本發(fā)明涉及核動(dòng)力發(fā)電器件測(cè)試，具體而言，涉及一種二次中子源組件壓緊彈簧剛度測(cè)量裝置及測(cè)量方法。

背景技術(shù)：

1、二次中子源組件配插于燃料組件，其作用是反應(yīng)堆再次啟動(dòng)時(shí)提高堆芯中子通量至一定水平之上，使核測(cè)儀器得以測(cè)出啟動(dòng)時(shí)中子通量的迅速變化，從而保證反應(yīng)堆的迅速啟動(dòng)。壓緊彈簧是二次中子源組件的重要組成部分，其位于組件最上方，能使中子源組件壓緊在燃料組件上格板上，以克服反應(yīng)堆運(yùn)行時(shí)的水力沖擊，補(bǔ)償燃料組件和壓緊部件的熱膨脹差，使中子源組件始終保持和燃料組件的可靠接觸。堆內(nèi)輻照條件下，壓緊彈簧的剛度必然會(huì)發(fā)生變化。在某壓緊彈簧材料研制過(guò)程中，需對(duì)若干個(gè)輻照考驗(yàn)循環(huán)后的壓緊彈簧剛度進(jìn)行測(cè)量，以檢驗(yàn)材料的輻照性能。

2、中國(guó)專(zhuān)利(公開(kāi)號(hào)：cn108871959a)公開(kāi)了一種乏燃料組件壓緊板彈簧非線性剛度測(cè)量裝置及方法。該裝置實(shí)現(xiàn)了在乏燃料格架內(nèi)同時(shí)測(cè)量上管座四組壓緊板彈簧綜合剛度，但該裝置的測(cè)量對(duì)象為乏燃料組件格架四周的板型彈簧，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)二次中子源組件位于組件頂部的螺旋彈簧的剛度測(cè)量；同時(shí)，該專(zhuān)利采用四爪內(nèi)扣格架內(nèi)側(cè)的方法抵消測(cè)量時(shí)彈簧的反作用力，而二次中子源組件彈簧與格架的相對(duì)位置決定其無(wú)法以類(lèi)似方式防止組件起跳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法對(duì)次中子源組件彈簧進(jìn)行剛度測(cè)試的問(wèn)題，提供一種二次中子源組件壓緊彈簧剛度測(cè)量裝置及測(cè)量方法，能夠?qū)椪蘸蟮亩沃凶釉唇M件壓緊彈簧剛度進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)能夠有效避免二次中子源組件發(fā)生起跳的現(xiàn)象。

2、本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種二次中子源組件壓緊彈簧剛度測(cè)量裝置，包括測(cè)量單元和固定單元；

4、所述測(cè)量單元包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)板、壓緊板和定位座，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)板沿直線方向移動(dòng)，所述壓緊板能夠通過(guò)驅(qū)動(dòng)板驅(qū)動(dòng)以擠壓壓緊彈簧，所述驅(qū)動(dòng)板和壓緊板之間還設(shè)置有壓力傳感器以及位移傳感器；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述定位座上；

5、所述固定單元包括底座和凸輪機(jī)構(gòu)，所述壓緊彈簧固定于所述底座內(nèi)，所述測(cè)量單元的定位座配置在所述底座上，所述定位座上設(shè)置有斜面部，所述凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)置有能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的凸輪部件，所述凸輪部件能夠沿斜面部的低位端至高位端轉(zhuǎn)動(dòng)，以將定位座壓緊于所述底座上。

6、可選地，二次中子源組件包括圓柱部件、彈簧座以及所述壓緊彈簧，所述壓緊彈簧套設(shè)于所述圓柱部件上，所述壓緊彈簧底部與彈簧座固定，所述圓柱部件上還套設(shè)有環(huán)狀部件，所述壓緊板的底部固定有圓筒部件，所述壓緊板能夠通過(guò)圓筒部件擠壓套設(shè)于圓柱部件上的環(huán)狀部件，從而擠壓壓緊彈簧，所述彈簧座通過(guò)定位銷(xiāo)定位在所述底座內(nèi)。

7、可選地，所述定位座采用方形結(jié)構(gòu)，所述斜面部設(shè)置在定位座相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面上部邊緣，且斜面部的低位端布置在側(cè)面上部邊緣靠近端部的位置，所述高位端布置在側(cè)面上部邊緣靠近中部的位置，且距離中心位置具有3-5cm的距離。

8、可選地，所述凸輪機(jī)構(gòu)包括凸輪軸，所述凸輪軸的端部設(shè)置有吊耳螺栓，凸輪軸通過(guò)軸承安裝在一臺(tái)架上，所述凸輪部件固定于所述凸輪軸上。

