CN217619003U - 一种用于核燃料棒包壳的焊接重组装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于核燃料棒包壳的焊接重组装置，包括氧化膜去除组件和机械运动平台，所述氧化膜去除组件安装连接在机械运动平台的上端左侧位置上，所述氧化膜去除组件的右端外侧位于机械运动平台上设置有焊接组件，本实用新型中，通过氧化膜去除组件、扩展应用平台、卡盘箱、涡轮箱和装塞装置安装与同一个机械运动平台上，可依次对燃料管端部的内孔、外圆的氧化膜进行清洗、去毛刺，能实现燃料管两端进行装塞和焊接等功能，该组件及装置通过采用模块化设计，便于运至热室进行安装，通过装塞装置，使得具有燃料管长度和塞堵长度定位的功能，满足不同长度的燃料管和塞堵的装塞要求。

Description

一种用于核燃料棒包壳的焊接重组装置

技术领域

本实用新型涉及核燃料棒加工技术领域，具体涉及一种用于核燃料棒包壳的焊接重组装置。

背景技术

核燃料棒主要由核燃料芯体和包壳结构组成，燃料包壳作为核反应堆的第一道安全屏障，承担包容燃料芯体和裂变产物的作用，服役在高温、高压、腐蚀和强中子辐照环境中，是反应堆中服役工况最苛刻的部件之一。

目前，现有的核燃料棒与包壳焊接其过程非常繁琐，首先，需要将燃料管的内孔、外圆的氧化膜进行清洗、去毛刺，在进行装塞和焊接，这些操作步骤需要在不同的设备上进行作业，费时费力，生产效益提不高的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于核燃料棒包壳的焊接重组装置，以解决上述背景技术中提出现有的核燃料棒与包壳焊接其过程非常繁琐，需要在不同的设备上操作，费时费力，生产效益提不高的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于核燃料棒包壳的焊接重组装置，包括氧化膜去除组件和机械运动平台，所述氧化膜去除组件安装连接在机械运动平台的上端左侧位置上，所述氧化膜去除组件的右端外侧位于机械运动平台上设置有焊接组件，所述焊接组件的下端左侧设置有扩展应用平台，所述机械运动平台的上端左侧设置有卡盘箱，所述卡盘箱的下端设置有涡轮箱，所述涡轮箱的下端位于机械运动平台上设置有装塞装置。

其中，所述氧化膜去除组件包括第一移动滑板、第一滑板座、第一伺服电机和激光清洗头，所述第一滑板座上端设置有第一移动滑板，所述第一移动滑板上端后侧设置有第一伺服电机，所述第一移动滑板上端设置有激光清洗头，所述第一滑板座连接在机械运动平台上。

其中，所述焊接组件包括第二移动滑板、第二滑板座、第二伺服电机和激光焊接头，所述第二滑板座上端设置有第二移动滑板，所述第二移动滑板上端后侧设置有第二伺服电机，所述第二移动滑板上端设置有激光焊接头，所述第二滑板座连接在机械运动平台上。

其中，所述扩展应用平台包括打磨头、调节导柱、固定支座、导柱锁紧手把和磨头锁紧手把，所述固定支座内侧上端两侧设置有调节导柱，所述固定支座前端外侧设置有导柱锁紧手把，所述固定支座底端设置有打磨头，所述打磨头前端外侧设置有磨头锁紧手把，所述固定支座连接在焊接组件上。

其中，所述卡盘箱包括固定座、第三伺服电机、齿轮箱和夹紧头，所述固定座上端设置有齿轮箱，所述齿轮箱左端设置有第三伺服电机，所述齿轮箱右端设置有夹紧头，所述固定座连接在涡轮箱上。

其中，所述涡轮箱包括蜗杆转动手把、转动臂和箱体，所述箱体左端设置有蜗杆转动手把，所述箱体前后两端设置有转动臂，所述箱体连接在机械运动平台上。

其中，所述装塞装置包括燃料管后定位机构、燃料管夹紧机构、燃料管前定位机构、塞堵夹紧机构、气缸和基座，所述基座上端左侧设置有燃料管后定位机构，所述燃料管后定位机构前端设置有燃料管夹紧机构，所述燃料管夹紧机构前端位于基座上设置有燃料管前定位机构，所述燃料管前定位机构前端设置有塞堵夹紧机构，所述塞堵夹紧机构后端设置有气缸，所述基座连接在机械运动平台上。

