CN105798837B - 核电站压力容器检查机械手所用关节轴承的预紧工装及预紧方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种核电站压力容器检查机械手所用关节轴承的预紧工装及预紧方法，所述预紧工装包括支撑定位所述关节轴承的支撑架，穿设在支撑架上与液压泵相连的伸缩油缸，所述液压泵上设有压力表，以及与伸缩油缸的活动端相连的预紧槌，和与所述旋转箱盖相连的预紧压板，预紧时所述预紧槌穿设在所述关节轴承内，所述预紧压板穿设在所述预紧槌的顶部，且预紧槌上具有能将所述预紧压板顶住的径向凸起，所述预紧压板通过旋转箱盖与所述位于下方的角接触球轴承联动。本发明采用了液压驱动力和人员手动操作相结合的方式进行预紧，易于操作，提高了装配精度。

Description

核电站压力容器检查机械手所用关节轴承的预紧工装及预紧 方法

技术领域

本发明涉及一种机械手关节的轴承预紧工具，特别是涉及一种核电站压力容器检查机械手所用关节轴承的预紧工装及预紧方法。

背景技术

反应堆压力容器是核岛运行的关键设备，长期运行在高温、高压、高放射性环境中，其整体的完好性直接关系到核电运行的安全，是核电厂运行寿期内的重点检查监控设备。压力容器检查机械手作为第三代核电站反应堆压力容器役前和在役检查的关键对象设备，其运行可靠性、稳定性、维修的可操作性直接影响核电站反应堆压力容器的检查效果。

第三代核电技术AP1000是目前世界上在建的、最先进的核电技术。在此基础之上研发的，拥有完全国有自主知识产权的CAP1400堆型正处于实验阶段。对于上述两种堆型核电站压力容器和压力容器顶盖的自动化检查，目前我国采用一种国外引进的关节轴式手臂机器人来完成。对于该种压力容器检查机械手，其关节的机械结构是十分复杂的，对于其组装过程中的关键部件——角接触球轴承的预紧工作是其组装工作的难点，而国内在这方面还没有一套专门的工具，大都靠人员手动操作，导致装配难度大、对操作人员要求高、装配精度低及装配效率低等弊端。国外目前在该领域有一定的技术储备，但并没有形成一整套专用装配工具，并对我国实行技术封锁，导致我国在机械手关节组装技术上很难冲破技术壁垒。由于该种机械手应用领域的专业性，国内尚无发现其组装或维修专用工具的信息或相关报道。

因此，需要一种易于操作且能将角接触球轴承预紧的预紧工装。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种核电站压力容器检查机械手所用关节轴承的预紧工装及预紧方法，用于解决现有技术中机械手关节难于装配，装配精度低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种核电站压力容器检查机械手所用关节轴承的预紧工装，所述关节轴承包括轴承箱，置于轴承箱顶部的旋转箱盖，设于轴承箱内的一对角接触球轴承，与所述旋转箱盖相连的轴承内顶圈，轴承内顶圈勾住位于下方的所述角接触球轴承的内圈，所述预紧工装包括支撑定位所述关节轴承的支撑架，穿设在支撑架上与液压泵相连的伸缩油缸，所述液压泵上设有压力表，以及与伸缩油缸的活动端相连的预紧槌，和与所述旋转箱盖相连的预紧压板，预紧时所述预紧槌穿设在所述关节轴承内，所述预紧压板穿设在所述预紧槌的顶部，且预紧槌上具有能将所述预紧压板顶住的径向凸起，所述预紧压板通过旋转箱盖与所述位于下方的角接触球轴承联动。

优选的，所述支撑架包括支撑台和支撑所述支撑台的支撑腿，所述支撑台上设有供所述伸缩油缸穿设的过孔。

优选的，所述支撑台上还固定有安装板，所述轴承箱通过第二螺栓固定在所述安装板上。

优选的，所述伸缩油缸为外螺纹油压单动缸，外螺纹油压单动缸通过螺纹与所述预紧槌相连。

本发明还提供一种核电站压力容器检查机械手所用关节轴承的预紧方法，所述预紧方法采用如上所述核电站压力容器检查机械手所用关节轴承的预紧工装，具体包括以下步骤：A、将所要预紧的关节轴承定位在所述支撑架上，将所述预紧槌穿过所述关节轴承，再将压紧压板穿设在预紧槌的顶部且与所述关节轴承的旋转箱盖相连；B、利用液压泵向伸缩油缸内送油，进而控制预紧槌带动预紧压板向上运动，使一对角接触球轴承的内圈均匀的向中心靠拢，并且时时观察压力表读数，当压力表读数达到预期数值时，再人工将旋转箱盖上所有顶紧角接触球轴承内圈的顶紧螺钉拧紧，至此完成对关节轴承的预紧。

