CN104759871B - 民核主螺栓自动旋转平衡一体化专机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种民核主螺栓自动旋转平衡一体化专机，包括上架体、气缸、下架体、移动平台、配气装置、气动马达、磁铁、连接器、扭矩限制器、适配器、气动管路；所述连接器包括支撑板和螺母，所述支撑板通过所述扭矩限制器与所述气动马达的输出端固定连接，所述螺母的上端与所述支撑板固定连接，所述螺母的外壁通过轴承与所述通孔一滑动连接。本发明具有结构简单、设备重量轻、操作方便、维护储存便捷等优点，既实现机械化操作，又适应批量生产，有效的提高了核电反应堆压力容器主螺栓孔及主螺栓螺纹的表面粗糙度，提高了螺纹质量，保护反应堆压力容器主螺栓孔螺纹和主螺栓螺纹，避免磕伤螺纹，提高安装效率和减少人工工作量。

Description

民核主螺栓自动旋转平衡一体化专机

技术领域

本发明涉及一种民核主螺栓自动旋转平衡一体化专机，属于核电设备领域，用于第三代反应堆压力容器主螺栓的安装和拆卸。

背景技术

目前，在装配反应堆压力容器主螺栓过程中，由于主螺栓重量较大，用天车吊装主螺栓放置在主螺栓孔上时因为天车下降冲击较大，对螺纹起始端会有较大的冲击，极易造成螺纹磕碰划伤，甚至变形，引发卡滞现象；在天车吊装的过程中对中精度完全取决于操作人员的安装经验，对中误差相对较大，而且对操作人员工作量较大。

发明内容

根据上述提出的现有技术存在主螺栓导入时对螺纹冲击较大，对中误差较大等技术问题，而提供一种民核主螺栓自动旋转平衡一体化专机。

本发明采用的技术手段如下：

一种民核主螺栓自动旋转平衡一体化专机，包括上架体、气缸、下架体、移动平台、配气装置、气动马达、磁铁、连接器、扭矩限制器、适配器、气动管路；

所述上架体的下端与所述下架体的上端固定连接，所述上架体内设有容纳所述气缸的空间一，所述上架体主要用于搭载气缸，并与所述下架体连为一体，所述气缸的输出端穿过所述上架体的下端面和所述下架体的上端面与所述移动平台固定连接，所述移动平台呈一箱体结构，包括移动平台上端板，移动平台下端板和连接所述移动平台上端板和所述移动平台下端板的侧板，所述移动平台可在所述下架体的上端面和所述下架体的下端面之间移动，所述移动平台内设有容纳所述配气装置和所述气动马达的空间二，所述移动平台下端板上设有所述主螺栓穿过的通孔一，所述配气装置通过所述气动管路与所述气缸和所述气动马达连接，所述气动管路用于压缩空气的传输，所述下架体的下端面设有所述主螺栓穿过的通孔二，所述通孔一与所述通孔二同轴；

所述连接器包括支撑板和螺母，所述连接器主要用于连接所述主螺栓，将所述主螺栓与所述民核主螺栓自动旋转平衡一体化专机连为一体。所述支撑板通过所述扭矩限制器与所述气动马达的输出端固定连接，所述扭矩限制器主要用于限制输出扭矩，以避免发生卡滞情况时由于扭矩过大而损坏螺纹，所述螺母的上端与所述支撑板固定连接，所述螺母的内壁包括位于所述螺母内壁上端的光滑部和位于所述螺母内壁下段的螺纹部，所述光滑部上设有一适配器，所述适配器通过所述磁铁吸附在所述支撑板上，所述螺纹段与所述主螺栓的上部螺纹相匹配，所述螺母的外壁通过轴承与所述通孔一滑动连接，所述磁铁主要用于吸附所述适配器，用于避免在所述连接器与所述主螺栓的上部螺纹接合时与之干涉，所述适配器用于正/反向旋转所述主螺栓，与所述连接器连为一体，当需要旋转所述主螺栓时，所述适配器从所述磁铁上脱开，落在所述主螺栓的上端，并与所述连接器一起带动所述主螺栓旋转，以避免所述主螺栓与所述连接器产生相对转动。