综上所述，由于采用了上述技术，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型中，通过氧化膜去除组件、扩展应用平台、卡盘箱、涡轮箱和装塞装置安装与同一个机械运动平台上，可依次对燃料管端部的内孔、外圆的氧化膜进行清洗、去毛刺，能实现燃料管两端进行装塞和焊接等功能，该组件及装置通过采用模块化设计，便于运至热室进行安装。

2、本实用新型中，通过装塞装置，使得具有燃料管长度和塞堵长度定位的功能，满足不同长度的燃料管和塞堵的装塞要求，通过燃料管前定位机构可以保证燃料管悬出夹头长度一致，用机械手可抬起和放下定位板，而燃料管后定位机构起到燃料管在装塞时承担轴向力的作用，因燃料管长度不一致，可以在mm至mm的长度任意位置定位锁紧，塞堵夹紧机构采用弹簧夹头夹紧方式夹紧，与燃料管夹紧机构同轴，保证塞堵装入燃料管里后同轴，由于塞堵的长度不一致，在本机构的后端有螺纹调整装置，这样有效的解决塞堵长度不一致的问题

3、本实用新型中，通过激光焊接头滑板上同时带有磨削装置和可替换的车削装置，可有效的去除燃料管外圆和内孔在切割后产生的毛刺。

附图说明

图1为本实用新型一种用于核燃料棒包壳的焊接重组装置的平面组装结构示意图；

图2为本实用新型一种用于核燃料棒包壳的焊接重组装置的氧化膜去除组件结构示意图；

图3为本实用新型一种用于核燃料棒包壳的焊接重组装置的焊接组件结构示意图；

图4为本实用新型一种用于核燃料棒包壳的焊接重组装置的扩展应用平台结构示意图；

图5为本实用新型一种用于核燃料棒包壳的焊接重组装置的卡盘箱结构示意图；

图6为本实用新型一种用于核燃料棒包壳的焊接重组装置的涡轮箱结构示意图；

图7为本实用新型一种用于核燃料棒包壳的焊接重组装置的装塞装置结构示意图。

图中：1、氧化膜去除组件；11、第一移动滑板；12、第一滑板座；13、第一伺服电机；14、激光清洗头；2、扩展应用平台；21、打磨头；22、调节导柱；23、固定支座；24、导柱锁紧手把；25、磨头锁紧手把；3、卡盘箱；31、固定座；32、第三伺服电机；33、齿轮箱；34、夹紧头；4、涡轮箱；41、蜗杆转动手把；42、转动臂；43、箱体；5、装塞装置；51、燃料管后定位机构；52、燃料管夹紧机构；53、燃料管前定位机构；54、塞堵夹紧机构；55、气缸；56、基座；6、机械运动平台；7、焊接组件；71、第二移动滑板；72、第二滑板座；73、第二伺服电机；74、激光焊接头。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

参照图1和图2，一种用于核燃料棒包壳的焊接重组装置，包括氧化膜去除组件1和机械运动平台6，氧化膜去除组件1安装连接在机械运动平台6的上端左侧位置上，氧化膜去除组件1的右端外侧位于机械运动平台6上设置有焊接组件7，焊接组件7的下端左侧设置有扩展应用平台2，机械运动平台6的上端左侧设置有卡盘箱3，卡盘箱3的下端设置有涡轮箱4，涡轮箱4的下端位于机械运动平台6上设置有装塞装置5，安装该装置时，首先，将氧化膜去除组件1安装连接在机械运动平台6的上端左侧位置上，使用时，通过激光清洗头14安装在第一移动滑板11上，通过第一伺服电机13驱动，使第一移动滑板11带动激光清洗头14在第一滑板座12上垂向移动，进行燃料管的清洗工作，之后将焊接组件7安装在机械运动平台6的上端右侧位置上，使用时，通过激光焊接头74安装在第二移动滑板71上，通过第二伺服电机73驱动，使第二移动滑板71带动激光焊接头74在第二滑板座72上垂向移动，进行燃料管镶堵后的焊接工作，而扩展应用平台2安装在焊接组件7的第二滑板座72上，其孔内装一个小型打磨头21，也可安装一个小车刀，起到燃料管在切割后外圆和内孔产生毛刺时和端面与外圆内孔不垂直时，用打磨头21来清除外圆和内孔毛刺修正端面与外圆内孔的垂直度，使塞堵顺利装入燃料管，安装涡轮箱4时，使用螺钉、圆锥销固定在机械运动平台6上的左侧位置上，使用时，用机械手旋转蜗杆转动手把41从而带动涡轮旋转，实现固定卡盘箱3的转臂转角30°。涡轮箱4的转动臂42侧面定位块与机械运动平台6上面定位块接触定位，保证夹紧头34可上仰30°的精度要求，有效地清洗燃料管内孔及端面的氧化膜，而将装塞装置5安装在机械运动平台6的下端位置上，使得在使用时，通过燃料管前定位机构53可以保证燃料管悬出夹头长度一致，用机械手可抬起和放下定位板，而燃料管后定位机构51起到燃料管在装塞时承担轴向力的作用，因燃料管长度不一致，可以在130mm至200mm的长度任意位置定位锁紧，塞堵夹紧机构54采用弹簧夹头夹紧方式夹紧，与燃料管夹紧机构52同轴，保证塞堵装入燃料管里后同轴，由于塞堵的长度不一致，在本机构的后端有螺纹调整装置，这样有效的解决塞堵长度不一致的问题。

