CN104551637A - 一种用于压力容器的螺栓拉伸机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于压力容器的螺栓拉伸机，包括支撑机构、升降机构、回转机构、供油管路和单体全自动主螺栓拉伸机；所述的升降机构包括升降架和升降液压缸；所述的回转机构包括电机、编码器、减速机、齿轮副、回转轴承、回转梁和吊杆，回转机构安装在升降机构上；所述的单体全自动主螺栓拉伸机安装在回转机构的吊杆上。由于本发明采用了回转机构和升降机构，通过控制程序控制实现了反应堆压力容器全工位的主螺栓拉伸。由于本发明采用了供油管路结构，确保了单体全自动主螺栓拉伸机有足够的液压动力。由于本发明应用了单体全自动主螺栓拉伸机对主螺栓进行拉伸和预紧，具有工作时间短、效率高、安全性好、全程自动化控制和设备重量轻的优点。

Description

一种用于压力容器的螺栓拉伸机
技术领域
本发明涉及核电设备专用工具领域。特别涉及一种在反应堆压力容器进行装料、换料时，能够实现主螺栓快速预紧或松开从而达到快速拆卸或安装容器顶盖的螺栓拉伸机。
背景技术
随着国内经济的发展，我国核反应堆压力容器产品的种类和数量越来越多，用于将主螺栓预紧或松开专用工具-主螺栓拉伸机的作用及其重要性日益突显。如何提高主螺栓拉伸机的工作效率、缩短主螺栓拉伸(预紧或松开)工作时间、减少设备操作环节、减少操作者被辐射时间、降低人为因素误操作概率、提高工作质量，是核电设备专用工具领域的重点研究和研发的主要方向。
迄今为止，我们所使用的反应堆压力容器用的螺栓拉伸机，主要分为整体螺栓拉伸机和单体螺栓拉伸机两种。整体螺栓拉伸机的优点是：对所有主螺栓进行同时拉伸、螺栓拉伸过程的总拉伸伸长量和主螺母预紧后螺栓的残余伸长量可自动测量、自动化程度高、工作效率高等；其缺点是：设备重量大、结构复杂、制造和维护成本高等。单体螺栓拉伸机的优点是：设备结构简单、重量轻、制造和维护成本低等；其缺点是：工作过程基本是手动或半自动的，螺栓拉伸过程的总拉伸伸长量和主螺母预紧后螺栓的残余伸长量的测量，必须要专业人员手工用专用测量工具和辅助设备来完成，工作效率低、人为因素对测量结果影响很大，测量误差较大。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种具备自动拉伸、自动测量、高精度、高效率、结构简单、重量轻、低成本、易安装和方便使用的用于压力容器的螺栓拉伸机。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种用于压力容器的螺栓拉伸机，包括支撑机构、升降机构、回转机构、供油管路和单体全自动主螺栓拉伸机；
所述的支撑机构包括支撑架体和销轴，支撑架体通过销轴连接并固定在压力容器顶盖上，支撑架体用于支撑升降机构、回转机构、供油管路和单体全自动主螺栓拉伸机，销轴用于将支撑架体与压力容器顶盖连接和固定；
所述的升降机构包括升降架和升降液压缸，升降架安装在支撑机构上，升降架用于带动回转机构沿支撑机构中的支撑架体上升或下降；升降液压缸用于为升降架的升、降提供驱动力；
所述的回转机构包括电机、编码器、减速机、齿轮副、回转轴承、回转梁和吊杆，回转机构安装在升降机构上，电机用于提供转速和驱动力矩；编码器用于控制电机回转角度及其精度；减速机用于降低电机传来的转速、增大驱动力矩；齿轮副用于将电机通过减速机传来的转速、力矩传递给回转梁；回转轴承用于提供转动支撑；回转梁用于吊装、承载单体全自动主螺栓拉伸机；吊杆用于回转梁与连接单体全自动主螺栓拉伸机连接；
