一种环形燃料组件三圆拼接焊接夹具的制作方法

1.本实用新型属于焊接技术领域，具体涉及一种环形燃料组件三圆拼接焊接夹具。


背景技术：

2.核电站反应堆运行过程中，核燃料的性能是影响反应堆安全性和经济性的重要因素。在现有压水堆燃料组件设计中，燃料棒一般采用定位格架夹持悬空的方式。定位格架对燃料元件起着支撑夹持的作用，格架是由多个小型的栅元焊接形成的，设计院创新性的把国际上已有的端部交叉点焊接改为在格架删元内部焊接，这大大增加了焊接难度，对焊接夹具的设计和制造提出了很高的要求，要求的焊接后对于各个栅元的位置以及相邻栅元之间的间距有很高的精度要求，同时，由于不同位置的栅元（如内部与边缘位置的栅元）的规格的差异，难以采用普通的夹具对栅元进行夹持。因此，有必要采用一种新的焊接夹具对栅元进行夹持。


技术实现要素：

3.为克服上述存在之不足，本实用新型的发明人通过长期的探索尝试以及多次的实验和努力，不断改革与创新，提出了一种环形燃料组件三圆拼接焊接夹具，其采用不同规格的定位块进行组合，可以灵活设置不同大小的定位块阵列，实现不同大小的定位格架的需求，不同规格的定位块在组合之后相邻定位块之间的间隙不同，实现紧密的夹紧，定位精度高，在定位块的接触面设置内向的凹陷，使得定位块与栅元之间的接触为线接触，定位准确的同时，整体结构与完成焊接的定位格架之间接触面积很小，便于抽出，拆卸方便。
4.为实现上述目的本实用新型所采用的技术方案是：提供一种环形燃料组件三圆拼接焊接夹具。其包括垫板、定位板、外推板、定位块，所述定位板安装在垫板中心位置，外推板在定位板上围成方形区域，在方形区域内部由定位块构成方阵，方阵的四角位置采用角定位块，方阵的边上采用边定位块，方阵的内部采用中间定位块。
5.根据本实用新型所述的一种环形燃料组件三圆拼接焊接夹具，其进一步的优选技术方案是：所述垫板、定位板均为正方形板，垫板的边长大于定位板的边长，垫板与定位板之间采用螺栓安装、采用圆销定位，垫板在定位板安装定位块的位置对应镂空。
6.根据本实用新型所述的一种环形燃料组件三圆拼接焊接夹具，其进一步的优选技术方案是：所述外推板外侧与定位板平行进行布置。
7.根据本实用新型所述的一种环形燃料组件三圆拼接焊接夹具，其进一步的优选技术方案是：外推板与定位板之间采用安装螺钉定位，并将安装孔设置为葫芦孔，葫芦孔较大孔位于外推板内侧。
8.根据本实用新型所述的一种环形燃料组件三圆拼接焊接夹具，其进一步的优选技术方案是：所述安装孔位于外推板上的左右边缘位置，垂直于定位板外侧边缘设置定位环形槽，在定位环形槽中设置销钉，销钉连接在定位板上。
9.根据本实用新型所述的一种环形燃料组件三圆拼接焊接夹具，其进一步的优选技
术方案是：所述定位块设置为上大下小的凸台结构，上端的横截面形状为：以方形为基础，四角设置为内凹的第一圆弧，直边设置为内凹的第二圆弧，第一圆弧的弧度与栅元的形状对应，第二圆弧使定位块与栅元之间接触面减小。
10.根据本实用新型所述的一种环形燃料组件三圆拼接焊接夹具，其进一步的优选技术方案是：定位块下部为方形柱，棱角设置为圆角，在定位板上设置有与方形柱形状对应的定位孔，方形柱安装在定位孔中，定位块内部设置安装孔，定位块通过螺钉穿过安装孔安装在定位板上。
11.根据本实用新型所述的一种环形燃料组件三圆拼接焊接夹具，其进一步的优选技术方案是：定位块包括角定位块、边定位块、中间定位块，定位块上表面四条边的中间对应设置四个凹陷，角定位块在上表面四个凹陷中设置四个凹槽，边定位块在与边平行的两个凹陷中设置凹槽、中间定位块不设置凹槽以作区分和定位。
12.根据本实用新型所述的一种环形燃料组件三圆拼接焊接夹具，其进一步的优选技术方案是：栅元套装在每个定位块上，相邻定位块之间的间距依据不同位置的栅元的型号决定。
13.根据本实用新型所述的一种环形燃料组件三圆拼接焊接夹具，其进一步的优选技术方案是：所述定位板底面上设置有安装螺纹孔，在垫板对应位置设置通孔，安装螺纹孔用于将定位板安装在设备上。
14.相比现有技术，本实用新型的技术方案具有如下优点/有益效果：
15.1、采用不同规格的定位块进行组合，可以灵活设置不同大小的定位块阵列，实现不同大小的定位格架的需求，不同规格的定位块在组合之后相邻定位块之间的间隙不同，实现紧密的夹紧，定位精度高。
16.2、在定位块的接触面设置内向的凹陷，使得定位块与栅元之间的接触为线接触，定位准确的同时，整体结构与完成焊接的定位格架之间接触面积很小，便于抽出，拆卸方便。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
18.图1是本实用新型一种环形燃料组件三圆拼接焊接夹具的结构示意图。
19.图2是图1中a处的局部放大图。
20.图3是图1的俯视图。
