翻转力；现有技术中液压油流量、液压等可控性高，故本平台运行精度高，可实现平台翻转角度的高精度控制；本装置结构简单，制造和运行经济性好；由于液体的不可压缩性，本方案在平台立起时，可很好的保持平台位置的稳定性。

由于平台可作为燃料组件的组装台，故为便于平台工作面在平放时水平度的调整、平台与上一级装置出口端衔接的质量，所述平台和/或底座的高度可调。本方案中，可通过在支座底部边缘和/或底座底部边缘设置凸缘，以上凸缘上均设置多个轴线方向均位于竖直方向的内螺纹通孔，在内螺纹通孔中均螺纹连接一颗调整螺栓，通过转动调整螺栓，调整螺栓由对应凸缘的下端伸出以支撑支座或底座，达到水平度和高度调整的目的。

为便于检测平台立起时的立起角度，还包括用于检测旋转轴转动角度的检测装置。

作为检测装置的一种简易结构，所述检测装置包括固定于旋转轴上的指针及固定于底座上的刻度盘。

进一步的，以上检测装置优选设置为角度传感器，以上角度传感器输出电信号，以上电信号与翻转油缸的控制模块相连。本方案便于实现翻转平台的自动化。

为使得平台在翻转油缸的作用下转动至指定位置后，翻转油缸能够自动停止，以实现对翻转装置的保护及使平台能够自动停止在所需位置，还包括与翻转油缸的油路控制机构相连的触点开关，在平台的旋转过程中，所述平台或平台上的部件可与触点开关接触，所述触点开关用于断开翻转油缸的液压油油路。以上平台上的部件可以是检测装置，如固定于旋转轴上的指针，也可以是固定于平台上的燃料组件等。

所述触点开关为两个，两个触点开关分别用于控制平台所停留的两个止点位置。两个止点位置分别是平台置放于支座上的平放位置和平台完全靠底座支撑的立起位置，在平台与支座接触时，平台或平台上的部件触动其中的一个触点开关使得平台由立起位置变换为平放位置后，翻转油缸停止运行；在平台绕旋转轴转动至立起状态达到所需的立起位置后时，平台或平台上的部件触动另一个触点开关，翻转油缸停止运行，完成平台由平方位置向立起位置的变换。

为实现支座及底座与车间地面相连，以利于本机构工作时的安全可靠性和位置稳定性，所述支座及底座的底部均设置有地脚螺栓。

模拟管座亦可采用包括底板、抱箍的实现形式，即模拟管座上的抱箍也于固定用于模拟上管座或下管座的管板，这样，在拉棒机上燃料棒相对位置满足要求后，再在模拟管座的抱箍上固定上管座或下管座即可。

所述平台上还设置有驱动装置，所述模拟管座连接于驱动装置上，所述驱动装置用于改变模拟管座相对于平台工作面的伸出状态。由于在上管座、定位格架、下管座上穿设燃料棒需要在平台平放的状态下完成，模拟管座用于检测拉棒机上燃料棒的相对位置和纠正燃料棒的相对位置，为利于模拟管座的工作效率，在平台上还设置有驱动装置，可设置为驱动装置与模拟管座位于平台的同一端，同时，在平台的该端上设置导轨，所述导轨的长度方向位于平台平放时所呈现的厚度方向，这样，可通过驱动装置驱动模拟管座沿着导轨滑动，以改变模拟管座相对于平台工作面的状态，以上状态包括模拟管座相对于平台的工作面伸出和不伸出，即达到切换是否将模拟管座置于燃料棒运动路径上的目的。作为本领域技术人员，驱动装置可采用与电机的转子固定连接的螺纹杆加以实现，即配合设置于平台上的导轨，螺纹杆的轴线方向与导轨的长度平行，螺纹杆与模拟管座螺纹连接，这样，螺纹杆在电机的驱动力下绕自身轴线转动，由于导轨对模拟管座旋转的约束，迫使模拟管座仅能沿着螺纹杆的轴线移动来完成上升、下降动作；驱动装置亦可采用液压装置、气压装置、电机带动托板等形式。

为使得翻转油缸与平台的连接点距旋转轴较远，以获得较长的翻转力臂，所述翻转油缸为多级伸缩油缸。即，本案提供的翻转油缸在收拢状态下长度较短，而在伸出状态下可获得较长的长度。

