一种真空电子束焊机焊接双层导向管下端塞用定位装置的制作方法

本发明涉及核燃料元件制造，特别是涉及一种真空电子束焊机焊接双层导向管下端塞用定位装置。

背景技术：

1、双层导向管是构成燃料组件骨架的核心部件，对燃料组件整体的组成起着连接纽带作用。因此，双层导向管下端塞环缝焊接质量的好坏对燃料组件有直接影响。双层导向管下端塞焊接采用tig焊机焊接时造成焊接环缝的熔深和焊接质量达不到燃料组件组装要求。双层导向管下端塞采用真空电子束焊焊接，利用电子束焊接的大深宽比特性，将端塞与两层管子焊接在一起，使双层导向管下端塞环缝的溶深和焊接质量满足燃料组件组装要求。但是目前缺乏真空电子束焊焊接双层导向管下端塞的定位装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种真空电子束焊机焊接双层导向管下端塞用定位装置，该装置能够实现真空电子束焊机焊接双层导向管下端塞的精准定位，安装方便、快捷，焊接过程中能够快速冷却焊缝，使双层导向管下端塞环缝的溶深和焊接质量满足燃料组件组装要求。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种真空电子束焊机焊接双层导向管下端塞用定位装置，包括焊接顶头、到位信号检测装置、芯轴和控制系统；所述焊接顶头与双层导向管下端塞定位连接；所述控制系统分别与芯轴和到位信号检测装置通讯连接；所述控制系统控制芯轴向前推进；当芯轴向前推进到位时，所述进料到位信号检测装置向控制系统发送到位信号；所述控制系统接收到位信号检测装置发送的到位信号，控制芯轴停止向前推进。

4、进一步地，所述焊接顶头包括顶头和芯轴套；所述芯轴套内部与顶头外部套有的推力轴承相匹配，所述顶头外部推力轴承套有芯轴套且顶头一端伸出芯轴套外；所述顶头伸出芯轴套外的一端设有与双层导向管下端塞外形相匹配的卡口，所述双层导向管下端塞通过卡口实现定位连接；所述顶头与芯轴套通过螺纹和第二螺母连接；所述芯轴与芯轴套通过螺纹连接。

5、进一步地，所述芯轴套一端为第二横置凹型结构，另一端为第三横置凹型结构，中间为中空结构；所述顶头包括一体成型连接的顶头头部和顶头尾部；所述第三横置凹型结构和中空结构连通形成供顶头尾部穿过的通道；所述顶头尾部设有螺纹，所述顶头尾部穿过芯轴套中间的中空结构并与中空结构通过螺纹和第二螺母连接，实现顶头的快速安装更换。

6、进一步地，所述到位信号检测装置包括绝缘套和过渡套；所述芯轴包括一体成型依次连接的芯轴头部、芯轴中部和芯轴尾部；所述绝缘套内部与芯轴中部外部相匹配；所述过渡套内部与绝缘套外部相匹配，所述绝缘套外部套有过渡套；所述芯轴头部与芯轴套通过螺纹连接；所述芯轴头部上设有到位信号检测装置；当芯轴向前推进至芯轴中部嵌套在绝缘套内，芯轴头部与过渡套接触连接时，芯轴头部上的到位信号检测装置向控制系统发送到位信号；所述控制系统接收到位信号检测装置发送的到位信号，控制芯轴停止向前推进。

7、进一步地，所述芯轴中部为一体成型的第一横置凸型结构，所述第一横置凸型结构包括一体成型连接的横杆结构和第一竖杆结构，所述横杆结构上套有弹簧；所述绝缘套内部与第一横置凸型结构外部相匹配。

8、进一步地，所述芯轴头部为一体成型连接的第二竖杆结构和第一横置凹型结构；所述第一竖杆结构与第二竖杆结构一体成型连接形成第二横置凸型结构，所述第一竖杆结构的高度小于第二竖杆结构的高度，所述第一竖杆结构上方的第二竖杆结构和第一竖杆结构下方的第二竖杆结构均为凸块，所述凸块远离芯轴头部一端设有到位信号检测装置；

9、所述绝缘套靠近芯轴头部的一端与过渡套靠近芯轴头部的一端接触连接，所述绝缘套靠近芯轴头部一端与过渡套靠近芯轴头部一端的高度之和与凸块远离芯轴头部一端的高度相等，所述绝缘套靠近芯轴头部一端与过渡套靠近芯轴头部一端的宽度均与凸块远离芯轴头部一端的宽度相等；

10、当芯轴向前推进至第一横置凸型结构嵌套在绝缘套内并与绝缘套通过销钉连接，凸块远离芯轴头部的一端部分与绝缘套靠近芯轴头部的一端接触连接，所述凸块远离芯轴头部的一端剩余部分与过渡套靠近芯轴头部的一端接触连接时，凸块上的到位信号检测装置向控制系统发送到位信号；控制系统接收到位信号检测装置发送的到位信号，控制芯轴停止向前推进。

11、进一步地，所述第一横置凹型结构包括第一凹槽，所述第二横置凹型结构包括第二凹槽，所述第三横置凹型结构包括第三凹槽；所述第一横置凹型结构嵌套在第二凹槽内并与芯轴套螺纹连接，所述第一横置凹型结构与第二凹槽间隙配合，所述第一横置凹型结构与第二凹槽之间设有垫圈；所述顶头头部通过推力轴承与与第三凹槽接触连接，另一端伸出第三凹槽外；所述顶头伸出第三凹槽外的一端设有与双层导向管下端塞外形相匹配的卡口，所述双层导向管下端塞通过卡口实现定位连接。

