CN103442885A - 具有改进的维护性的压力机 - Google Patents

Abstract

一种用于压力机补偿器的引导和锁紧组件，包括：用于在它的孔中引导所述补偿器的衬套（32），所述衬套（32）被设计为围绕所述补偿器被装配；被配置为旋进所述孔中的锁紧螺母（38），所述引导衬套（32）位于所述补偿器上的肩部与所述锁紧螺母（38）之间；以及,装置（44），所述装置（44）轴向固定所述引导衬套（32）和所述锁紧螺母（38），同时维持在所述引导衬套（32）与所述锁紧螺母（38）之间的轴向及横向间隙，所述装置（44）使得所述引导衬套（32）相对于所述锁紧螺母（38）自由旋转。

Description

具有改进的维护性的压力机

技术领域

本发明涉及一种具有改进的维护性的压力机，例如一种要用于核燃料芯块制造的压力机。

背景技术

用于核燃料芯块制造的压力机包括工作台，在该工作台中制成用于在两个冲头（下冲头和上冲头）之间冲压核燃料粉末的成型模具（moulding dies）。冲压时，上冲头在模具内移动，而下冲头保持不动。

例如，粉末是由氧化钚和氧化铀的混合物形成。

工作台包括被多个冲头同时冲压的多个模具。每一个上冲头均由补偿器支撑，补偿器自身被装配在借助于致动器相对于工作台移动的共有支座中。该支座被称为“补偿器外壳”。

补偿器形成自由移动的活塞，同时在补偿器外壳中形成的孔内保持密封。将受压油注入活塞的底部与孔的底部之间，以朝向补偿器外壳的外侧推动承载冲头的活塞。孔彼此连接，且补偿器平衡不同冲头上的油压。

每一个补偿器均包括：大直径部分，油压施加在该大直径部件上；及小直径部分，该小直径部分的一个自由端支撑冲头。

大直径部分包括围绕其周边的密封件。通过环绕小直径部分的衬套在孔中引导补偿器。衬套自身通过旋入补偿器孔中的螺母被保持在孔的内部。衬套还包括围绕其外侧周边和在其内侧周边上的密封件。

补偿器组件需要具有可靠的紧密性以防止模具和核燃料粉末的污染。为了安全原因，切记压力机位于手套箱内；因此在压力机上的任何操作均是漫长且沉闷的。另外，如果粉末被污染，则不得不废弃芯块。然后，需要定期拆卸补偿器以检测紧密性。而这是通过旋开锁紧螺母、然后撤出引导衬套、并最终从它的孔中取出补偿器来完成的。有时，引导衬套仍然被困在孔中，在这种情况中，必须在衬套上施加会损伤衬套和孔内侧的拉力。另外，很难进入这个区域，而总是必须通过手套机（glove port）来完成工作。这样高的力施加在臂的长度处。当重新组装衬套时也可能损伤密封件。

发明内容

因此，本发明的目的是公开一种具有改善的可靠性和更简单维护的用于压力机的补偿器组件。

通过如下方式实现该目的：引导衬套和锁紧螺母组件彼此轴向固定，同时维持在所述引导衬套与所述锁紧螺母之间的轴向间隙和径向间隙，以使在组装过程中衬套能够在孔中且围绕补偿器以自身为中心（self-centring），从而防止使密封件变坏。衬套还可以相对于螺母自由旋转。因此，当上紧或松开螺母时，衬套不会自身旋开，这样降低了损伤衬套承载的密封件的风险。

在拆卸过程中，引导衬套与锁紧螺母一起被移除，因此简化了它的移除。

因此，本发明的主题是一种用于压力机的补偿器的引导和锁紧组件，所述组件包括：

-在它的孔中用于所述补偿器的引导衬套，所述引导衬套被设计以被围绕所述补偿器装配；

-被配置为旋进所述孔中的锁紧螺母，所述引导衬套位于所述补偿器上的肩部与所述锁紧螺母之间；以及

-装置，所述装置轴向固定所述引导衬套和所述锁紧螺母，同时维持在所述引导衬套与所述锁紧螺母之间的轴向及横向间隙，所述装置使得所述引导衬套相对于所述锁紧螺母自由旋转。

