本實(shí)用新型涉及核電站技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種用于擰緊和拆裝主螺栓的手動拆裝設(shè)備。
背景技術(shù):
在核電領(lǐng)域中,通常使用主螺栓將壓力容器與反應(yīng)堆頂蓋緊固連接,核反應(yīng)堆進(jìn)入維修冷停堆后,需要將壓力容器上的58根主螺栓(每顆重量可達(dá)260kg)進(jìn)行拉伸、擰入和擰出,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)反應(yīng)堆頂蓋的開啟。由于主螺栓會出現(xiàn)咬死和卡澀等嚴(yán)重問題,在螺栓拉伸機(jī)械手停止應(yīng)用的時候,必須通過手動拆裝設(shè)備對主螺栓進(jìn)行擰緊和旋松。
核反應(yīng)堆在運(yùn)行時,壓力容器內(nèi)部處于高溫高壓的狀態(tài),主要依靠主螺栓在壓力容器和頂蓋之間提供足夠的密封能力,因此,安裝頂蓋時,必須通過拉伸機(jī)上的拉伸螺母對主螺栓拉長,使與主螺母配合后的主螺栓具備足夠的預(yù)緊力,確保連接可靠;在拆卸頂蓋時,同樣需要將主螺栓進(jìn)行拉伸而消除預(yù)緊力,減少主螺栓的徑向尺寸,以便主螺母的快速旋松。
壓力容器內(nèi)裝載著核燃料,為最大限度的減少受輻照劑量,要求工作人員通過手工操作在最短的時間內(nèi)將主螺栓快速拉伸,擰入或擰出,縮減節(jié)約作業(yè)時間,確保人身安全,但是,現(xiàn)有設(shè)備存在作用強(qiáng)度大和作業(yè)時間長的缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
基于此,有必要提供一種能提高主螺栓拆裝效率和降低勞動強(qiáng)度的手動拆裝設(shè)備。
一種手動拆裝設(shè)備,包括包括手動擰主螺栓裝置和手動擰拉伸螺母裝置,所述手動擰主螺栓裝置包括手輪、連接桿、用于與所述主螺栓連接的花鍵軸及用于吊掛在葫蘆掛鉤上的吊耳,所述吊耳安裝在所述連接桿的一端,所述花鍵軸安裝在所述連接桿的另一端,所述手輪與所述連接桿固定連接、并用于通過所述連接桿驅(qū)動所述花鍵軸轉(zhuǎn)動以擰入或擰出所述主螺栓。
在其中一個實(shí)施例中,所述花鍵軸包括花鍵頭和與所述花鍵頭連接的套筒,所述花鍵頭用于與所述主螺栓連接,所述套筒套裝在所述連接桿上,所述套筒上設(shè)置有沿所述套筒的軸向延伸的限位槽,所述連接桿上設(shè)置有與所述限位槽配合的限位銷。
在其中一個實(shí)施例中,所述花鍵頭為漸開線花鍵、矩形花鍵或三角形花鍵。
在其中一個實(shí)施例中,所述吊耳與所述連接桿之間安裝有滾動軸承和止推軸承。
在其中一個實(shí)施例中,所述手輪與所述連接桿通過定位鍵連接。
在其中一個實(shí)施例中,所述手動擰拉伸螺母裝置包括撥桿、用于安放在所述拉伸螺母上的安裝環(huán)和用于與所述拉伸螺母上的螺釘卡接的卡緊件,所述撥桿固定在所述安裝環(huán)上并沿所述安裝環(huán)的徑向延伸,所述安裝環(huán)上設(shè)置有缺口,所述缺口對應(yīng)的圓心角為A,其中25°≤A≤65°。
在其中一個實(shí)施例中,所述圓心角A的值為60°。
在其中一個實(shí)施例中,所述安裝環(huán)上對應(yīng)所述拉伸螺母上的每個螺釘分別設(shè)置有兩個銷孔,所述卡緊件為安裝在所述銷孔中的卡銷;
其中,當(dāng)所述安裝環(huán)與所述拉伸螺母配合時,所述螺釘在所述安裝環(huán)上的垂直投影剛好位于與其相對的所述兩個銷孔之間。
在其中一個實(shí)施例中,所述安裝環(huán)為碳鋼安裝環(huán),所述撥桿與所述安裝環(huán)焊接連接。
在其中一個實(shí)施例中,所述撥桿的數(shù)量為兩個,兩所述撥桿對稱的設(shè)置在所述安裝環(huán)上。
本實(shí)用新型提供的手動拆裝設(shè)備,由于手動擰主螺栓裝置上連接桿的另一端安裝有花鍵軸,在擰緊主螺栓時,花鍵軸與主螺栓連接方便,兩者之間連接速度快,作業(yè)時間和勞動輕度均得到大幅改善,花鍵軸同時起到連接與定位的作用,當(dāng)轉(zhuǎn)動手輪時,花鍵軸將快速的將主螺栓擰入或擰出螺紋孔中。手動擰拉伸螺母裝置的安裝環(huán)上設(shè)置有卡緊拉伸螺母上螺釘?shù)目ňo件,安裝環(huán)與拉伸螺母快速卡合,操作方便。
附圖說明
