CN108213895A - 核电站围板螺栓的水下更换装置 - Google Patents

核电站围板螺栓的水下更换装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种核电站围板螺栓的水下更换装置，其包括水下移动部，安装于水下移动部上的用于确定更换装置位置的视频定位部、用于将更换装置与围板相固定连接的锁定部以及用于拆除围板螺栓的拆除部，拆除部包括：安装于水下移动部上的底座、固定安装于底座上的电机以及多个钻头，钻头分别与电机相传动连接。本发明能够实现围板螺栓的水下拆除和更换；固定吸盘组件能够实现水下移动部的固定，从而减少围板螺栓更换过程中设备的抖动，提高了操作的精确性；采用远程控制的方式实现对围板螺栓的更换，减少人员受辐射的几率；结构小巧，不需要占用现场较大的工作空间，减少核电站内部的空间占用。

Description

核电站围板螺栓的水下更换装置
技术领域
本发明涉及核电检测设备领域，特别涉及一种核电站围板螺栓的水下更换装置。
背景技术
如图1所示，典型二代核电机组的围板上安装有较多的围板螺栓(连接螺栓)，为了防止核电站运行过程中螺栓的松动，螺栓的头部安装有止动条，止动条两端焊接在围板上。在役大修期间需要对围板螺栓进行超声检查，当超声检查的结果表明围板螺栓内部有超过验收标准的裂纹显示时，需要对该螺栓进行拆除并更换，以确保核电站的安全稳定运行。拆除围板螺栓的首要工作是除掉围板螺栓的止动条。
法国阿海珐公司进行围板螺栓更换时，需要在围板水池上方的便桥上安装一条竖直桅杆，围板螺栓更换工具安装在桅杆的端部，现场操作时，先移动便桥将桅杆移动到待更换围板螺栓的附近，再借助于桅杆的上下运动，将围板螺栓更换工具定位到特定位置，拆除止动条时，使用偏心的钻头对螺栓孔进行扩孔，扩孔过程中实现对止动条焊缝的打磨，从而实现围板螺栓的更换。
发明内容
本发明的目的是提供一种核电站围板螺栓的水下更换装置。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种核电站围板螺栓的水下更换装置，其包括水下移动部，安装于所述水下移动部上的用于确定更换装置位置的视频定位部、用于将更换装置与所述围板相固定连接的锁定部以及用于拆除所述围板螺栓的拆除部，所述拆除部包括：安装于所述水下移动部上的底座、固定安装于所述底座上的电机以及多个钻头，所述钻头分别与所述电机相传动连接。
优化的，所述钻头有两个且用于同时分别钻断所述围板螺栓上的止动条与围板连接。
优化的，所述电机的输出轴上设有同轴主动齿轮的齿轮轴，所述底座上设有支撑座，所述钻头转动连接于所述支撑座上并且其上设有与所述主动齿轮相啮合的从动齿轮。
进一步地，所述支撑座具有多个分别用于安装钻头的凸起，中间的两个所述凸起之间形成支撑槽，所述齿轮轴架设于所述支撑槽内。
优化的，所述底座的前端设有用于辅助定位的定位螺帽。
进一步地，所述水下更换装置还包括用于旋松需要替换掉的所述围板螺栓和旋紧需要更换上的新的所述围板螺栓的套筒，所述套筒与所述电机可拆卸连接且设有与围板螺栓以及止动条相匹配的插槽。
优化的，所述锁定部包括多个吸盘、用于安装所述吸盘的安装支架以及在吸盘贴合在围板上时抽去吸盘与围板间水或空气的抽取器。
进一步地，所述安装支架包括多根分别与所述吸盘相固定连接的支管、与所述支管相连通且相垂直设置的主管，所有所述支管成排设于主管上且与钻头的轴线相平行，所述抽取器与所述主管相连通，所述吸盘中部开设有与支管相连通的连通孔。
进一步地，所述锁定部还包括用于带动所述吸盘和安装支架移动的移动气缸，所述移动气缸固定安装于所述水下移动部上。
优化的，所述水下移动部包括具有上安装部和下安装部的壳体、转轴呈八字形分布且用于垂直方向驱动的纵向推进器、转轴呈八字形分布且用于水平方向驱动的横向推进器，所述下安装部具有延伸板，所述延伸板与所述锁定部朝向相同，所述拆除部安装于所述延伸板上。