有利地，所述引导衬套在其部分长度上被所述锁紧螺母环绕；且所述固定装置包括至少两个容置在径向钻孔中的径向销钉，所述径向钻孔形成在所述锁紧螺母中，并且所述径向钻孔的一个径向内端向在所述衬套的外周边中形成的环形凹槽开口；所述径向销钉的径向内端与所述凹槽的径向底部之间设置有径向间隙，且所述径向销钉的径向内端的侧边缘与所述凹槽的横向边缘之间设置有轴向间隙。

优选地，所述径向销钉借助于压力螺钉被保持在径向壳体中的适当位置。所述压力螺钉例如通过用冲头敲击或通过螺纹锁定可以被轴向固定在适当位置。所述销钉的径向内端有利地具有缩小的直径。所述径向销钉优选地以彼此相隔120°的三个为一组排列。

所述引导衬套包括位于其内周边处的补偿器引导段。

在一个实例性的实施方式中，所述锁紧螺母包括在与所述引导衬套接触的面相反的横向面上的标记，所述标记被配置为与工具上的标记配合以在所述锁紧螺母上施加上紧或松开的力。

本发明另一个主题是一种压力机，所述压力机包括：

-设置有至少两个成型模具的工作台；

-具有纵向轴线的冲头，所述冲头被配置为穿入所述成型模具中；

-冲头支座，所述冲头支座可以通过致动器移动以纵向方向朝所述成型模具带动所述冲头；

-与每一个冲头相关联的补偿器，每一个补偿器均具有纵向轴线且被密封地安装在所述支座中的孔中，且每一个所述补偿器均包括要在上面施加液压流体压力的第一纵向端和承载所述冲头的第二纵向端，所述孔彼此流体交流；以及

-根据本发明的装配在每一个所述孔中的补偿器的引导和锁紧组件。

例如，所述压力机形成核燃料芯块制造压力机。

根据本发明的用于压力机补偿器的引导和锁紧组件的用于上紧和松开补偿器锁紧螺母的组装和拆卸工具可以具有纵向轴线，且包括：在第一端开口的中央空腔，在所述中央口腔内要装配补偿器的第二端，所述开口端被设置有凹陷或突出标记的环形表面界定，该凹陷或突出的标记分别对应于螺母壳体上的突出或凹陷的标记；以及，在第二端处的用于在工具上施加围绕其纵向轴线的旋转力的装置。

所述工具可设置有突出的标记，且所述螺母可设置有凹陷的标记。

用于向所述工具施加旋转力的装置例如由用于组装和用于在所述工具上固定成角度位置的杠杆的标记，例如凹陷或突出的多边形标记组成。

优选地，所述中央壳体的侧壁是被穿孔的。

所述壳体的深度可以被制成近似对应于从螺母突出的补偿器部分的长度，或由冲头和从螺母突出的补偿器部分形成的组件的长度。

附图说明

在阅读了下面的描述和附图之后，将更好地理解本发明，其中：

图1是可以应用本发明的核燃料芯块制造压力机的概略视图；

图2是适用于图1中压力机的设置有上冲头的补偿器外壳的局部截面视图；

图3是图2中的细节的放大视图；

图4A是沿与图3中的平面不同的截面单独示出的由组件衬套和引导螺母构成的组件的纵向截面视图；

图4B是图4A的详细视图；

图4C是沿图4A中的平面A-A的横截面视图；

图5A和图5B是用于拆卸引导衬套和锁紧螺母组件的工具的实例实施方式的纵向截面视图。

具体实施方式

图1示出了用于核燃料芯块制造的压力机的非常概略的视图。

本发明可应用于任意类型的液压机，且并不限于原子核领域。本发明因为其简化的维护，不仅在清洁是重要准则的领域中而且在涉及压力机的所有领域中均特别有利。

图1中的压力机被容置在手套箱式的封闭的置放装置2中。该压力机包括：支撑成型模具6的工作台4，该工作台4沿引导柱8自由移动的安放；使工作台4移动的下致动器Vi；用于下冲头14的固定支座12；以及，用于上冲头16的、可以通过上致动器Vs移动的可移动的支座15。支座15形成补偿器外壳且承载该补偿器（未示出）和上冲头16。在示出的实例中，致动器以密封的方式穿过置放装置2的壁。

