一种用于燃料组件应变片粘贴划线的组合工装

摘要

本发明公开了一种用于燃料组件应变片粘贴划线的组合工装，用于在燃料组件的导向管上划线，包括导向杆、划线块、划线螺钉和定位板，划线块设有相互平行的导向杆通孔和导向管通孔，划线块还设有与导向管通孔相通的三个划线通孔，中间的划线通孔的中心线与导向管通孔的中心线相交，两侧的两个划线通孔的中心线之间的距离与应变片的宽度相同，划线螺钉置于划线通孔内，划线螺钉的尖部靠近导向管通孔，定位板安放于导向管上。本发明专门针对燃料组件设计，利用本组合工装可以方便、快捷、准确地在燃料组件的导向管需要划线的位置，划出应变片粘贴的基准线，为应变片的准确粘贴提供保证，为试验数据的准确性提供基础性保障。

权利要求

1.一种用于燃料组件应变片粘贴划线的组合工装，用于在所述燃料组件的导向管上划线，其特征在于：包括导向杆、划线块、划线螺钉和定位板，所述导向杆用于安装在所述燃料组件的格架中且其杆体的外径与所述燃料组件的燃料棒相同，所述划线块设有相互平行的用于所述导向杆穿过的导向杆通孔和用于所述导向管穿过的导向管通孔，所述划线块还设有与所述导向管通孔相通的三个划线通孔，中间的所述划线通孔的中心线与所述导向管通孔的中心线相交，两侧的两个所述划线通孔的中心线分别位于所述导向管通孔的中心线的两侧，两侧的两个所述划线通孔的中心线与所述导向管通孔的轴向方向交叉得到两个虚拟平面，该两个虚拟平面之间的距离与所述应变片的宽度相同，所述划线螺钉置于所述划线通孔内并通过螺纹与所述划线通孔的孔壁连接，所述划线螺钉的尖部靠近所述导向管通孔并用于在所述导向管的外壁上划线，所述定位板安放于所述导向管上并位于所述划线块与所述燃料组件的格架之间；所述导向杆包括圆柱形杆体和子弹头杆体，所述圆柱形杆体的后端设有螺纹孔，所述圆柱形杆体的前端设有外螺纹，所述子弹头杆体的后端为圆柱形且设有螺纹孔，所述子弹头杆体的前端为外径减小的子弹头形，所述圆柱形杆体的前端与所述子弹头杆体的后端通过螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的用于燃料组件应变片粘贴划线的组合工装，其特征在于：所述导向杆为两根，分别安装于所述导向管的两侧；对应地，所述划线块的导向杆通孔为两个且分别位于所述导向管通孔的两侧。

3.根据权利要求1所述的用于燃料组件应变片粘贴划线的组合工装，其特征在于：所述划线块的三个划线通孔均与所述导向管通孔相互垂直，中间的所述划线通孔的中心线与所述导向管通孔的中心线的交点位于所述划线块的几何中心，两侧的两个所述划线通孔的中心线与所述导向管通孔的中心线的距离相等。

4.根据权利要求1或3所述的用于燃料组件应变片粘贴划线的组合工装，其特征在于：

所述划线块包括上划线块、下划线块和安装螺钉，所述上划线块和所述下划线块通过所述安装螺钉固定安装在一起且相互对称。

5.根据权利要求4所述的用于燃料组件应变片粘贴划线的组合工装，其特征在于：两个所述安装螺钉分别位于所述划线块的两端。

6.根据权利要求1所述的用于燃料组件应变片粘贴划线的组合工装，其特征在于：所述定位板在所述导向管的轴向方向的两端的两个平面相互平行。

7.根据权利要求1所述的用于燃料组件应变片粘贴划线的组合工装，其特征在于：所述划线螺钉的尖端为圆锥形且其周向设有外螺纹。

8.根据权利要求1或7所述的用于燃料组件应变片粘贴划线的组合工装，其特征在于：

所述划线螺钉的尖端为经过淬火处理的尖端。

说明书

一种用于燃料组件应变片粘贴划线的组合工装

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于燃料组件应变试验的辅助装置，尤其涉及一种用于燃料组件应变片粘贴划线的组合工装。

