[实用新型]振动方向角连续调节机构及芯块振动装管机

说明书

本实用新型公开了一种振动方向角连续调节机构及装有该调节机构的芯块振动装管机，包括带有偏心块的自振动电机，通轴、与通轴相连用以驱动通轴旋转的调节控制动力源以及套接在通轴外端头处的安装座，两个自振动电机对应安装在通轴两外端头处的安装座上；调节控制动力源设置在装管机机架内的尾部处，相对设置的两自振动电机通过通轴与安装座悬置在装管机机架的两侧面外。两个自振动电机通过通轴与调节控制动力源设置在装管机机架的底盘处，由调节控制动力源对通轴的驱动作用，实现对带偏心块的自振动电机振动方向角的同步调节与控制，从而使得同一台水平直线振动装管机在不同工况时都稳定运行。

技术领域

本实用新型属于专用于制造反应堆或其部件的设备或工序领域，具体涉及一种振动方向角连续调节机构及装有该调节机构的芯块振动装管机。

背景技术

在核燃料组件的生产中，燃料棒的生产是整个燃料组件组装生产工艺中及其重要的环节。燃料棒的生产工艺主要包括包壳管的检查与清洁、下端塞的压塞与焊接、芯块装管、弹簧装入、上端塞的压塞与焊接、充氦气、上端塞堵孔、配套的检查与检测。其中芯块装管的方式不同，装管过程中芯块之间的撞击及芯块与包壳管之间的相对运动所产生的摩擦力不同，装管过程中对芯块的损伤及产生的细小碎块颗粒和粉尘不同，使得芯块装管的质量不同，最终使得燃料棒在核反应堆中的使用寿命不同。因此良好的芯块装管质量对核反应堆安全长寿命运行的影响具有十分重要的意义。

芯块——三氧化二铀陶瓷块，是三氧化二铀粉末经压制成型、高温烧结、精密机械加工而成。芯块具有陶瓷的特点，本身硬度高，但易碎，芯块相互碰撞或与其相接触的其它物体摩擦碰撞时易产生细小的碎末或粉尘。这些细小碎末或粉尘存在于燃料棒中，会对核反应堆安全长寿命运行产生不良影响。因此，芯块装管需要根据芯块的特点选择适当的装管工艺来降低芯块在包壳管中的相互碰撞及与包壳管之间的摩擦及碰撞。水平直线振动输送物料的原理因输送的物料在输送过程中物料与工作面之间为纯滑行运动，物料之间不会碰撞且与工作面之间摩擦力稳定，这种振动输送原理十分适合芯块的振动水平装管输送。因此，在现代的核燃料组件生产，特别是压水堆核燃料组件的燃料棒生产中采用这种原理设计的直线振动芯块装管技术在行业中处于领先地位。当前国内外核燃料组件生产中都推崇开发和使用直线振动方式装置来实现芯块的自动连续装管。

芯块振动装管在不同的工艺阶段，对振动传输系统的性能要求不同，特别是对传输的两个重要指数(正向滑动指数D_k、反向滑动指数Dq)的要求不同。正常运行阶段，为了保证芯块正常装入包壳管，必须使水平直线振动输送机的正向滑动指数大于一(D_k>1)，反向滑动指数小于一(Dq＜1)，才能保证芯块连续均匀地装入到包壳管中。在等待更换料盘阶段，为了确保芯块不会滑动，芯块与包壳管之间相对静止，必须使水平直线振动输送机的正向滑动指数小于一(D_k＜1)，反向滑动指数也小于一(Dq＜1)，才能保证芯块在输送系统中相对静止。

在水平直线振动输送系统中，D_k、Dq这两个滑动指数与输送机的振动强度、振动频率、工作振幅、重力加速度、静摩擦角(物料与工作面之间的静摩擦系数)、振动方向角等有关。对于输送系统，振动强度、振动频率、工作振幅可以根据经验自行选定，重力加速度是一个恒值，对于特定的物料(芯块)和特定的工作面(包壳管)而言，静摩擦角虽然是一个定值，但是对于不同物料(芯块)和工作面(包壳管)此值就是一个变化值了。因此为了可以使振动输送系统满足上述不同阶段要求D_k、Dq的要求，就要通过调节控制振动方向角或同时调节振动频率和振动方向角来实现水平直线振动滑动运动输送易碎物料。

目前，已投入使用的振动装管机中激振源采用带偏心块的自振动电机和电磁力，激振源与振动输送机构的机架间采用固定连接，激振力的振动方向角是固定的。当产品的特性或工作面的特性与初期设计不同时，这种振动传输系统难以满足芯块振动装管对不同阶段对D_k、Dq的要求。

发明内容