板型燃料单板矫直退火夹具及其夹持系统和夹持方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及属于反应堆板型燃料元件制造技术领域，具体来说是板型燃料单板矫直退火夹具及其夹持系统和夹持方法。
【背景技术】
[0002]板型燃料元件在制造过程中其燃料单板在经过热乳及冷乳后，其板形在正面及侧面方向都有不同程度的变形，变形量的大小直接影响其芯体在板中的定位尺寸，芯体在板中的定位尺寸是否准确又影响燃料单板在随后的机械加工，进而影响燃料元件的合格率及生产进度，故燃料单板矫直退火是否能满足工艺要求就显得十分重要。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供板型燃料单板矫直退火夹具及其夹持系统和夹持方法，实现板型燃料元件燃料单板芯体定位具有稳定的合格率。
[0004]本发明通过下述技术方案实现:
板型燃料单板矫直退火夹具，包括上压板、位于上压板下方的底板、位于上压板与底板之间的2个侧压板，上压板、底板、2个侧压板围合形成一个矩形空腔，在矩形空腔的前后两个端口面上还设置有定位板，上压板面向底板的一面设置有顶块，顶块与底板之间还设置有隔板，顶块位于矩形空腔内，还包括平面矫正顶紧螺栓，平面矫正顶紧螺栓贯穿侧压板，平面矫正顶紧螺栓延伸到矩形空间内的一端连接有垫板，垫板与隔板平行设置，2个侧压板面向上压板的一端均向矩形空腔外侧方向弯折形成弯折部，还包括侧弯矫正锁紧螺栓，侧弯矫正锁紧螺栓插入弯折部和上压板。
[0005]该退火夹具主要由底板、侧压板、隔板、定位板、垫板、上压板(底板过长时，还可以设置限位板)六部分组成。底板的是整个夹具的基准底面;侧压板可矫正燃料板正面的平面度；隔板的作用是把夹具的腔体分成两个区以及起到平面基准的作用；定位板的作用是把底板、侧压板、隔板几部分组合后进行限位;垫板的作用是防止在装夹紧固燃料板件时损伤燃料板;上压板的作用是矫正燃料板侧面的直线度;限位板的设置是根据整个退火夹具的长度而定的，主要是考虑退火夹具在对燃料板施加侧压力时，侧压板中部区域因离两端定位板较远，其强度也随之下降而采取的一种强化措施，若夹具较短可取消限位板部件。
[0006]侧压板上部的设计采用了弯折部的结构形式，弯折部可以给辅助工装提供着力点，装夹工件时可借助其使用辅助工具进行操作，使装夹工作不在是单纯的靠人力紧固，降低了劳动强度，同时也节省了装夹时间，提高了工作效率。
[0007]该新型夹具的特点:该夹具具有强度高、操作简便、省时、省力、合格率高等特点。新型夹具也可用于其它板型材料的矫正。
[0008]夹具在使用过程中，由于顶紧螺栓的作用力会使侧压板变形。为防止超长夹具的侧压板因长度过长而导致强度衰减，设计了防止侧压板变形的限位板。限位板的设置可有效防止侧压板变形；因此还包括开有矩形槽的限位板，限位板卡在底板、侧压板上，所述矩形槽的槽底面与底板接触，矩形槽的槽侧面与侧压板接触。
[0009]夹具的装卸采用可快速拆卸的开口槽设计方案，使夹具的装配时间最快可在5分钟内完成，而拆卸可在2分钟内便可完成，操作简便;因此优选的，所述侧压板面向底板的一面开有第一凹槽，底板插入第一凹槽内。
[0010]夹具的装卸采用可快速拆卸的开口槽设计方案，使夹具的装配时间最快可在5分钟内完成，而拆卸可在2分钟内便可完成，操作简便;因此优选的，所述底板面向隔板的一面开有第二凹槽，隔板插入第二凹槽内。
[0011]夹具的装卸采用可快速拆卸的开口槽设计方案，使夹具的装配时间最快可在5分钟内完成，而拆卸可在2分钟内便可完成，操作简便;因此优选的，所述定位板面向隔板的一面开有第三凹槽，隔板插入第三凹槽内。
[0012]夹具的装卸采用可快速拆卸的开口槽设计方案，使夹具的装配时间最快可在5分钟内完成，而拆卸可在2分钟内便可完成，操作简便;所述定位板面向侧压板的一面开有第四凹槽，侧压板插入第四凹槽内。
[0013]夹具的装卸采用可快速拆卸的开口槽设计方案，使夹具的装配时间最快可在5分钟内完成，而拆卸可在2分钟内便可完成，操作简便;因此优选的，弯折部和上压板的两端均开有槽口，侧弯矫正锁紧螺栓插入槽口内。
[0014]基于板型燃料单板矫直退火夹具夹持系统其弯折部可以给辅助工装提供着力点的特点，装夹工件时可借助使用辅助工具进行操作。辅助工具包括两根限位螺栓、一根横梁及一个千斤顶。限位螺栓置于横梁两端，其远离横梁的一端连接有卡板，组成一个“门”字形。工装时先将千斤顶安放在上压板上，然后将“门”形结构横梁部分置于千斤顶的输出端，并将限位螺栓有卡板一端卡在侧压板的弯折部的下侧面，启动千斤顶，使上压板和横梁之间的距离扩张，从而使上压板得到一个很大的压向工件的力量，使工件矫直。工件矫直后将锁紧螺栓置于上压板和侧压板的卡槽内，用扳手将螺栓锁紧，使上压板固定在侧压板上。上压板固定后即可松开千斤顶，完成装夹。装夹工件时借助其使用辅助工具进行操作，使装夹工作不在是单纯的靠人力紧固，降低了劳动强度，同时也节省了装夹时间，提高了工作效率。