9、可選地，所述凸輪機(jī)構(gòu)包括凸輪軸和軸套，所述軸套套設(shè)于所述凸輪軸上，所述凸輪部件固定于所述軸套上，所述軸套上設(shè)置有第一錐齒輪，所述凸輪軸的軸端設(shè)置有吊耳螺栓，所述吊耳螺栓的一側(cè)設(shè)置有第一磁性部件，所述第一磁性部件沿周向布置；

10、二次中子源組件壓緊彈簧剛度測(cè)量裝置還包括轉(zhuǎn)動(dòng)治具，所述轉(zhuǎn)動(dòng)治具包括l型桿件，所述l型桿件的短臂部設(shè)置有導(dǎo)向套筒，導(dǎo)向套筒上套設(shè)有能夠沿導(dǎo)向套筒移動(dòng)的第二磁性部件，所述導(dǎo)向套筒上還設(shè)置有沿徑向布置的容納腔，容納腔中設(shè)置有限位部件，所述l型桿件中間設(shè)置有通氣通道，所述通氣通道的一端與容納腔導(dǎo)通，通氣通道的另外一端延伸至l型桿件的長(zhǎng)臂部的端部，且在長(zhǎng)臂部的端部設(shè)置有可移動(dòng)的活塞部件，能夠通過(guò)在通氣通道內(nèi)移動(dòng)時(shí)，能夠帶動(dòng)所述限位部件在容納腔中移動(dòng)，所述限位部件伸出容納腔，能夠限制所述l型桿件退出所述吊耳螺栓；所述l型桿件的短臂部還套設(shè)有第二錐齒輪，所述第二錐齒輪能夠在l性桿件的短臂部伸入所述吊耳螺栓時(shí)，與所述第一錐齒輪嚙合，所述第二錐齒輪與l型桿件之間還設(shè)置有棘輪棘爪組件。

11、可選地，第一磁性部件和第二磁性部件均采用若干個(gè)沿所述吊耳螺栓軸線的周向方向布置的永磁體。

12、可選地，所述定位座與所述底座之間還設(shè)置有橡膠墊。

13、可選地，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、齒輪傳動(dòng)組件和絲桿螺母組件，所述電機(jī)通過(guò)齒輪傳動(dòng)組件帶動(dòng)絲桿螺母組件的絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，所述絲桿螺母組件的螺母與所述驅(qū)動(dòng)板固定用于帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)板移動(dòng)。

14、可選地，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括手動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸，所述手動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸上套設(shè)有手動(dòng)齒輪，所述手動(dòng)齒輪與所述絲桿螺母組件嚙合。

15、一種基于所述的二次中子源組件壓緊彈簧剛度測(cè)量裝置的測(cè)量方法，包括以下步驟：

16、s1、將二次中子源組件安裝于固定單元的底座中；

17、s2、將測(cè)量單元吊裝至固定單元上，利用定位座的定位長(zhǎng)銷(xiāo)定位安裝至固定單元的底座上；

18、s3、將固定單元的底座兩側(cè)凸輪部件沿定位座上面的斜面部旋轉(zhuǎn)至底座內(nèi)側(cè)，將底座與定位座鎖定，實(shí)現(xiàn)測(cè)量單元與固定單元的固定；

19、s4、啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)板移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)板則通過(guò)壓力傳感器和位移傳感器的動(dòng)力傳遞，帶動(dòng)壓緊板移動(dòng)，壓縮壓緊彈簧，當(dāng)壓力傳感器有讀數(shù)后，位移傳感器開(kāi)始記錄位移，通過(guò)壓力傳感器獲取壓縮力，通過(guò)位移傳感器獲取壓縮位移，通過(guò)壓縮力數(shù)據(jù)和位移數(shù)據(jù)計(jì)算壓緊彈簧的剛度。

20、本發(fā)明的技術(shù)方案至少具有如下有益效果：

21、本發(fā)明的二次中子源組件壓緊彈簧剛度測(cè)量裝置及測(cè)量方法，通過(guò)將測(cè)量單元和固定單元通過(guò)凸輪機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)配合的方式實(shí)現(xiàn)相對(duì)固定，能夠有效避免剛度測(cè)量過(guò)程中可能出現(xiàn)的壓緊彈簧在回復(fù)力作用下帶動(dòng)二次中子源組件上移起跳乃至脫離底座的情形，保證了測(cè)量過(guò)程的穩(wěn)定性；

22、本發(fā)明通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)板、壓緊板向下運(yùn)動(dòng)，通過(guò)壓緊板壓縮壓緊彈簧，通過(guò)位移傳感器以及壓力傳感器輸出壓縮過(guò)程的實(shí)時(shí)位移以及壓縮力，實(shí)現(xiàn)在乏池裝載井現(xiàn)有臺(tái)架上實(shí)現(xiàn)對(duì)二次中子源組件壓緊彈簧剛度測(cè)量。

