CN103862285B - 一种用于压力容器咬死主螺栓的镗铣装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于核电检修设备技术领域，具体涉及一种用于压力容器咬死主螺栓的镗铣装置。本发明包括底座、导柱、主轴箱、主轴和固定防尘罩；底座放置于压力容器法兰面上，用于定位镗铣装置；两根导柱固定在底座上，主轴箱能沿导柱上下运动；主轴外伸于主轴箱下部，其下端面安装有可替换的切削用镗铣刀和残牙取出工具；固定防尘罩套在所述底座、导柱、主轴箱和主轴的外部。本发明能够在确保压力容器主螺栓螺孔不受损伤的条件下，切除并去除咬死主螺栓。

Description

一种用于压力容器咬死主螺栓的镗铣装置
技术领域
本发明属于核电检修设备技术领域，具体涉及一种用于压力容器咬死主螺栓的镗铣装置。
背景技术
核电厂压力容器主螺栓会在某些情况下发生咬死无法继续旋入或旋出，若强行旋转将导致压力容器主螺栓螺孔受损、甚至严重破坏，造成不可挽回的严重事故。
现有技术中普遍采用下述方案处理压力容器主螺栓咬死事故：首先采用砂轮切割片切断咬死的主螺栓；之后采用钻孔、扩孔等方法；最后进行残留螺牙的拆除。
上述技术方案精度差、效率低，极易引起切屑和粉尘污染，并可能导致压力容器螺孔螺纹受损。
发明内容
本发明需要解决的技术问题为：在确保压力容器主螺栓螺孔不受损伤的条件下，镗铣并去除咬死主螺栓。
本发明的技术方案如下所述：
一种用于压力容器咬死主螺栓的镗铣装置，包括底座、导柱、主轴箱、主轴和固定防尘罩；设有通孔的底座放置于压力容器法兰面上，用于定位镗铣装置，所述底座通孔位于已切断的咬死主螺栓上方；两根导柱固定在底座上，主轴箱为两端套装于导柱上的中空腔体，其能沿导柱上下运动；主轴外伸于主轴箱下部，其下端面安装有可替换的切削用镗铣刀和残牙取出工具；主轴箱上部设有进给电机和主轴驱动电机，内部设有主轴的行星减速机构；进给电机控制主轴箱沿导柱上下运动，进而带动主轴下端面的镗铣刀或残牙取出工具进行切削或清除；主轴驱动电机经行星减速机构带动主轴以已切断的咬死主螺栓中心为中心进行既公转又自转的行星旋转运动；做行星旋转运动的主轴带动下端面先安装的镗铣刀切除已切断的咬死主螺栓芯部材料，镗铣刀公自转所形成的切削直径等于咬死主螺栓小径，使切削后仅剩余三角形螺纹残牙，做行星旋转运动的主轴带动下端面后安装的残牙取出工具清除三角形螺纹残牙；固定防尘罩套在所述底座、导柱、主轴箱和主轴的外部。
所述残牙取出工具上端与主轴下端面相连接，下端呈圆柱状，圆柱沿直径的竖截面设有通槽，圆柱尺寸小于已切断的咬死主螺栓芯部尺寸，通槽宽度略宽于咬死主螺栓的螺纹残牙宽度。圆柱直径可以为50mm，通槽宽度可以为5mm。
所述底座呈板状，底座通孔优选呈倒置圆台形，并通过轴套进行定位；所述轴套外壁呈与底座通孔尺寸相匹配的倒置圆台形，轴套内壁呈圆柱状通孔，通孔内径与已切断的咬死主螺栓尺寸相同，将轴套嵌套于底座通孔内部，轴套套装于已切断的咬死主螺栓伸出压力容器法兰面的圆柱部分，固定轴套和底座，实现镗铣装置的定位安装。
所述进给电机优选经丝杠螺母控制主轴箱沿导柱上下运动。
所述底座上的两根导柱优选位于与已切断的咬死主螺栓相邻的两个螺孔上方。
作为优选方案，所述底座两端还设有圆形凸起，圆形凸起的位置位于与已切断的咬死主螺栓相邻的两个螺孔上方。
本发明的有益效果为：