背景技术

[0002] 燃料组件是核能发电的核心部件，由燃料棒、导向管、格架、上管座、下管座等组成，它的燃料棒中装有用于核反应的芯块，其性能的好坏将影响核电的运行效率和安全。特别是安全性，是核电运行最为关注的，如果在运行中发生事故，就有可能导致灾难性的后果。为了确保安全，新设计的燃料组件在正式入堆工作前都需要经过一系列的试验。

[0003] 应变测试是一种有效的试验测试手段，可以用于多项燃料组件力学试验中测试组件的受力状态。要完成应变测试首先需要在燃料组件上粘贴应变片，应变片粘贴前为了确保粘贴位置的准确性，一般都需要在粘贴位置划好“十”字基准线，粘贴时利用应变片上的“十”字线与贴片位置的“十”字基准线重合，确保贴片位置的准确性，因此基准线划得准确与否，对于应变片的准确粘贴和准确测试至关重要。传统划基准线的方式有两种：一是利用游标卡尺或高度尺划线；二是利用钢板尺和划针划线。由于燃料组件结构的特殊性，这两种传统划线方式中的划线工装要在燃料组件上准确划线均不可实施或不可准确实施，其具体问题如下：

[0004] 采用游标卡尺或高度尺划线：由于燃料组件的结构很特殊，总体为细长结构，在纵向截面上布置有24根导向管，应变片就粘贴在导向管上，导向管之间间距小，且呈多层分布状态；利用高度尺可以划出外层导向管的轴向基准线，无法划出导向管上周向基准线，也无法划出内层的基准线；利用高度尺划线需先在燃料组件上选择划线定位基准，再以此基准计算基准划线位置，实施难度大；利用游标卡尺可以划出外层导向管的轴向线和部分周向线，由于导向管尺寸小，直径只有12mm左右，精确划线很困难；利用游标卡尺也不能划出内部导向管上的基准线。

[0005] 采用钢板尺和划针划线：利用该种方式只能粗略的划出导向管外侧应变片粘贴位置基准线，划线不方便操作，且划线位置不准确，轴向基准线很难平行于轴向，周向基准线也很难与径向面重合。对于内侧及有特殊角度要求的应变片粘贴位置的基准线的确定，根本无能为力。

发明内容

[0006] 本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种可以方便、快捷、准确地在燃料组件上划线的用于燃料组件应变片粘贴划线的组合工装。

[0007] 本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

[0008] 一种用于燃料组件应变片粘贴划线的组合工装，用于在所述燃料组件的导向管上划线，包括导向杆、划线块、划线螺钉和定位板，所述导向杆用于安装在所述燃料组件的格架中且其杆体的外径与所述燃料组件的燃料棒相同，所述划线块设有相互平行的用于所述导向杆穿过的导向杆通孔和用于所述导向管穿过的导向管通孔，所述划线块还设有与所述导向管通孔相通的三个划线通孔，中间的所述划线通孔的中心线与所述导向管通孔的中心线相交，两侧的两个所述划线通孔的中心线分别位于所述导向管通孔的中心线的两侧，两侧的两个所述划线通孔的中心线与所述导向管通孔的轴向方向交叉得到两个虚拟平面，该两个虚拟平面之间的距离与所述应变片的宽度相同，所述划线螺钉置于所述划线通孔内并通过螺纹与所述划线通孔的孔壁连接，所述划线螺钉的尖部靠近所述导向管通孔并用于在所述导向管的外壁上划线，所述定位板安放于所述导向管上并位于所述划线块与所述燃料组件的格架之间。

[0009] 上述结构中，导向杆为划线块提供限位导向基础，使划线块能够平稳地在导向管上轴线移动；划线块为划线螺钉提供安装基础，使划线螺钉能够垂直于导向管并在导向管的外壁上划线，当划线块轴向移动时，划线螺钉划出直线，当划线块周向转动时，划线螺钉划出弧形；划线螺钉通过螺纹与划线块的划线通孔的孔壁连接，使其可以在手动旋拧的作用下实现划线螺钉的快速安装和拆卸；定位板用于根据需要划线的位置确定其在导向管的轴向方向的长度并对划线块提供限位基础，使划线块能够精确绕导向管周向转动以实现精确划线功能。

[0010] 为了更好地导向限位，所述导向杆为两根，分别安装于所述导向管的两侧；对应地，所述划线块的导向杆通孔为两个且分别位于所述导向管通孔的两侧。

[0011] 为了便于安装导向杆，所述导向杆包括圆柱形杆体和子弹头杆体，所述圆柱形杆体的后端设有螺纹孔，所述圆柱形杆体的前端设有外螺纹，所述子弹头杆体的后端为圆柱形且设有螺纹孔，所述子弹头杆体的前端为外径减小的子弹头形，所述圆柱形杆体的前端与所述子弹头杆体的后端通过螺纹连接。