图2示出补偿器外壳15的详细视图，且图3示出单独装配在它的孔中的补偿器。

补偿器外壳15由平板形成，在该平板中用机器加工出具有纵向轴线X的孔18，每个孔18均保持有一补偿器20。在示出的实例中，孔18是通孔且在一端被塞子22封堵，该被塞子22封堵的一端与补偿器退出的一端相反。

每个孔18均包括具有较小直径的第一部分18.1和具有较大直径的第二部分18.2，该具有较大直径的第二部分18.2通过环形接触表面18.3连接至较小直径的部分18.1。补偿器20包括具有较大直径的第一部分20.1和具有较小直径的第二部分20.2，该具有较小直径的第二部分20.2通过肩部20.3连接至较大直径的部分。较大直径的部分20.1被装配至孔18的具有较小直径的部分18.1中。

例如，补偿器20的具有较大直径的部分20.1包括在其中装配有密封件26的凹槽24及位于凹槽24的每一侧的两个凹槽28，在凹槽28中装配有引导环30。有利地，补偿器20的较大直径的部分20.1的底部包括两个孔29，每个孔29均保持有固定在孔18底部的两个抗旋转的销钉31。

每个孔的底部和装配在该孔中的补偿器的底部界定一空腔19，空腔19被配置为充满受压油。所有孔的空腔19彼此流体连通以使空腔19之间的油能够循环且在冲压步骤中平衡冲头上的压力。

使用在补偿器外壳正面上制成的分支连接19（图2）来填充孔。

引导衬套32被安装在孔18的较大直径的部分18.2中，且引导衬套32通过与环形接触表面18.3接触而被止住。衬套32环绕补偿器20的较小直径的部分20.2。衬套包括大外径部分32.1和通过肩部32.3连接的小外径部分32.2。

在示出的实例中，引导衬套32在它的外周边上包括两个密封件34，且引导衬套32在它的内周边上包括两个轴向偏离的密封装置35和补偿器引导段36。引导段被组装在小外径部分32.2中。有利地，每个密封装置均包括径向安装在凹槽底部的O-环和在凹槽出口处的密封环，该密封环在补偿器上施加摩擦力。然后，通过O-环和受压油推动该环与补偿器接触。

锁紧螺母38被安装在孔18的较大直径部分18.2中，且锁紧螺母38接触支撑引导衬套32的肩部32.3。

锁紧螺母38包括具有大内径的部分38.1和具有小内径的部分38.2。锁紧螺母38被组装在衬套32的周围，这样锁紧螺母38的具有大内经的部分38.1环绕引导衬套32的具有小外径的部分32.2。

锁紧螺母38在它的外周边上包括与在较大直径部分18.2上的螺纹相配合的螺纹40。锁紧螺母38在它的内周边上装配有例如唇形密封型的密封件42，从而在补偿器的具有小直径的部分20.2上施加摩擦力。

在螺母的大直径部分38.1的内径与衬套32的小直径部分的外径之间设置有间隙，这样衬套不会被压入装配在螺母中。

图4A以与图3中不同的剖面单独示出引导衬套32和锁紧螺母38组件的截面图。

根据本发明，衬套32和螺母彼此轴向及径向固定，同时在这两个部件之间留下轴向及径向的间隙。然后，具有间隙的固定装置44被设置在衬套32与螺母38之间。

在图4B和图4C示出的实例中且有利地，固定装置44包括：形成于螺母的小内径部分中的三个径向的钻孔46，该三个径向的钻孔46设置为彼此相隔120°且在衬套32的小外径部分32.2周边中形成的凹槽48中开口；以及，销钉50，销钉50装配在壳体46中且穿入凹槽48中。选择销钉的外径尺寸和凹槽48的尺寸以确保有径向间隙和轴向间隙。以能够在壳体46中自由滑动的方式安装销钉50。

