本發(fā)明屬核燃料元件制備技術(shù)及相關(guān)裝置，具體涉及用于燃料元件燃料棒包殼管的繞絲裝置及繞絲方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)快堆燃料元件中，燃料棒包殼管外表使用了繞絲結(jié)構(gòu)，將燃料棒包殼管進(jìn)行隔離和定位，以便冷卻劑Na能夠從燃料棒包殼管間繞絲形成的螺旋形空腔中流過，形成冷卻液循環(huán)回路帶走反應(yīng)堆釋放的熱量。在燃料棒包殼管設(shè)計(jì)中燃料棒包殼管多采用繞絲結(jié)構(gòu)，即按固定螺距將金屬絲材繞于燃料棒包殼管外圓，燃料棒包殼管結(jié)構(gòu)如圖1所示，繞絲繞于燃料棒包殼管外圓。

為實(shí)現(xiàn)該繞絲工藝，需要設(shè)計(jì)制作專用繞絲工裝或設(shè)備，通過繞絲工裝來保證在繞絲過程中的絲的張緊力保持一致，并達(dá)到張緊力要求，繞絲后能夠?qū)崿F(xiàn)繞絲螺距要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種燃料元件的繞絲裝置及繞絲方法，其可以完成燃料棒包殼管繞絲工藝，同時(shí)工裝結(jié)構(gòu)簡單，制作成本低，使用方便快捷。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案：

一種燃料元件的繞絲裝置，該裝置包括固定燃料棒包殼管的固定裝置、固定套、連接桿螺母、連接桿、張緊力裝置、圓盤；所述的固定裝置包括連接套，以及夾緊連接套的固定夾具；其中，連接套套入燃料棒包殼管一端，固定夾具夾住連接套；所述的連接桿螺母一端為U型結(jié)構(gòu)與燃料棒包殼管另一端的U型結(jié)構(gòu)連接，連接桿螺母另一端為螺紋結(jié)構(gòu)與連接桿連接；所述的連接桿與圓盤為軸孔連接結(jié)構(gòu)，圓盤能夠以連接桿為圓心進(jìn)行轉(zhuǎn)動；圓盤上帶有旋轉(zhuǎn)圓盤的圓盤把手；所述的張緊力裝置包括拉緊盤和頂絲，拉緊盤固定在圓盤上，頂絲與拉緊盤連接；拉緊盤內(nèi)部帶有放置繞絲的內(nèi)槽；所述的固定套為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，固定套套在燃料棒包殼管外，固定套內(nèi)壁有槽，繞絲可卡在該槽內(nèi)。

如上所述的一種燃料元件的繞絲裝置，其所述的固定夾具為三爪卡盤。

如上所述的一種燃料元件的繞絲裝置，其所述的繞絲為鋼絲。

如上所述的一種燃料元件的繞絲裝置，其所述的圓盤上帶有穿過繞絲的孔。

一種燃料元件的繞絲方法，該方法包括如下步驟：

(a)燃料棒包殼管固定：

將繞絲與燃料棒包殼管一端點(diǎn)焊固定；然后在燃料棒包殼管這一端插入連接套，固定夾具夾住連接套，使燃料棒包殼管在繞絲過程中固定不能旋轉(zhuǎn)；

燃料棒包殼管另一端的U型結(jié)構(gòu)與連接桿螺母一端為U型結(jié)構(gòu)連接，連接桿螺母另一端為螺紋結(jié)構(gòu)與連接桿連接；連接桿另一端與圓盤軸孔連接；圓盤能夠以連接桿為圓心進(jìn)行轉(zhuǎn)動；在圓盤上固定有拉緊盤和頂絲；

(b)繞絲固定

繞絲另一端穿過套在燃料棒包殼管外的固定套內(nèi)壁帶有的槽，然后繞絲穿過圓盤上帶有的孔后連接在拉緊盤內(nèi)槽上，然后通過頂絲固定；

(c)繞絲

繞絲過程中，燃料棒包殼管與連接套固定且不發(fā)生相對轉(zhuǎn)動；轉(zhuǎn)動圓盤上帶有的圓盤把手，通過圓盤轉(zhuǎn)動帶動繞絲旋轉(zhuǎn)纏繞于燃料棒包殼管外；

繞絲結(jié)束后，將燃料棒包殼管從連接套中取出，將固定套移至燃料棒包殼管另一端點(diǎn)焊部位，使用螺絲將繞絲壓緊，取下圓盤，進(jìn)行點(diǎn)焊，完成燃料棒包殼管繞絲。

