[发明专利]液压胀接机构

说明书

技术领域

本发明属于核燃料组件组装领域，具体涉及一种液压胀接机构，应用于压水堆核燃料元件生产线组件骨架生产工序中。

背景技术

随着“十二五”以来核电事业的发展，我国对核燃料元件产能的需求也在不断增加。为了迅速提升我国的核燃料元件产能和生产效率，并且提升核电技术水平，通过引进和自主创新，“十二五”期间我国在建和即将新建的核燃料元件生产线技术水平较以往都有了不同程度的提高。骨架是燃料组件的承载结构件。它除了支撑燃料棒外，还受到堆内水流冲击，相关棒落棒以及其它力的作用。组件骨架制造质量是燃料组件质量的重要基础；螺纹套管与导向管连接后强度与平面度，直接决定了管座与骨架的连接强度，是骨架制造的关键点。下面以国内目前产量最高的AFA3G燃料组件为例介绍本发明相关背景。其余压水堆燃料元件与AFA3G燃料组件区别仅在于导向管数量与分布不同。

(1)骨架导向管与螺纹套管胀接技术要求

a、同时完成24根导向管与螺纹套管之间的胀接连接。

AFA3G燃料组件有264根燃料棒7、24根导向管5和1根仪表管6组成，排列在17×17支撑结构中。如图2所示。

b、导向管5与螺纹套管42胀接后状态，如图3、4所示，上管座转接板8、凹头螺钉9以及胀包10。胀接完成后24个螺纹套管42端面平面度公差小于0.15mm。

c、胀套位置(h1＝25.2±1mm、h2＝15±0.3mm、45°)、胀套外径(h3＝14.5±0.2mm或h3＝14.6±0.2mm)。如图5、6所示。

d、胀接后，Φ11.30的量规能自由通过胀接位置。

e、胀接处拉脱力应大于4500N。

(2)本发明研制前，采用手工逐根胀接生产方式，见图7所示。生产时，人工将装置整体送入工作位，确认胀套34、胀杆33、油缸12均处于正确位置后，油缸和胀杆直接连接，胀套固定于连接板11上，人工启动油缸，油缸活塞杆收缩带动胀杆移动。胀接过程中，胀杆套位置相对固定。随着胀杆轴向移动，胀套胀包处胀杆截面直径不断变大，从而使胀包鼓起，导向管、螺纹套管发生塑性变形，从而紧密的连接在一起。油缸收缩到位后，保压约5s，使导向管与螺纹套管连接部位晶格稳定并冷却，胀接时发热。保压结束，启动油缸伸出活塞杆至初始位置，从而完成单根导向管的胀接。如此往复24次完成单个骨架胀接生产。

(3)现有技术中存在的问题

导向管和螺纹套管的胀接连接是在骨架主体焊接完成后进行，因此如一根胀接失败，整个骨架就可能报废，损失极大，因此对其质量稳定性要求较高。手工逐根胀接生产方式需要人工实现胀接装置24次不同位置装夹，质量稳定性差且工人劳动强度大。因此从提高产品质量稳定性、降低工人劳动强度、提高生产经济效益等多个方面考虑，研究开发出胀接方向精准指向分布的液压胀接机构显得尤为迫切。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种液压胀接机构，能够同时将多根螺纹套管与多根导向管同时胀接，产品的质量稳定；降低了工人劳动强度，提高了生产经济效益；结构紧凑、集成度高、动作可靠。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：提供一种液压胀接机构，包括支架，所述支架上设有升降组件和螺纹套管定位组件，所述升降组件上设有胀接组件，所述胀接组件包括机架、设置在该机架上的导向滑块，所述导向滑块水平穿设多根胀杆，每根所述胀杆对应一个胀套，所述胀套固定在机架上，所述胀杆在液压系统的驱动下相对于胀套能够水平移动；所述螺纹套管定位组件包括定位板机构，所述定位板机构上水平穿设多根螺纹套管，多根所述螺纹套管与多根所述胀杆分别对应，多根胀杆和胀套工作时穿过定位板机构上的多根螺纹套管，胀杆在所述液压系统的驱动下，相对于胀套水平移动，从而将所述多根螺纹套管与骨架上的全部导向管同时胀接。

进一步，所述升降组件包括升降平台，所述升降平台设置在所述支架上，该升降平台通过升降驱动机构控制其升降。

进一步，所述升降驱动机构包括锥齿轮传动换向箱，所述锥齿轮传动换向箱输入端与驱动电机相连接，锥齿轮传动换向箱的输出端与设置在支架上的滚珠丝杠螺旋升降机相连接。

进一步，所述支架上设有位置检测开关，所述升降平台的导向柱上设有检测板，通过导向柱上检测板进行检测。

进一步，所述定位板机构通过支板设置在直线导轨上，所述直线导轨设在支架上，所述支板通过气缸的推动能够在直线导轨上移动。

进一步，所述定位板机构与所述支板之间采用柔性连接。