本实用新型中，氧化膜去除组件1包括第一移动滑板11、第一滑板座12、第一伺服电机13和激光清洗头14，第一滑板座12上端设置有第一移动滑板11，第一移动滑板11上端后侧设置有第一伺服电机13，第一移动滑板11上端设置有激光清洗头14，第一滑板座12连接在机械运动平台6上，安装该氧化膜去除组件1时，首先，将第一滑板座12安装固定于机械运动平台6上，而使用时，通过第一伺服电机13驱动，使第一移动滑板11带动激光清洗头14在第一滑板座12上垂向移动，并通过激光清洗头14对燃料管进行清洗工作。

工作原理：安装该装置时，首先，将氧化膜去除组件1安装连接在机械运动平台6的上端左侧位置上，使用时，通过激光清洗头14安装在第一移动滑板11上，通过第一伺服电机13驱动，使第一移动滑板11带动激光清洗头14在第一滑板座12上垂向移动，进行燃料管的清洗工作，之后将焊接组件7安装在机械运动平台6的上端右侧位置上，使用时，通过激光焊接头74安装在第二移动滑板71上，通过第二伺服电机73驱动，使第二移动滑板71带动激光焊接头74在第二滑板座72上垂向移动，进行燃料管镶堵后的焊接工作，而扩展应用平台2安装在焊接组件7的第二滑板座72上，其孔内装一个小型打磨头21，也可安装一个小车刀，起到燃料管在切割后外圆和内孔产生毛刺时和端面与外圆内孔不垂直时，用打磨头21来清除外圆和内孔毛刺修正端面与外圆内孔的垂直度，使塞堵顺利装入燃料管，安装涡轮箱4时，使用螺钉、圆锥销固定在机械运动平台6上的左侧位置上，使用时，用机械手旋转蜗杆转动手把41从而带动涡轮旋转，实现固定卡盘箱3的转臂转角30°。涡轮箱4的转动臂42侧面定位块与机械运动平台6上面定位块接触定位，保证夹紧头34可上仰30°的精度要求，有效地清洗燃料管内孔及端面的氧化膜，而将装塞装置5安装在机械运动平台6的下端位置上，使得在使用时，通过燃料管前定位机构53可以保证燃料管悬出夹头长度一致，用机械手可抬起和放下定位板，而燃料管后定位机构51起到燃料管在装塞时承担轴向力的作用，因燃料管长度不一致，可以在130mm至200mm的长度任意位置定位锁紧，塞堵夹紧机构54采用弹簧夹头夹紧方式夹紧，与燃料管夹紧机构52同轴，保证塞堵装入燃料管里后同轴，由于塞堵的长度不一致，在本机构的后端有螺纹调整装置，这样有效的解决塞堵长度不一致的问题。

实施例二

参照图1和图3，一种用于核燃料棒包壳的焊接重组装置，本实施例相较于实施例一，焊接组件7包括第二移动滑板71、第二滑板座72、第二伺服电机73和激光焊接头74，第二滑板座72上端设置有第二移动滑板71，第二移动滑板71上端后侧设置有第二伺服电机73，第二移动滑板71上端设置有激光焊接头74，第二滑板座72连接在机械运动平台6上。