如上所述的一種燃料元件的繞絲方法，其在繞絲過程中，通過調(diào)整頂絲與拉緊盤，使繞絲拉力滿足燃料棒包殼管繞絲拉緊力要求。

如上所述的一種燃料元件的繞絲方法，其在繞絲結(jié)束后，由固定套對繞絲進(jìn)行鎖緊，保持繞絲在預(yù)緊的狀態(tài)下進(jìn)行焊接。

如上所述的一種燃料元件的繞絲法，其在繞絲前調(diào)整頂絲與拉緊盤的出口位置，然后進(jìn)行繞絲，在繞絲過程中使繞絲始終保持預(yù)定的張緊力。

本發(fā)明的效果在于：本發(fā)明所述的一種燃料元件的繞絲裝置及繞絲方法，可以快速完成燃料棒包殼管繞絲，實(shí)現(xiàn)燃料棒包殼管繞絲工藝要求，同時(shí)裝置結(jié)構(gòu)簡單，制作成本低，使用方便快捷。

附圖說明

圖1為燃料棒包殼管及繞絲結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所述的一種燃料元件的繞絲裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-固定夾具；2-繞絲；3-連接桿螺母；4-頂絲；5-拉緊盤；6-連接套；7-燃料棒包殼管；8-固定套；9-連接桿；10-圓盤；11-圓盤把手。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明所述的一種燃料元件的繞絲裝置及繞絲方法作進(jìn)一步描述。

實(shí)施例1

如圖2所示，本發(fā)明所述的一種燃料元件的繞絲裝置，其包括固定燃料棒包殼管的固定裝置、固定套8、連接桿螺母3、連接桿9、張緊力裝置、圓盤10；

所述的固定裝置包括連接套6，以及夾緊連接套6的固定夾具1(例如：三爪卡盤)；其中，連接套6套入燃料棒包殼管7一端，固定夾具1夾住連接套6；

所述的連接桿螺母3一端為U型結(jié)構(gòu)與燃料棒包殼管7另一端的U型結(jié)構(gòu)連接，連接桿螺母3另一端為螺紋結(jié)構(gòu)與連接桿9連接；

所述的連接桿9與圓盤10為軸孔連接結(jié)構(gòu)，圓盤10能夠以連接桿9為圓心進(jìn)行轉(zhuǎn)動；圓盤10上帶有旋轉(zhuǎn)圓盤10的圓盤把手11；圓盤10上帶有穿過繞絲2(例如:鋼絲)的孔。

所述的張緊力裝置包括拉緊盤5和頂絲4，拉緊盤5固定在圓盤10上，頂絲4與拉緊盤5連接；拉緊盤5內(nèi)部帶有放置繞絲2的內(nèi)槽；

所述的固定套8為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，固定套8套在燃料棒包殼管7外，固定套8內(nèi)壁有槽，繞絲2可卡在該槽內(nèi)。

實(shí)施例2

如圖1所示，在燃料棒包殼管外進(jìn)行繞絲，繞絲兩端分別與上下端塞進(jìn)行點(diǎn)焊。包殼管壁厚0.5mm，外徑11.2mm，燃料棒包殼管總長1675mm。繞絲采用Φ1.5mm不銹鋼絲，繞絲螺距375mm。

繞絲采用本發(fā)明所述的一種燃料元件的繞絲方法，其包括如下步驟，如圖2所示：

(a)燃料棒包殼管固定：

將繞絲2與燃料棒包殼管7一端點(diǎn)焊固定；然后在燃料棒包殼管7這一端插入連接套6，固定夾具1夾住連接套6，使燃料棒包殼管7在繞絲過程中固定不能旋轉(zhuǎn)；

燃料棒包殼管7另一端的U型結(jié)構(gòu)與連接桿螺母3一端為U型結(jié)構(gòu)連接，連接桿螺母3另一端為螺紋結(jié)構(gòu)與連接桿9連接；連接桿9另一端與圓盤10軸孔連接；圓盤10能夠以連接桿9為圓心進(jìn)行轉(zhuǎn)動；在圓盤10上固定有拉緊盤5和頂絲4；

(b)繞絲固定

繞絲2另一端穿過套在燃料棒包殼管7外的固定套8內(nèi)壁帶有的槽，然后繞絲2穿過圓盤10上帶有的孔后連接在拉緊盤5內(nèi)槽上，然后通過頂絲4固定；

(c)繞絲

繞絲過程中，燃料棒包殼管7與連接套6固定且不發(fā)生相對轉(zhuǎn)動；轉(zhuǎn)動圓盤10上帶有的圓盤把手11，通過圓盤10轉(zhuǎn)動帶動繞絲2旋轉(zhuǎn)纏繞于燃料棒包殼管7外；通過調(diào)整頂絲4與拉緊盤5，使繞絲2拉力滿足燃料棒包殼管繞絲拉緊力要求；

繞絲結(jié)束后，將燃料棒包殼管7從連接套6中取出，將固定套8移至燃料棒包殼管7另一端點(diǎn)焊部位，使用螺絲將繞絲2壓緊，由固定套8對繞絲2進(jìn)行鎖緊，保持繞絲2在預(yù)緊的狀態(tài)下進(jìn)行焊接。

取下圓盤10，進(jìn)行點(diǎn)焊，完成燃料棒包殼管繞絲。