CN206075840U - 一种拉棒机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种拉棒机，包括可升降的平台及设置于平台上方的滑板，所述滑板可沿着燃料棒拉棒方向做直线往复运动，且平台与滑板之间具有置放拉杆的间隙，所述滑板上还设张爪机构，所述张爪机构包括第二气缸、压杆、第一气缸及铰接杆。本实用新型可通过第二气缸和第一气缸，实现拉杆的燃料棒夹持张爪控制，利于提高拉棒机的拉棒效率。

Description

一种拉棒机

技术领域

本实用新型涉及燃料组件组装设备技术领域，特别是涉及一种拉棒机。

背景技术

燃料棒拉棒过程是燃料组件制造过程中的关键工序，核元件生产过程中需在燃料棒表面不涂膜的情况下，将燃料棒按照17×17等排列要求分层拉入燃料组件骨架内，完成燃料棒组件的组装工作。如何安全可靠的完成拉棒操作，为燃料组件组装的关键技术。

现有技术中可采用的夹具包括液压卡盘、弹簧夹头等，所述液压卡盘主要由机座、拉杆、铰链、卡抓构成。液压卡盘中采用液压带动拉杆前进后退，在拉杆前进和后退过程中，拉杆驱动铰链、铰链再带动卡抓，使得卡抓完成对零件的夹紧和放松。然而，该夹具作为燃料棒的夹具存在以下不足：通过液压作为动力夹持压力过大，会对燃料棒造成损伤；零件夹持范围有限，不适用于外直径较小的零件夹持；夹具外形尺寸较大，超过燃料组件中棒与棒之间的间距，如12.595mm，不能实现多组棒料的同时夹持。

所述弹簧夹头采用9SiCr、65Mn等材料淬火而成，带有外锥的头部沿轴向开有等分的长槽，形成可以径向收缩的夹抓，中部位一薄壁段起弹性变形的作用。弹簧夹头中内孔尺寸为待夹持零件的外径。该夹具作为燃料棒的夹具存在以下不足：对被夹持零件的外径与弹簧夹头内径尺寸一致性要求较高；一种规格的夹头只能夹持一种规格外径尺寸的棒料。

以上夹具需要固定于拉棒机上，多个夹具在拉棒机的驱动下做直线运动以完成拉棒操作，然而，在夹具接触燃料棒时，需要控制夹具夹住燃料棒，在将燃料棒拉扯到位后，需要调节夹具以移除对燃料棒的夹持，现有技术中，对夹具的状态调整不便，影响拉棒机的拉棒效率。

实用新型内容

本实用新型提供了一种拉棒机，本拉棒机具有控制其上夹具工作状态的作用，利于提高拉棒机的工作效率。

本实用新型提供的一种拉棒机通过以下技术要点来解决问题：一种拉棒机，包括可升降的平台及设置于平台上方的滑板，所述滑板可沿着燃料棒拉棒方向做直线往复运动，且平台与滑板之间具有置放拉杆的间隙，所述滑板上还设张爪机构；

所述张爪机构包括第二气缸、压杆、第一气缸及铰接杆，所述第二气缸的缸体固定于滑板上，所述压杆固定于第二气缸的活塞杆上，且在第二气缸的工作过程中，所述压杆的自由端可伸入所述间隙中或退出所述间隙；所述第一气缸的缸体及铰接杆均铰接于滑板上，且铰接杆与滑板的连接点位于铰接杆的两端之间，所述铰接杆的一端与第一气缸的活塞杆端部铰接连接，所述铰接杆的另一端上设置有挡块，在第一气缸工作的过程中，挡块与平台之间的间距、挡块在滑板运动方向上的位置发生变化。

以上张爪机构用于控制夹具是否张开，以上拉杆整体可设置为一个夹具或仅在拉杆的端部固定一个夹具，即需要将燃料棒与对应拉杆相连时或需要燃料棒与对应拉杆脱离时，通过张爪机构加以实现。