工作原理：安装该焊接组件7时，首先，将第一滑板座72安装固定于机械运动平台6上，使用时，第二伺服电机73驱动，使第二移动滑板71带动激光清洗头74在第二滑板座72上垂向移动，并通过激光焊接头74对燃料管镶堵后的焊接工作。

实施例三

参照图1和图4，一种用于核燃料棒包壳的焊接重组装置，本实施例相较于实施例二，扩展应用平台2包括打磨头21、调节导柱22、固定支座23、导柱锁紧手把24和磨头锁紧手把25，固定支座23内侧上端两侧设置有调节导柱22，固定支座23前端外侧设置有导柱锁紧手把24，固定支座23底端设置有打磨头21，打磨头21前端外侧设置有磨头锁紧手把25，固定支座23连接在焊接组件7上。

工作原理：安装扩展应用平台2时，首先，将固定支座23与焊接组件7上端的第二移动滑板71固连，使用时，通过转动松开导柱锁紧手把24，使调节导柱22在固定支座23内侧上下移动，从而调节打磨头21的上下距离，以便对燃料管的打磨与切削，而通过转动松开磨头锁紧手把25，以便更换打磨头21的刀具，而实际操作时，通过其孔内装一个小型打磨头21，也可安装一个小车刀，起到燃料管在切割后外圆和内孔产生毛刺时和端面与外圆内孔不垂直时，用打磨头21来清除外圆和内孔毛刺修正端面与外圆内孔的垂直度，使塞堵顺利装入燃料管。

实施例四

参照图1和图5，一种用于核燃料棒包壳的焊接重组装置，本实施例相较于实施例二，卡盘箱3包括固定座31、第三伺服电机32、齿轮箱33和夹紧头34，固定座31上端设置有齿轮箱33，齿轮箱33左端设置有第三伺服电机32，齿轮箱33右端设置有夹紧头34，固定座31连接在涡轮箱4上。

工作原理：安装该卡盘箱3时，首先，使用螺栓及定位稍将固定座31与涡轮箱4连接固定，使其在使用时，第三伺服电机32带动齿轮箱33内部齿轮旋转，通过齿轮传动带动夹紧头34旋转，齿轮箱33底面装有定位块，用来保证固定座31水平位置精度，当涡轮箱4涡轮旋转带动齿轮箱33旋转，涡轮箱1的转动臂42侧面定位块与工作台上面定位块接触定位，保证卡盘可上仰30°的精度要求。

实施例五

参照图1和图6，一种用于核燃料棒包壳的焊接重组装置，本实施例相较于实施例二，涡轮箱4包括蜗杆转动手把41、转动臂42和箱体43，箱体43左端设置有蜗杆转动手把41，箱体43前后两端设置有转动臂42，箱体43连接在机械运动平台6上。

工作原理：安装涡轮箱4时，首先，将箱体43连接在机械运动平台6上，当使用时，使用机械手旋转蜗杆转动手把41从而带动涡轮旋转，实现固定卡盘箱3的转臂转角30°，涡轮箱4的转动臂42侧面定位块与机械运动平台6上面定位块接触定位，保证夹紧头34可上仰30°的精度要求，有效地清洗燃料管内孔及端面的氧化膜。

实施例六

参照图1和图7，一种用于核燃料棒包壳的焊接重组装置，本实施例相较于实施例二，装塞装置5包括燃料管后定位机构51、燃料管夹紧机构52、燃料管前定位机构53、塞堵夹紧机构54、气缸55和基座56，基座56上端左侧设置有燃料管后定位机构51，燃料管后定位机构51前端设置有燃料管夹紧机构52，燃料管夹紧机构52前端位于基座56上设置有燃料管前定位机构53，燃料管前定位机构53前端设置有塞堵夹紧机构54，塞堵夹紧机构54后端设置有气缸55，基座56连接在机械运动平台6上。