圖1為現(xiàn)有技術(shù)的手動擰主螺栓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型的手動擰主螺栓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為手動擰拉伸螺母裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為手動擰拉伸螺母裝置的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了便于理解本實(shí)用新型,下面將參照相關(guān)附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式。但是,本實(shí)用新型可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn),并不限于本文所描述的實(shí)施方式。相反地,提供這些實(shí)施方式的目的是使對本實(shí)用新型的公開內(nèi)容理解的更加透徹全面。
需要說明的是,當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個元件,它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個元件被認(rèn)為是“連接”另一個元件,它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“內(nèi)”、“外”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的,并不表示是唯一的實(shí)施方式。
在現(xiàn)有技術(shù)中的手動擰主螺栓裝置中,參閱圖1,連桿10直接通過連接頭11與主螺栓螺紋連接,工作時,先將花鍵20提起一定的高度,然后將連接頭11旋入主螺栓中,再放下花鍵20并使之與主螺栓配合。在擰入或擰出主螺栓的過程中,連接頭11與主螺栓起到連接配合的作用,而花鍵20只起到定位的作用。由于提起或放下花鍵20時,需要兩個工作人員一起配合,工作時間和勞動強(qiáng)度明顯上升。
另外,轉(zhuǎn)輪30與連桿10之間安裝有定位擋板40,定位擋板40的表面積較大,其更容易粘附粉塵或顆粒雜質(zhì)等異物,在擰入和擰出主螺栓的過程中,定位擋板40上粘附的異物會落入壓力容器中,從而對反應(yīng)堆構(gòu)成不利影響。同時,吊環(huán)50與連桿10兩者之間直接固定連接,當(dāng)轉(zhuǎn)輪30驅(qū)動連桿10轉(zhuǎn)動時,連桿10的轉(zhuǎn)動直接帶動吊環(huán)50跟隨連桿10一起轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動的吊環(huán)50將帶動葫蘆吊鉤上的鏈條之間產(chǎn)生扭曲和纏繞,這樣給施工帶來極大的不便。
參閱圖2,一種手動拆裝設(shè)備,包括手動擰主螺栓裝置和手動擰拉伸螺母裝置,本實(shí)用新型的手動擰主螺栓裝置包括手輪(圖未示)、連接桿100、花鍵軸200和吊耳310,吊耳310安裝在連接桿100的上端,花鍵軸200安裝在連接桿100的下端,手輪與連接桿100固定連接。吊耳310吊掛在葫蘆掛鉤上,花鍵軸200用于與主螺栓連接,手輪通過連接桿100驅(qū)動花鍵軸200轉(zhuǎn)動以擰入或擰出主螺栓。
花鍵軸200包括花鍵頭220和套筒210,花鍵頭220連接在套筒210的一端,花鍵頭220用于與主螺栓連接,套筒210套裝在連接桿100上,套筒210上設(shè)置有限位槽211,限位槽211沿套筒210的軸線方向延伸,連接桿100上設(shè)置有限位銷110,該限位銷110與限位槽211配合,當(dāng)花鍵頭220驅(qū)動主螺栓轉(zhuǎn)動時,由于限位銷110和限位槽211的作用,套筒210相對連接桿100之間不會產(chǎn)生周向位移,即套筒210與連接桿100兩者之間不會產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動,確保兩者連接的可靠性。
工作時,利用花鍵頭220下方與主螺栓之間存在的空隙,將花鍵頭220旋轉(zhuǎn)一個鍵槽的角度,剛好使花鍵頭220與主螺栓之間充分連接,連接過程只需幾秒鐘。而現(xiàn)有技術(shù)中連接頭與主螺栓通過螺紋連接時,則需要幾分鐘的時間?;ㄦI頭220既起到連接的作用,同時又起到定位的作用,具有連接和定位雙重功能,大幅減少了作業(yè)時間和作業(yè)強(qiáng)度。
可以理解,根據(jù)實(shí)際情況的需要,根據(jù)花鍵頭220上鍵齒的形狀,花鍵頭220可以為漸開線花鍵、矩形花鍵或三角形花鍵。