[0012] 作为优选，所述划线块的三个划线通孔均与所述导向管通孔相互垂直，中间的所述划线通孔的中心线与所述导向管通孔的中心线的交点位于所述划线块的几何中心，两侧的两个所述划线通孔的中心线与所述导向管通孔的中心线的距离相等。

[0013] 为了便于加工和安装，所述划线块包括上划线块、下划线块和安装螺钉，所述上划线块和所述下划线块通过所述安装螺钉固定安装在一起且相互对称；进一步，两个所述安装螺钉分别位于所述划线块的两端。

[0014] 具体地，所述定位板安装于所述划线块与所述燃料组件的格架之间；所述定位板在所述导向管的轴向方向的两端的两个平面相互平行。

[0015] 为了便于应用，所述划线螺钉的尖端为圆锥形且其周向设有外螺纹；进一步，所述划线螺钉的尖端为经过淬火处理的尖端，以增加硬度。

[0016] 本发明的有益效果在于：

[0017] 本发明专门针对燃料组件设计，利用本组合工装可以方便、快捷、准确地在燃料组件的导向管需要划线的位置，划出应变片粘贴的基准线，为应变片的准确粘贴提供保证，为试验数据的准确性提供基础性保障；其具体优点体现为：

[0018] 1、以格架端面和燃料棒的安装孔为定位基准，可以使划线定位更方便；

[0019] 2、由两条平行直线和一条弧形形成的“П”型定位基准线，相比于以前的“十”字基准线，可以使实际操作中的应变片对位更方便；

[0020] 3、分体式结构的划线块可以方便地实现划线块在导向管上的安装；

[0021] 4、划线块上的三个划线孔，通过不同角度、间距的设计，还可以利用这些孔来划正交方向的轴向线、周向线以及沿周向不同角度轴向线；

[0022] 5、分体式结构的导向杆可以方便地实现导向杆在每层格架间的安装定位；

[0023] 6、双导向杆和划线块组合的结构可以实现导向管上轴向线的快速、准确划制；

[0024] 7、定位板和划线块组合的结构可以实现导向管上周向线的快速、准确划制。

附图说明

[0025] 图1是本发明所述用于燃料组件应变片粘贴划线的组合工装在划轴向线时的主视结构示意图；

[0026] 图2是本发明所述用于燃料组件应变片粘贴划线的组合工装在划轴向线时的俯视结构示意图；

[0027] 图3是图1中的A-A剖视放大图；

[0028] 图4是本发明所述用于燃料组件应变片粘贴划线的组合工装在划周向线时的主视结构示意图；

[0029] 图5是本发明所述用于燃料组件应变片粘贴划线的组合工装在划周向线时的俯视结构示意图；

[0030] 图6是图1中的B-B剖视放大图；

[0031] 图7是本发明所述导向杆的主视剖视结构示意图；

[0032] 图8是本发明所述划线块的主视结构示意图；

[0033] 图9是本发明所述划线块的俯视结构示意图；

[0034] 图10是图8中的C-C剖视图。

具体实施方式

[0035] 下面结合附图对本发明作进一步说明：

[0036] 如图1-图10所示，本发明所述用于燃料组件应变片粘贴划线的组合工装，用于在所述燃料组件的导向管2上划线，包括导向杆3、划线块4、划线螺钉5和定位板6，导向杆3为两根，分别安装于导向管2的两侧，导向杆3用于安装在所述燃料组件的格架1中且其杆体的外径与所述燃料组件的燃料棒(图中未示)相同；划线块4设有相互平行的用于导向杆3穿过的导向杆通孔46和用于导向管2穿过的导向管通孔45，划线块4的导向杆通孔46为两个且分别位于导向管通孔45的两侧，划线块4还设有与导向管通孔45相互垂直且与导向管通孔45相通的三个划线通孔44，中间的划线通孔44的中心线与导向管通孔45的中心线相交且其交点位于划线块4的几何中心，两侧的两个划线通孔44的中心线分别位于导向管通孔45的中心线的两侧，两侧的两个划线通孔44的中心线与导向管通孔45的中心线的距离相等，两侧的两个划线通孔44的中心线与导向管通孔45的轴向方向交叉得到两个虚拟平面，该两个虚拟平面之间的距离与应变片(图中未示)的宽度相同；划线螺钉5的尖端为圆锥形且其周向设有外螺纹，划线螺钉5的尖端为经过淬火处理的尖端，以增加硬度。划线螺钉5置于划线通孔44内并通过螺纹与划线通孔44的孔壁连接，划线螺钉5的尖部靠近导向管通孔45并用于在导向管2的外壁上划线；定位板6安放于导向管2上并位于划线块4与所述燃料组件的格架1之间，用于与划线块4面面接触限位以使划线块4能够绕导向管2作周向转动，定位板6在导向管2的轴向方向的两端的两个平面相互平行。