所述气缸主要用于平衡所述主螺栓的重量，是所述主螺栓重量平衡的执行部件，通过调节所述气缸的压力实现不同重量的主螺栓在旋转过程中上升、下降的动态平衡。

所述下架体的上端面与所述下架体的下端面之间设有四个立柱，所述四个立柱以所述下架体的轴线为轴均匀分布，所述移动平台上设有与所述立柱相匹配的滑道。

所述下架体的两侧设有手柄，所述手柄适用于人员在操作过程中的辅助操作。

所述配气装置上还设有调压装置和截止阀，所述配气装置主要用于压缩空气分配，为所述气缸和所述气动马达提供动力。所述截止阀用于控制所述气动马达的正/反向旋转，所述调压装置可以调节所述气缸内部的压力，实现压缩空气的反作用力与需平衡重量保持实时一致，当所述气缸的输出端(活塞杆)向下运动时，由于有杆腔气体体积被压缩而导致压力上升，所述调压装置自动卸压保证所述气缸的有杆腔和无杆腔间压差的恒定；当所述气缸的输出端(活塞杆)向上运动时所述气缸的有杆腔气体体积膨胀而导致压力下降，所述调压装置自动充气，保证所述气缸的有杆腔和无杆腔间压差的恒定。因此在向下栽置螺栓和向上旋出主螺栓的时，可以动态的对主螺栓进行平衡。

本发明具有以下优点：

本发明装设在核电反应堆压力容器上，以车间气源输出的压缩空气为动力平衡主螺栓的重量，同时压缩空气作为动力源驱动气动马达输出扭矩带动适配器和连接器实现主螺栓的圆周方向旋转，为保证主螺栓在旋入和旋出过程中不会超出允许扭矩，故设置扭矩限制器，以保护螺纹避免超扭矩使用现象。设计配气装置，根据现场实际使用工况，按需开闭配气装置上的截止阀以控制气动马达正转或反转气路的进气从而实现其正/反转。配气装置还设有调压装置，由于气缸截面积恒定，通过调压装置来保证气缸有杆腔和无杆腔间的稳定压差(可调)，从而在提升或下降过程中能够自动的实现吊装件的重量平衡。本发明还具有结构简单、设备重量轻、操作方便、维护储存便捷等优点，既实现机械化操作，又适应批量生产，有效的提高了核电反应堆压力容器主螺栓孔及主螺栓螺纹的表面粗糙度，提高了螺纹质量，保护反应堆压力容器主螺栓孔螺纹和主螺栓螺纹，避免磕伤螺纹，提高安装效率和减少人工工作量。

基于上述理由本发明可在核电设备等领域广泛推广。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的民核主螺栓自动旋转平衡一体化专机的主视图。

图2是本发明的民核主螺栓自动旋转平衡一体化专机的俯视图。

图3是本发明的图1中的I部放大图。

图中：1、上架体，2、气缸，3、下架体，4、移动平台，5、配气装置，6、气动马达，7、磁铁，8、连接器，9、扭矩限制器，10、适配器，11、手柄，12、气动管路，13、立柱，14、活塞杆，15、轴承，801、支撑板，802、螺母。

具体实施方式

如图1-图3所示，一种民核主螺栓自动旋转平衡一体化专机，包括上架体1、气缸2、下架体3、移动平台4、配气装置5、气动马达6、磁铁7、连接器8、扭矩限制器9、适配器10、气动管路12；

所述上架体1的下端与所述下架体3的上端固定连接，所述上架体1内设有容纳所述气缸2的空间一，所述气缸2的活塞杆14穿过所述上架体1的下端面和所述下架体3的上端面与所述移动平台4固定连接，所述移动平台4呈一箱体结构，包括移动平台上端板，移动平台下端板和连接所述移动平台上端板和所述移动平台下端板的侧板，所述移动平台4可在所述下架体3的上端面和所述下架体3的下端面之间移动，所述移动平台4内设有容纳所述配气装置5和所述气动马达6的空间二，所述移动平台下端板上设有所述主螺栓穿过的通孔一，所述配气装置5通过所述气动管路12与所述气缸2和所述气动马达6连接，所述下架体3的下端面设有所述主螺栓穿过的通孔二，所述通孔一与所述通孔二同轴；

所述连接器8包括支撑板801和螺母802，所述支撑板801通过所述扭矩限制器9与所述气动马达6的输出端固定连接，所述螺母802的上端与所述支撑板801固定连接，所述螺母802的内壁包括位于所述螺母802内壁上端的光滑部和位于所述螺母802内壁下段的螺纹部，所述光滑部上设有一适配器10，所述适配器10通过所述磁铁7吸附在所述支撑板801上，所述螺纹段与所述主螺栓的上部螺纹相匹配，所述螺母802的外壁通过轴承15与所述通孔一滑动连接。