吊耳310與連接桿100之間安裝有滾動軸承320和止推軸承330。在滾動軸承320的作用下,當(dāng)連接桿100轉(zhuǎn)動時,吊耳310不跟隨連接桿100轉(zhuǎn)動并保持靜止,吊耳310也將不帶動葫蘆吊鉤上的鏈條產(chǎn)生轉(zhuǎn)動,從而避免了鏈條之間產(chǎn)生的扭曲和纏繞現(xiàn)象,方便了工作人員的操作。同時,連接桿100的轉(zhuǎn)動變的更加順暢和精準(zhǔn)。由于吊耳310要承受一定的重量,止推軸承330可以承受吊耳310的軸向載荷,確保連接桿100轉(zhuǎn)動順暢。
手輪與連接桿100通過定位鍵連接,定位鍵隱藏在手輪與連接桿100之間,定位鍵不與外界接觸,從而外界異物無法以定位鍵為載體而進(jìn)入反應(yīng)堆中,確保反應(yīng)堆正常工作。
參閱圖3和圖4,手動擰拉伸螺母裝置包括撥桿500、安裝環(huán)400和卡緊件600,安裝環(huán)400用于安放在拉伸螺母上,卡緊件600用于卡緊拉伸螺母上的螺釘,撥桿500固定在所述安裝環(huán)400上,撥桿500沿安裝環(huán)400的徑向延伸,為便于安裝環(huán)400與拉伸螺母的上表面配合,安裝環(huán)400上設(shè)置有缺口410,該缺口410對應(yīng)的圓心角為A,其中25°≤A≤65°,在本實(shí)施例中,缺口410對應(yīng)的圓心角A為60°。
撥桿500的數(shù)量為兩個,兩個撥桿500對稱的設(shè)置在安裝環(huán)400上,安裝環(huán)400采用碳鋼材料制成,撥桿500與安裝環(huán)400之間通過焊接連接,當(dāng)然,撥桿500的數(shù)量可以為三個。
安裝環(huán)400上對應(yīng)拉伸螺母上的每個螺釘分別設(shè)置有兩個銷孔420,卡緊件600為卡銷610,卡銷610通過螺母安裝在銷孔420中,一般的,拉伸螺母的外壁上沿其周向均勻設(shè)置有三個螺釘,三個螺釘垂直于拉伸螺母外壁,即三個螺釘橫向設(shè)置,而卡銷610則豎直設(shè)置,當(dāng)安裝環(huán)400與拉伸螺母配合時,螺釘在安裝環(huán)400上的垂直投影剛好位于與其相對的兩個銷孔420之間??梢岳斫?,每兩個銷孔420設(shè)為一組,每組銷孔420對應(yīng)一個拉伸螺母上的螺釘,則安裝環(huán)400上一共有三組銷孔420,銷孔420總數(shù)為六個,相鄰兩組銷孔420之間的夾角為120°。
工作時,安裝環(huán)400與拉伸螺母的上端螺紋配合,每一組銷孔420中的兩個卡銷610則卡緊拉伸螺母上的一個螺釘,當(dāng)撥桿500帶動安裝環(huán)400轉(zhuǎn)動時,安裝環(huán)400通過卡銷610的作用而帶動拉伸螺母旋入或旋出主螺栓的上端,從而通過拉伸螺母的轉(zhuǎn)動以實(shí)現(xiàn)主螺栓的拉伸。
當(dāng)需擰入主螺栓時,使用手動擰擰主螺栓裝置,通過花鍵頭220與主螺栓配合,轉(zhuǎn)動手輪,使花鍵頭220帶動主螺栓轉(zhuǎn)動以擰入螺紋孔中,然后使用手動擰拉伸螺母裝置,通過旋轉(zhuǎn)拉伸螺母對主螺栓進(jìn)行拉伸,以便主螺栓與主螺母配合時能產(chǎn)生足夠的預(yù)緊力。當(dāng)需擰出主螺栓時,首先使用手動擰拉伸螺母裝置,通過轉(zhuǎn)動撥桿500帶動安裝環(huán)400旋轉(zhuǎn)拉伸螺母以對主螺栓進(jìn)行拉伸,消除預(yù)緊力的同時減小主螺栓的徑向尺寸,使主螺栓與主螺母之間松動,然后,再使用手動擰主螺栓裝置,轉(zhuǎn)動手輪,使花鍵頭220帶動主螺栓轉(zhuǎn)動以擰出螺紋孔中。
通過使用本實(shí)用新型的手動擰主螺栓裝置和手動擰拉伸螺母裝置,在每次核反應(yīng)堆大修時,可以使主螺栓的安裝和拆卸時間降至2小時,集體劑量率降低至2mSv左右,人員勞動強(qiáng)度顯著降低,沾污風(fēng)險同時下降。
以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合,為使描述簡潔,未對上述實(shí)施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述,然而,只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾,都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此,本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。