[發明專利]一種包殼管自動壓彈簧裝置

在審

• 申請號: 201811634719.5
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109698036A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 張蒙蒙;商獻偉;張雪偉;周續;申俊華;劉長城;劉志華;張彩鳳;林宗奇;劉海剛;徐亮;何峰;郭建
• 申請（專利權）人: 中核北方核燃料元件有限公司;沈陽新松機器人自動化股份有限公司
• 主分類號: G21C21/02
• 分類號: G21C21/02
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 呂巖甲

本發明屬于核燃料元件組件組裝工藝技術領域，具體涉及一種包殼管自動壓彈簧裝置。包括氣缸、芯軸、限位導向筒、氣動卡盤和傳輸線；限位導向筒固定在傳輸線上，壓緊彈簧套在連接氣缸的芯軸上，當包殼管通過傳輸線輸送到工位，包殼管軸向移動至限位導向筒，氣動卡盤將包殼管固定；壓緊彈簧和包殼管都到位之后，氣缸伸出，帶動壓緊彈簧通過限位導向筒進入包殼管內。本發明可以實現變徑彈簧與包殼管的過盈配合組裝。

技術領域

本發明屬于核燃料元件組件組裝工藝技術領域，具體涉及一種包殼管自動壓彈簧裝置。

背景技術

燃料棒的包殼管內裝有芯塊，運輸過程中芯塊可能會在包殼管內發生竄動，因此在燃料元件內都有防止芯塊竄動的設計。燃料組件的防芯塊竄動設計依靠變徑的壓緊彈簧的大徑端與包殼管內徑過盈配合，固定在包殼管內，小徑端抵住芯塊，從而給芯塊一定壓力，防止芯塊在包殼管內竄動。這種新的防芯塊竄動設計目前沒有實現裝置和方法。壓緊彈簧不是剛性件，受力后產生變形，且大徑端與包殼管內徑為過盈配合，將壓緊彈簧放入包殼管內存在較大難度。通過壓緊彈簧大徑段與包殼管內徑的摩擦力和壓力，固定壓緊彈簧，防止燃料棒內芯塊竄動的設計為首創，與其它燃料元件差別較大，實現此類設計的壓彈簧(即壓緊彈簧與包殼管的組裝)裝置或工藝在相關領域均未見公開說明報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種包殼管自動壓彈簧裝置，實現變徑彈簧與包殼管的過盈配合組裝。

為達到上述目的，本發明所采取的技術方案為：

一種包殼管自動壓彈簧裝置，包括氣缸、芯軸、限位導向筒、氣動卡盤和傳輸線；限位導向筒固定在傳輸線上，壓緊彈簧套在連接氣缸的芯軸上，當包殼管通過傳輸線輸送到工位，包殼管軸向移動至限位導向筒，氣動卡盤將包殼管固定；壓緊彈簧和包殼管都到位之后，氣缸伸出，帶動壓緊彈簧通過限位導向筒進入包殼管內。

所述的芯軸尺寸根據壓緊彈簧尺寸制作，分為兩段，細的一段直徑小于壓緊彈簧小徑端的內徑，粗的一段直徑小于壓緊彈簧大徑端的內徑，保證壓緊彈簧能輕松套在芯軸上；同時芯軸粗的一段直徑比壓緊彈簧大徑端的內徑大，保證在壓彈簧過程中芯軸粗段不會進入壓緊彈簧小徑段；在芯軸伸出向包殼管內壓彈簧時，芯軸的粗段對壓緊彈簧大徑端產生拉力，使大徑端直徑略微縮小，并最終將壓緊彈簧送至包殼管內指定位置。

所述的芯軸通過螺紋連接固定在氣缸的推桿上。

所述的限位導向筒中心通孔一端帶有錐度，用于壓緊彈簧的導向，另一端用于包殼管的定位。

所述的傳輸線主體結構是帶較小坡度的支架，包殼管在斜坡上能自由向低的方向滾動。

壓彈簧時動作如下：傳輸線上一根包殼管來料，并通過傳輸線運動到一端抵住限位導向筒，氣動卡盤夾緊包殼管，固定在當前位置，此時包殼管管口與限位導向筒上的通孔相連；氣缸和芯軸在初始位置，六軸機器人抓取壓緊彈簧并將壓緊彈簧套在芯軸上；氣缸伸出，帶動芯軸以及套在芯軸上的壓緊彈簧前移，芯軸和壓緊彈簧通過導向限位筒的通孔，并進一步向前運動進入包殼管內，直到壓緊彈簧的末端到達包殼管內指定位置；進入包殼管的距離可以通過氣缸行程調整；氣缸縮回，帶動芯軸退回初始位置；壓緊彈簧因與包殼管過盈配合，摩擦力較大，因而壓緊彈簧固定在包殼管內，不隨芯軸回退；氣動卡盤松開，包殼管向遠離限位導向筒方向移動，并通過傳輸線轉運至下一道工序，一次壓彈簧操作完成。

本發明所取得的有益效果為：

發明實現了壓緊彈簧與包殼管的裝配，將大徑端直徑超過包殼管內徑的變徑壓緊彈簧裝入并固定在包殼管內，壓入后壓緊彈簧和包殼管配合牢固，包殼管內外表面完好無缺陷。通過程序控制，可連續自動進行壓彈簧操作，運行穩定可靠，保證操作的穩定性。保證裝配后壓緊彈簧與包殼管配合牢固無滑動、包殼管內表面無劃傷、外表面裂痕。且通過程序控制，可實現連續自動運行，提高生產效率。

附圖說明