以上张爪机构适用于以下形式的拉杆，拉杆包括抓头、套设与抓头上的套管、固定于抓头上的限位挡块、套设于抓头上，且位于限位挡块与套管之间的复位弹簧，抓头的一端为锥形端，所述锥形端的自由端尺寸大于连接端尺寸，且锥形端由多片均呈片状的卡抓围成，相邻的卡抓之间具有间隙；所述限位挡块固定于抓头上，且限位挡块在抓头的长度方向上位置可调；所述复位弹簧及套管均套设与抓头上，且复位弹簧的一端与限位挡块的端部接触，复位弹簧的另一端与套管的一端接触，套管的另一端与锥形端的外侧接触。同时，在套管的外壁面上设置相对于套管外壁面凸出的推块；抓头上设置螺纹段，以上限位挡块采用两颗限位螺母，两颗限位螺母之间相互挤压，以保持限位挡块位置的稳定性；所述卡抓为具有弹性的片状结构；所述卡抓为具有弹性的片状结构；所述卡抓自由端的内侧上均设置有凸块；还包括导向套，所述导向套为杆状结构，且导向套的一端设置有可供锥形端插入的盲孔，导向套的另一端呈端部尺寸最小的锥形。

复位弹簧及套管被夹持于限位挡块和锥形端之间，通过调整限位挡块在抓头上的位置，可使得复位弹簧处于压缩状态，这样，复位弹簧可产生对套管的推力，即套管在弹簧力作用下，套管沿着抓头的长度方向朝锥形端的一侧运动，而套管对锥形端的推力，可使得各卡抓的自由端相互收拢，使得抓头处于闭合夹持状态，用于对燃料棒的夹持，且通过调整复位弹簧的被压缩量，可很好的调节夹持力大小；反之，在套管上施加朝限位挡块一侧的推力，可减小套管端部对锥形端外侧的推力大小，这样，可移除本夹具对燃料棒的夹持力或使得夹持力变小，使得抓头处于松开状态，此时可完成燃料棒与本夹具的分离或向本夹具中送入燃料棒；在移除以上施加在套管上的推力后，本夹具恢复到闭合夹持状态。

这样，以上张爪机构中，设置的压杆可在第二气缸的作用下压持住拉杆的抓头，此时，第一气缸驱动铰接杆转动，挡块与推块相互作用，推动推块向压缩复位弹簧的一侧运动，此时，套管与抓头相互运动，卡抓可伸开，卡抓上的凸块可嵌入燃料棒的端部的环形槽中，此过程可完成燃料棒与拉杆相对位置的就位；而后，第一气缸再次动作，移除挡块对推块的作用力，此时在复位弹簧的推力下，套管向锥形端的一侧运动推动卡抓收拢，完成燃料棒的夹持。

作为本领域技术人员，以上张爪机构亦可用于控制其他类似上述结构的拉杆或卡抓完成燃料棒的夹持和松懈。张爪机构的数量可设置为一个或多个，即张爪机构与拉杆一一对应或一个张爪机构控制多根拉杆。

更进一步的技术方案为：

作为张爪机构与滑板的具体连接形式，用于第一气缸与滑板铰接的铰接轴、用于铰接杆与滑板铰接的铰接轴、用于第一气缸与铰接杆铰接的铰接轴各自的轴线方向均与滑板的运动方向垂直。以上多根铰接轴的设置形式，在第一气缸和第一气缸的动作过程中，挡块仅在滑板的运动方向上改变位置，这样，在滑板的运动过程中，挡块可很好的与拉杆相互作用。