优选的，所述步骤B中拧紧顶紧螺钉的具体方式为：星型方式均匀的将所有顶紧螺钉拧紧。

如上所述，本发明的核电站压力容器检查机械手所用关节轴承的预紧工装及预紧方法，具有以下有益效果：采用了液压驱动力和人员手动操作相结合的方式进行预紧，采用液压泵通过伸缩油缸带动预紧压板，使背靠背的一对角接触球轴承的内圈均匀的向中心提拉；当液压泵的压力表读数达到规定数值时，通过人员手动操作，以星型方式均匀的旋紧上述预紧螺钉，达到轴承外圈向中心夹紧的效果，从而达到预紧的目的。

附图说明

图1显示为本发明的核电站压力容器检查机械手所用关节轴承的预紧工装示意图。

图2显示为本发明的所述液压泵示意图。

图3显示为本发明核电站压力容器检查机械手所用关节轴承的预紧工装的侧视图。

图4显示为图1中A处的放大图。

图5显示为图3中B处的放大图。

元件标号说明

1 关节轴承

11 旋转箱盖

12 谐波减速器钢轮

13 角接触球轴承

14 轴承内顶圈

15 轴承间距环

16 轴承箱

17 第一螺栓

18 弹簧卡圈

19 拧紧螺钉

2 安装板

21 第二螺栓

3 支撑架

4 预紧压板

41 第三螺栓

5 伸缩油缸

6 预紧槌

7 转接头

8 液压泵

81 液压油管

82 压力表

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图5。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1、图3所示，本发明提供一种核电站压力容器检查机械手所用关节轴承的预紧工装，关节轴承1(其为现有机构，此处只描述其与预紧相关的结构部分)包括轴承箱16，置于轴承箱顶部的旋转箱盖11，设于轴承箱16内的一对角接触球轴承13，与旋转箱盖11相连的轴承内顶圈14，具体地，见图3、图4所示，旋转箱盖11、谐波减速器钢轮12、轴承内顶圈14通过第一螺栓17连为一体，轴承内顶圈14勾住位于下方的角接触球轴承13的内圈；一对角接触球轴承13的外圈安装在轴承箱16上，并通过轴承间距环15保持一定间距，弹簧卡圈18插在轴承箱16的槽中，弹簧卡圈18实现对关节轴轴承轴向定位。本发明的预紧工装包括支撑定位关节轴承1的支撑架3，穿设在支撑架3上与液压泵8(见图2所示)相连的伸缩油缸5，本实施例液压泵采用的手动液压泵，液压泵8上设有压力表82，以及与伸缩油缸5的活动端相连的预紧槌6，和与旋转箱盖11相连的预紧压板4，预紧时预紧槌6穿设在关节轴承1内，预紧压板4穿设在预紧槌6的顶部，且预紧槌6上具有能将预紧压板4顶住的径向凸起，预紧压板4通过旋转箱盖11与位于下方的角接触球轴承12联动。本发明采用伸缩油缸带动预紧槌将预紧压板顶起，进而将一对角接触球轴承向中心靠拢，实现对轴承的预紧，而且可以通过观察压力表读数，实现预紧力的精确控制，达到所需预紧力时，再人工拧紧设于旋转箱盖11上的顶住角接触球轴承内圈的拧紧螺钉19即可(见图5所示)，其易于装配，同时提高装配精度。

为便于固定关节轴承，上述支撑架3包括支撑台31和支撑支撑台的支撑腿32，支撑台31上设有供伸缩油缸5穿设的过孔。支撑台32上还固定有安装板2，轴承箱16通过第二螺栓21固定在安装板2上，实现对关节轴承的定位。本实施例伸缩油缸5为外螺纹油压单动缸，外螺纹油压单动缸通过螺纹与预紧槌6相连，缸体表面自带螺纹与过孔内的内螺纹实现螺纹相连。上述液压泵8所带的液压油管81通过转接头7与伸缩油缸5(即外螺纹油压单动缸)连接。

上述预紧槌6的顶部较细以形成能将预紧压板4顶起的径向凸起，其也可以为台阶轴，利用台阶面将预紧压板4顶起。

本发明还提供一种核电站压力容器检查机械手所用关节轴承的预紧方法，本预紧方法采用如上所述核电站压力容器检查机械手所用关节轴承的预紧工装，具体包括以下步骤：A、见图1所示，将所要预紧的关节轴承1定位在支撑架3上，将预紧槌6穿过关节轴承1，再将压紧压板4穿设在预紧槌6的顶部，且通过第三螺栓41与关节轴承的旋转箱盖11固定，此时完成了关节轴承的定位和预紧前的安装；B、利用液压泵8向伸缩油缸5内送油，进而控制预紧槌6带动预紧压板4向上运动，使一对角接触球轴承13的内圈均匀的向中心靠拢，并且时时观察压力表82读数，当压力表读数达到预期数值时，再人工将旋转箱盖11上所有顶紧角接触球轴承内圈的顶紧螺钉19拧紧，使其顶住角接触球轴承内圈，至此完成对关节轴承的预紧。为实现预紧时给力平衡，上述步骤B中拧紧顶紧螺钉19的具体方式为：星型方式均匀的将所有顶紧螺钉拧紧。