所述的供油管路包括高压软管、高压管、高压回转接头、高压管接头和液压油分配器，供油管路分别安装在升降机构和回转机构上，用于为单体全自动主螺栓拉伸机提供液压动力。
所述的单体全自动主螺栓拉伸机包括平衡及测量装置、拉伸螺母装置、拉伸螺母回转装置、拉伸机壳体、高压油缸和主螺母回转装置，单体全自动主螺栓拉伸机安装在回转机构的吊杆上，用于拉伸主螺栓。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、由于本发明采用了回转机构和升降机构，通过控制程序控制实现了反应堆压力容器全工位的主螺栓拉伸。
2、由于本发明采用了供油管路结构，确保了单体全自动主螺栓拉伸机有足够的液压动力。
3、由于本发明应用了单体全自动主螺栓拉伸机对主螺栓进行拉伸、预紧，使具有工作时间短、效率高、安全性好，设备操作环节少，全程自动化控制，设备重量轻的优点。
4、本发明具有工作时间短、效率高、安全性好，设备操作环节少，全程自动化控制，误操作概率低，设备发生事故概率低，更有益于操作者的身体健康等优点。
附图说明
本发明共有附图2张，其中：
图1为全工位螺栓拉伸机的结构示意图。
图2为图1的俯视图。
图中：1—支撑机构；2—升降机构；3—回转机构；4—供油管路；5—单体全自动主螺栓拉伸机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步地描述。如图1-2所示，本发明的全工位螺栓拉伸机，包括支撑机构1、升降机构2、回转机构3、供油管路4和单体全自动主螺栓拉伸机5。
所述的支撑机构1包括支撑架体和销轴，支撑架体通过销轴连接并固定在压力容器顶盖上，支撑架体用于支撑升降机构2、回转机构3、供油管路4和单体全自动主螺栓拉伸机5，销轴用于将支撑架体与压力容器顶盖连接和固定。
所述的升降机构2包括升降架和升降液压缸，升降架安装在支撑机构1上，升降架用于带动回转机构3沿支撑机构1中的支撑架体上升或下降；升降液压缸用于为升降架的升、降提供驱动力。
所述的回转机构3包括电机、编码器、减速机、齿轮副、回转轴承、回转梁和吊杆，回转机构3安装在升降机构2上，电机用于提供转速和驱动力矩；编码器用于控制电机回转角度及其精度；减速机用于降低电机传来的转速、增大驱动力矩；齿轮副用于将电机通过减速机传来的转速、力矩传递给回转梁；回转轴承用于提供转动支撑；回转梁用于吊装、承载单体全自动主螺栓拉伸机5；吊杆用于回转梁与连接单体全自动主螺栓拉伸机5连接。
所述的供油管路4包括高压软管、高压管、高压回转接头、高压管接头和液压油分配器，供油管路4分别安装在升降机构2和回转机构3上，用于为单体全自动主螺栓拉伸机5提供液压动力。
所述的单体全自动主螺栓拉伸机5包括平衡及测量装置、拉伸螺母装置、拉伸螺母回转装置、拉伸机壳体、高压油缸和主螺母回转装置，单体全自动主螺栓拉伸机5安装在回转机构3的吊杆上，用于拉伸主螺栓。
本发明的全工位螺栓拉伸机的工作程序主要分为主螺栓预紧和主螺栓旋松两个工作过程，具体实施方法如下：
1.主螺栓预紧程序
1)将全工位螺栓拉伸机安装在核电反应堆压力容器的顶盖上，在安装时，人工调整回转机构3的角度，使单体全自动主螺栓拉伸机5对准第一对要拉伸的主螺栓，如图1所示。
2)启动单体全自动主螺栓拉伸机5对主螺栓进行拉伸预紧，当主螺栓的拉伸预紧完成后，升降机构2中升降液压缸将升降架顶升，使全自动主螺栓拉伸机5脱离主螺栓。
