[发明专利]核燃料棒端塞环焊机同步旋转装置

说明书

本发明属于核燃料元件制造技术领域，具体涉及核燃料棒端塞环焊机同步旋转装置，包括电机通过加长轴、减速机和联轴器同时带动内同步带轮和外同步带轮转动，内同步带轮与焊接夹头配合连接，从而使内同步带轮旋转时可以驱动焊接夹头旋转，外同步带轮与配套的顶轮装置通过键槽连接，从而使得外同步带轮旋转时可以驱动配套的顶轮装置旋转；同步旋转装置实现了夹头与顶头同步旋转，有效解决了燃料棒端塞磨伤、表面沾铜等问题，提高了燃料棒质量。配套的顶头装置实现了在焊室外部调整钨极与焊缝的对中性，生产效率得到了提高。

技术领域

本发明属于核燃料元件制造技术领域，具体涉及核燃料棒端塞环焊机同步旋转装置。

背景技术

核燃料棒(包括包壳管、端塞等部分)环焊焊接时，首先包壳管5进入焊室，端塞4与顶头2紧密贴合，焊室内夹头3夹紧包壳管，然后，包壳管在电机驱动下开始旋转和焊接。传统的焊机，顶头和芯轴一起固定在轴承1上。旋转焊接时，端塞与顶头贴合，依靠端塞与顶头的摩擦，使顶头被动转动。焊接(TIG焊)时，焊缝多用的热量主要是通过顶头以热传导方式散失的。焊接过程中，大量的热量通过铜制顶头传递给轴承，随着焊接次数的增多，热量逐渐积累，轴承内滚珠受热后转动容易发生卡顿。由于顶头为被动旋转形式，轴承的卡顿将直接造成端塞与顶头出现相对摩擦，从而在燃料棒端塞表面产生磨痕。此外，由于铜合金硬度小于锆合金，受热的铜合金容易附着在燃料棒端塞上，造成燃料棒报废。

另一方面，TIG焊接时，钨极与焊缝之间必须要有较高的对中性，否则钨极8产生的电弧热将无法有效的熔化焊缝区域，形成未焊透缺陷，因此，钨极与焊缝之间的对中调节是必不可少的。改造前，顶头固定在芯轴7上，通过调节顶头在芯轴上的螺纹圈数可实现顶头纵向移动，从而调整钨极与焊缝的对中性。由于顶头2、夹头处于焊室内部，调节时，法兰盖6必须完全打开，此时焊室的气体氛围将发生改变。根据锆合金的性能特点，由于焊室被打开，焊室腔体内的气体氛围将被破坏，因此，完成钨极与焊缝对中调节后，必须再一次循环焊接十余次的试样，才能恢复焊室原有的气体氛围，严重影响生产效率。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种核燃料棒端塞环焊机同步旋转装置。满足顶头与焊接夹头的同步旋转需求，从而提高燃料棒质量，另一方面，通过设计与同步旋转装置配套的顶头装置，实现在焊室外部调整钨极与焊缝的对中性，提高生产效率。

本发明的技术方案如下：

核燃料棒端塞环焊机同步旋转装置，包括电机通过加长轴、减速机和联轴器同时带动内同步带轮和外同步带轮转动，内同步带轮与焊接夹头配合连接，从而使内同步带轮旋转时可以驱动焊接夹头旋转，外同步带轮与配套的顶轮装置通过键槽连接，从而使得外同步带轮旋转时可以驱动配套的顶轮装置旋转；

焊接夹头的中轴线与配套的顶头装置的中轴线重合，并且与加长轴和电机的中轴线平行，从而最终实现配套的顶头装置与焊接夹头同时转动；

外同步带轮和内同步带轮的直径一致，垂直中心线位置重合。

配套的顶头装置，其中焊室为内部镂空的立方体结构，配套的顶头装置一部分插入焊室内部；

配套的顶头装置中心部分是一根顶头微调杆；

微调螺母和背紧螺母通过螺纹连接，它们固定在顶头微调杆上；

密封盖设置在新法兰盖外起密封作用；

新法兰盖整体为内部漏孔凸台结构，它的一部分在焊室内部，一部分在焊室外部，它与焊室通过螺杆连接，其内部有两个轴承，其中轴承的外圈与新法兰盖紧密贴合，轴承的内圈与顶头微调杆紧密贴合，轴承同样起着传动支撑作用；

顶头为圆柱体结构，它的左端有一段外螺纹，该螺纹直接与顶头微调杆的最右侧有一段内螺纹连接；