21.图4是本实用新型一种环形燃料组件三圆拼接焊接夹具安装定位格架后的结构示意图。
22.图5是本实用新型一种环形燃料组件三圆拼接焊接夹具的底部的结构示意图。
23.图6是本实用新型一种环形燃料组件三圆拼接焊接夹具的仰视图。
24.图7是本实用新型一种环形燃料组件三圆拼接焊接夹具的定位板正面的结构示意图。
25.图8是图7的仰视图。
26.图中标记分别为：1.垫板101.螺栓102.圆销2.定位板201.安装螺纹孔202.定位孔3.外推板301.定位环形槽302.销钉303.葫芦孔4.定位块401.角定位块402.边定位块403.中间定位块404.凹陷405.凹槽5.定位格架。
具体实施方式
27.为使本实用新型目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。
28.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可以不对其进行进一步定义和解释。
29.实施例1：
30.如图1-图8所示，一种环形燃料组件三圆拼接焊接夹具。其包括垫板1、定位板2、外推板3、定位块4，所述定位板2安装在垫板1中心位置，外推板3在定位板2上围成方形区域，在方形区域内部由定位块4构成方阵，方阵的四角位置采用角定位块401，方阵的边上采用边定位块402，方阵的边上采用边定位块402是指在方阵边缘除四角位置外其他位置使用边定位块402，方阵的内部采用中间定位块403，方阵的内部是在除了边和角位置采用中间定位块403。
31.所述垫板1、定位板2均为正方形板，垫板1的边长大于定位板2的边长，垫板1与定位板2之间采用螺栓101安装、采用圆销102定位，垫板1在定位板2安装定位块4的位置对应镂空，镂空是为了便于底部的散热以及焊渣的掉落等。
32.所述外推板3外侧与定位板2平行进行布置，平行布置可以保证便于定位和操作。
33.外推板3与定位板2之间采用安装螺钉定位，并将安装孔设置为葫芦孔303，葫芦孔303较大孔位于外推板3内侧，葫芦孔303与定位环形槽301的长度基本一致，使得外推板3可以在垂直于定位板2的边的方向平移，在必要时可以通过葫芦孔303较大孔直接取出外推板3，便于更换外推板3。
34.所述安装孔位于外推板3上的左右边缘位置，垂直于定位板2外侧边缘设置定位环形槽301，在定位环形槽301中设置销钉302，销钉302连接在定位板2上，销钉302主要用于定位和导向。
35.所述定位块4设置为上大下小的凸台结构，上端的横截面形状为：以方形为基础，四角设置为内凹的第一圆弧，直边设置为内凹的第二圆弧，第一圆弧的弧度与栅元的形状对应，第二圆弧使定位块4与栅元之间接触面减小，实际上就是一个花瓣的形状，上部的横截面的形状与栅元的形状对应，并且使得与栅元接触位置为线接触。
36.定位块4下部为方形柱，棱角设置为圆角，在定位板2上设置有与方形柱形状对应的定位孔202，方形柱安装在定位孔202中，定位块4内部设置安装孔，定位块4通过螺钉穿过安装孔安装在定位板2上，定位块4通过定位孔202确定位置，安装简便快捷，可更换性强，将
棱角设置为圆角，安装配合方便。
37.定位块4包括角定位块401、边定位块402、中间定位块403，定位块4上表面四条边的中间对应设置四个凹陷404，角定位块401在上表面四个凹陷404中设置四个凹槽405，边定位块402在与边平行的两个凹陷404中设置凹槽405、中间定位块403不设置凹槽405以作区分和定位。
38.以定位块4上表面为xy平面，定位块4上表面的形状为以方形为基础，在xy平面将四角设置为内凹的圆弧，将剩余直边设置内凹的弧形，形成大致的花瓣形状，并且，在原直边对应的内凹弧形处设置z轴方向的凹陷404，凹陷404内设置凹槽405。
39.栅元套装在每个定位块4上，相邻定位块4之间的间距依据不同位置的栅元的型号决定，定位块4与外推板3之间由外推板3压紧,焊接完成后的定位格架5就整体套装在定位块4上，松开外推板即可直接向上拔出定位格架5。
40.所述定位板2底面上设置有安装螺纹孔201，在垫板1对应位置设置通孔，安装螺纹孔201用于将定位板2安装在设备上，安装螺纹孔201的位置和数量根据实际情况实际即可。
41.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
42.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
43.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
44.以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。