3)控制程序自动启动回转机构3的电机，电机通过减速机、齿轮副带动回转梁回转，回转梁通过吊杆将全自动主螺栓拉伸机5回转至下一要拉伸的主螺栓上方位置后自动停止，此时，其回转角度由安装在电机后部的编码器精确检测并通过控制程序进行控制。
4)控制程序自动启动，升降机构2中升降液压缸下降，使全自动主螺栓拉伸机5装入主螺栓并对其进行拉伸预紧，当主螺栓的拉伸预紧完成后，升降机构2中升降液压缸将升降架顶升，使全自动主螺栓拉伸机5脱离主螺栓。
5)重复上述的第3条和第4条，直至完成所有主螺栓都拉伸预紧后，将全工位螺栓拉伸机从核电反应堆压力容器的顶盖上拆除，至此，完成了主螺栓的拉伸预紧工作。
2.主螺栓旋松
1)将全工位螺栓拉伸机安装在核电反应堆压力容器的顶盖上，在安装时，人工调整回转机构3的角度，使单体全自动主螺栓拉伸机5对准第一对要拉伸的主螺栓，如图1所示。
2)启动单体全自动主螺栓拉伸机5对主螺栓进行拉伸旋松，当主螺栓的拉伸旋松完成后，升降机构2中升降液压缸将升降架顶升，使全自动主螺栓拉伸机5脱离主螺栓。
3)控制程序自动启动回转机构3的电机，电机通过减速机、齿轮副带动回转梁回转，回转梁通过吊杆将全自动主螺栓拉伸机5回转至下一要拉伸旋松的主螺栓上方位置后自动停止，此时，其回转角度由安装在电机后部的编码器精确检测并通过控制程序进行控制。
4)控制程序自动启动，升降机构2中升降液压缸下降，使全自动主螺栓拉伸机5装入主螺栓并对其进行拉伸旋松，当主螺栓的拉伸旋松完成后，升降机构2中升降液压缸将升降架顶升，使全自动主螺栓拉伸机5脱离主螺栓。
5)重复上述的第3条和第4条，直至完成所有主螺栓都拉伸旋松后，将全工位螺栓拉伸机从核电反应堆压力容器的顶盖上拆除，至此，完成了主螺栓的拉伸旋松工作。

Claims (1)

1.一种用于压力容器的螺栓拉伸机，其特征在于：包括支撑机构(1)、升降机构(2)、回转机构(3)、供油管路(4)和单体全自动主螺栓拉伸机(5)；
所述的支撑机构(1)包括支撑架体和销轴，支撑架体通过销轴连接并固定在压力容器顶盖上，支撑架体用于支撑升降机构(2)、回转机构(3)、供油管路(4)和单体全自动主螺栓拉伸机(5)，销轴用于将支撑架体与压力容器顶盖连接和固定；
所述的升降机构(2)包括升降架和升降液压缸，升降架安装在支撑机构(1)上，升降架用于带动回转机构(3)沿支撑机构(1)中的支撑架体上升或下降；升降液压缸用于为升降架的升、降提供驱动力；
所述的回转机构(3)包括电机、编码器、减速机、齿轮副、回转轴承、回转梁和吊杆，回转机构(3)安装在升降机构(2)上，电机用于提供转速和驱动力矩；编码器用于控制电机回转角度及其精度；减速机用于降低电机传来的转速、增大驱动力矩；齿轮副用于将电机通过减速机传来的转速、力矩传递给回转梁；回转轴承用于提供转动支撑；回转梁用于吊装、承载单体全自动主螺栓拉伸机(5)；吊杆用于回转梁与连接单体全自动主螺栓拉伸机(5)连接；
所述的供油管路(4)包括高压软管、高压管、高压回转接头、高压管接头和液压油分配器，供油管路(4)分别安装在升降机构(2)和回转机构(3)上，用于为单体全自动主螺栓拉伸机(5)提供液压动力；
所述的单体全自动主螺栓拉伸机(5)包括平衡及测量装置、拉伸螺母装置、拉伸螺母回转装置、拉伸机壳体、高压油缸和主螺母回转装置，单体全自动主螺栓拉伸机(5)安装在回转机构(3)的吊杆上，用于拉伸主螺栓。
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