AFA3G装管机导向模板

摘要

本发明属于机械技术领域，具体涉及AFA3G装管机导向模板，形状为一个长方体，宽度方向上一侧分开设25个槽，另一侧开设25个阶梯通孔，另有长度方向两端每端开设2个定位孔。消除装管过程中对芯块或包壳管伤害(包括划伤、划痕等)的风险；能兼容国内外通用型装管机；提高工装使用寿命；提升芯块装管清洁度；快速筛选出合格芯块；掌握国产自造导向模板的能力。

说明书

技术领域

本发明属于机械技术领域，具体涉及AFA3G装管机导向模板。

背景技术

AFA3G燃料棒用装管机核心工装导向模板进行设计，导向模板仅适用于核燃料棒装管制造，属于核用非标类工装。在核燃料棒制造过程中，通过装管机将核燃料芯块装入包壳管，一支燃料棒通常会装入约280块芯块，一次性同时装填25支棒(根据生产效率)，且要将芯块装入间隙仅有10-2mm级的包壳管中，还要保证连续装填，就需要有一个能将芯块准确导入包壳管的工装，即导向模板。

当前采用的AFA3G燃料棒生产技术源于法国，且法国代表了欧洲较为先进的核燃料制造水平，原有使用的导向模板是法国人提供，无技术图纸，原有导向模板存在一定设计缺陷，包括：(1)材质。导向模板使用一段时间，会长出锈斑，与燃料棒包壳管或芯块接触都会造成产品的报废，特别是夏天更容易出现，主要是因为原有采用材料为碳钢，通过热处理制得，虽然耐磨性比较好，但本地由于气候潮湿，通常湿度在80％左右，采用碳钢材料没有进行防锈处理，使用一段时间后会产生锈斑，影响芯块及包壳管表面质量，而一旦将锈斑去除后，原有尺寸发生变化，无法继续使用，为此导向模板使用寿命较短。(2)兼容性。原有导向模板仅能用于某一种特定产品的装管机(有的是6个定位孔，有的是4个定位孔)，而如果要用在其它类似装管机，由于安装孔、间距排布等不同，造成了无法兼容安装。(3)清洁度。芯块在装管过程中，由于受到振动，会有极其细微的碎渣掉落在导向模板的槽中，经过长时间累积，碎渣不断累积变大，粘附在导向模板中，除了给使后续使用的芯块有被污染的风险(芯块渣可能还会粘附空气中的灰尘、粉尘等，共同被装入包壳管中，需要操作人员及时清洁，人员劳动强度大)，被装入包壳管中的芯块碎渣还会在相邻芯块间产生间隙，间隙值过大就会导致燃料棒报废，此外粘附的碎渣凸起还会划伤芯块表面。(4)结构。原有导向模板采用分体构造，由上、下两块板共同构成，加工与安装精度要求非常高，一旦有任何偏差就会导致导向模板无法使用，而两块板由于有缝隙，使用久了就容易对芯块或包壳管造成伤害，为此使用一段时间后就又需要重新调试或修磨，费时费力。(5)筛选。芯块装入包壳管有一定间隙，如果芯块尺寸偏大会影响装管效率，同时也会将芯块碎渣粘附在包壳管口，影响焊接质量。(6)高精度。在无技术图纸的前提下，要保证芯块和包壳管同轴度，芯块和包壳管分别与导向模板同轴度难度较大，需要进行大量实验，才能设计出满足高精度要求的导向模板(精度低除了会导致芯块和包壳管表面划伤外，还会影响芯块正常装填入包壳管中)，综上设计了AFA3G装管机导向模板。

发明内容

针对以上不足，本发明的主要目的是克服现有技术的缺点，提供一种AFA3G装管机导向模板，消除装管过程中对芯块或包壳管伤害(包括划伤、划痕等)的风险；能兼容国内外通用型装管机；提高工装使用寿命；提升芯块装管清洁度；快速筛选出合格芯块；掌握国产自造导向模板的能力。

本发明的技术方案如下：

AFA3G装管机导向模板，形状为一个长方体，宽度方向上一侧分开设25个槽，另一侧开设25个阶梯通孔，另有长度方向两端每端开设2个定位孔。

所述AFA3G装管机导向模板的长宽高尺寸为342mm×80mm×25mm。

所述AFA3G装管机导向模板材料选用优质不锈钢。

所述槽的下端面与阶梯通孔的圆外径下部位置平行。

所述每端的定位阶梯孔中都分为一个阶梯通孔和通孔，所述阶梯通孔设置在开设槽的一侧，在槽一侧开设有通孔凹槽，凹槽内部向高度方向开设通孔。

槽和阶梯通孔尺寸公差都控制在±0.05mm以内，可以精确把包壳管或芯块控制在指定位置；将槽的角度和通孔的角度配合装管机连接处的斜度，且角度配有公差。

所述AFA3G装管机导向模板采用4个阶梯定位孔的方式，分别均布在导向模板前部、中部；左、右两侧，左右两侧均布是为了实现对称分布以及不与长槽及长孔发生机械干涉，而将定位孔设计在前部和中部目的是保证导向模板固定后，前后部重量均衡，避免受力不均。

