一种氦检漏预装盒上料装置的拨料机构的制作方法

本实用新型属于机械及自动化技术领域，具体涉及一种氦检漏预装盒上料装置的拨料机构。

背景技术：

燃料组件是构成核电站的“核心”，其质量优劣直接关系到核电站能否安全、高效运行。目前田湾核电站采用高燃耗的tvs-2m组件，在燃料棒组装成燃料组件前，进行高温氦检漏检查，对燃料棒的棒内氦压值进行检测，以确定密封性是否满足要求。

高温氦检漏检查前，需根据燃料棒数量，将其分别装入预装盒中，而执行预装棒动作，采用的是氦检漏预装盒上料装置，该装置属于高温氦检漏设备重要的附属设备。

国外包括法国、美国、德国等在内的国家均采用常温检测燃料棒密封性，俄罗斯采用高温氦检漏进行检测，并有专门的氦检漏预装盒上料装置，我国只有为田湾生产的tvs-2m以及快堆燃料棒采用高温氦检漏进行检测，其余产品均采用常温检测技术和设备。

而最近几年，俄罗斯也有采用常温检漏的趋势。

原有氦检漏预装盒上料装置是相关技术人员参照俄罗斯设备自行研制，于2000年投入使用。

随着该装置的使用，其可靠性开始不断降低，时有损害产品质量的情况发生，虽然俄罗斯目前已经有一部分tvs-2m燃料棒采用常温检测，但采用高温氦种检测工艺是较为成熟的工艺路线。

原有装置的拨料机构存在以下问题：

拨料机构是将预装盒不锈钢片打开，保证燃料棒顺利装入预装盒的重要机构。原有拨料不到位，主要有以下两个原因，一是原有机构执行两个转动动作，即：拨片横向移动(水平面转动，z轴转动)——挑起预装盒预装盒不锈钢片(铅锤面转动，x轴转动)——燃料棒装入预装盒——放下预装盒预装盒不锈钢片——横向移动回原位。两个转动动作是造成拨动稳定性不够高的主要的原因。如下图1所示为原有拨料机构动作示意图。

另外一个重要原因是，为保证燃料棒顺利装入预装盒，原有预装盒与水平面倾斜3°放置在预装盒支撑架上，从第一层(最下面层)到第16层(最上面层)，预装盒不锈钢片距离拨片越来越远，最大间距相差10mm。越往上层装料，拨片因无法接触到预装盒不锈钢片，而越无法打开拨片，使得燃料棒被卡阻在拨片处，而拨片剐蹭或挤压燃料棒会增加其表面划伤或是弯曲报废的可能性，为避免上述情况的发生，需人工调节预装盒不锈钢片后，再进行装料。拨片长度加长，可以保证拨片能接触到上层预装盒不锈钢片，然而下层由于长度过长，无法伸进预装盒不锈钢片中(预装盒不锈钢片做成t型，其目的是通过自重，保证燃料棒不会反向滚出，长度过长，会与t型的ⅰ发生干涉)，因此，只要预装盒倾斜放置，就无法满足拨片将每层预装盒不锈钢片打开。改进前：依靠两个摆动，使得拨片打开预装盒不锈钢片。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种氦检漏预装盒上料装置的拨料机构，保证预装盒每层不锈钢片被抬起打开，保证燃料棒能自动顺畅滚入。

本实用新型的技术方案如下：

一种氦检漏预装盒上料装置的拨料机构，直线导轨和步进电机采用滚轴丝杠连接方式连接，其上通过螺纹方式与横梁连接，步进电机采用滚轴丝杠连接方式与直线导轨连接，顶升气缸通过螺纹方式与其上的直线导轨连接；

直线导轨为其上的横梁及拨片提供支撑和运动轨迹，可以控制横梁和拨片只能在其上往复运动的轨迹，运动位移精度高可控，安装在横梁下方，通过螺纹连接，直线导轨与步进电机选配使用，连接在一起。

步进电机提供横梁和拨片前进伸入/退出预装盒不锈钢片的动力，与直线导轨同时使用，采用步进电机可编辑程序，使得横梁带着拨片在预装盒不同层前进不同位移量，以消除因预装盒倾斜布置带来预装盒从最下面到最上面预装盒不锈钢片位置不同，而导致拨片无法打开每一层预装盒不锈钢片，加之步进电机输出精度高，也有利于控制横梁上的拨片伸入预装盒不锈钢片中距离。

直线导轨和步进电机共同搭配使用，只要选定直线导轨或步进电机，另一个就可以确定，二者连接方式都是固定的滚轴丝杠连接方式。

所述顶升气缸用于将直线导轨上的横梁和拨片同时顶起，以便将拨片打开，其气缸杆通过螺纹结构与上面的直线导轨连接。

步进电机输出动力，使得直线导轨前进，与步进电机驶离方向为前进方向，带动其上横梁和拨片朝着预装盒方向移动，移动至拨片位于预装盒不锈钢片两层中间位置。

拨片已经伸入到预装盒不锈钢片中时，顶升气缸向上运动，带动包括横梁和拨片一起向上运动，从而拨片将预装盒不锈钢片抬起，然后燃料棒自动滚入预装盒中。

装填燃料棒数量为0～21支。

本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型的装置可以使燃料棒自动顺畅滚入预装盒各层；

(2)本实用新型的装置可以使燃料棒滚入后无新增表面划伤、划痕等。

附图说明

图1为本实用新型的拨料机构主视图；

图2为本实用新型的拨料机构左视图。

图中：1—直线导轨；2—步进电机；3—顶升气缸。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如附图所示，一种氦检漏预装盒上料装置的拨料机构，直线导轨1和步进电机2采用滚轴丝杠连接方式连接，其上通过螺纹方式与横梁连接，步进电机2采用滚轴丝杠连接方式与直线导轨1连接，顶升气缸3通过螺纹方式与其上的直线导轨1连接。