本实用新型具有以下有益效果：

以上平台用于燃料组件的组装，在平台的任意一端设置模拟管座，以上模拟管座的形态与待组装的燃料组件中的上管座或下管座结构一致，这样，在拉棒机由模拟管座的外侧朝平台的方向送入呈矩形阵列关系的燃料棒组时，设置在模拟管座上的各通孔可分别用于对各燃料棒的相对位置进行纠正或对拉棒机上的夹具相对位置进行纠正，由于此过程中，用于实际装配的上管座或下管座没有与燃料棒组接触，故在拉棒机上各燃料棒的相对位置关系不满足装配条件的情况下，模拟管座可用于检测各燃料棒的相对位置状态和诱导各燃料棒相对位置改变，这样，可实现在拉棒机上燃料棒相对位置关系满足要求后，再通过在平台上设置相应的上管座或下管座进行燃料组件组装，可达到保护上管座或下管座的目的；以上翻转装置用于驱动平台相对于机架翻转，以便于将完成组装的燃料组件吊离本装置。

以上设置的应力监测装置可很好的实现对燃料组件零部件、燃料组件组装设备进行保护。

附图说明

图1是本实用新型所述的一种具有保护功能的燃料组件组装机构一个平台处于平放状态的具体实施例的结构主视图；

图2是本实用新型所述的一种具有保护功能的燃料组件组装机构一个平台处于立起状态的具体实施例的结构俯视图；

图3是本实用新型所述的一种具有保护功能的燃料组件组装机构一个反映模拟管座与平台连接关系的具体实施例的结构主视图。

图中的编号依次为：1、支座，2、平台，21、模拟管座，22、驱动装置，3、翻转油缸，4、底座，5、检测装置，6、旋转轴。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但是本实用新型的结构不仅限于以下实施例。

实施例1：

如图1至图3所示，一种具有保护功能的燃料组件组装机构，包括平台2、用于平台2支撑的机架、设置于平台2与机架之间的翻转装置，还包括固定于平台2上的模拟管座21，所述模拟管座21为设置于平台2任意一端的板状结构，且模拟管座21相对于平台2的工作面垂直，模拟管座21的宽度方向平行于平台2工作面的宽度方向，模拟管座21上还设置有多个轴线方向平行于平台2工作面长度方向的通孔，通孔之间呈矩形阵列排列关系；还包括设置于平台2上的应力监测装置，所述应力监测装置用于监测由燃料棒施加到平台2上的推力。

具体的，以上平台2用于燃料组件的组装，在平台2的任意一端设置模拟管座21，以上模拟管座21的形态与待组装的燃料组件中的上管座或下管座结构一致，这样，在拉棒机由模拟管座21的外侧朝平台2的方向送入呈矩形阵列关系的燃料棒组时，设置在模拟管座21上的各通孔可分别用于对各燃料棒的相对位置进行纠正或对拉棒机上的夹具相对位置进行纠正，由于此过程中，用于实际装配的上管座或下管座没有与燃料棒组接触，故在拉棒机上各燃料棒的相对位置关系不满足装配条件的情况下，模拟管座21可用于检测各燃料棒的相对位置状态和诱导各燃料棒相对位置改变，这样，可实现在拉棒机上燃料棒相对位置关系满足要求后，再通过在平台2上设置相应的上管座或下管座进行燃料组件组装，可达到保护上管座或下管座的目的；以上翻转装置用于驱动平台2相对于机架翻转，以便于将完成组装的燃料组件吊离本装置。

实施例2：

如图1至图3所示，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：所述机架包括支座1及底座4，所述翻转装置包括翻转油缸3；