由于燃料组件组装系统中，一般将燃料棒预装平台、拉棒机设置燃料组件组装平台的不同侧，如燃料棒预装平台位于燃料组件的左侧，拉棒机位于燃料组件的右侧，为避免燃料组件组装平台在翻转时，燃料组件或燃料组件组装平台与拉棒机发生碰撞，还包括用于驱动平台沿着滑板运动方向做直线往复运动的驱动装置。以上驱动装置可采用气动装置、液动装置或电动装置，如采用一个气缸或一个油缸，在燃料组件组装平台需要翻转时，驱动装置驱动平台远离燃料组件组装平台，拉棒过程中，驱动装置驱动平台靠近燃料组件组装平台，此时，由于平台靠近燃料组件组装平台，故本方案还具有可减小拉杆扰度的优势。

为便于实现通过一个第一气缸和一个铰接杆实现多根拉杆的燃料棒夹持控制，所述滑板上还设置有轴线方向平行于滑板运动方向的孔，所述孔中设置有与之间隙配合的滑竿，滑竿的一端位于孔的外侧，且滑竿位于孔外侧的一端上设置有凸块，所述凸块呈条状，且凸块的长度方向垂直于滑板的运动方向，凸块的底部与平台的上表面平行，且凸块底部距平台的距离小于所述间隙的高度值，在第一气缸工作的过程中，挡块可压持滑竿的端面。本结构中，所述凸块可同时推动多根拉杆上的套管运动。

本实用新型具有以下有益效果：

以上张爪机构中，可通过第二气缸和第一气缸，实现拉杆的燃料棒夹持张爪控制，利于提高拉棒机的拉棒效率。

附图说明

图1是本实用新型所述的一种拉棒机一个与燃料棒连接的具体实施例的结构示意图；

图2是一个具体的连接有燃料棒的拉杆实现方案的结构示意图；

图3是一个具体的拉杆实现方案穿过燃料组件骨架时的状态图；

图4是一个具体的拉杆实现方案中，抓头的结构示意图。

图中的编号依次为：1、限位螺母，2、复位弹簧，3、抓头，31、锥形端，32，卡抓，33、螺纹段，34、凸块，4、套管，5、推块，6、燃料棒，7、燃料组件骨架，8、导向套，9、第一气缸，10、铰接杆，11、挡块，12、第二气缸，13、压杆，14、平台，15、滑竿，16、滑板。

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4所示，一种拉棒机，包括可升降的平台14及设置于平台14上方的滑板16，所述滑板16可沿着燃料棒6拉棒方向做直线往复运动，且平台14与滑板16之间具有置放拉杆的间隙，所述滑板16上还设张爪机构；

所述张爪机构包括第二气缸12、压杆13、第一气缸9及铰接杆10，所述第二气缸12的缸体固定于滑板16上，所述压杆13固定于第二气缸12的活塞杆上，且在第二气缸12的工作过程中，所述压杆13的自由端可伸入所述间隙中或退出所述间隙；所述第一气缸9的缸体及铰接杆10均铰接于滑板16上，且铰接杆10与滑板16的连接点位于铰接杆10的两端之间，所述铰接杆10的一端与第一气缸9的活塞杆端部铰接连接，所述铰接杆10的另一端上设置有挡块11，在第一气缸9工作的过程中，挡块11与平台14之间的间距、挡块11在滑板16运动方向上的位置发生变化。

以上张爪机构用于控制夹具是否张开，以上拉杆整体可设置为一个夹具或仅在拉杆的端部固定一个夹具，即需要将燃料棒6与对应拉杆相连时或需要燃料棒6与对应拉杆脱离时，通过张爪机构加以实现。

