CN105810269B - 一种核电用热交换器的传热管堵管工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种核电用热交换器的传热管堵管工具，包括支架和驱动系统，所述支架的铰接有两个操作杆，支架设有顶板，顶板上设有通孔，所述支架上安装有一液压油缸，所述液压油缸的下端与一连接板相连接；所述驱动系统包括电机和气缸，所述电机通过传动机构与一竖向的拉杆相连接，所述拉杆穿过支架顶板上的通孔，所述拉杆的顶端设有外螺纹，所述气缸与连接板相连接，所述气缸工作时通过连接板驱动拉杆上下运动，所述支架和连接板之间设有位移测量装置。本发明通过操作人员手动从小型热交换器的封头置入其内部进行堵管，其体积小、重量轻、操作简单、易学易用。

Description

一种核电用热交换器的传热管堵管工具

技术领域

本发明涉及一种核电用热交换器的传热管堵管工具。

背景技术

在核电站中，热交换器的使用非常普遍，热交换器包括外壳、传热管等，其中传热管在外壳中，即在热交换器的内部。热交换器中的传热管是水流通道，各个传热管相配合形成多个回路，传热管在使用时一直受到水流的冲刷。随着在核电站中使用时间的增加，传热管会产生管壁减薄、磨损、凹坑、应力腐蚀、晶间腐蚀等缺陷，这些缺陷严重时会导致传热管泄漏，造成热交换器中二回路放射性污染，所以需要及时对出现缺陷的传热管进行封堵。

在目前的核电领域，已经有专门针对核电站热交换器的传热管堵管工具，但该种类型的堵管工具结构复杂，操作难度大，操作人员学习时间长，在堵管时的工作量较大，需要的操作人员数量较多，且主要用于大型热交换器。针对一些小型热交换器，现有的堵管方法很难满足工作要求，因为小型的热交换器能操作的空间很有限，目前的方法大都费时费力，并且所使用的堵管方法的工作效果也并不理想，因此需要一种能减少操作人员的工作强度，提高工作效率的热交换器的传热管堵管工具。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种操作简单、工作稳定可靠的核电用热交换器的传热管堵管工具，以克服现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种核电用热交换器的传热管堵管工具，包括支架和驱动系统，所述支架的侧面或底面铰接有两个操作杆，所述支架设有顶板，顶板上设有通孔，所述支架上安装有一竖向的液压油缸，所述液压油缸的下端与一连接板相连接；所述驱动系统包括电机和竖向安装在电机上的气缸，所述电机通过传动机构与一竖向的拉杆相连接，所述拉杆穿过支架顶板上的通孔，所述拉杆的顶端设有外螺纹，所述气缸与连接板相连接，所述气缸工作时通过连接板驱动拉杆上下运动，所述支架和连接板之间设有位移测量装置。

优选地，所述拉杆依次穿过连接板和液压油缸，最后穿过支架顶板上的通孔。

优选地，所述连接板上设有多个导向杆，所述支架上设有多个与导向杆相配合的导向套。

优选地，所述支架顶板上设有摄像头。

优选地，所述液压油缸的活塞杆向下伸出与连接板相连接。

优选地，所述位移测量装置是电位计，所述电位计的固定端和活动端分别与支架顶板和连接板固定连接。

优选地，所述气缸的活塞杆与连接板相连接，气缸的缸体与电机相连接。

优选地，所述支架顶板的通孔中设有一个限位套，所述拉杆穿设在限位套中。

如上所述，本发明一种核电用热交换器的传热管堵管工具，具有以下有益效果：

本发明通过操作人员手动从小型热交换器的封头置入其内部，然后通过操作杆、摄像头等辅助安装工具正确定位将堵头定位到待维修的传热管中，定位好后驱动系统将堵头胀紧支撑在传热管的内壁上实现堵管。此外，由于本发明是专门针对小型热交换器传热管的堵管工具，所以其体积小、重量轻，2～3个操作人员即可完成对传热管的堵管工作，并且在操作时，其操作简单，易学易用，相关操作人员能很快就能掌握操作要领。本发明通过合理、稳定的机械结构能够快速实现堵头的安装和可靠胀紧。在一定范围内，针对不同直径的封头和不同内径的传热管，只需更换拉杆和堵头即可，具有很强的适应性。综合以上，本发明为核电领域中热交换器的传热管堵管工作作出了很大贡献，有广泛推广的价值。

附图说明

图1为本发明的结构图。

图2为图1中A处放大图。

图3为本发明的局部立体图。

图4为本发明的局部侧视图。

图5为本发明的原理图。

图6为堵头结构示意图。

图7为本发明的工作状态示意图。

图8为图7中B处的放大图。

图中：1 支架 11 操作杆

12 操作杆 13 顶板

14 摄像头 131 通孔

132 限位套 2 液压油缸

3 连接板 31 导向杆

32 导向套 4 电机

41 传动机构 5 气缸

6 拉杆 61 外螺纹

7 位移测量装置 8 堵头

81 套筒 82 锥芯滑块

811 盲孔 9 热交换器

91 传热管 92 封头

具体实施方式

说明书附图所绘示的结构、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所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，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。