所述翻转油缸3的两端分别与底座4及平台2铰接连接；

所述平台2上还固定有旋转轴6，所述平台2通过旋转轴6与底座4形成铰接连接关系；

翻转油缸3两端的铰接轴各自的轴线均与旋转轴6的轴线平行；

所述支座1及底座4分别位于平台2的不同端，且支座1用于平台2平放时的支撑；

所述底座4上设置有轴承座，所述轴承座内均设置有轴承，所述旋转轴6的两端分别由平台2的不同侧伸出，且旋转轴6的不同端分别穿设于不同轴承座的轴承内。

以上将机架设置为包括支座1及底座4，支座1及底座4同时工作时用于对平台2平放状态下的支撑，这样，在燃料组件较长时，亦可通过增加平台2长度的方法，使得平台2适应于燃料组件的组装、存储和翻转，区别于现有翻转机，不需要增加支座1和底座4的高度，这样，使得本翻转机构具有更好的环境空间适应能力，即达到本翻转机构方便安装的目的；同时，由于平台2的长度或宽度尺寸变化不影响支座1及底座4的结构，故还便于将平台2的表面积设置得更大，以方便其上燃料组件的组装和存储。本翻转机构中，控制翻转油缸3的活塞运动方向即能够完成平台2的翻转操作，故本结构还具有操作简单的特点；同时，本结构便于将平台2设置得更长，故本结构还具有对燃料组件固定安全可靠的特点；本结构中通过液压油驱动平台2翻转，故本结构相较于现有电动的形式，可输出更大的翻转力；现有技术中液压油流量、液压等可控性高，故本平台2运行精度高，可实现平台2翻转角度的高精度控制；本装置结构简单，制造和运行经济性好；由于液体的不可压缩性，本方案在平台2立起时，可很好的保持平台2位置的稳定性。

由于平台2可作为燃料组件的组装台，故为便于平台2工作面在平放时水平度的调整、平台2与上一级装置出口端衔接的质量，所述平台2和/或底座4的高度可调。本方案中，可通过在支座1底部边缘和/或底座4底部边缘设置凸缘，以上凸缘上均设置多个轴线方向均位于竖直方向的内螺纹通孔，在内螺纹通孔中均螺纹连接一颗调整螺栓，通过转动调整螺栓，调整螺栓由对应凸缘的下端伸出以支撑支座1或底座4，达到水平度和高度调整的目的。

为便于检测平台2立起时的立起角度，还包括用于检测旋转轴6转动角度的检测装置5。

作为检测装置5的一种简易结构，所述检测装置5包括固定于旋转轴6上的指针及固定于底座4上的刻度盘。

进一步的，以上检测装置5优选设置为角度传感器，以上角度传感器输出电信号，以上电信号与翻转油缸3的控制模块相连。本方案便于实现翻转平台2的自动化。

为使得平台2在翻转油缸3的作用下转动至指定位置后，翻转油缸3能够自动停止，以实现对翻转装置的保护及使平台2能够自动停止在所需位置，还包括与翻转油缸3的油路控制机构相连的触点开关，在平台2的旋转过程中，所述平台2或平台2上的部件可与触点开关接触，所述触点开关用于断开翻转油缸3的液压油油路。以上平台2上的部件可以是检测装置5，如固定于旋转轴6上的指针，也可以是固定于平台2上的燃料组件等。

所述触点开关为两个，两个触点开关分别用于控制平台2所停留的两个止点位置。两个止点位置分别是平台2置放于支座1上的平放位置和平台2完全靠底座4支撑的立起位置，在平台2与支座1接触时，平台2或平台2上的部件触动其中的一个触点开关使得平台2由立起位置变换为平放位置后，翻转油缸3停止运行；在平台2绕旋转轴6转动至立起状态达到所需的立起位置后时，平台2或平台2上的部件触动另一个触点开关，翻转油缸3停止运行，完成平台2由平方位置向立起位置的变换。

为实现支座1及底座4与车间地面相连，以利于本机构工作时的安全可靠性和位置稳定性，所述支座1及底座4的底部均设置有地脚螺栓。

实施例3：

如图1至图3所示，本实施例在以上任意一个实施例提供的任意一个技术方案的基础上作进一步限定：模拟管座21采用包括底板、抱箍的实现形式，即模拟管座21上的抱箍用于固定用于模拟上管座或下管座的管板，这样，在拉棒机上燃料棒相对位置满足要求后，再在模拟管座21的抱箍上固定上管座或下管座即可。本实施例中，设置为以上管板上的通孔为锥形孔，以通过将燃料棒由锥形孔的大直径段送入锥形孔中，不仅便于将燃料棒送入通孔中，同时利用锥形孔侧面对燃料棒的约束，完成就燃料棒相对位置的纠正。

