【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及核燃料加工，具体涉及一种核燃料组件自动装管压塞装置。
技术介绍
1、核电作为低碳能源，是清洁能源的重要组成部分，核燃料组件是核电机组堆芯的核心部件。该核燃料组件由包壳管、上端塞、下端塞、弹簧、锆块、锆管等组成。在实际应用时，弹簧、锆块、锆管在包壳管内需按一定的数量、顺序和长度排列，上端塞、下端塞在包壳管的两端压紧焊接。
2、核燃料组件的通孔直径较小、长度较长，制作工艺复杂，安全可靠性要求高，生产量大。因此核燃料组件的装管与压塞是一道关键工序，其装管的先进与否及可靠性高低，直接关系到核燃料组件本身质量的可靠性。
3、目前核燃料组件的装管与压塞的操作为手动装管或半自动压塞装置。装管操作是由操作人员使用专用的推料手柄将弹簧、锆块、锆管等按照一定数量、顺序和排列推入包壳管中，压塞操作是由操作人员手动将上、下端塞装入压塞工装上，然后进行压塞。装管与压塞操作劳动强度较大，这种重复性劳动容易造成操作人员疲劳，装管过程需要岗位人员精心操作，时刻保持注意力集中，否则会影响产品质量。在整个装管过程中，也会因操作人员力度不同、推料速度不同对燃料棒空管造成损害而影响装管质量。
4、因此，专利技术人提供了一种核燃料组件自动装管压塞装置。
技术实现思路
1、(1)要解决的技术问题
2、本专利技术实施例提供了一种核燃料组件自动装管压塞装置，解决了操作人员装管过程中因劳动强度大、手动错装漏装、手动安装力度及速度不好控制等影响装管压塞质量的技术问题。p>
3、(2)技术方案
4、本专利技术提供了一种核燃料组件自动装管压塞装置，包括纵向移动机构、横向移动机构、移动平台、弹夹底座、弹夹组件、弹夹推送机构、压塞机构和弹簧隔离机构；所述横向移动机构滑动安装于所述纵向移动机构上，所述移动平台滑动安装于所述横向移动机构上，所述弹夹底座安装于所述移动平台上，所述弹夹推送机构安装于所述移动平台上且用于将所述弹夹底座的弹槽内的弹簧、锆块及锆管压入包壳管，所述弹夹组件安装在所述弹夹底座上且用于将上端塞、下端塞、弹簧、锆块及锆管填充于所述弹夹底座上对应的弹槽内，所述压塞机构用于将所述弹夹底座的弹槽内的上端塞及下端塞压入所述包壳管，所述弹簧隔离机构安装于所述移动平台上且用于隔离所述弹夹底座的弹槽内的两个相邻弹簧。
5、进一步地，所述纵向移动机构包括纵向底座、纵向伺服电机、纵向丝杠、纵向丝杠支架、纵向死挡及光栅尺；所述纵向丝杠支架安装在所述纵向底座上，所述纵向丝杠安装在所述纵向丝杠支架上，所述纵向伺服电机安装在所述纵向丝杠支架上且用于驱动所述纵向丝杠旋转，所述光栅尺安装在所述纵向底座上，所述纵向底座的纵向两端均设有用于对所述横向移动机构进行限位的所述纵向死挡。
6、进一步地，所述横向移动机构包括横向底座、横向伺服电机、横向丝杠、横向丝杠支架及横向死挡；所述横向丝杠支架安装在所述横向底座上，所述横向丝杠安装在所述横向丝杠支架上，所述横向伺服电机安装在所述横向丝杠支架上且用于驱动所述横向丝杠旋转，所述横向底座的横向两端均设有用于对所述移动平台进行限位的所述横向死挡。
7、进一步地，所述弹夹底座包括弹夹底座支架、弹夹底座、光纤检测开关及接近检测开关；所述弹夹底座支架安装在所述移动平台上，所述弹夹底座安装在所述弹夹底座支架上，所述弹夹底座的两侧安装有检测锆块及下端塞的光纤开关，所述弹夹底座的下端面安装有检测锆管、弹簧及上端塞的所述接近开关；
8、所述弹夹底座上设有上端塞弹槽、下端塞弹槽、锆管弹槽、锆块弹槽及弹簧弹槽。
9、进一步地，所述弹夹底座还包括弹性定位柱销，所述弹夹底座上设有定位销孔，所述弹性定位柱销固定在所述定位销孔的侧面。
10、进一步地，所述弹夹组件包括弹夹本体、弹夹盖板、弹夹弹性自锁柱销及弹夹定位柱销；所述弹夹盖板固定在所述弹夹本体上且用于封闭弹槽，所述弹夹定位柱销安装在所述弹夹本体的下端面且用于插入所述弹夹底座上的定位销孔，并由所述弹性定位柱销锁紧；所述弹夹本体上设有上端塞弹槽、下端塞弹槽、锆管弹槽、锆块弹槽及弹簧弹槽。
