一种包壳管螺旋肋导程的高精度测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及精密测试技术及仪器技术领域，提供了一种包壳管螺旋肋导程的高精度测量装置，包括角度测量机构、直线导轨机构、包壳管支撑机构和机架；角度测量机构包括孔型板和角度测量计，孔型板中部设置有与包壳管相对应的孔型，当孔型板沿包壳管轴向移动时，孔型板在包壳管螺旋肋的作用下，能在垂直于包壳管轴线的平面内绕包壳管做周向旋转运动；角度测量计用于测量所述孔型板的旋转角度；直线导轨机构用于驱动角度测量机构沿包壳管轴向做直线引动；包壳管支撑机构用于包壳管的支撑与固定；直线导轨机构、包壳管支撑机构均设置在所述机架上。本发明专利技术整体结构简单，测量方便，具有测量精度高、效率高等优点。效率高等优点。效率高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种包壳管螺旋肋导程的高精度测量装置


[0001]本专利技术涉及精密测试技术及仪器
，特别涉及一种包壳管螺旋肋导程的高精度测量装置。

技术介绍

[0002]燃料元件包壳管是堆芯的重要结构组成部分，其主要作用是保护燃料芯块不受冷却剂的腐蚀；避免包壳中裂变物质的外泄，使冷却剂免受污染；保持燃料元件的几何形状并使之有足够的强度和刚性。在服役过程中，一组燃料组件通常装有很多燃料棒，为了使其得到充分的冷却，将热量带走，需要将燃料棒之间相互隔开，维持燃料棒之间所规定的间隙。通常在压水堆中，保证燃料棒间的正常间距的任务由定位格架来承担，但当燃料棒的棒间距较小时，就很难使用定位格架对燃料棒进行径向定位。
[0003]授权公告号为CN 203055470 U的中国技术专利公开了一种燃料棒径向定位的带肋包壳管，包壳管本体整体呈圆筒状，其内部为空腔结构，在所述包壳管本体的外部侧壁上至少设置一条凸出于其外表面的肋条，所述肋条和包壳管本体为一体结构，通过包壳管本体上的肋条之间彼此接触的方式进行径向定位。上述技术专利指出的包壳管能够增强结构稳定性、节省结构材料、提高燃料体积所占份额、促进流体搅混、增强冷却剂的传热性能。
[0004]通过螺旋肋在包壳管轴向上按照特定长度的均匀分布，实现一定长度的包壳管之间始终稳定的径向定位，是包壳管的重要作用之一。因此，对包壳管的外表面螺旋肋导程具有一定要求，如何最大限度且均匀的降低冷却剂的流程阻力，是保证反应堆正常经济和高效运行的重要前提和主要限制因素。但目前在包壳管螺旋肋导程的测量过程中，一直没有较好的方法与装置实现对任意长度包壳管螺旋肋导程的高精度测量。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是至少克服现有技术的不足之一，提供了一种包壳管螺旋肋导程的高精度测量装置，可以实现任意长度的包壳管螺旋肋导程测量。该装置制造成本低，重量轻、结构简单，使用方便，测量精度高、效率高。
[0006]本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种包壳管螺旋肋导程的高精度测量装置，所述装置包括角度测量机构、直线导轨机构、包壳管支撑机构和机架；
[0008]所述角度测量机构，包括孔型板和角度测量计；所述孔型板中部设置有与包壳管相对应的孔型，当孔型板沿包壳管轴向移动时，孔型板在包壳管螺旋肋的作用下，能在垂直于包壳管轴线的平面内绕包壳管做周向旋转运动；所述角度测量计用于测量所述孔型板的旋转角度；所述角度测量机构设置在所述直线导轨机构上；
[0009]所述直线导轨机构，用于驱动所述角度测量机构沿包壳管轴向做直线引动；
[0010]所述包壳管支撑机构，用于包壳管的支撑与固定；
[0011]所述直线导轨机构、包壳管支撑机构均设置在所述机架上。
[0012]如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述直线导轨机构包括滚珠丝杠直线导轨滑台、驱动器、控制器、电机及电源；通过所述控制器输入位移数值，在所述电源、驱动器、电机和滚珠丝杠直线导轨滑台的共同作用下，驱动安装在所述滚珠丝杠直线导轨滑台上的所述角度测量机构沿包壳管轴向直线运行设定的位移值。
[0013]如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述角度测量计包括刻度盘、标尺端盖和转盘轴承，所述刻度盘设置在所述孔型板上，所述标尺端盖设置在连接板上，所述转盘轴承分为内圈和外圈，内外圈之间有钢珠，在钢珠的作用下，内外圈可以相对转动，转盘轴承的内圈上安装有刻度盘和孔型板，可以随内圈绕中心轴相对外圈转动；外圈安装有连接件和标尺端盖，不与连接件和标尺端盖产生相对位移，所述刻度盘能与所述孔型板同步旋转，所述刻度盘与标尺端盖配合用于读取刻度盘的旋转角度；所述孔型板和角度测量计均通过所述连接板固定在所述滚珠丝杠直线导轨滑台上。
[0014]如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述刻度盘上刻有0
‑
360
°
的刻度，均匀分成360格，每格为1
°