技術(shù)特征：

1.一種二次中子源組件壓緊彈簧剛度測(cè)量裝置，其特征在于，包括測(cè)量單元和固定單元；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次中子源組件壓緊彈簧剛度測(cè)量裝置，其特征在于，二次中子源組件包括圓柱部件、彈簧座以及所述壓緊彈簧，所述壓緊彈簧套設(shè)于所述圓柱部件上，所述壓緊彈簧底部與彈簧座固定，所述圓柱部件上還套設(shè)有環(huán)狀部件，所述壓緊板的底部固定有圓筒部件，所述壓緊板能夠通過(guò)圓筒部件擠壓套設(shè)于圓柱部件上的環(huán)狀部件，從而擠壓壓緊彈簧，所述彈簧座通過(guò)定位銷(xiāo)定位在所述底座內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次中子源組件壓緊彈簧剛度測(cè)量裝置，其特征在于，所述定位座采用方形結(jié)構(gòu)，所述斜面部設(shè)置在定位座相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面上部邊緣，且斜面部的低位端布置在側(cè)面上部邊緣靠近端部的位置，所述高位端布置在側(cè)面上部邊緣靠近中部的位置，且距離中心位置具有3-5cm的距離。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的二次中子源組件壓緊彈簧剛度測(cè)量裝置，其特征在于，所述凸輪機(jī)構(gòu)包括凸輪軸，所述凸輪軸的端部設(shè)置有吊耳螺栓，凸輪軸通過(guò)軸承安裝在一臺(tái)架上，所述凸輪部件固定于所述凸輪軸上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的二次中子源組件壓緊彈簧剛度測(cè)量裝置，其特征在于，所述凸輪機(jī)構(gòu)包括凸輪軸和軸套，所述軸套套設(shè)于所述凸輪軸上，所述凸輪部件固定于所述軸套上，所述軸套上設(shè)置有第一錐齒輪，所述凸輪軸的軸端設(shè)置有吊耳螺栓，所述吊耳螺栓的一側(cè)設(shè)置有第一磁性部件，所述第一磁性部件沿周向布置；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的二次中子源組件壓緊彈簧剛度測(cè)量裝置，其特征在于，第一磁性部件和第二磁性部件均采用若干個(gè)沿所述吊耳螺栓軸線的周向方向布置的永磁體。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次中子源組件壓緊彈簧剛度測(cè)量裝置，其特征在于，所述定位座與所述底座之間還設(shè)置有橡膠墊。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次中子源組件壓緊彈簧剛度測(cè)量裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、齒輪傳動(dòng)組件和絲桿螺母組件，所述電機(jī)通過(guò)齒輪傳動(dòng)組件帶動(dòng)絲桿螺母組件的絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，所述絲桿螺母組件的螺母與所述驅(qū)動(dòng)板固定用于帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)板移動(dòng)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的二次中子源組件壓緊彈簧剛度測(cè)量裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括手動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸，所述手動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸上套設(shè)有手動(dòng)齒輪，所述手動(dòng)齒輪與所述絲桿螺母組件嚙合。

10.一種基于權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的二次中子源組件壓緊彈簧剛度測(cè)量裝置的測(cè)量方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種二次中子源組件壓緊彈簧剛度測(cè)量裝置，包括測(cè)量單元和固定單元；所述測(cè)量單元包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)板、壓緊板和定位座，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)板沿直線方向移動(dòng)，壓緊板能夠通過(guò)驅(qū)動(dòng)板驅(qū)動(dòng)以擠壓壓緊彈簧，驅(qū)動(dòng)板和壓緊板之間還設(shè)置有壓力傳感器以及位移傳感器；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述定位座上；固定單元包括底座和凸輪機(jī)構(gòu)，所述壓緊彈簧固定于所述底座內(nèi)，測(cè)量單元的定位座配置在所述底座上，所述定位座上設(shè)置有斜面部，凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)置有能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的凸輪部件，所述凸輪部件能夠沿斜面部的低位端至高位端轉(zhuǎn)動(dòng)，以將定位座壓緊于所述底座上。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)二次中子源組件壓緊彈簧剛度測(cè)量，同時(shí)能夠避免彈簧回復(fù)起跳問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：馮浩志,劉曉松,吳瑞,王亞軍,羅文廣,劉豪,王萬(wàn)金,張先萌,余潔,王曄晗,李國(guó)云,張帥,劉鵬,鄭海川,鄧鵬宇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6