11、进一步地，所述弹夹组件还包括弹夹弹性自锁柱销，每个弹槽内均设有对应的所述弹夹弹性自锁柱销。
12、进一步地，所述弹夹推送机构包括推送气缸及推杆，所述推送气缸安装在所述弹夹底座支架上；所述推杆的一端固定在所述推送气缸上，其另一端插入所述弹夹底座的弹槽孔内；所述锆管弹槽、所述锆块弹槽及所述弹簧弹槽均设有对应的所述弹夹推送机构。
13、进一步地，所述压塞机构包括压塞底座、压塞气缸支架、压塞气缸、压力开关、压塞推杆、推杆支座、返回复位气缸及复位挡块；所述压塞气缸支架固定在所述压塞底座上，所述压塞气缸固定在所述压塞气缸支架上，所述压力开关固定在所述压塞气缸的轴端且用于检测压入端塞时的压力；所述推杆支座固定在所述移动平台上，两个平行设置的所述压塞推杆穿设于所述推杆支座且沿轴向移动，所述返回复位气缸安装在所述推杆支座的上端面，所述复位挡块安装在所述返回复位气缸的轴端；当所述压塞气缸推动所述压塞推杆将上端塞、下端塞压入所述包壳管后，所述返回复位气缸推动所述复位挡块将所述压塞推杆返回复位。
14、进一步地，所述弹簧隔离机构包括气缸支架、导向气缸及隔片，所述气缸支架固定在所述移动平台上，所述导向气缸安装在所述气缸支架上，所述隔片与所述导向气缸的输出轴连接且用于当所述导向气缸伸出时隔离两个弹簧。
15、(3)有益效果
16、综上，本专利技术通过弹夹底座、弹夹推送机构及压塞机构，配合移动平台的精确移动实现了上端塞、下端塞、弹簧、锆块及锆管等的自动装管及自动压塞，弹簧隔离机构保证了弹簧能顺利推入包壳管内，实现了全自动安装。
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1.一种核燃料组件自动装管压塞装置，其特征在于，包括纵向移动机构(1)、横向移动机构(2)、移动平台(3)、弹夹底座(4)、弹夹组件(5)、弹夹推送机构(6)、压塞机构(7)和弹簧隔离机构(8)；
2.根据权利要求1所述的核燃料组件自动装管压塞装置，其特征在于，所述纵向移动机构(1)包括纵向底座(101)、纵向伺服电机(102)、纵向丝杠(103)、纵向丝杠支架(104)、纵向死挡(105)及光栅尺(106)；所述纵向丝杠支架(104)安装在所述纵向底座(101)上，所述纵向丝杠(103)安装在所述纵向丝杠支架(104)上，所述纵向伺服电机(102)安装在所述纵向丝杠支架(104)上且用于驱动所述纵向丝杠(103)旋转，所述光栅尺(106)安装在所述纵向底座(101)上，所述纵向底座(101)的纵向两端均设有用于对所述横向移动机构(2)进行限位的所述纵向死挡(105)。
3.根据权利要求1所述的核燃料组件自动装管压塞装置，其特征在于，所述横向移动机构(2)包括横向底座(201)、横向伺服电机(202)、横向丝杠(203)、横向丝杠支架(204)及横向死挡(
4.根据权利要求1所述的核燃料组件自动装管压塞装置，其特征在于，所述弹夹底座(4)包括弹夹底座支架(401)、弹夹底座(402)、光纤检测开关(404)及接近检测开关(405)；所述弹夹底座支架(401)安装在所述移动平台(3)上，所述弹夹底座(402)安装在所述弹夹底座支架(401)上，所述弹夹底座(402)的两侧安装有检测锆块及下端塞的光纤开关(404)，所述弹夹底座(402)的下端面安装有检测锆管、弹簧及上端塞的所述接近开关(405)；
5.根据权利要求4所述的核燃料组件自动装管压塞装置，其特征在于，所述弹夹底座(4)还包括弹性定位柱销(403)，所述弹夹底座(402)上设有定位销孔，所述弹性定位柱销(403)固定在所述定位销孔的侧面。
6.根据权利要求5所述的核燃料组件自动装管压塞装置，其特征在于，所述弹夹组件(5)包括弹夹本体(501)、弹夹盖板(502)、弹夹弹性自锁柱销(503)及弹夹定位柱销(504)；所述弹夹盖板(502)固定在所述弹夹本体(501)上且用于封闭弹槽，所述弹夹定位柱销(504)安装在所述弹夹本体(501)的下端面且用于插入所述弹夹底座(402)上的定位销孔，并由所述弹性定位柱销(403)锁紧；