本发明主要是采用了液压驱动力和人员手动操作相结合的方式进行预紧。采用手动的液压泵8，通过伸缩油缸5带动预紧压板4，使背靠背的一对角接触球轴承13的内圈均匀的向中心提拉；当液压泵8的压力表读数达到规定数值时，通过人员手动操作，以星型方式均匀的旋紧上述预紧螺钉19，达到轴承外圈向中心夹紧的效果，从而达到预紧的目的。

本发明使用自身配带压力表82的手动液压泵，解决了预紧力很难控制和估量的问题，并且手动液压泵本身自带的手柄易操作。预紧槌6可以根据关节轴结构尺寸进行更换，而不必更换预紧装置的其他零件，解决了预紧的适应性问题。可以克服人员组装技术不足等缺点，具有方便机械手关键部件的组装、提高机械手组装的可靠性、提高组装效率及效果、提高组装精度等具有重要作用。

综上所述，本发明核电站压力容器检查机械手所用关节轴承的预紧工装及预紧方法，采用伸缩油缸带动预紧槌将预紧压板顶起，进而将一对角接触球轴承向中心靠拢，实现对轴承的预紧，而且可以通过观察压力表读数，实现预紧力的精确控制，达到所需预紧力时，再人工拧紧设于旋转箱盖上的顶住角接触球轴承内圈的拧紧螺钉即可，其易于装配，同时提高装配精度。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种核电站压力容器检查机械手所用关节轴承的预紧工装，所述关节轴承(1)包括轴承箱(16)，置于轴承箱顶部的旋转箱盖(11)，设于轴承箱(16)内的一对角接触球轴承(13)，与所述旋转箱盖(11)相连的轴承内顶圈(14)，轴承内顶圈(14)勾住位于下方的所述角接触球轴承(13)的内圈，其特征在于，所述预紧工装包括支撑定位所述关节轴承(1)的支撑架(3)，穿设在支撑架(3)上与液压泵(8)相连的伸缩油缸(5)，所述液压泵(8)上设有压力表(82)，以及与伸缩油缸(5)的活动端相连的预紧槌(6)，和与所述旋转箱盖(11)相连的预紧压板(4)，预紧时所述预紧槌(6)穿设在所述关节轴承(1)内，所述预紧压板(4)穿设在所述预紧槌(6)的顶部，且预紧槌(6)上具有能将所述预紧压板(4)顶住的径向凸起，所述预紧压板(4)通过旋转箱盖(11)与所述位于下方的角接触球轴承(13)联动。

2.根据权利要求1所述的核电站压力容器检查机械手所用关节轴承的预紧工装，其特征在于：所述支撑架(3)包括支撑台(31)和支撑所述支撑台(31)的支撑腿(32)，所述支撑台(31)上设有供所述伸缩油缸(5)穿设的过孔。

3.根据权利要求2所述的核电站压力容器检查机械手所用关节轴承的预紧工装，其特征在于：所述支撑台(31)上还固定有安装板(2)，所述轴承箱(16)通过第二螺栓(21)固定在所述安装板(2)上。

4.根据权利要求1所述的核电站压力容器检查机械手所用关节轴承的预紧工装，其特征在于：所述伸缩油缸(5)为外螺纹油压单动缸，外螺纹油压单动缸通过螺纹与所述预紧槌(6)相连。

5.一种核电站压力容器检查机械手所用关节轴承的预紧方法，其特征在于：所述预紧方法采用如权1至权3中任一项所述核电站压力容器检查机械手所用关节轴承的预紧工装，具体包括以下步骤：A、将所要预紧的关节轴承(1)定位在所述支撑架(3)上，将所述预紧槌(6)穿过所述关节轴承(1)，再将压紧压板(4)穿设在预紧槌(6)的顶部且与所述关节轴承(1)的旋转箱盖(11)相连；B、利用液压泵(8)向伸缩油缸(5)内送油，进而控制预紧槌(6)带动预紧压板(4)向上运动，使一对角接触球轴承(13)的内圈均匀的向中心靠拢，并且时时观察压力表(82)读数，当压力表读数达到预期数值时，再人工将旋转箱盖(11)上所有顶紧角接触球轴承内圈的顶紧螺钉(19)拧紧，至此完成对关节轴承的预紧。

6.根据权利要求5所述的核电站压力容器检查机械手所用关节轴承的预紧方法，其特征在于：所述步骤B中拧紧顶紧螺钉(19)的具体方式为：星型方式均匀的将所有顶紧螺钉拧紧。