本发明一种核电用热交换器的传热管堵管工具，其作用是在小型热交换器的传热管中安装堵头，所述堵头的作用是将有缺陷的传热管从整体的热交换回路中的隔离。所述的堵头8如图6所示，其包括套筒81和锥芯滑块82，套筒81设有锥形盲孔811，锥芯滑块82位于盲孔811中，所述锥芯滑块82设有轴向的内螺纹，所述套筒81的直径略小于热交换器的传热管内径，锥芯滑块82的材料硬度大于套筒81的材料硬度；所述堵头8工作原理是：将堵头8插入传热管后，向外拉动锥芯滑块82，所以锥芯滑块82对套筒81会产生向外的张力，从而让套筒81产生形变，使套筒81外壁与传热管的内壁紧密贴合，进而起到封堵传热管的效果；因为锥芯滑块82的材料硬度大于套筒81的材料硬度，所以能够确保套筒81向外的形变量，保证封堵的密封效果。

如图1-图5所示，本发明包括支架1和驱动系统，所述支架1的侧面或底面铰接有两个操作杆11、12，其中优选地是将操作杆11、12铰接在支架1的侧面，避免妨碍其他结构。所述操作杆11、12用于将本发明伸入到热交换器的传热管所在区域，进而调节支架1将堵头插入传热管。所述支架1设有顶板13，顶板13上设有通孔131，所述支架1上安装有一竖向的液压油缸2，所述液压油缸2的下端与一连接板3相连接，即液压油缸2可以是活塞杆与连接板3相连接，也可以是缸体与连接板3相连，液压油缸2通过活塞杆的伸缩作用带动连接板3运动，使用液压油缸的目的是因为液压油缸的工作稳定，并且可以随时调整活塞杆的伸缩量。在本实施例中为了安装方便，所述液压油缸2的活塞杆向下伸出与连接板3相连接。本发明中所述驱动系统包括电机4和竖向安装在电机4上的气缸5，所述电机4通过传动机构41与一竖向的拉杆6相连接，电机4工作时，电机4的转轴驱动拉杆6旋转。所述拉杆6穿过支架顶板13上的通孔131，所述拉杆6的顶端设有外螺纹61，结合图2和图5，所述外螺纹61用于与堵头8中的锥芯滑块82相配合；所述气缸5与连接板3相连接，所述气缸5工作时通过连接板3带动拉杆6上下运动，所述连接板3可以与气缸5的活塞杆相连接也可以与气缸5的缸体相连接，在本实施例中，所述气缸5的活塞杆与连接板3相连接，气缸5的缸体与电机4相连接，使用气缸的目的是因为气缸活塞杆伸缩的力较小，不会影响拉杆6与堵头8之间的配合。如图4所示，所述支架1和连接板3之间设有位移测量装置7，通过位移测量装置7检测液压油缸2的活塞杆的伸缩距离，进而确定拉杆6的移动距离。

在本实施例中，为了节省空间且便于安装，结合图2和图5，所述拉杆6依次穿过连接板3和液压油缸2，最后穿过支架顶板13上的通孔131。拉杆6穿过连接板3和液压油缸2还能够增加拉杆6在上下移动时的稳定性。

在本实施例中，结合图1-图8，本发明的工作原理及使用方法是：

首先将堵头8安装在拉杆6的顶端，堵头8中的锥芯滑块82与拉杆6螺纹连接；操作人员通过操作杆11、12的配合作用将本发明从热交换器9下端的封头92送到热交换器9内部的传热管91所在位置，通过堵头8将有缺陷的传热管91封堵。因为热交换器9的传热管91在热交换器9的内部，所以为了让本发明可以准确的将堵头8插入到有缺陷的传热管91中，在本实施例中，所述支架顶板13上设有摄像头14，通过摄像头14可以让操作人员随时观察到所有传热管的情况，从通过操作杆11、12准确的将堵头8插入有缺陷的传热管91，确保工作效率，避免出现错误。

当堵头8插入到有缺陷的传热管91中后，让支架顶板13顶靠在传热管91的端部，因为后续需要将堵头8中的锥芯滑块82向外侧拉出，而拉出时要让锥芯滑块82与套筒81相对运动，同时套筒81不能从传热管91中被拉出，本发明中通过支架顶板13的通孔131卡在传热管91的端部来实现。但是通孔131过于粗糙，也不能起到良好的导向作用，所以进一步地，所述支架顶板13的通孔131中设有一个限位套132，所述拉杆6穿设在限位套132中，所述限位套132起到稳定拉杆6和导向的作用，所述限位套132的外径大于传热管91的内径，内径小于传热管91的内径，从而可以卡靠在传热管91的端部仅让堵头8进入传热管91中，并且确保拉出锥芯滑块82时套筒81不被拉出。