本发明的用于压力容器咬死主螺栓的镗铣装置，能够在确保压力容器主螺栓螺孔不受损伤的条件下，进行镗铣切除压力容器主螺栓螺孔内残余主螺栓并对残余螺牙加以清除，有效保护压力容器。
附图说明
图1为用于压力容器咬死主螺栓的镗铣装置结构示意图；
图2为残牙取出工具结构示意图；
图3为主轴行星运动轨迹。
图中，1-进给电机，2-主轴驱动电机，3-固定防尘罩，4-导柱，5-主轴，6-残牙取出工具，8-镗铣刀，10-底座，11-轴套，12-已切断的咬死主螺栓，13-通槽，14-咬死主螺栓小径，15-咬死主螺栓大径，16-公转轨迹，17-自转轨迹，18-镗铣刀切削范围。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的一种用于压力容器咬死主螺栓的镗铣装置进行详细说明。
实施例1
本实施例的一种用于压力容器咬死主螺栓的镗铣装置，包括：底座10、导柱4、主轴箱、主轴5和固定防尘罩3。
其中，设有通孔的底座10放置于压力容器法兰面上，用于定位本发明的镗铣装置，所述底座10通孔位于已切断的咬死主螺栓12上方。两根导柱4固定在底座10上，主轴箱为两端套装于导柱4上的中空腔体，其能沿导柱4上下运动。主轴5外伸于主轴箱下部，其下端面安装有可替换的切削用镗铣刀8和残牙取出工具6。主轴箱上部设有进给电机1和主轴驱动电机2，内部设有主轴5的行星减速机构。进给电机1经丝杠螺母控制主轴箱沿导柱4上下运动，进而带动主轴5下端面的镗铣刀8或残牙取出工具6进行切削或清除；如图3所示，主轴驱动电机2经行星减速机构带动主轴5以咬死主螺栓中心为中心既做公转又做自转的行星旋转运动。做行星旋转运动的主轴5带动下端面先安装的镗铣刀8切除已切断的咬死主螺栓12芯部材料，镗铣刀8公自转所形成的切削直径等于咬死主螺栓小径14，使切削后仅剩余三角形螺纹残牙；做行星旋转运动的主轴5带动下端面后安装的残牙取出工具6清除三角形螺纹残牙。固定防尘罩3套在所述底座10、导柱4、主轴箱和主轴5的外部，用于防止粉尘污染。如图2所示，所述残牙取出工具6上端与主轴5下端面通过螺纹连接等方式相连接，下端呈圆柱状，圆柱沿直径的竖截面设有通槽13，圆柱尺寸小于已切断的咬死主螺栓12芯部尺寸，通槽13宽度略宽于咬死主螺栓的螺纹残牙宽度。
本实施例中，对于直径为M155螺纹的主螺栓，残牙取出工具6的圆柱直径为50mm，通槽13宽度为5mm。
本实施例中，所述底座10呈板状，底座10通孔呈倒置圆台形，底座10通过轴套11进行定位。所述轴套11外壁呈与底座10通孔尺寸相匹配的倒置圆台形，轴套11内壁呈圆柱状通孔，通孔内径与已切断的咬死主螺栓12尺寸相同，将轴套11嵌套于底座10通孔内部，轴套11套装于已切断的咬死主螺栓12伸出压力容器法兰面的圆柱部分，采用螺钉等组件固定轴套11和底座10，实现镗铣装置的定位安装。
本实施例中，底座10上的两根导柱4位于与已切断的咬死主螺栓12相邻的两个螺孔上方。
实施例2
本实施例作为优选方案，其与实施例1的区别在于：
如图1所示，所述底座10不仅中心设有通孔，其两端还设有圆形凸起，圆形凸起的位置位于与已切断的咬死主螺栓12相邻的两个螺孔上方。在与已切断的咬死主螺栓12相邻的两个螺孔也发生螺栓咬死事故时，圆形凸起能够容纳相邻螺孔被切断的咬死主螺栓。