所述下架体3的上端面与所述下架体3的下端面之间设有四个立柱13，所述四个立柱13以所述下架体3的轴线为轴均匀分布，所述移动平台4上设有与所述立柱13相匹配的滑道。

所述下架体3的两侧设有手柄11。

所述配气装置5上还设有调压装置和截止阀。

下面对本发明的民核主螺栓自动旋转平衡一体化专机的工作方式做进一步说明：

将气缸2通过上架体1安装在下架体3上，气缸2作为整个专机的重量平衡部件，通过气动管路12与配气装置5相连，为主螺栓、移动平台4及移动平台4上安装的部件提供动态平衡；

气动马达6安装在移动平台4上，进气口与配气装置5相连，输出端通过扭矩限制器9与连接器8相连。使用时，配气装置5上的截止阀正向或反向对气动马达6供气，使得连接器8正向或反向旋转，以实现与主螺栓上部螺纹接合和脱开，即移动平台4与主螺栓连为一体或拆分。旋转主螺栓时，用手将适配器10从磁铁7上脱开并落下，与主螺栓上端相连，由于适配器10和连接器8为一体结构，因此，当气动马达6正/反向旋转时可以带动主螺栓正/反向旋转，以避免连接器8和主螺栓产生相对转动而无法进行栽置或旋出主螺栓；

将移动平台4与下架体3连接，移动平台4以下架体3的立柱13为导向，在高度范围内能够自由的上升和下降，以适应栽置和旋出主螺栓时的主螺栓升降；

扭矩限制器9可以限制输出扭矩，当发生卡滞等超扭矩工况时，气动马达6的输出端会自动的与连接器8脱开，以避免扭矩过大而损坏螺纹，扭矩限制器9在公称范围内可以根据需要进行调节。

配气装置5设有正/反向供气截止阀，根据现场使用需求分别开闭，以实现气动马达6的正/反向旋转，同时设有调压装置，可以调节进入气缸2内的气体压力，以保证民核主螺栓自动旋转平衡一体化专机在一定范围内对于不同重量都具有可靠的平衡效果，此外，本发明还设有油雾器和过滤器，起到过滤压缩空气、润滑气动部件的作用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种民核主螺栓自动旋转平衡一体化专机，其特征在于：包括上架体、气缸、下架体、移动平台、配气装置、气动马达、磁铁、连接器、扭矩限制器、适配器、气动管路；

所述上架体的下端与所述下架体的上端固定连接，所述上架体内设有容纳所述气缸的空间一，所述气缸的输出端穿过所述上架体的下端面和所述下架体的上端面与所述移动平台固定连接，所述移动平台呈一箱体结构，包括移动平台上端板，移动平台下端板和连接所述移动平台上端板和所述移动平台下端板的侧板，所述移动平台可在所述下架体的上端面和所述下架体的下端面之间移动，所述移动平台内设有容纳所述配气装置和所述气动马达的空间二，所述移动平台下端板上设有所述主螺栓穿过的通孔一，所述配气装置通过所述气动管路与所述气缸和所述气动马达连接；

所述连接器包括支撑板和螺母，所述支撑板通过所述扭矩限制器与所述气动马达的输出端固定连接，所述螺母的上端与所述支撑板固定连接，所述螺母的内壁包括位于所述螺母内壁上端的光滑部和位于所述螺母内壁下端的螺纹部，所述光滑部上设有一适配器，所述适配器通过所述磁铁吸附在所述支撑板上，所述螺纹部与所述主螺栓的上部螺纹相匹配，所述螺母的外壁通过轴承与所述通孔一滑动连接。

2.根据权利要求1所述的一种民核主螺栓自动旋转平衡一体化专机，其特征在于：所述下架体的上端面与所述下架体的下端面之间设有四个立柱，所述四个立柱以所述下架体的轴线为轴均匀分布，所述移动平台上设有与所述立柱相匹配的滑道。

3.根据权利要求1或2所述的一种民核主螺栓自动旋转平衡一体化专机，其特征在于：所述下架体的两侧设有手柄。

4.根据权利要求1所述的一种民核主螺栓自动旋转平衡一体化专机，其特征在于：所述配气装置上还设有调压装置和截止阀。