固定装置可包括两个销钉，但是三个销钉的使用可降低螺母相对于衬套发生歪斜的风险。

凹槽48使得不需要确定螺母相对于衬套的角度。另外，衬套没有与螺母旋转固定。因此，当上紧和松开螺母时，衬套32不会与螺母一起旋转，这样就不会有施加至密封件的力。

在示出的实例中且有利地，在已经插入销钉之后，通过将压力螺钉52旋紧进入径向钻孔46中来调节销钉的横向位置及径向间隙。

压力螺钉的应用提供了一可以在上面增加容差及间隙的额外的部件。该部件使得可以改进轴向间隙。

有利地，例如通过螺纹锁定或通过在螺纹处用冲头敲击来防止压力螺钉52发生旋转以给予销钉在很长一段时间的固定位置。该永久性的附加装置可以非常容易地永久性地固定间隙。因为在压力机的使用寿命中从不需要分离衬套和螺母，从而使得上面的方式成为可能。

有利地，销钉50穿入环形凹槽48中的端部具有缩小直径的端部界面，该缩小直径的端部界面可以限制环形凹槽48的大小，以便不会在衬套32中引出弱点。该具有缩小直径横截面的端部在将衬套32和螺母38组件放置在补偿器外壳的孔中的过程中为衬套32的密封件提供了非限制性的引导。当处于被阻挡的位置时，通过部件32和38在图4A中的接触表面57处的接触表面抵抗上紧的力。

例如，在衬套38与螺母37之间有在0.045mm和0.355mm之间的轴向间隙。当压力螺钉52被放置在适当位置上时，调节紧密性以将径向间隙维持在0.05mm和0.139mm之间。

因此，当松开螺母38时，衬套32被移动。

这些固定装置还具有它们不会妨碍补偿器密封件的优点。

图5A和图5B具体示出了用于上紧/松开锁紧螺母38的适合工具。

在图5A中，当冲头没有被安放在补偿器20上时，工具54适用于上紧/松开锁紧螺母38。工具54包括在上紧或松开的方向上旋转地拖动螺母的装置。

在示出的实例中，工具54包括在第一纵向端处的环形面56，该环形面56设置有三个纵向伸出的突出销钉58。销钉58被设计为穿入在锁紧螺母38朝向钻孔18外侧的一个面中形成的三个对应的壳体59中。例如，销钉58由螺柱形成，该螺柱安装在横面56中形成的孔中。该工具包括至少两个销钉，且优选地，至少三个销钉。

工具54还包括由环形面56界定的中央空腔60；该中央空腔60被配置为保持补偿器20的突出端。

工具54包括在与承载销钉的一端相反的一纵向端处的标记（mark）62，工具要适合在标记62上形成一能够对该工具施加围绕纵向轴线的扭矩的杠杆。在示出的实例中，标记62是突出的且形状是六边形，而且该工具为棘轮手柄。作为一变体，标记可以是凹陷的，且具有六边形或正方形截面等，然后杠杆以特定的角度被固定在工具54上，且在杠杆上施加扭矩将导致该工具旋转。

有利地，在中央空腔60的侧壁上钻孔以减小工具54的质量。在组装和拆卸操作的过程中，该工具被保持在臂的长度处。

作为一变体，可以设想锁紧螺母包括突出的销钉，且工具包括对应的凹陷的标记。

在图5B中，工具54’与工具54类似。但工具54’适用于当冲头安放在补偿器20上时上紧/松开锁紧螺母38。为了实现这一目的，中央空腔60更深以便容置补偿器和冲头。

我们现在将描述使用衬套和螺母组件的补偿器的拆卸和组装。

在压力机维护操作的过程中，核实补偿器的密封件。我们将考虑已经从补偿器中移除上冲头的情况。

工具54被围绕冲头安放，且确定工具54的方位以便销钉58面向螺母中的壳体。然后，将工具朝向螺母轴向移动，且销钉穿入壳体中。在松开螺母38的方向上在工具54上施加扭矩。螺母38自身旋开且没有被旋出。几乎同时，通过螺母38旋转且轴向地拖动衬套32。由于轴向及径向间隙，衬套32的位移会有轻微地延迟。

