一种用于燃料组件尺寸测量及外观检查的装置的制作方法

本发明涉及核工程设备领域，具体涉及一种用于燃料组件尺寸测量及外观检查的装置。

背景技术：

1、当新材料或新结构用于燃料组件设计时，需要将该燃料组件进行辐照考验以及辐照后的池边检查，以确定满足设计要求。现有的池边检查方式主要为通过水下摄像装置的外观检查以及通过lvdt测头、涡流测头等接触式尺寸测量方式。接触式测量存在将燃料组件表面氧化膜划伤的风险，因此需要一种能够快速实现燃料组件外观检查、尺寸测量的装置。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是现阶段的外观检查可能划伤燃料组件表面且需要多次往复进行外观检测，目的在于提供一种用于燃料组件尺寸测量及外观检查的装置，实现了在不更换设备的情况下，完成对燃料组件的尺寸测量以及多个面的外观检查。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、一种用于燃料组件尺寸测量及外观检查的装置，包括：主体框架、传动系统、二维坐标测量单元、高度测量单元、夹持单元和控制箱，所述主体框架竖直设置，所述夹持单元与所述主体框架的下端固定连接，且所述夹持单元用于夹持待测量的燃料组件，所述传动系统、所述二维坐标测量单元、所述高度测量单元和所述夹持单元的控制端均与所述控制箱电连接；

4、所述传动系统包括驱动组件和搭载平台，所述搭载平台位于所述夹持单元的上方，且与所述主体框架滑动连接，所述驱动组件驱动所述搭载平台沿所述主体框架上下移动，所述二维坐标测量单元与所述搭载平台固定连接，所述高度测量单元与所述搭载平台固定连接。

5、可选地，所述主体框架包括：呈长方体箱体结构的顶板、两个侧板、背板、前板和底板，所述驱动组件和所述控制箱均固定设置在所述顶板的上方；

6、所述顶板上方还连接有用于吊装的吊架。

7、具体地，所述驱动组件包括：

8、直线导轨，其竖直设置在所述前板上，且所述搭载平台与所述直线导轨滑动连接；

9、第一驱动电机，其通过第一密封箱体固定设置在所述顶板上，所述第一密封箱体上连接有驱动链轮、导向链轮和被动链轮，所述第一驱动电机的转矩输出轴与所述驱动链轮动力连接；

10、配重块，其设置在所述主体框架内，且沿所述主体框架上下滑动；

11、链条，其一端与所述搭载平台固定连接，所述链条的另一端与所述配重块固定连接，且所述链条与所述驱动链轮、所述导向链轮和所述被动链轮啮合。

12、具体地，所述搭载平台包括：

13、导轨滑块，其与所述直线导轨滑动连接，且可沿所述直线导轨上下滑动；

14、平台导向板，其竖直设置，所述平台导向板与所述导轨滑块固定连接；

15、平台板，其水平设置，且通过平台支撑板与所述平台导向板固定连接，所述二维坐标测量单元固定设置在所述平台板上。

16、可选地，所述二维坐标测量单元的数量为多个，且所述搭载平台上设置有用于供待测量的燃料组件穿过是通孔，多个所述二维坐标测量单元绕所述通孔呈环形分布，所述二维坐标测量单元包括：

17、第二密封箱体，其上设置有用于与内部元器件连通的第一水密性插头，设置有用于进行照明的照明灯；

18、光学玻璃，所述第二密封箱体的侧面设置有测量孔，所述光学玻璃通过玻璃压板连接在所述第二密封箱体上且密封所述测量孔；

19、所述第二密封箱体内设置有用于观察的摄像头、用于进行激光检测的激光发射器和激光接收器，所述激光发射器通过所述光学玻璃发射激光，激光经燃料组件反射波由所述激光接收器接收。

20、具体地，所述高度测量单元包括：

21、第三密封箱体，其通过角度调整螺栓与安装基座连接，所述安装基座与所述搭载平台固定连接，且所述第三密封箱体上设置有用于充入密封气体的充气阀，用于与内部元器件连通的第二水密性插头；

22、摩擦轮，其通过转轴与所述第三密封箱体转动连接，所述摩擦轮的圆周面连接有摩擦橡胶圈，所述摩擦轮的圆周面沿所述侧板上下滚动；

23、角度编码器，其设置在所述第三密封箱体内，且所述角度编码器的转矩输入端与所述转轴固定连接。

24、可选地，所述第三密封箱体内设置有用于保护所述角度编码器的铅屏蔽板，所述第三密封箱体外侧连接有用于保护摩擦轮的保护板。

25、可选地，所述夹持单元包括：

26、支撑架，其与所述主体框架的下端固定连接；

27、固定v型块，其通过传感器固定块固定设置在所述支撑架上端面，所述传感器固定块与所述固定v型块之间设置有力传感器；

28、活动v型块，其与所述固定v型块相对设置，所述活动v型块通过滑块基座与所述支撑架滑动连接，且所述活动v型块和所述固定v型块的相对面设置有用于夹持燃料组件的v型凹槽；