本发明的有益效果在于：本发明能够实现围板螺栓的水下拆除和更换；固定吸盘组件能够实现水下移动部的固定，从而减少围板螺栓更换过程中设备的抖动，提高了操作的精确性；采用远程控制的方式实现对围板螺栓的更换，减少人员受辐射的几率；结构小巧，不需要占用现场较大的工作空间，减少核电站内部的空间占用。
附图说明
图1为围板螺栓结构示意图；
图2为围板螺栓立体结构示意图；
图3为水下更换装置的立体视图；
图4为锁定部的结构示意图；
图5为拆除部的结构示意图；
图6为套筒与电机连接结构示意图；
图7为锁定部未锁定时的水下更换装置的立体视图；
图8为锁定部锁定时的水下更换装置的立体视图；
图9为拆除部动作流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作以下详细描述：
如图1、2所示，围板2上安装有一系列的围板螺栓0，为了防止围板螺栓0的松动，围板螺栓0端部安装有止动条1，止动条1两端焊接在围板2上，从而防止围板2的松动。
核电站围板螺栓的水下更换装置包括水下移动部3、视频定位部4、锁定部5、拆除部6以及用于旋松需要替换掉的围板螺栓0和旋紧需要更换上的新的围板螺栓0的套筒7，视频定位部4、锁定部5以及拆除部6分别安装于水下移动部3上且均安装于水下移动部3的同一侧。
如图5所示，拆除部6包括：安装于水下移动部3上的底座61、固定安装于底座61上的电机62、多个钻头63、设于钻头63和电机62之间的传动件以及设于底座61的前端且用于辅助定位的定位螺帽64，钻头63分别与电机62相传动连接。钻头63个数根据止动条1与围板2焊接处个数调整，可以两个、三个、四个等等。在本实施例中，钻头63有两个且用于同时分别钻断围板螺栓0上的止动条1与围板2连接，钻头63直径不小于止动条1的宽度。
电机62与钻头63之间的传动件包括安装于电机62输出轴上的联轴器65、与联轴器65相连接的齿轮轴66、与齿轮轴66同轴且固定连接的主动齿轮67、固定安装于底座61上的支撑座68以及分别与钻头63同轴固定连接的从动齿轮69，齿轮轴66与输出轴同轴设置，钻头63转动连接于支撑座68上，支撑座68具有多个分别用于安装钻头63的凸起，中间的两个凸起之间形成支撑槽，齿轮轴66架设于支撑槽内，支撑槽呈V型。
定位螺帽64在与钻头63对应处开设有让位槽，让位槽位从定位螺帽64的底延伸至侧壁上。围板螺栓0定位螺帽64可以与围板螺栓0相配合，从而实现止动条1打磨工具的定位。
如图6所示，套筒7设有与围板螺栓0以及止动条1相匹配的插槽71，其可单独配置一台电机62，也可与用于拆除的电机62可拆卸连接。通过电机62转动套筒7可以将围板螺栓0拧出。同理反向旋转套筒7电机62，可以将新的围板螺栓0拧入围板2中。从而实现围板螺栓0的更换。
电机62输出轴转动带动联轴器65主动齿轮67同步转动，再由主动齿轮67带动两个从动齿轮69转动，最终分别带动钻头63转动，将止动条1的两端部钻断。
如图4，锁定部5包括多个吸盘51、用于安装吸盘51的安装支架、在吸盘51贴合在围板2上时抽去吸盘51与围板2间水或空气的抽取器55以及用于带动吸盘51和安装支架移动的移动气缸52。安装支架包括多根分别与吸盘51相固定连接的支管53、与支管53相连通且相垂直设置的主管54，所有支管53成排设于主管54上且与钻头63的轴线相平行，抽取器55与主管54相连通，吸盘51中部开设有与支管53相连通的连通孔。抽取器55是排水螺旋桨，其外罩体与主管54相连通。移动气缸52固定安装于水下移动部3上。吸盘51可以吸附到围板2上，移动气缸52可以带动吸盘51、安装支架以及抽取器55前后移动。抽取器55工作时能将水从连接管内排出，从而使吸盘51吸附在围板2上。
如图3，水下移动部3包括具有上安装部和下安装部的壳体31、转轴呈八字形分布且用于垂直方向驱动的纵向推进器32、转轴呈八字形分布且用于水平方向驱动的横向推进器33，下安装部具有延伸板34，延伸板34与锁定部5朝向相同，拆除部6安装于延伸板34上。通过控制纵向推进器32实现水下移动部3的上升、下降运动，通过横向推进器33实现水下移动部3的前进、后退和转向。