7.根据权利要求6所述的核燃料组件自动装管压塞装置，其特征在于，所述弹夹组件(5)还包括弹夹弹性自锁柱销(503)，每个弹槽内均设有对应的所述弹夹弹性自锁柱销(503)。
8.根据权利要求4所述的核燃料组件自动装管压塞装置，其特征在于，所述弹夹推送机构(6)包括推送气缸(601)及推杆(602)，所述推送气缸(601)安装在所述弹夹底座支架(401)上；所述推杆(602)的一端固定在所述推送气缸(601)上，其另一端插入所述弹夹底座(402)的弹槽孔内；
9.根据权利要求1所述的核燃料组件自动装管压塞装置，其特征在于，所述压塞机构(7)包括压塞底座(701)、压塞气缸支架(702)、压塞气缸(703)、压力开关(704)、压塞推杆(705)、推杆支座(706)、返回复位气缸(707)及复位挡块(708)；所述压塞气缸支架(702)固定在所述压塞底座(701)上，所述压塞气缸(703)固定在所述压塞气缸支架(702)上，所述压力开关(704)固定在所述压塞气缸(703)的轴端且用于检测压入端塞时的压力；
10.根据权利要求1所述的核燃料组件自动装管压塞装置，其特征在于，所述弹簧隔离机构(8)包括气缸支架(801)、导向气缸(802)及隔片(803)，所述气缸支架(801)固定在所述移动平台(3)上，所述导向气缸(802)安装在所述气缸支架(801)上，所述隔片(803)与所述导向气缸(802)的输出轴连接且用于当所述导向气缸(802)伸出时隔离两个弹簧。
...【技术特征摘要】
1.一种核燃料组件自动装管压塞装置，其特征在于，包括纵向移动机构(1)、横向移动机构(2)、移动平台(3)、弹夹底座(4)、弹夹组件(5)、弹夹推送机构(6)、压塞机构(7)和弹簧隔离机构(8)；
2.根据权利要求1所述的核燃料组件自动装管压塞装置，其特征在于，所述纵向移动机构(1)包括纵向底座(101)、纵向伺服电机(102)、纵向丝杠(103)、纵向丝杠支架(104)、纵向死挡(105)及光栅尺(106)；所述纵向丝杠支架(104)安装在所述纵向底座(101)上，所述纵向丝杠(103)安装在所述纵向丝杠支架(104)上，所述纵向伺服电机(102)安装在所述纵向丝杠支架(104)上且用于驱动所述纵向丝杠(103)旋转，所述光栅尺(106)安装在所述纵向底座(101)上，所述纵向底座(101)的纵向两端均设有用于对所述横向移动机构(2)进行限位的所述纵向死挡(105)。
3.根据权利要求1所述的核燃料组件自动装管压塞装置，其特征在于，所述横向移动机构(2)包括横向底座(201)、横向伺服电机(202)、横向丝杠(203)、横向丝杠支架(204)及横向死挡(205)；所述横向丝杠支架(204)安装在所述横向底座(201)上，所述横向丝杠(203)安装在所述横向丝杠支架(204)上，所述横向伺服电机(202)安装在所述横向丝杠支架(204)上且用于驱动所述横向丝杠(203)旋转，所述横向底座(201)的横向两端均设有用于对所述移动平台(3)进行限位的所述横向死挡(205)。
4.根据权利要求1所述的核燃料组件自动装管压塞装置，其特征在于，所述弹夹底座(4)包括弹夹底座支架(401)、弹夹底座(402)、光纤检测开关(404)及接近检测开关(405)；所述弹夹底座支架(401)安装在所述移动平台(3)上，所述弹夹底座(402)安装在所述弹夹底座支架(401)上，所述弹夹底座(402)的两侧安装有检测锆块及下端塞的光纤开关(404)，所述弹夹底座(402)的下端面安装有检测锆管、弹簧及上端塞的所述接近开关(405)；
5.根据权利要求4所述的核燃料组件自动装管压塞装置，其特征在于，所述弹...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宏志，徐晓飞，聂瑞涛，李保奎，张照捷，鲁杭杭，张洲峰，
申请(专利权)人：中国航空制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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