[实用新型]一种用于钠冷快堆燃料棒的绕丝装置

说明书

技术领域

本实用新型属于钠冷快堆燃料棒径向定位技术领域，具体涉及一种用于钠冷 快堆燃料棒的绕丝装置。

背景技术

为保证反应堆运行状态下燃料棒束结构完整和径向定位，需要对燃料棒表面 进行绕丝。燃料棒的绕丝工作为其生产过程中的重要工序，对绕丝的螺距、缠绕 方向、绕丝与燃料棒的贴合度及绕丝起点处与下端塞开槽的夹角都有着严格的要 求。传统燃料棒以往常用车床或人工方法进行绕制，造成螺距误差较大、夹角难 以保证且效率较低等缺陷。另外，工业上常用的绕丝机由于设备庞大、成本高、 螺距过小(一般是紧密缠绕)、缺少燃料棒所需支撑配套等原因，也不能用于燃 料棒的绕丝工作。

实用新型内容

(一)实用新型目的

根据现有技术所存在的问题，本实用新型提供了一种成本低、结构简单、操 作方便且绕丝质量高的用于钠冷快堆燃料棒的绕丝装置。

(二)技术方案

为了解决现有技术所存在的问题，本实用新型提供的技术方案如下：

一种用于钠冷快堆燃料棒的绕丝装置，该装置包括床身及位于床身上的主驱 动单元、直线运动单元及配重单元，其中直线运动单元和主驱动单元同时在各自 伺服电机的作用下实现水平移动和旋转；配重单元位于燃料棒绕丝的末端，对丝 进行拉紧；

所述主驱动单元主要由伺服电机、减速器及主驱动单元三爪卡盘组成，其中 主驱动单元三爪卡盘用于夹紧燃料棒的一端，三爪卡盘上还设置有限位挡板，三 爪卡盘及燃料棒在伺服电机的带动下旋转，旋转速度是0.5～2r/s；

所述直线运动单元主要由伺服电机、直线模组、导轨组成，其中直线模组在 伺服电机的带动下沿着导轨实现水平移动；直线模组的两端均安装有一组导向滚 轮，分别为前组导向滚轮和后组导向滚轮，该两组导向滚轮的安装位置分别与燃 料棒的绕丝始端和末端相对应；直线模组的移动速度是50～200mm/s；绕丝的始 端按照所需角度和位置固定于燃料棒上，绕丝的末端通过导向滚轮与配重单元连 接，以对绕丝进行拉紧。

优选地，所述配重单元包括气缸与配重块。

优选地，所述前组导向滚轮包括3个滚轮，其中2个滚轮上设置有用于固定 绕丝的凹槽，另一个滚轮用于将燃料棒定位；所述后组导向滚轮包括2个滚轮， 且该两个滚轮均设置有用于固定绕丝的凹槽。

优选地，床身上还设置有支撑管，燃料棒的另一端位于支撑管内，以对燃料 棒进行支撑。

优选地，所述直线运动单元上方还设置有防护板，防护板可通过下方的导向 单元在床身上前后移动，以屏蔽燃料棒活性区。

优选地，燃料棒在主驱动单元伺服电机的带动下，其旋转速度是0.6r/s。

优选地，直线模组的移动速度是60mm/s。

(三)有益效果

采用本申请提供的绕丝装置对快堆燃料棒进行绕丝，具有成本低、结构简单、 操作方便且绕丝质量高的有益效果，具体解释为：

1)该装置采用直线运动单元和主驱动单元同时在各自伺服电机的作用下实 现水平移动和旋转实现绕丝，即主驱动电机旋转一周，直线运动单元行走一个螺 距，能够满足快堆燃料棒对绕丝螺距的要求。

2)对燃料棒绕丝时，将燃料棒的两端分别设置于卡盘及支撑管内，保证了 床身不与燃料棒接触，避免了污染。

3)在主驱动单元的三爪卡盘上还设这有限位挡板，保证了装夹燃料棒轴向 一致性，从而保证绕丝起点处与下端塞开槽的夹角。

4)导向滚轮的设置便于对绕丝及燃料棒定位，避免了在绕丝过程中燃料棒 及绕丝的偏移。

5)直线运动单元上方设置有防护板，防护板可通过其下方的导向单元在床 身上前后移动，以屏蔽燃料棒活性区。

利用该绕丝装置对燃料棒进行绕丝时，先将燃料棒的一端装夹至三爪卡盘 内，另一端固定于支撑管内；然后将绕丝的一端按照所需角度和方向焊接在燃料 棒上，并将绕丝穿过前组导向滚轮与燃料棒后再穿过后组导向滚轮与配重单元相 连接。最后再开启主驱动单元和直线运动单元，开始绕丝，绕丝完成后，将绕丝 与燃料棒的另一端焊接，完成整个绕丝工作。

附图说明

图1是燃料棒绕丝示意图；

图2是绕丝机结构示意图；其中1是防护板；2-1是前组导向滚轮；2-2是后组 导向滚轮；3是直线模组；4是主驱动单元伺服电机；5是床身；6是配重单元； 7是导向单元；8是燃料棒；