以上张爪机构适用于以下形式的拉杆，拉杆包括抓头3、套设与抓头3上的套管4、固定于抓头3上的限位挡块11、套设于抓头3上，且位于限位挡块11与套管4之间的复位弹簧2，抓头3的一端为锥形端31，所述锥形端31的自由端尺寸大于连接端尺寸，且锥形端31由多片均呈片状的卡抓32围成，相邻的卡抓32之间具有间隙；所述限位挡块11固定于抓头3上，且限位挡块11在抓头3的长度方向上位置可调；所述复位弹簧2及套管4均套设与抓头3上，且复位弹簧2的一端与限位挡块11的端部接触，复位弹簧2的另一端与套管4的一端接触，套管4的另一端与锥形端31的外侧接触。同时，在套管4的外壁面上设置相对于套管4外壁面凸出的推块5；抓头3上设置螺纹段33，以上限位挡块11采用两颗限位螺母1，两颗限位螺母1之间相互挤压，以保持限位挡块11位置的稳定性；所述卡抓32为具有弹性的片状结构；所述卡抓32为具有弹性的片状结构；所述卡抓32自由端的内侧上均设置有凸块34；还包括导向套8，所述导向套8为杆状结构，且导向套8的一端设置有可供锥形端31插入的盲孔，导向套8的另一端呈端部尺寸最小的锥形，这样，导向套8可很好的引导抓头3穿过固定于燃料组件组装平台上的燃料组件骨架7。

复位弹簧2及套管4被夹持于限位挡块11和锥形端31之间，通过调整限位挡块11在抓头3上的位置，可使得复位弹簧2处于压缩状态，这样，复位弹簧2可产生对套管4的推力，即套管4在弹簧力作用下，套管4沿着抓头3的长度方向朝锥形端31的一侧运动，而套管4对锥形端31的推力，可使得各卡抓32的自由端相互收拢，使得抓头3处于闭合夹持状态，用于对燃料棒6的夹持，且通过调整复位弹簧2的被压缩量，可很好的调节夹持力大小；反之，在套管4上施加朝限位挡块11一侧的推力，可减小套管4端部对锥形端31外侧的推力大小，这样，可移除本夹具对燃料棒6的夹持力或使得夹持力变小，使得抓头3处于松开状态，此时可完成燃料棒6与本夹具的分离或向本夹具中送入燃料棒6；在移除以上施加在套管4上的推力后，本夹具恢复到闭合夹持状态。

这样，以上张爪机构中，设置的压杆13可在第二气缸12的作用下压持住拉杆的抓头3，此时，第一气缸9驱动铰接杆10转动，挡块11与推块5相互作用，推动推块5向压缩复位弹簧2的一侧运动，此时，套管4与抓头3相互运动，卡抓32可伸开，卡抓32上的凸块34可嵌入燃料棒6的端部的环形槽中，此过程可完成燃料棒6与拉杆相对位置的就位；而后，第一气缸9再次动作，移除挡块11对推块5的作用力，此时在复位弹簧2的推力下，套管4向锥形端31的一侧运动推动卡抓32收拢，完成燃料棒6的夹持。

作为本领域技术人员，以上张爪机构亦可用于控制其他类似上述结构的拉杆或卡抓32完成燃料棒6的夹持和松懈。张爪机构的数量可设置为一个或多个，即张爪机构与拉杆一一对应或一个张爪机构控制多根拉杆。

作为本领域技术人员，以上平台14的升降可在平台14与地面之间设置多个气压缸、油压缸、或电动驱动装置等加以实现，本实施例中，由于平台14在升降过程中的高度精度会直接影响到拉棒机的燃料棒6夹持端是否能够正对燃料棒6预装平台14上的燃料棒6，故优选设置为平台14通过油压缸或电动驱动装置进行升降，电动驱动装置的实现形式可采用电机驱动一根与平台14平行的传动杆转动，传动杆与平台14之间设置多个蜗杆蜗轮结构的形式；同时，为利于平台14上升和下降过程中的轨迹精度，在平台14的下端设置导向装置。

实施例2：

如图1至图4所示，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：作为张爪机构与滑板16的具体连接形式，用于第一气缸9与滑板16铰接的铰接轴、用于铰接杆10与滑板16铰接的铰接轴、用于第一气缸9与铰接杆10铰接的铰接轴各自的轴线方向均与滑板16的运动方向垂直。以上多根铰接轴的设置形式，在第一气缸9和第一气缸9的动作过程中，挡块11仅在滑板16的运动方向上改变位置，这样，在滑板16的运动过程中，挡块11可很好的与拉杆相互作用。