对于已切割的咬死主螺栓，采用本发明的一种用于压力容器咬死主螺栓的镗铣装置的镗铣过程如下所述：将镗铣装置安装定位于已切断的咬死主螺栓12上方，主轴5下端安装镗铣刀8，启动主轴驱动电机2及进给电机1，同时主轴5在进给电机1经进给丝杆的推动下沿轴向向下进给，实现对咬死主螺栓的镗铣加工，至咬死主螺栓芯部材料完全切除后，将残牙取出工具6替代镗铣刀8安装于主轴5下端，将残留螺牙头部卡入残牙取出工具6端部通槽13内，低速转动主轴5，卷取残留螺牙，至全部取出，停止主轴驱动电机2、反向旋转进给电机1，使主轴5上升复位。

Claims (7)

1.一种用于压力容器咬死主螺栓的镗铣装置，包括底座(10)、导柱(4)、主轴箱、主轴(5)和固定防尘罩(3)，其特征在于：设有通孔的底座(10)放置于压力容器法兰面上，用于定位镗铣装置，所述底座(10)通孔位于已切断的咬死主螺栓(12)上方；两根导柱(4)固定在底座(10)上，主轴箱为两端套装于导柱(4)上的中空腔体，其能沿导柱(4)上下运动；主轴(5)外伸于主轴箱下部，其下端面安装有可替换的切削用镗铣刀(8)和残牙取出工具(6)；主轴箱上部设有进给电机(1)和主轴驱动电机(2)，内部设有主轴(5)的行星减速机构；进给电机(1)控制主轴箱沿导柱(4)上下运动，进而带动主轴(5)下端面的镗铣刀(8)或残牙取出工具(6)进行切削或清除；主轴驱动电机(2)经行星减速机构带动主轴(5)以已切断的咬死主螺栓(12)中心为中心进行既公转又自转的行星旋转运动；做行星旋转运动的主轴(5)带动下端面先安装的镗铣刀(8)切除已切断的咬死主螺栓(12)芯部材料，镗铣刀(8)公自转所形成的切削直径等于咬死主螺栓小径(14)，使切削后仅剩余三角形螺纹残牙，做行星旋转运动的主轴(5)带动下端面后安装的残牙取出工具(6)清除三角形螺纹残牙；固定防尘罩(3)套在所述底座(10)、导柱(4)、主轴箱和主轴(5)的外部。
2.根据权利要求1所述的用于压力容器咬死主螺栓的镗铣装置，其特征在于：所述残牙取出工具(6)上端与主轴(5)下端面相连接，下端呈圆柱状，圆柱沿直径的竖截面设有通槽(13)，圆柱尺寸小于已切断的咬死主螺栓(12)芯部尺寸，通槽(13)宽度略宽于咬死主螺栓的螺纹残牙宽度。
3.根据权利要求1或2所述的用于压力容器咬死主螺栓的镗铣装置，其特征在于：所述底座(10)呈板状，底座(10)通孔呈倒置圆台形，底座(10) 通过轴套(11)进行定位；所述轴套(11)外壁呈与底座(10)通孔尺寸相匹配的倒置圆台形，轴套(11)内壁呈圆柱状通孔，通孔内径与已切断的咬死主螺栓(12)尺寸相同，将轴套(11)嵌套于底座(10)通孔内部，轴套(11)套装于已切断的咬死主螺栓(12)伸出压力容器法兰面的圆柱部分，固定轴套(11)和底座(10)，实现镗铣装置的定位安装。
4.根据权利要求1或2所述的用于压力容器咬死主螺栓的镗铣装置，其特征在于：所述进给电机(1)经丝杠螺母控制主轴箱沿导柱(4)上下运动。
5.根据权利要求1或2所述的用于压力容器咬死主螺栓的镗铣装置，其特征在于：所述底座(10)上的两根导柱(4)位于与已切断的咬死主螺栓(12)相邻的两个螺孔上方。
6.根据权利要求1或2所述的用于压力容器咬死主螺栓的镗铣装置，其特征在于：所述底座(10)两端还设有圆形凸起，圆形凸起的位置位于与已切断的咬死主螺栓(12)相邻的两个螺孔上方。
7.根据权利要求2所述的用于压力容器咬死主螺栓的镗铣装置，其特征在于：所述残牙取出工具(6)的圆柱直径为50mm，通槽(13)宽度为5mm。
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