如图3，视频定位部4包安装于所述水下移动部3上的摄像头41，摄像头41用于观察水下移动部3的外部环境条件，同时能根据图像分析确定位置，控制水下移动部3移动至所需位置，还能进一步辅助拆除部6确定围板螺栓0位置。
拆除时，如图7所示，水下移动部3运动到待更换的围板螺栓0附近，通过摄像头41观察，将止动条1打磨工具上的围板螺栓0定位螺帽64与围板螺栓0相配合，此时通过气缸将固定吸盘51组件推出，如图8所示，当固定吸盘51组件与围板2相贴时，吸盘51与围板2吸附在一起，从而实现吸盘51与围板2的固定。如图8，转动电机62，带动主动齿轮67转动，带动两个从动齿轮69转动，从而实现两个钻头63的转动，此时通过移动气缸52的收缩，带动水下移动部3向围板2方向移动，从而将止动条1两端的焊缝打磨掉。
止动条1打磨掉之后，将水下移动部3上的拆除部6卸掉，将图6的套筒7安装到电机62上，同样的步骤将套筒7与围板螺栓0相配合，转动套筒7电机62，将围板螺栓0拆除下来，同样的过程，可以将新的围板螺栓0安装到相同的孔位上，从而实现围板螺栓0的更换。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种核电站围板螺栓的水下更换装置，其包括水下移动部，安装于所述水下移动部上的用于确定更换装置位置的视频定位部、用于将更换装置与所述围板相固定连接的锁定部以及用于拆除所述围板螺栓的拆除部，其特征在于，所述拆除部包括：安装于所述水下移动部上的底座、固定安装于所述底座上的电机以及多个钻头，所述钻头分别与所述电机相传动连接。
2.根据权利要求1所述的核电站围板螺栓的水下更换装置，其特征在于：所述钻头有两个且用于同时分别钻断所述围板螺栓上的止动条与围板连接。
3.根据权利要求1所述的核电站围板螺栓的水下更换装置，其特征在于：所述电机的输出轴上设有同轴主动齿轮的齿轮轴，所述底座上设有支撑座，所述钻头转动连接于所述支撑座上并且其上设有与所述主动齿轮相啮合的从动齿轮。
4.根据权利要求3所述的核电站围板螺栓的水下更换装置，其特征在于：所述支撑座具有多个分别用于安装钻头的凸起，中间的两个所述凸起之间形成支撑槽，所述齿轮轴架设于所述支撑槽内。
5.根据权利要求1所述的核电站围板螺栓的水下更换装置，其特征在于：所述底座的前端设有用于辅助定位的定位螺帽。
6.根据权利要求5所述的核电站围板螺栓的水下更换装置，其特征在于：所述水下更换装置还包括用于旋松需要替换掉的所述围板螺栓和旋紧需要更换上的新的所述围板螺栓的套筒，所述套筒与所述电机可拆卸连接且设有与围板螺栓以及止动条相匹配的插槽。
7.根据权利要求1所述的核电站围板螺栓的水下更换装置，其特征在于：所述锁定部包括多个吸盘、用于安装所述吸盘的安装支架以及在吸盘贴合在围板上时抽去吸盘与围板间水或空气的抽取器。
8.根据权利要求7述的核电站围板螺栓的水下更换装置，其特征在于：所述安装支架包括多根分别与所述吸盘相固定连接的支管、与所述支管相连通且相垂直设置的主管，所有所述支管成排设于主管上且与钻头的轴线相平行，所述抽取器与所述主管相连通，所述吸盘中部开设有与支管相连通的连通孔。
9.根据权利要求7述的核电站围板螺栓的水下更换装置，其特征在于：所述锁定部还包括用于带动所述吸盘和安装支架移动的移动气缸，所述移动气缸固定安装于所述水下移动部上。
10.根据权利要求1述的核电站围板螺栓的水下更换装置，其特征在于：所述水下移动部包括具有上安装部和下安装部的壳体、转轴呈八字形分布且用于垂直方向驱动的纵向推进器、转轴呈八字形分布且用于水平方向驱动的横向推进器，所述下安装部具有延伸板，所述延伸板与所述锁定部朝向相同，所述拆除部安装于所述延伸板上。
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