由于燃料组件组装系统中，一般将燃料棒6预装平台14、拉棒机设置燃料组件组装平台14的不同侧，如燃料棒6预装平台14位于燃料组件的左侧，拉棒机位于燃料组件的右侧，为避免燃料组件组装平台14在翻转时，燃料组件或燃料组件组装平台14与拉棒机发生碰撞，还包括用于驱动平台14沿着滑板16运动方向做直线往复运动的驱动装置。以上驱动装置可采用气动装置、液动装置或电动装置，如采用一个气缸或一个油缸，在燃料组件组装平台14需要翻转时，驱动装置驱动平台14远离燃料组件组装平台14，拉棒过程中，驱动装置驱动平台14靠近燃料组件组装平台14，此时，由于平台14靠近燃料组件组装平台14，故本方案还具有可减小拉杆扰度的优势。

为便于实现通过一个第一气缸9和一个铰接杆10实现多根拉杆的燃料棒6夹持控制，所述滑板16上还设置有轴线方向平行于滑板16运动方向的孔，所述孔中设置有与之间隙配合的滑竿15，滑竿15的一端位于孔的外侧，且滑竿15位于孔外侧的一端上设置有凸块，所述凸块呈条状，且凸块的长度方向垂直于滑板16的运动方向，凸块的底部与平台14的上表面平行，且凸块底部距平台14的距离小于所述间隙的高度值，在第一气缸9工作的过程中，挡块11可压持滑竿15的端面。本结构中，所述凸块可同时推动多根拉杆上的套管4运动。

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 (4)

1.一种拉棒机，包括可升降的平台（14）及设置于平台（14）上方的滑板（16），所述滑板（16）可沿着燃料棒拉棒方向做直线往复运动，且平台（14）与滑板（16）之间具有置放拉杆的间隙，其特征在于，所述滑板（16）上还设张爪机构；

所述张爪机构包括第二气缸（12）、压杆（13）、第一气缸（9）及铰接杆（10），所述第二气缸（12）的缸体固定于滑板（16）上，所述压杆（13）固定于第二气缸（12）的活塞杆上，且在第二气缸（12）的工作过程中，所述压杆（13）的自由端可伸入所述间隙中或退出所述间隙；所述第一气缸（9）的缸体及铰接杆（10）均铰接于滑板（16）上，且铰接杆（10）与滑板（16）的连接点位于铰接杆（10）的两端之间，所述铰接杆（10）的一端与第一气缸（9）的活塞杆端部铰接连接，所述铰接杆（10）的另一端上设置有挡块（15），在第一气缸（9）工作的过程中，挡块（15）与平台（14）之间的间距、挡块（15）在滑板（16）运动方向上的位置发生变化。

2.根据权利要求1所述的一种拉棒机，其特征在于，用于第一气缸（9）与滑板（16）铰接的铰接轴、用于铰接杆（10）与滑板（16）铰接的铰接轴、用于第一气缸（9）与铰接杆（10）铰接的铰接轴各自的轴线方向均与滑板（16）的运动方向垂直。

3.根据权利要求1所述的一种拉棒机，其特征在于，还包括用于驱动平台（14）沿着滑板（16）运动方向做直线往复运动的驱动装置。

4.根据权利要求1所述的一种拉棒机，其特征在于，所述滑板（16）上还设置有轴线方向平行于滑板（16）运动方向的孔，所述孔中设置有与之间隙配合的滑竿（22），滑竿（22）的一端位于孔的外侧，且滑竿（22）位于孔外侧的一端上设置有凸块，所述凸块呈条状，且凸块的长度方向垂直于滑板（16）的运动方向，凸块的底部与平台（14）的上表面平行，且凸块底部距平台（14）的距离小于所述间隙的高度值，在第一气缸（9）工作的过程中，挡块（15）可压持滑竿（22）的端面。