，用于读刻度时读数的整数部分的读取；所述标尺端盖上带有总行程为29
°
的刻度，均匀分为30格，每格读数准确度为2
′
，用于读刻度的标尺作用，即用于读刻度时读数的小数部分的读取。
[0015]如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述包壳管支撑机构为两个相对设置的十字连杆机构，所述十字连杆机构包括支撑座、立式支撑杆、十字连接件、横杆和夹头；所述夹头用于夹持包壳管；横杆的一端设置螺纹，与夹头之间通过螺纹连接；横杆的另一端通过十字连接件与立式支撑杆的一端连接；立式支撑杆的另一端与支撑座连接；支撑座与机架连接。
[0016]如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，，所述孔型板为薄片金属板或橡胶板，所述孔型板上加工有定位孔，通过螺钉螺母与刻度盘固定。
[0017]如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述滚珠丝杠直线导轨滑台位移距离L、刻度盘与标尺端盖的读数α和所测包壳管的实际导程S
实际
，满足以下关系式：
[0018][0019]式中，L为滚珠丝杠直线导轨滑台所走距离；α为刻度盘与标尺端盖的读数，即孔型板转过的角度，S
实际
为所测包壳管的实际导程，与包壳管给定的值S
给定
对比即可得出误差。
[0020]如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述孔型板的厚度为0.1
‑
0.5mm。
[0021]如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述连接板为L型板，L型板上设置有台阶孔，用于安装转盘轴承。
[0022]如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，被测量的包壳管为任意长度的具有导程的螺旋肋包壳管。
[0023]本专利技术的有益效果为：
[0024]1、测量精度高：采用角度和线性位移匹配关系的设计原理，角度测量精度可达到2
′
，线性位移精度可达到0.03mm，大幅度提高包壳管螺旋肋导程的测量精度。
[0025]2、调整快速方便：可以更换不同孔型的孔型板和行程不同的滚珠丝杠直线导轨滑台，通过与不同规格的横杆和立式支撑杆，在十字连接件和支撑座的共同作用下，对不同尺寸规格的包壳管螺旋肋导程进行测量。
[0026]3、测量效率高：在测量过程中，工件由电机驱动。角度随时可以读取，通过角度与线性位移之间的关系式快速换算，随时随地对包壳管螺旋肋导程进行测量。
[0027]4、装置结构简单，占地面积小，成本低。
附图说明
[0028]图1所示为本专利技术实施例一种包壳管螺旋肋导程的高精度测量装置的结构示意图。
[0029]图2所示为实施例中直线导轨机构安装在机架上的结构示意图。
[0030]图3所示为实施例中连接件的结构示意图。
[0031]图4所示为实施例中角度测量机构的结构示意图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种包壳管螺旋肋导程的高精度测量装置，其特征在于，所述装置包括角度测量机构、直线导轨机构、包壳管支撑机构和机架；所述角度测量机构，包括孔型板和角度测量计；所述孔型板中部设置有与包壳管相对应的孔型，当孔型板沿包壳管轴向移动时，孔型板在包壳管螺旋肋的作用下，能在垂直于包壳管轴线的平面内绕包壳管做周向旋转运动；所述角度测量计用于测量所述孔型板的旋转角度；所述角度测量机构设置在所述直线导轨机构上；所述直线导轨机构，用于驱动所述角度测量机构沿包壳管轴向做直线引动；所述包壳管支撑机构，用于包壳管的支撑与固定；所述直线导轨机构、包壳管支撑机构均设置在所述机架上。2.如权利要求1所述的包壳管螺旋肋导程的高精度测量装置，其特征在于，所述直线导轨机构包括滚珠丝杠直线导轨滑台、驱动器、控制器、电机及电源；通过所述控制器输入位移数值，在所述电源、驱动器、电机和滚珠丝杠直线导轨滑台的共同作用下，驱动安装在所述滚珠丝杠直线导轨滑台上的所述角度测量机构沿包壳管轴向直线运行设定的位移值。3.如权利要求2所述的包壳管螺旋肋导程的高精度测量装置，其特征在于，所述角度测量计包括刻度盘、标尺端盖和转盘轴承，所述刻度盘设置在所述孔型板上，所述标尺端盖设置在连接板上，所述转盘轴承分为内圈和外圈，内外圈之间有钢珠，在钢珠的作用下，内外圈能相对转动，转盘轴承的内圈上安装刻度盘和孔型板，外圈安装有连接件和标尺端盖；所述刻度盘能与所述孔型板同步旋转，所述刻度盘与标尺端盖配合用于读取刻度盘的旋转角度；所述孔型板和角度测量计均通过所述连接板固定在所述滚珠丝杠直线导轨滑台上。4.如权利要求3所述的包壳管螺旋肋导程的高精度测量装置，其特征在于，所述刻度盘上刻有0
‑
360
°
的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宝雨，李伟，刘胜强，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：