[0037] 如图7所示，导向杆3的杆体包括圆柱形杆体31和子弹头杆体32，圆柱形杆体31的后端设有螺纹孔(图中未标记)，圆柱形杆体31的前端设有外螺纹(图中未标记)，子弹头杆体32的后端为圆柱形且设有螺纹孔(图中未标记)，子弹头杆体32的前端为外径减小的子弹头形，圆柱形杆体31的前端与子弹头杆体32的后端通过螺纹连接。

[0038] 如图8、图9和图10所示，划线块4包括上划线块42、下划线块43和安装螺钉41，上划线块42和下划线块43通过安装螺钉41固定安装在一起且相互对称，两个安装螺钉41分别位于划线块4的两端。

[0039] 本组合工装的划线过程如下：

[0040] 如先划轴向线，如图1、图2和图3所示，先用记号笔标记出导向管2上粗略的划线位置；在需要划轴向线的导向管2的上下或前后格架框内安装两根导向杆3；在导向杆3上安装上划线块4，并将其移动到需要划线位置；选取一个非中心的划线通孔44，安装好划线螺钉5，用手拧到位即可，拧紧力矩的掌握以可以方便的推动划线块4并且可以划出清晰的定位线为宜；用手推动划线块4，在粘贴位置划出一条定位线a1；同理在另一个非中心的划线通孔44安装划线螺钉5，划出另一条定位线a2，注意两根定位线不能同时划，否则可能有一条划的效果不好。

[0041] 然后划周向定位线，如图4、图5和图6所示，取下两根导向杆3；选取合适的定位板6，定位板6的一端紧靠格架1的定位端面，将定位板6的另一端紧贴划线块4；在划线块4中心的划线通孔44内安装划线螺钉5；使划线块4紧贴定位板6，并转动划线块4，在导向管2上划出弧形的周向定位线a3；由此可在导向管2上划出一个沿轴向的大致“П”型的定位基准线，应变片粘贴时，只需将应变片放在“П”型框内即可，应变片的两条长边对齐“П”型框的两条竖边，非引线侧的窄边对齐“П”型框的横边。之所以采用“П”型框对位可以提高应变片的对位精度，是由于导向管2的尺寸小，其上粘贴的应变片普遍尺寸小，直接利用应变片上的十字对位线对位困难，而利用应变片的轮廓线对位则方便很多。

[0042] 图2和图5中的“b”表示两条定位线a1和a2之间的距离。

[0043] 以上介绍的为粘贴轴向应变片的定位线划法，当需要粘贴周向应变片时，与上一致，简述如下：首先也是用记号笔在导向管2上粗略标记出划线位置；在需要划轴向线的导向管2的上下或前后格架框内安装两根导向杆3；在导向杆3上安装上划线块4，并将其移动到需要划线位置；选取中心的划线通孔44，安装好划线螺钉5；用手推动划线块4，在粘贴位置划出一条定位线；选取合适的定位板6，定位板6的一端紧靠格架1的定位端面，将划线块4(此时需要划周向线的专用划线块)的另一端紧贴定位板6；在划线块4的一个非中心的划线通孔44内安装划线螺钉5，使划线块4紧贴定位板6，并转动划线块4，在导向管2上划出一条周向定位线；同理，在另一个非中心的划线通孔44内安装划线螺钉5，划出另一条周向定位线；由此可在导向管2上划出一个沿周向的“П”型定位基准线。

[0044] 当需要划一些与格架1的正交方向成一定角度的定位线时，采用特殊的角度划线块，划线方法与上一致，由于不是主要应用结构，所以在此不再赘述。

[0045] 上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。