移除螺母38和衬套32。然后通过在补偿器上施加拉力，从而从孔18中取出补偿器。

如果需要，核实且替换密封件。

在重新组装的过程中，有利地使用套筒（未示出）将补偿器20嵌入孔18中。确定补偿器的方位以便装配在孔底部的抗旋转的销钉穿入补偿器的孔中。

然后，将衬套32和螺母38组件嵌入孔18中，且围绕补偿器安放衬套32和螺母38组件。特别小心地组装衬套32以避免损伤密封件。然后，将螺母38旋进孔中，螺母38在轴向方向上推动衬套32直至衬套32与孔的环形接触表面接触后停止。由于径向间隙和轴向间隙，衬套32可以被放置在补偿器20上且在孔18中，同时不会损伤密封件。

本发明通过简化引导衬套的拆卸和在衬套组装过程中密封件的保护，从而简化了压力机的维护，更具体地，简化了补偿器的维护。

Claims (10)

1.用于压力机补偿器的引导和锁紧组件，包括：

-用于在它的孔中的所述补偿器（20）的引导衬套（32），所述引导衬套被设计为围绕所述补偿器（20）被装配；

-被配置为旋进所述孔（18）中的锁紧螺母（38），所述引导衬套（32）位于所述补偿器（20）上的肩部（20.3）与所述锁紧螺母（38）之间；以及

-装置（44），所述装置（44）轴向固定所述引导衬套（32）和所述锁紧螺母（38），同时维持在所述引导衬套（32）与所述锁紧螺母（38）之间的轴向及横向间隙，所述装置（44）使得所述引导衬套（32）相对于所述锁紧螺母（38）自由旋转。

2.根据权利要求1所述的组件，其中，所述引导衬套（32）在其部分长度上被所述锁紧螺母（38）环绕；且所述固定装置（44）包括至少两个容置在径向钻孔（46）中的径向销钉（50），所述径向钻孔（46）形成在所述锁紧螺母（38）中，并且所述径向钻孔（46）的一个径向内端向在所述引导衬套（32）的外周边中形成的环形凹槽（48）开口；所述径向销钉（50）的径向内端与所述凹槽（48）的径向底部之间设置有径向间隙，且所述径向销钉（50）的径向内端的侧边缘与所述凹槽（48）的横向边缘之间设置有轴向间隙。

3.根据权利要求2所述的组件，其中，所述径向销钉（50）借助于压力螺钉（52）被保持在径向壳体中的适当位置。

4.根据权利要求3所述的组件，其中，所述螺钉例如通过用冲头敲击或通过螺纹锁定被轴向固定在适当位置。

5.根据权利要求2、3或4所述的组件，其中，所述销钉的径向内端具有缩小的直径。

6.根据权利要求2-5中任一项所述的组件，其中，所述径向销钉（50）以彼此间隔120°的三个为一组排列。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的组件，其中，所述引导衬套（32）包括位于其内周边处的补偿器引导段。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的组件，其中，所述锁紧螺母（38）包括在与所述引导衬套（32）接触的面相反的横向面上的标记（59），所述标记被配置为与工具（54，54’）上的标记（58）配合以在所述锁紧螺母（38）上施加上紧或松开的力。

9.压力机，包括：

-设置有至少两个成型模具（6）的工作台（4）；

-具有纵向轴线的冲头（16），所述冲头（16）被配置为穿入所述成型模具中；

-冲头（16）支座（15），所述冲头（16）支座（15）可以通过致动器（Vs）移动以沿纵向方向朝所述成型模具（6）带动所述冲头（16）；

-与每一个冲头（16）相关联的补偿器（20），每一个补偿器（20）均具有纵向轴线且被密封地安装在所述支座（20）中的孔（18）中，且每一个所述补偿器（20）均包括要在上面施加液压流体压力的第一纵向端和承载所述冲头（16）的第二纵向端，所述孔（18）彼此流体连通；以及

-根据权利要求1-8中任一项所述的装配在每一个所述孔（18）中的补偿器的引导和锁紧组件。

10.根据权利要求9所述的压力机，所述压力机形成核燃料芯块制造压力机。

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