支架1位置确定好后，先通过气缸5的作用调整堵头8的位置，因为气缸5的活塞杆是与连接板3相连接，所以气缸5运动时缸体带着电机4、传动机构41、拉杆6一起上下运动，从而调整拉杆6顶端堵头8的位置。调整好后，启动液压油缸2，液压油缸2的活塞杆向下伸出，缸体通过支架1顶靠在多个传热管端部，根据作用力与反作用力的原理，液压油缸2的活塞杆、连接板3、气缸5、电机4、传动机构41和拉杆6会一起向下运动，因为支架顶板13上的限位套132限制了堵头套筒81的位置，所以锥芯滑块82会随着拉杆6向下运动，锥芯滑块82向下运动对套筒81产生向外张力使得套筒81产生形变，从而让套筒81的外壁与传热管91的内壁紧密接触，起到封堵作用。液压油缸2工作时通过位移测量装置7输出的信号让操作人员随时了解拉杆6的位移量，从而和预设位移量进行比较，防止因为位移过大或过小而影响封堵效果。液压油缸2的活塞杆到预设位置后保持位置不变，然后启动电机4和气缸5，两者配合工作，电机4转轴通过传动机构41带着转轴旋转从而让拉杆6与锥芯滑块82脱开。完成以上工作后，将本发明从热交换器9中移除，完成一个堵头8的安装工作，如需封堵其他传热管，重复上述动作即可。

在本发明的优选实施方式中，如图4、图5所示，所述连接板3上设有多个导向杆31，所述支架1上设有多个与导向杆31相配合的导向套32，通过导向杆31和导向套32的配合作用可以确保液压油缸2工作时支架1和连接板3之间的相对运动更加稳定。

本发明中所述位移测量装置7可以是电位计、位移检测器等各种能测量相对位置的设备，在本实施例中采用电位计，所述电位计的固定端和活动端分别与支架顶板13和连接板3固定连接，即电位计和液压油缸2的工作原理相同，只要液压油缸2的活塞杆有伸缩运动，就必然使电位计的固定端和活动端产生相对位移，从而让操作人员能够准确的得到拉杆6的位移量，实时监测并与预设位移量进行对比。

综上所述，本发明一种核电用热交换器的传热管堵管工具，能够解决热交换器的传热管堵管不变的问题。所以，本发明有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。

上述实施方式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。本发明还有许多方面可以在不违背总体思想的前提下进行改进，对于熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，可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 (7)

1.一种核电用热交换器的传热管堵管工具，其特征在于：包括支架(1)和驱动系统，所述支架(1)的侧面或底面铰接有两个操作杆(11、12)，所述支架(1)设有顶板(13)，顶板(13)上设有通孔(131)，所述支架(1)上安装有一竖向的液压油缸(2)，所述液压油缸(2)的下端与一连接板(3)相连接，所述连接板(3)上设有多个导向杆(31)，所述支架(1)上设有多个与导向杆(31)相配合的导向套(32)；所述驱动系统包括电机(4)和竖向安装在电机(4)上的气缸(5)，所述电机(4)通过传动机构(41)与一竖向的拉杆(6)相连接，所述拉杆(6)穿过支架顶板(13)上的通孔(131)，所述拉杆(6)的顶端设有外螺纹(61)，所述气缸(5)与连接板(3)相连接，所述气缸(5)工作时通过连接板(3)驱动拉杆(6)上下运动，所述支架(1)和连接板(3)之间设有位移测量装置(7)。

2.根据权利要求1所述的一种核电用热交换器的传热管堵管工具，其特征在于：所述拉杆(6)依次穿过连接板(3)和液压油缸(2)，最后穿过支架顶板(13)上的通孔(131)。

3.根据权利要求1所述的一种核电用热交换器的传热管堵管工具，其特征在于：所述支架顶板(13)上设有摄像头(14)。

4.根据权利要求1所述的一种核电用热交换器的传热管堵管工具，其特征在于：所述液压油缸(2)的活塞杆向下伸出与连接板(3)相连接。

5.根据权利要求1所述的一种核电用热交换器的传热管堵管工具，其特征在于：所述位移测量装置(7)是电位计，所述电位计的固定端和活动端分别与支架顶板(13)和连接板(3)固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种核电用热交换器的传热管堵管工具，其特征在于：所述气缸(5)的活塞杆与连接板(3)相连接，气缸(5)的缸体与电机(4)相连接。

7.根据权利要求1所述的一种核电用热交换器的传热管堵管工具，其特征在于：所述支架顶板(13)的通孔(131)中设有一个限位套(132)，所述拉杆(6)穿设在限位套(132)中。