在25个长槽底部均设计了一个宽度为4mm的槽口，长槽和通孔采用机械加工后，研磨的方式，研磨后的粗糙度均优于Ra0.8。

AFA3G装管机导向模板为一个整体，采用机械加工一次成型，最小尺寸通孔直径比标准芯块直径大。

本发明的有益效果在于：

(1)装管后的芯块或包壳管表面无划伤或划痕；

(2)可快速装拆在国内外进口通用装管机上；

(3)使用寿命延长了3倍；

(4)清洁度得到较大提升；

(5)清洁更加便捷；

(6)快速筛选出合格芯块；

(7)使用方便，更换简单。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的俯视图；

图3是导向模板A-A剖视图；

图4是导向模板B-B剖视图；

图5是本发明的装管过程示意图。

图中：1、芯块；3、包壳管。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明所述的AFA3G装管机导向模板材料选用优质不锈钢，形状为一个长方体，其长宽高尺寸为342mm×80mm×25mm，并在其80mm的宽度方向上一侧分开设25个槽，另一侧开设25个阶梯通孔，为便于安装，另有长度方向两端每端开设2个定位孔。

所述槽的下端面与阶梯通孔的圆外径下部位置平行。

所述每端的定位阶梯孔中都分为一个阶梯通孔和通孔，所述阶梯通孔设置在开设槽的一侧，在槽一侧开设有通孔凹槽，凹槽内部向高度方向开设通孔。

该导向模板用于AFA 3G燃料棒装管，使用时，利用导向模板上的4个定位孔固定在装管机上。将25支包壳管上端同时插入导向模板通孔中，至包壳管不能再进入，完成包壳管端面定位，再将芯块排成25列，每列总共约280块芯块，利用推料杆，将将放置在导向模板另一侧的长槽上的芯块，通过装管机振动，将芯块匀速振动到包壳管中，实现燃料棒芯块自动装入包壳管中。

槽和通孔尺寸公差都控制在±0.05mm以内，可以精确把包壳管或芯块控制在指定位置；将槽的角度和通孔的角度配合装管机连接处的斜度，且角度配有公差，进行了优化，主要目的是为了保证加工精度，以便控制安装后的角度精度)，既能实现包壳管和芯块精确定位，又不会对其表面造成伤害，包括划痕和划伤等。

为实现兼容国内外通用装管机，定位孔设计方案尤为重要。原有装管机上的导向模板，有的采用6个定位孔，有的是4个，为兼容不同装管机，考虑采用4个阶梯定位孔的方式，分别均布在导向模板前部、中部；左、右两侧，左右两侧均布是为了实现对称分布以及不与长槽及长孔发生机械干涉，而将定位孔设计在前部和中部目的是保证导向模板固定后，前后部重量均衡，避免受力不均。

在导向模板25个长槽底部均设计了一个宽度为4mm的槽口，目的是使得装管过程中，芯块碎渣能及时掉落到槽口中，不会停留或粘附在后续产品中，此外槽口可积累一定量芯块碎渣，每天工作结束前，用吸尘器将槽口中碎渣吸走，实现了不要拆卸便可以完成清洁，此外，长槽和通孔采用机械加工后，研磨的方式，研磨后的粗糙度均优于Ra0.8，保证表面光滑，减少芯块碎渣粘附在导向模板上，伤害包壳管、芯块或被带入包壳管中，影响燃料棒质量等。

将导向模板设计为一个整体，原有是长槽和通孔分别加工后，再拼接在一起，安装后有缝隙，一半为长槽，另一半为通孔，采用机械加工一次成型。采用通止规设计的原理，通孔处设计为三个不同尺寸孔径，其中带锥度最大孔直径尺寸用于包壳管装入，适度的锥度能调节包壳管进入角度，增加包壳管装入导向。中间孔尺寸比包壳管外径略大，而最小尺寸的通孔与长槽相连，用于包壳管管口端面定位，保证芯块能顺利被装入。

最小尺寸通孔直径比标准芯块直径略大，当装入比标准芯块直径大的芯块，由于尺寸限制，使得无法装入，此时非标准芯块会被及时挑出，避免装管过程被卡阻等。

芯块1先依次排列在AFA3G装管机导向模板左侧，包壳管3也依次排列在AFA 3G装管机导向模板右侧，当装管机振动时，芯块1依次从左向右装入右侧包壳管3中。

(1)使用寿命长

根据当地湿度情况，导向模板选用优质不锈钢材料，从而避免了因为生锈而缩减导向模板使用寿命，使得使用寿命延长了3倍，而不锈钢也进行了与原有碳钢材料相同的热处理方式，保证了导向模板的耐磨性。

(2)清洁便捷

未在长槽底部开槽口时，除了有将芯块划伤风险外，由于长槽直径较小，且安装位置受阻，都需要将导向模板拆卸后，才能将其清洁干净；而开了槽口后，芯块碎渣可掉落在槽口中，使得碎渣不会粘附在导向模板上，由于可以装填一定的碎渣，不用频繁清洁导向模板表面，可等到每班工作结束，再通过吸尘器吸出。

(3)装拆便捷

导向模板通过4个阶梯定位孔固定在装管机上，要实现更换，只需将4个螺栓取出即可，而阶梯孔孔径设计为兼顾国内外通用装管机上固定导向模板尺寸。