12、进一步地，所述芯轴尾部螺纹连接有第一螺母，所述第一螺母上设有导线，所述到位信号检测装置通过芯轴中部和芯轴尾部的第一螺母上的导线将到位信号传输至控制系统。

13、本发明的有益技术效果：

14、本发明的真空电子束焊机焊接双层导向管下端塞用定位装置，安装拆卸过程方便快捷，实现真空电子束焊机焊接双层导向管下端塞的精准定位，焊接过程中能够快速冷却焊缝，使双层导向管下端塞环缝的溶深和焊接质量满足燃料组件组装要求。

技术特征：

1.一种真空电子束焊机焊接双层导向管下端塞用定位装置，其特征在于，包括焊接顶头、到位信号检测装置(11)、芯轴(5)和控制系统；所述焊接顶头与双层导向管下端塞定位连接；所述控制系统分别与芯轴(5)和到位信号检测装置(11)通讯连接；所述控制系统控制芯轴(5)向前推进；当芯轴(5)向前推进到位时，所述进料到位信号检测装置(11)向控制系统发送到位信号；所述控制系统接收到位信号检测装置(11)发送的到位信号，控制芯轴(5)停止向前推进。

2.根据权利要求1所述的真空电子束焊机焊接双层导向管下端塞用定位装置，其特征在于，所述到位信号检测装置(11)包括绝缘套(2)和过渡套(4)，所述芯轴(5)包括一体成型依次连接的芯轴(5)头部、芯轴(5)中部和芯轴(5)尾部；

3.根据权利要求2所述的真空电子束焊机焊接双层导向管下端塞用定位装置，其特征在于，所述芯轴(5)头部与芯轴套(7)螺纹连接。

4.根据权利要求2所述的真空电子束焊机焊接双层导向管下端塞用定位装置，其特征在于，所述芯轴(5)中部为一体成型的第一横置凸型结构，所述第一横置凸型结构包括一体成型连接的横杆结构和第一竖杆结构，所述横杆结构上套有弹簧(3)；所述绝缘套(2)内部与第一横置凸型结构外部相匹配。

5.根据权利要求4所述的真空电子束焊机焊接双层导向管下端塞用定位装置，其特征在于，所述芯轴(5)头部为一体成型连接的第二竖杆结构和第一横置凹型结构；

6.根据权利要求5所述的真空电子束焊机焊接双层导向管下端塞用定位装置，其特征在于，所述芯轴(5)尾部螺纹连接有第一螺母(1)，所述第一螺母(1)上设有导线，所述到位信号检测装置(11)通过芯轴(5)中部和芯轴(5)尾部的第一螺母(1)上的导线将到位信号传输至控制系统。

7.根据权利要求5所述的真空电子束焊机焊接双层导向管下端塞用定位装置，其特征在于，所述焊接顶头包括顶头(8)和芯轴套(7)；所述芯轴套(7)内部与顶头(8)外部套有的推力轴承相匹配，所述顶头(8)外部推力轴承套有芯轴套(7)且顶头(8)一端伸出芯轴套(7)外；所述顶头(8)伸出芯轴套(7)外的一端设有与双层导向管下端塞外形相匹配的卡口，所述双层导向管下端塞通过卡口实现定位连接；所述顶头(8)与芯轴套(7)通过螺纹和第二螺母(9)连接；所述芯轴(5)与芯轴套(7)连接。

8.根据权利要求7所述的真空电子束焊机焊接双层导向管下端塞用定位装置，其特征在于，所述芯轴套(7)一端设有第二凹槽，另一端设有第三凹槽，中间为中空结构；所述顶头(8)包括一体成型连接的顶头(8)头部和顶头(8)尾部；所述第三凹槽和中空结构连通形成供顶头(8)尾部穿过的通道；所述顶头(8)尾部设有螺纹，所述顶头(8)尾部穿过芯轴套(7)中间的中空结构并与中空结构通过螺纹和第二螺母(9)连接。

9.根据权利要求8所述的真空电子束焊机焊接双层导向管下端塞用定位装置，其特征在于，所述第一横置凹型结构包括第一凹槽；所述第一横置凹型结构嵌套在第二凹槽内并与芯轴套(7)连接，所述第一横置凹型结构与第二凹槽间隙配合，所述第一横置凹型结构与第二凹槽之间设有垫圈(6)；所述顶头(8)头部通过推力轴承与第三凹槽接触连接，另一端伸出第三凹槽外；所述顶头(8)伸出第三凹槽外的一端设有与双层导向管下端塞外形相匹配的卡口，所述双层导向管下端塞通过卡口实现定位连接。

10.根据权利要求7-9任意一项所述的真空电子束焊机焊接双层导向管下端塞用定位装置，其特征在于，所述芯轴(5)与芯轴套(7)螺纹连接。

技术总结本发明具体涉及一种真空电子束焊机焊接双层导向管下端塞用定位装置，其特征在于，包括焊接顶头、到位信号检测装置(11)、芯轴(5)和控制系统；所述焊接顶头与双层导向管下端塞定位连接；所述控制系统控制芯轴(5)向前推进；当芯轴(5)向前推进到位时，所述进料到位信号检测装置(11)向控制系统发送到位信号；所述控制系统根据到位信号，控制芯轴(5)停止向前推进。本发明的真空电子束焊机焊接双层导向管下端塞用定位装置，能够实现真空电子束焊机焊接双层导向管下端塞的精准定位，安装方便、快捷，焊接过程中能够快速冷却焊缝，使双层导向管下端塞环缝的溶深和焊接质量满足燃料组件组装要求。技术研发人员：骆宾,易小波,汪建红,王苹,钟毅受保护的技术使用者：中核建中核燃料元件有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11