一种拉力测量机构及采用该机构的燃料棒牵拉装置的制作方法

本实用新型属于核燃料组件组装设备，具体涉及一种在核燃料组件组装过程中，既可以拉动燃料棒进入组件格架，又可以实时测量该过程中燃料棒受到的拉力的装置。

背景技术：

随着核电事业的迅速发展，我国对燃料组件的需求也在不断增加。在核燃料元件生产线中，除了胀管胀接装置、燃料棒传输线等大型设备外，生产线的燃料棒组件组装也对燃料组件的生产效率和质量等有着极为重要的影响；燃料棒组件是维持核电站运行的“血液”，其生产效率和产品质量直接影响着核电站的持续安全运营，并且制约着核电站的进一步建设发展和新能源建设的推广。

在燃料组件生产过程中，确保每一个生产环节都在可控状态下是十分重要的。燃料组件生产的主要过程是将燃料棒拉入组件骨架，组件骨架由多个格架、导向管等点焊而成，燃料棒在拉力作用下逐个穿过格架上对应的方形的燃料棒孔位，孔位由带弹簧的条带构成，条带上的弹簧能够将燃料棒紧紧卡住，在此过程中，燃料棒进入格架需要克服条带上的弹簧力。当燃料棒受到的拉力过大或者过小都表明格架尺寸或者燃料棒的外径存在问题，在此情况下生产出的燃料组件可能存在问题。

因此，为了更好的控制燃料组件的产品质量，研制一种既可以拉动燃料棒进入组件格架，又可以实时测量该过程中燃料棒受到的拉力的应用于核燃料组件组装设备的机构是十分必要的。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种核燃料组件组装过程中可以实时测量燃料棒所受拉力的拉力测量机构以及采用该机构的燃料棒牵拉装置。

本实用新型的技术方案如下：一种拉力测量机构，包括拉板以及设置在拉板上的传感器和输出端子，所述传感器安装在拉板承受拉力部位的侧边，传感器与输出端子相连接。

进一步，如上所述的拉力测量机构，其中，所述拉板安装传感器的部位呈悬臂梁结构，传感器设置在悬臂梁侧面，悬臂梁受力变形后，安装在悬臂梁侧面的传感器将所述变形转换为电信号输出；所述悬臂梁上设有用于增加受力变形量的孔结构。

进一步，如上所述的拉力测量机构，其中，所述的传感器为全桥应变片。

进一步，如上所述的拉力测量机构，其中，所述的输出端子采用插座式，作为所述传感器的出线端。

一种采用上述拉力测量机构的燃料棒牵拉装置，其中，所述拉板的安装传感器的一端可转动的设置在溜板上，另一端通过连接件与拉簧连接，拉簧通过连接杆与固定在溜板上的支撑板连接，所述拉板的安装传感器的一端与用于带动燃料棒的拉杆组件连接，所述溜板底部设有驱动溜板作直线运动的驱动机构。

进一步，如上所述的燃料棒牵拉装置，其中，与拉簧连接的所述连接杆上设有用于调节拉簧长度的螺母。

进一步，如上所述的燃料棒牵拉装置，其中，所述拉板的安装传感器的一端底部设有凸起，所述拉杆组件上设有与所述凸起相适配的凹槽，凸起与凹槽卡合实现所述拉板与拉杆组件的连接。

本实用新型的有益效果如下：本实用新型所提供的燃料棒牵拉装置在核燃料组件组装过程中，可以拉动燃料棒进入组件格架，同时，在整个组装过程中实时测量该过程中燃料棒受到的拉力；基于悬臂梁式传感器的测量机构工作稳定、可靠、重复性好、抗干扰能力强。

附图说明

图1为拉力测量机构的结构示意图；

图2为采用拉力测量机构的燃料棒牵拉装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

本实用新型所提供的拉力测量机构的结构如图1所示，该机构适用于核燃料组件组装工序中燃料棒进入组件格架时受到的拉力测量，该拉力测量机构包括拉板6、传感器13、输出端子14。本实施例中，拉板6采用不锈钢材质，其传感器13安装部位的结构经专门设计，呈悬臂梁结构，悬臂梁与拉板主体之间具有一个狭长的凹槽，该结构能够更好实现传感器的测量功能；传感器13采用全桥应变片，不锈钢材质，并安装固定在拉板6的悬臂梁侧面，悬臂梁受力变形后，安装在悬臂梁侧面的传感器将所述变形转换为电信号输出；输出端子14固定在拉板6上，与传感器13相连接，作为传感器13的出线端。

采用上述拉力测量机构的燃料棒牵拉装置的结构如图2所示，拉板6的安装传感器13的一端通过转轴9可转动的连接在溜板7上，转轴9外套有轴承10，拉板6通过轴承10绕转轴9旋转。拉板6的另一端通过连接件5与拉簧4连接，拉簧4通过连接杆3与固定在溜板7上的支撑板1连接，螺母2与连接杆3连接，调节螺母2的位置可以调节拉簧4的长度。拉板6底部设有凸起11(位于悬臂梁的底部)，凸起11与拉杆组件8的凹槽12卡合；溜板7底部设有驱动该溜板作直线运动的驱动机构。

溜板7带动拉板6，拉板6带动拉杆组件8，拉杆组件8带动燃料棒进入组件格架，拉杆组件8受拉力，进而拉板6的凸起11受力，凸起11所在部位设计成悬臂梁结构，悬臂梁会在受力的状态下产生变形，安装在悬臂梁上的传感器13就会将上述变形转换为可测量的电信号并通过输出端子输出，可测量信号经过数据处理从而得到拉力数值。

为了增加悬臂梁受力时产生的变形量，可以在悬臂梁上设计孔的结构，凸起11受力，带动传感器13安装部位的悬臂梁产生微小变形，通过悬臂梁上两个孔的结构设计，可以进一步增加悬臂梁受力时产生的变形量，从而可以更加准确的测量凸起11所受的力。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若对本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其同等技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。