直线导轨1为其上的横梁及拨片提供支撑和运动轨迹，可以控制横梁和拨片只能在其上往复运动的轨迹，运动位移精度高可控，安装在横梁下方，通过螺纹连接，直线导轨1与步进电机2选配使用，连接在一起。

步进电机2提供横梁和拨片前进伸入/退出预装盒不锈钢片的动力，与直线导轨1同时使用(在某些需要较高精度的场合，直线导轨1和步进电机2通常共同搭配使用，只要选定直线导轨或步进电机，另一个就可以确定，包括连接方式都是固定的滚轴丝杠连接方式)，采用步进电机2可编辑程序，使得横梁带着拨片在预装盒不同层前进不同位移量，以消除因预装盒倾斜布置带来预装盒从最下面(第一层)到最上面(第十六层)预装盒不锈钢片位置不同，而导致拨片无法打开每一层预装盒不锈钢片(总有几层因为距离打不开，影响燃料棒装填)，加之步进电机输出精度高，也有利于控制横梁上的拨片伸入预装盒不锈钢片中距离。顶升气缸3用于将直线导轨上的横梁和拨片同时顶起，以便将拨片打开，其气缸杆通过螺纹结构与上面的直线导轨1等连接。

将设备安装后，步进电机2输出动力，使得直线导轨1前进(与步进电机2驶离方向为前进方向)，带动其上横梁和拨片朝着预装盒方向移动，移动至拨片位于预装盒不锈钢片两层中间位置，且拨片已经伸入到预装盒不锈钢片中，此时顶升气缸3向上运动，带动包括横梁和拨片一起向上运动，从而拨片将预装盒不锈钢片抬起，然后燃料棒自动滚入预装盒中，装填0～21支，当装填后，逆过程，将预装盒不锈钢片放下，再装另外一层，直至将16层全部装满。

技术特征：

1.一种氦检漏预装盒上料装置的拨料机构，拨料机构包括直线导轨、进步电机和顶升气缸，直线导轨和步进电机采用滚轴丝杠连接方式连接，步进电机采用滚轴丝杠连接方式与直线导轨连接，顶升气缸通过螺纹方式与其上的直线导轨连接；

其特征在于：

直线导轨为其上的横梁及拨片提供支撑和运动轨迹，可以控制横梁和拨片只能在其上往复运动的轨迹，运动位移精度高可控，安装在横梁下方，通过螺纹连接，直线导轨与步进电机选配使用，连接在一起。

2.如权利要求1所述的一种氦检漏预装盒上料装置的拨料机构，其特征在于：步进电机提供横梁和拨片前进伸入/退出预装盒不锈钢片的动力，与直线导轨同时使用。

3.如权利要求2所述的一种氦检漏预装盒上料装置的拨料机构，其特征在于：直线导轨和步进电机共同搭配使用，只要选定直线导轨或步进电机，另一个就可以确定。

4.如权利要求1所述的一种氦检漏预装盒上料装置的拨料机构，其特征在于：所述顶升气缸用于将直线导轨上的横梁和拨片同时顶起，以便将拨片打开，其气缸杆通过螺纹结构与上面的直线导轨连接。

5.如权利要求1所述的一种氦检漏预装盒上料装置的拨料机构，其特征在于：步进电机输出动力，使得直线导轨前进，与步进电机驶离方向为前进方向，带动其上横梁和拨片朝着预装盒方向移动，移动至拨片位于预装盒不锈钢片两层中间位置。

6.如权利要求1所述的一种氦检漏预装盒上料装置的拨料机构，其特征在于：拨片已经伸入到预装盒不锈钢片中时，顶升气缸向上运动，带动包括横梁和拨片一起向上运动，从而拨片将预装盒不锈钢片抬起，然后燃料棒自动滚入预装盒中。

7.如权利要求6所述的一种氦检漏预装盒上料装置的拨料机构，其特征在于：装填燃料棒数量为0～21支。

技术总结
本实用新型属于机械及自动化技术领域，具体涉及一种氦检漏预装盒上料装置的拨料机构，直线导轨和步进电机采用滚轴丝杠连接方式连接，其上通过螺纹方式与横梁连接，步进电机采用滚轴丝杠连接方式与直线导轨连接，顶升气缸通过螺纹方式与其上的直线导轨连接；直线导轨为其上的横梁及拨片提供支撑和运动轨迹，可以控制横梁和拨片只能在其上往复运动的轨迹，运动位移精度高可控，安装在横梁下方，通过螺纹连接，直线导轨与步进电机选配使用，连接在一起。本装置可以保证预装盒每层不锈钢片被抬起打开，保证燃料棒能自动顺畅滚入。

技术研发人员：黄帆;叶畹义;齐世金;杨佳;余伟;曹晖;王敏;赵勇;唐小虎;皮翔天;毛增磊
受保护的技术使用者：中核建中核燃料元件有限公司
技术研发日：2019.12.27
技术公布日：2020.10.13