作为另外的方案，由于在上管座、定位格架、下管座上穿设燃料棒需要在平台2平放的状态下完成，模拟管座21用于检测拉棒机上燃料棒的相对位置和纠正燃料棒的相对位置，为利于模拟管座21的工作效率，在平台2上还设置有驱动装置22，所述驱动装置22与模拟管座21位于平台2的同一端，同时，在平台2的该端上设置导轨，所述导轨的长度方向位于平台2平放时所呈现的厚度方向，这样，可通过驱动装置22驱动模拟管座21沿着导轨滑动，以改变模拟管座21相对于平台2工作面的状态，即达到切换是否将模拟管座21置于燃料棒运动路径上的目的。

为使得翻转油缸3与平台2的连接点距旋转轴6较远，以获得较长的翻转力臂，所述翻转油缸3为多级伸缩油缸。即，本案提供的翻转油缸3在收拢状态下长度较短，而在伸出状态下可获得较长的长度。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有保护功能的燃料组件组装机构，包括平台（2）、用于平台（2）支撑的机架、设置于平台（2）与机架之间的翻转装置，其特征在于，还包括固定于平台（2）上的模拟管座（21），所述模拟管座（21）为设置于平台（2）任意一端的板状结构，且模拟管座（21）相对于平台（2）的工作面垂直，模拟管座（21）的宽度方向平行于平台（2）工作面的宽度方向，模拟管座（21）上还设置有多个轴线方向平行于平台（2）工作面长度方向的通孔，通孔之间呈矩形阵列排列关系；

还包括设置于平台（2）上的应力监测装置，所述应力监测装置用于监测由燃料棒施加到平台（2）上的推力。

2.根据权利要求1所述的一种具有保护功能的燃料组件组装机构，其特征在于，所述机架包括支座（1）及底座（4），所述翻转装置包括翻转油缸（3）；

所述翻转油缸（3）的两端分别与底座（4）及平台（2）铰接连接；

所述平台（2）上还固定有旋转轴（6），所述平台（2）通过旋转轴（6）与底座（4）形成铰接连接关系；

翻转油缸（3）两端的铰接轴各自的轴线均与旋转轴（6）的轴线平行；

所述支座（1）及底座（4）分别位于平台（2）的不同端，且支座（1）用于平台（2）平放时的支撑；

所述底座（4）上设置有轴承座，所述轴承座内均设置有轴承，所述旋转轴（6）的两端分别由平台（2）的不同侧伸出，且旋转轴（6）的不同端分别穿设于不同轴承座的轴承内。

3.根据权利要求2所述的一种具有保护功能的燃料组件组装机构，其特征在于，所述平台（2）和/或底座（4）的高度可调。

4.根据权利要求2所述的一种具有保护功能的燃料组件组装机构，其特征在于，还包括用于检测旋转轴（6）转动角度的检测装置（5）。

5.根据权利要求4所述的一种具有保护功能的燃料组件组装机构，其特征在于，所述检测装置包括固定于旋转轴（6）上的指针及固定于底座（4）上的刻度盘。

6.根据权利要求2所述的一种具有保护功能的燃料组件组装机构，其特征在于，还包括与翻转油缸（3）的油路控制机构相连的触点开关，在平台（2）的旋转过程中，所述平台（2）或平台（2）上的部件可与触点开关接触，所述触点开关用于断开翻转油缸（3）的液压油油路。

7.根据权利要求6所述的一种具有保护功能的燃料组件组装机构，其特征在于，所述触点开关为两个，两个触点开关分别用于控制平台（2）所停留的两个止点位置。

8.根据权利要求2所述的一种具有保护功能的燃料组件组装机构，其特征在于，所述支座（1）及底座（4）的底部均设置有地脚螺栓。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的一种具有保护功能的燃料组件组装机构，其特征在于，所述平台（2）上还设置有驱动装置（22），所述模拟管座（21）连接于驱动装置（22）上，所述驱动装置（22）用于改变模拟管座（21）相对于平台（2）工作面的伸出状态。

10.根据权利要求2至8中任意一项所述的一种具有保护功能的燃料组件组装机构，其特征在于，所述翻转油缸（3）为多级伸缩油缸。