[发明专利]一种核燃料棒束的端板焊接设备

权利要求书

1.一种核燃料棒束的端板焊接设备，其特征在于：根据功能的不同，端板焊接设备分为元件焊接装置、环规定位装置、转动平台装置、元件定位夹具和焊机整体框架5大部分；元件焊接装置、环规定位装置、转动平台装置通过螺钉固定于焊机机身的上、中、下部，元件定位夹具通过定位块固定在转动平台装置上；

(1)元件焊接装置利用压力电阻焊实现端板的焊接及焊接质量的监控与保护；

(2)环规定位装置实现元件定位夹具的上端部固定，间接保证焊接过程中各元件与电极的同轴度；

(3)转动平台装置实现元件定位夹具下端部的定位、元件定位夹具顺序的旋转、纵向及横向的移动与定位、手动圆周方向分度与定位；

(4)元件定位夹具实现37根不同组别的元件和两块端板的精确定位；

(5)焊机整体框架由立柱支撑板焊接组合、焊机机身、元件定位夹具翻转装置、焊接变压器、人机交互显示屏组成。

2.如权利要求1所述的一种核燃料棒束的端板焊接设备，其特征在于：元件焊接装置包括升降气缸、连接螺栓、弹簧、焊接装置支架、地极分度组件、分度定位盘、地极气缸、中心电极、地极、限位开关、焊接监控传感器；

升降气缸安装在焊接装置支架上，通过连接螺栓部件与中心电极相连接，提供中心电极对端板施加作用力、焊头部分的升降；

弹簧安装在连接螺栓杆上，避免升降气缸运动时的刚性冲击、起缓冲作用；

地极气缸安装在焊接装置支架的下侧，提供地极对元件施加作用力；

地极分度组件与分度定位盘安装在地极气缸的上侧，实现地极支腿位置的调整；

中心电极与地极均位于地极气缸的下侧，二者同轴安装，使得端板焊接时中心电极压到端板、地极压到元件上；

限位开关安装在地极气缸上，避免地极支腿压到端板时造成的短路；

焊接监控传感器安装在焊接装置支架的一侧，实时监测每根元件焊接的鐓粗值。

3.如权利要求1所述的一种核燃料棒束的端板焊接设备，其特征在于：环规定位装置包括：环规、插销一、定位块一和定位环装置支架；

环规通过螺钉固定于环规定位装置的上部，其下侧安装有横向与纵向导轨，并配有横向与纵向的定位销和定位块；

环规内环套在元件定位夹具的上端部，在横、纵导轨上配合转动平台装置一起挪动，并由插销一、定位块一和定位环装置支架实现两个方向的位置调整与精确定位。

4.如权利要求1所述的一种核燃料棒束的端板焊接设备，其特征在于：转动平台装置包括：旋转分度台、传感器、手动分度装置、定位块二和插销二；

旋转分度台安装于转动平台装置的上部，实现圆周方向的自动转动；

旋转分度台的上端面装有定位块与锁紧弹簧，用于元件定位夹具的固定；

传感器安装于转动平台装置的纵前方，判断旋转分度台纵向方向的位置，避免误操作；

手动分度装置安装在旋转分度台的下面，手动实现圆周方向的位置调整；

旋转分度台的下侧安装有横向与纵向导轨，并各配一套定位块二和插销二，实现分度台的精确定位。

5.如权利要求1所述的一种核燃料棒束的端板焊接设备，其特征在于：元件定位夹具由夹具壳体、定位隔架、端板夹持器、导向环和垫板组成；

定位隔架、导向环通过螺钉固定于夹具壳体，人工根据各组别的位置插入夹具内，实现元件的定位；

端板夹持器通过螺钉固定于夹具壳体的两端，用于端板的定位；

垫板扣在焊接第一端后的端板夹持器中，用于第二端焊接时支撑棒束，避免因焊接压力过大导致端板夹持器的损坏。

6.如权利要求1所述的一种核燃料棒束的端板焊接设备，其特征在于：焊机整体框架中，在框架左侧的元件定位夹具翻转装置一用于元件定位夹具的固定，由人工将37根元件插入到元件定位夹具中，在框架右侧的元件定位夹具翻转装置二用于夹具翻转；

焊接变压器固定与焊机机身，提供元件焊接装置电源；

人机交互显示屏安装与焊机机身右侧，提供给操作人员焊接镦粗、焊接点数信息、设置焊接热量。

7.如权利要求1所述的一种核燃料棒束的端板焊接设备，其特征在于：元件焊接装置包括升降气缸、连接螺栓、弹簧、焊接装置支架、地极分度组件、分度定位盘、地极气缸、中心电极、地极、限位开关、焊接监控传感器；

升降气缸安装在焊接装置支架上，通过连接螺栓部件与中心电极相连接，提供中心电极对端板施加作用力、焊头部分的升降；

弹簧安装在连接螺栓杆上，避免升降气缸运动时的刚性冲击、起缓冲作用；

地极气缸安装在焊接装置支架的下侧，提供地极对元件施加作用力；

地极分度组件与分度定位盘安装在地极气缸的上侧，实现地极支腿位置的调整；

中心电极与地极均位于地极气缸的下侧，二者同轴安装，使得端板焊接时中心电极压到端板、地极压到元件上；

限位开关安装在地极气缸上，避免地极支腿压到端板时造成的短路；

焊接监控传感器安装在焊接装置支架的一侧，实时监测每根元件焊接的鐓粗值；

环规定位装置包括：环规、插销一、定位块一和定位环装置支架；

环规通过螺钉固定于环规定位装置的上部，其下侧安装有横向与纵向导轨，并配有横向与纵向的定位销和定位块；

环规内环套在元件定位夹具的上端部，在横、纵导轨上配合转动平台装置一起挪动，并由插销一、定位块一和定位环装置支架实现两个方向的位置调整与精确定位；

转动平台装置包括：旋转分度台、传感器、手动分度装置、定位块二和插销二；

旋转分度台安装与转动平台装置的上部，实现圆周方向的自动转动；

旋转分度台的上端面装有定位块与锁紧弹簧，用于元件定位夹具的固定；

传感器安装于转动平台装置的纵前方，判断旋转分度台纵向方向的位置，避免误操作；

手动分度装置安装在旋转分度台的下面，手动实现圆周方向的位置调整；

旋转分度台的下侧安装有横向与纵向导轨，并各配一套定位块二和插销二，实现分度台的精确定位；

元件定位夹具由夹具壳体、定位隔架、端板夹持器、导向环和垫板组成；

定位隔架、导向环通过螺钉固定于夹具壳体，人工根据各组别的位置插入夹具内，实现元件的定位；

端板夹持器通过螺钉固定于夹具壳体的两端，用于端板的定位；

垫板扣在焊接第一端后的端板夹持器中，用于第二端焊接时支撑棒束，避免因焊接压力过大导致端板夹持器的损坏；

焊机整体框架中，在框架左侧的元件定位夹具翻转装置一用于元件定位夹具的固定，由人工将37根元件插入到元件定位夹具中，在框架右侧的元件定位夹具翻转装置二用于夹具翻转；

焊接变压器固定与焊机机身，提供元件焊接装置电源；

人机交互显示屏安装与焊机机身右侧，提供给操作人员焊接镦粗、焊接点数信息、设置焊接热量。