[0015]基于所述夹持系统的夹持方法，包括以下步骤:
夹具装配步骤:组装底板、侧压板、定位板形成上端开口的凹槽结构；
燃料板初装步骤:将燃料板放置到隔板与垫板之间，转动平面矫正顶紧螺栓使之轻压紧燃料板，使燃料板之间无间隙即可；
上压板装配步骤:安装上压板至凹槽结构的开口处，使得顶块压在燃料板上；
辅助工具装配步骤:把千斤顶置于上压板之上，将横梁与千斤顶装配在一起，将限位螺栓与横梁装配在一起，并将限位螺栓下端的卡板勾住侧压板的弯折部；
矫直步骤:启动千斤顶驱动下压板下移顶压压平燃料板;拧紧侧弯矫正锁紧螺栓，固定上压板，矫直燃料板的侧边;拧紧平面矫正顶紧螺栓，压紧垫板，进而矫直燃料板的平面，完成装夹；
拆卸步骤:松开侧弯矫正锁紧螺栓，取出上压板;松开平面矫正顶紧螺栓，取出燃料单板，拆卸完成。
[0016]总的来说:本发明主体部件底板、侧压板、隔板、定位板的组合采用了与以前不同的“镶嵌式”结构设计。镶嵌式结构不但极大地提升了夹具的整体强度，而且还确保了各部件间在承受各方向压力下的位置精度，保证了各基准面的稳定性。在实际的操作中，作为基准面的夹具底部在承受了 5t千斤顶的压力下而未出现变形现象，而以前的夹具底部在人力作用下都会经常出现变形现象，导致“矫枉过正”的现象时有发生，故合格率难以保证。
[0017]简化了上压板的设计，采用一体式结构(即在夹具的同一区域只有一块压板)。这样设计的优点:一是减少了装配部件的数量，操作简便、装卸快捷;二是这种结构还不受装料量多少的限制，具有较强的可操作性；
为实现夹具的快速装卸，上压板两端设计了可以快速装卸的开口槽;与之相对应，侧压板上端也采取了相同的设计。这样设计的优点:一是装卸快捷，二是避免了锁紧螺栓与夹具直接连接易出现的“咬死”现象，可快速更换螺栓，提高工作效率;实际操作中，该夹具的装配时间最快可在5分钟内完成，拆卸可在2分钟内完成；
侧压板上部的设计采用了横向的弯折部的结构形式。侧压板上端的横向的弯折部，为装夹工件时使用辅助工具提供了着力点，而辅助工具的使用不但可以大大降低操作人员的劳动强度，节省了装夹时间，提高了工作效率，同时由于锁紧螺栓在装夹过程中因千斤顶分担了大部分作用力，故间接地延长了螺栓的使用寿命，节约了生产成本。
[0018]设计限位板，夹具在使用过程中，由于顶紧螺栓的作用力可能会使侧压板变形。为防止超长夹具的侧压板因长度过长而导致强度衰减，特设计了可增加侧压板强度的限位板。限位板的设置可有效防止侧压板的变形。
[0019]本发明装置优点:新型夹具的使用效果燃料元件的生产中得到检验，有力保障了生产进度。使用该新型夹具具有操作简便快捷、工作强度低、合格率高等特点，实现板型燃料元件燃料单板芯体定位具有稳定的合格率;产能扩大的需要。
【附图说明】
[0020]此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1为包括夹具的夹持系统的剖视示意图。
[0021]图2为夹具的俯视不意图。
[0022]附图中标记及对应的零部件名称:1、限位螺栓;2、横梁;3、千斤顶;4、上压板;5、顶块;6、侧弯矫正锁紧螺栓;7、侧压板;8、卡板;9、平面矫正顶紧螺栓;1、限位板;11、燃料板；
12、隔板;13、底板;14、垫板;15、连接件;16、定位板。
【具体实施方式】
[0023]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
[0024]实施例1
如图1-图2所示，板型燃料单板矫直退火夹具，包括上压板4、位于上压板下方的底板
13、位于上压板与底板之间的2个侧压板7，上压板4、底板13、2个侧压板7围合形成一个矩形空腔，在矩形空腔的前后两个端口面上还设置有定位板16，上压板4面向底板的一面设置有顶块5，顶块5与底板之间还设置有隔板12，顶块5位于矩形空腔内，还包括平面矫正顶紧螺栓9，平面矫正顶紧螺栓9贯穿侧压板7，平面矫正顶紧螺栓9延伸到矩形空间内的一端连接有垫板14，垫板与隔板平行设置，2个侧压板面向上压板的一端均向矩形空腔外侧方向弯折形成弯折部，还包括侧弯矫正锁紧螺栓6，侧弯矫正锁紧螺栓6插入弯折部和上压板4。
[0025]该退火夹具主要由底板、侧压板、隔板、定位板、垫板、上压板(底板过长时，还可以设置限位板)六部分组成。底板的是整个夹具的基准底面;侧压板可矫正燃料板正面的平面度；隔板的作用是把夹具的腔体分成两个区以及起到平面基准的作用；定位板的作用是把底板、侧压板、隔板几部分组合后进行限位;垫板的作用是防止在装夹紧固燃料板件时损伤燃料板;上压板的作用是矫正燃料板侧面的直线度;限位板的设置是根据整个退火夹具的长度而定的，主要是考虑退火夹具在对燃料板施加侧压力时，侧压板中部区域因离两端定位板较远，其强度也随之下