29、驱动组件，其与所述支撑架固定连接，且用于驱动所述活动v型块向所述固定v型块移动。

30、可选地，所述驱动组件包括：

31、丝杠轴，其中轴线与所述活动v型块和所述固定v型块之间的连线平行，所述活动v型块上设置有与所述丝杠轴适配的螺纹孔，所述丝杠轴的第一端通过所述螺纹孔与所述活动v型块连接；

32、被动锥齿轮，其中轴线与所述丝杠轴重合，且所述被动锥齿轮与所述丝杠轴的第二端固定连接；

33、第二驱动电机，其设置在第四密封箱体内，且所述第二驱动电机的转矩输出轴通过主动锥齿轮与所述被动锥齿轮啮合。

34、进一步，所述驱动组件还包括：

35、手动锥齿轮，其水平设置且与所述被动锥齿轮啮合，所述手动锥齿轮与所述支撑架连接且所述手动锥齿轮的转轴上设置有手动转动卡口；

36、导向喇叭口，其设置在所述手动锥齿轮的上方，且所述导向喇叭口的小径端与所述手动转动卡口对应设置。

37、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

38、本发明通过夹持单元将燃料组件固定，并通过传动系统带动二维坐标测量单元和高度测量单元上下移动，实现对燃料组件的外观检查和尺寸测量；

39、本发明还通过绕燃料组件设置多个二维坐标测量单元，实现了在不更换设备、不二次转移燃料组件的前提下，对燃料组件多个面的外观检查。

技术特征：

1.一种用于燃料组件(6)尺寸测量及外观检查的装置，其特征在于，包括：主体框架、传动系统(2)、二维坐标测量单元(3)、高度测量单元(4)、夹持单元(5)和控制箱(1)，所述主体框架竖直设置，所述夹持单元(5)与所述主体框架的下端固定连接，且所述夹持单元(5)用于夹持待测量的燃料组件(6)，所述传动系统(2)、所述二维坐标测量单元(3)、所述高度测量单元(4)和所述夹持单元(5)的控制端均与所述控制箱(1)电连接；

2.根据权利要求1所述的一种用于燃料组件(6)尺寸测量及外观检查的装置，其特征在于，所述主体框架包括：呈长方体箱体结构的顶板(205)、两个侧板(207)、背板、前板(208)和底板(212)，所述驱动组件和所述控制箱(1)均固定设置在所述顶板(205)的上方；

3.根据权利要求2所述的一种用于燃料组件(6)尺寸测量及外观检查的装置，其特征在于，所述驱动组件包括：

4.根据权利要求3所述的一种用于燃料组件(6)尺寸测量及外观检查的装置，其特征在于，所述搭载平台包括：

5.根据权利要求1所述的一种用于燃料组件(6)尺寸测量及外观检查的装置，其特征在于，所述二维坐标测量单元(3)的数量为多个，且所述搭载平台上设置有用于供待测量的燃料组件(6)穿过是通孔，多个所述二维坐标测量单元(3)绕所述通孔呈环形分布，所述二维坐标测量单元(3)包括：

6.根据权利要求2所述的一种用于燃料组件(6)尺寸测量及外观检查的装置，其特征在于，所述高度测量单元(4)包括：

7.根据权利要求6所述的一种用于燃料组件(6)尺寸测量及外观检查的装置，其特征在于，所述第三密封箱体(409)内设置有用于保护所述角度编码器(405)的铅屏蔽板(406)，所述第三密封箱体(409)外侧连接有用于保护摩擦轮(403)的保护板(407)。

8.根据权利要求1所述的一种用于燃料组件(6)尺寸测量及外观检查的装置，其特征在于，所述夹持单元(5)包括：

9.根据权利要求8所述的一种用于燃料组件(6)尺寸测量及外观检查的装置，其特征在于，所述驱动组件包括：

10.根据权利要求9所述的一种用于燃料组件(6)尺寸测量及外观检查的装置，其特征在于，所述驱动组件还包括：

技术总结
本发明公开了一种用于燃料组件尺寸测量及外观检查的装置，包括：主体框架、传动系统、二维坐标测量单元、高度测量单元、夹持单元和控制箱，所述主体框架竖直设置，所述夹持单元与所述主体框架的下端固定连接，且所述夹持单元用于夹持待测量的燃料组件，所述传动系统、所述二维坐标测量单元、所述高度测量单元和所述夹持单元的控制端均与所述控制箱电连接；本发明通过夹持单元将燃料组件固定，并通过传动系统带动二维坐标测量单元和高度测量单元上下移动，实现对燃料组件的外观检查和尺寸测量。

技术研发人员：刘豪,吴瑞,王亚军,王万金,罗文广,李成业,郑海川,冯浩志,余洁,何潘庆,王晔晗,沈雁青,钟伟,陈广平,季晓林
受保护的技术使用者：中国核动力研究设计院
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19