工作原理：安装装塞装置5时，将基座56安装在机械运动平台6的下端位置上，使得在使用时，通过燃料管前定位机构53可以保证燃料管悬出夹头长度一致，用机械手可抬起和放下定位板，而燃料管后定位机构51起到燃料管在装塞时承担轴向力的作用，因燃料管长度不一致，可以在130mm至200mm的长度任意位置定位锁紧，塞堵夹紧机构54采用弹簧夹头夹紧方式夹紧，与燃料管夹紧机构52同轴，保证塞堵装入燃料管里后同轴，由于塞堵的长度不一致，在本机构的后端有螺纹调整装置，这样有效的解决塞堵长度不一致的问题。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

Claims (7)

1.一种用于核燃料棒包壳的焊接重组装置，包括氧化膜去除组件(1)和机械运动平台(6)，其特征在于：所述氧化膜去除组件(1)安装连接在机械运动平台(6)的上端左侧位置上，所述氧化膜去除组件(1)的右端外侧位于机械运动平台(6)上设置有焊接组件(7)，所述焊接组件(7)的下端左侧设置有扩展应用平台(2)，所述机械运动平台(6)的上端左侧设置有卡盘箱(3)，所述卡盘箱(3)的下端设置有涡轮箱(4)，所述涡轮箱(4)的下端位于机械运动平台(6)上设置有装塞装置(5)。

2.根据权利要求1所述的一种用于核燃料棒包壳的焊接重组装置，其特征在于：所述氧化膜去除组件(1)包括第一移动滑板(11)、第一滑板座(12)、第一伺服电机(13)和激光清洗头(14)，所述第一滑板座(12)上端设置有第一移动滑板(11)，所述第一移动滑板(11)上端后侧设置有第一伺服电机(13)，所述第一移动滑板(11)上端设置有激光清洗头(14)，所述第一滑板座(12)连接在机械运动平台(6)上。

3.根据权利要求1所述的一种用于核燃料棒包壳的焊接重组装置，其特征在于：所述焊接组件(7)包括第二移动滑板(71)、第二滑板座(72)、第二伺服电机(73)和激光焊接头(74)，所述第二滑板座(72)上端设置有第二移动滑板(71)，所述第二移动滑板(71)上端后侧设置有第二伺服电机(73)，所述第二移动滑板(71)上端设置有激光焊接头(74)，所述第二滑板座(72)连接在机械运动平台(6)上。

4.根据权利要求1所述的一种用于核燃料棒包壳的焊接重组装置，其特征在于：所述扩展应用平台(2)包括打磨头(21)、调节导柱(22)、固定支座(23)、导柱锁紧手把(24)和磨头锁紧手把(25)，所述固定支座(23)内侧上端两侧设置有调节导柱(22)，所述固定支座(23)前端外侧设置有导柱锁紧手把(24)，所述固定支座(23)底端设置有打磨头(21)，所述打磨头(21)前端外侧设置有磨头锁紧手把(25)，所述固定支座(23)连接在焊接组件(7)上。

5.根据权利要求1所述的一种用于核燃料棒包壳的焊接重组装置，其特征在于：所述卡盘箱(3)包括固定座(31)、第三伺服电机(32)、齿轮箱(33)和夹紧头(34)，所述固定座(31)上端设置有齿轮箱(33)，所述齿轮箱(33)左端设置有第三伺服电机(32)，所述齿轮箱(33)右端设置有夹紧头(34)，所述固定座(31)连接在涡轮箱(4)上。

6.根据权利要求1所述的一种用于核燃料棒包壳的焊接重组装置，其特征在于：所述涡轮箱(4)包括蜗杆转动手把(41)、转动臂(42)和箱体(43)，所述箱体(43)左端设置有蜗杆转动手把(41)，所述箱体(43)前后两端设置有转动臂(42)，所述箱体(43)连接在机械运动平台(6)上。

7.根据权利要求1所述的一种用于核燃料棒包壳的焊接重组装置，其特征在于：所述装塞装置(5)包括燃料管后定位机构(51)、燃料管夹紧机构(52)、燃料管前定位机构(53)、塞堵夹紧机构(54)、气缸(55)和基座(56)，所述基座(56)上端左侧设置有燃料管后定位机构(51)，所述燃料管后定位机构(51)前端设置有燃料管夹紧机构(52)，所述燃料管夹紧机构(52)前端位于基座(56)上设置有燃料管前定位机构(53)，所述燃料管前定位机构(53)前端设置有塞堵夹紧机构(54)，所述塞堵夹紧机构(54)后端设置有气缸(55)，所述基座(56)连接在机械运动平台(6)上。

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