[發明專利]一種鈷調節棒組件卸載力矩試驗胎具

在審

• 申請號: 202011594088.6
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN114754987A
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 郭燕芳;梁軍;侯旺;楊勇;張力;宋建力
• 申請（專利權）人: 中核北方核燃料元件有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01L5/24
• 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，具體涉及一種鈷調節棒組件卸載力矩試驗胎具。胎具主體左端為圓盤結構，中間段加工一段螺紋，彈簧長度測量基準環采用螺紋在此處擰緊固定，右端為圓柱棒，彈簧套在圓柱棒上，螺紋棒左端與胎具主體的圓柱棒固定連接，螺紋棒上從左至右依次裝入彈簧長度調節螺母、鎖緊螺母、鎖緊螺母壓縮變形器，鎖緊螺母壓縮變形器內孔左端車成內錐，內孔右端加工螺紋，與螺紋棒配合擰緊；鎖緊螺母壓縮變形器外徑右端加工為外六方結構，用于測力扳手配合卡緊。使用該試驗胎具進行卸載力矩的試驗，試驗中測量卸載力矩達到技術要求后，進行正式產品的組裝，保證組裝后產品卸載力矩滿足設計要求。

技術領域

本發明屬于核燃料元件組件組裝工藝技術領域，具體涉及一種鈷調節棒組件卸載力矩試驗胎具。

背景技術

鈷調節棒組件生產是我國動力堆產鈷產業鏈的最前端，制造工藝技術中沒有國外引進技術，全部是自主研發的。組件設計中卸載力矩技術要求為5N·m—9N·m，卸載力矩是確保鈷調節棒組件整體結構和外觀尺寸的重要技術指標，同時對保證組件堆內運行安全至關重要。按照組件設計圖紙，依靠彈簧彈力實現該技術要求，經組裝后進行破壞卸載，測量卸載力矩，卸載力矩為0，不能達到此技術要求。該組件為國內首次生產，其結構與其他組件差別較大，屬專用工裝，又屬核燃料元件，在相關領域均未見說明報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鈷調節棒組件卸載力矩試驗胎具，使用該試驗胎具進行卸載力矩的試驗，試驗中測量卸載力矩達到技術要求后，進行正式產品的組裝，保證組裝后產品卸載力矩滿足設計要求。

為達到上述目的，本發明所采取的技術方案為：

一種鈷調節棒組件卸載力矩試驗胎具，胎具主體左端為圓盤結構，中間段加工一段螺紋，彈簧長度測量基準環采用螺紋在此處擰緊固定，右端為圓柱棒，彈簧套在圓柱棒上，螺紋棒左端與胎具主體的圓柱棒固定連接，螺紋棒上從左至右依次裝入彈簧長度調節螺母、鎖緊螺母、鎖緊螺母壓縮變形器，鎖緊螺母壓縮變形器內孔左端車成內錐，內孔右端加工螺紋，與螺紋棒配合擰緊；鎖緊螺母壓縮變形器外徑右端加工為外六方結構，用于測力扳手配合卡緊。

胎具主體使用45#鋼加工制作。

胎具主體左端為圓盤結構，用于試驗時與虎鉗固定。

右端為直徑18.0mm圓柱棒。

螺紋棒用于模擬組件中心棒，螺紋棒與組件中心棒部件材質及螺紋尺寸完全相同，使用Zr-4合金加工。

螺紋棒左端使用銷釘與胎具主體的圓柱棒固定連接。

通過彈簧長度調節螺母擰入的深度調節彈簧長度至組件技術要求尺寸。

鎖緊螺母壓縮變形器使用H13材料且經熱處理。

鎖緊螺母壓縮變形器與鎖緊螺母的加力擰緊造成鎖緊螺母軸向及徑向變形，從而增加鎖緊螺母螺紋連接的摩擦力，實現增加卸載力矩的目的。

測力扳手通過擰緊鎖緊螺母壓縮變形器控制卸載力矩大小。

本發明所取得的有益效果為：

該鈷調節棒組件卸載力矩試驗胎具滿足組件卸載力矩試驗使用要求，根據胎具設計方案，完成了胎具的制作加工。通過使用該胎具進行卸載力矩試驗，確定了在組裝中，卸載力矩達到5N·m—9N·m，擰緊力矩的數值。在正式組裝時，使用該胎具中的鎖緊螺母壓縮變形器使鎖緊螺母發生變形，以達到增加卸載力矩的目的，同時根據試驗數據加載擰緊力矩，保證卸載力矩滿足技術要求。經多次試驗驗證，該胎具試驗后得到數據準確，滿足使用要求。

附圖說明

圖1為鈷調節棒組件卸載力矩試驗胎具示意圖；

圖2為鎖緊螺母結構圖；