CN109514494A - 一种反应堆压力容器螺栓孔密封塞压紧工具 - Google Patents

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黄帅
郭轶波
林恒俊
祝飞
贾仲林
杨欣
江浩仁
曹彬彬
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    • B25B27/143—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for assembling objects other than by press fit or detaching same for installing wire thread inserts or tubular threaded inserts

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Abstract

本发明属于核电站配套设备技术领域，具体涉及一种用于M310型压水堆核电机组反应堆压力容器螺栓孔密封塞解体检查的工具。本发明包括竖梁、横梁、中部夹板、上立管、顶部扶手、连杆、曲柄、手柄、螺栓Ⅰ、螺母Ⅰ、平垫圈Ⅰ、螺栓Ⅱ、螺母Ⅱ、平垫圈Ⅱ、下立管、压紧杆、螺栓Ⅲ、螺母Ⅲ、平垫圈Ⅲ、压紧块焊块、压紧块、底板。通过采用本发明设计，反应堆压力容器螺栓孔密封塞解体检查的工具具有较高的可操作性及稳定性，人员可对水下20米的部件进行远程操作，利用水屏蔽减少工作人员辐射剂量率。

Description

一种反应堆压力容器螺栓孔密封塞压紧工具
技术领域
本发明属于核电站配套设备技术领域，具体涉及一种用于M310型压水堆核电机组反应堆压力容器螺栓孔密封塞解体检查的工具。
背景技术
反应堆压力容器螺栓孔密封塞(下文简称螺孔塞，结构见图见下图1)是为保护反应堆压力容器螺栓孔(下文简称螺栓孔，共58个)而设计的一项专用工具。在核电机组建安、调试阶段，螺孔塞的主要作用是防止螺栓孔内异物堆积及螺纹受潮腐蚀。在核电机组停堆大修期间，螺孔塞的主要作用是防止堆芯换料水池充水时硼水侵入螺栓孔，腐蚀螺纹。
螺孔塞的密封(螺栓孔)功能依靠其内部的密封圈实现。螺孔塞在每次(换料水池充水前)使用前需要更换其内部的密封圈，更换密封圈需要拆装螺孔塞组件。
螺孔塞原始拆装方法：将螺孔塞翻转倒置在地面上，使其底面朝上；一名工作人员用手向螺孔塞底面持续施力，压缩弹簧并保持；同时另一名工作人员使用螺丝刀将螺钉拧出/拧入。
存在的弊端：拆装过程中需人工持续施力来压紧弹簧，费时费力，效率低下，且容易疲劳。
针对螺孔塞原始拆装方法存在的弊端，亟需开发专用工具实现持续压紧螺孔塞的功能，以提高螺孔塞拆装工作效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是
为了实现这一目的，本发明采取的技术方案是
一种反应堆压力容器螺栓孔密封塞压紧工具，包括竖梁、横梁、中部夹板、上立管、顶部扶手、连杆、曲柄、手柄、螺栓Ⅰ、螺母Ⅰ、平垫圈Ⅰ、螺栓Ⅱ、螺母Ⅱ、平垫圈Ⅱ、下立管、压紧杆、螺栓Ⅲ、螺母Ⅲ、平垫圈Ⅲ、压紧块焊块、压紧块、底板；
竖梁、横梁、中部夹板、底板相互焊接在一起，是整个压紧工具的支撑基础，其中底板用于放置螺栓孔密封塞；竖梁和中部夹板保持竖直，竖梁、底板保持水平；
上立管焊接在中部夹板的上部，顶部扶手焊接在上立管；上立管用于连接中部夹板与曲柄，顶部扶手用于搬运本压紧工具；
下立管焊接在中部夹板的下部；曲柄通过螺栓Ⅰ、螺母Ⅰ连接在上立管，连杆的上部通过螺栓Ⅱ、螺母Ⅱ连接曲柄，连杆的下部通过螺栓Ⅱ、螺母Ⅱ连接压紧杆；
压紧杆从下立管中间穿过，压紧杆底部焊接有压紧块焊块，压紧块焊块通过螺栓Ⅲ、螺母Ⅲ连接压紧块；手柄与曲柄焊接，控制曲柄上下运动；
连杆、曲柄、下立管、压紧杆构成曲柄滑块机构，下立管呈竖直方向，手柄带动曲柄竖直上下运动，通过连杆传动，带动压紧杆在下立管中间做竖直方向的上下运动。
进一步的，如上所述的一种反应堆压力容器螺栓孔密封塞压紧工具，设定压紧杆向下运动至最低点时压紧块底面与底板之间的高度为压紧尺寸；压紧块的厚度根据使用时对压紧尺寸的需要现场实际配做。
进一步的，如上所述的一种反应堆压力容器螺栓孔密封塞压紧工具，根据不同压紧尺寸要求的螺栓孔密封塞的要求，通过在压紧块焊块与压紧块之间增减垫片来调整压紧尺寸。
进一步的，如上所述的一种反应堆压力容器螺栓孔密封塞压紧工具，安装螺栓Ⅰ、螺母Ⅰ、平垫圈Ⅰ及螺栓Ⅱ、螺母Ⅱ、平垫圈Ⅱ时，留有一定间隙，控制曲柄、连杆灵活转动，螺栓、螺栓Ⅱ是旋转轴，间隙调整完毕后螺母与螺栓点焊固定。
进一步的，如上所述的一种反应堆压力容器螺栓孔密封塞压紧工具，上立管、下立管保持竖直且同心。
该工具的优点有：
一、具有较高的可操作性及稳定性，人员可对水下20米的部件进行远程操作，利用水屏蔽减少工作人员辐射剂量率；
二、工具设计适用性强，可对新燃料、乏燃料格架进行操作；
三、可在不取出燃料的情况下对燃料储存格架进行操作。
附图说明
图1为螺栓孔密封塞压紧工具结构主视图；
图2为螺栓孔密封塞压紧工具结构侧视图；
图3为压紧块焊块、压紧块示意图；
图4为底板结构示意图；
图5为底板结构示意图二；
图6为螺栓孔密封塞压紧工具三维示意图。
图中：竖梁(1)、横梁(2)、中部夹板(3)、上立管(4)、顶部扶手(5)、连杆(6)、曲柄(7)、手柄(8)、螺栓Ⅰ(9)、螺母Ⅰ(10)、平垫圈Ⅰ(11)、螺栓Ⅱ(12)、螺母Ⅱ(13)、平垫圈Ⅱ(14)、下立管(15)、压紧杆(16)、螺栓Ⅲ(17)、螺母Ⅲ(18)、平垫圈Ⅲ(19)、压紧块焊块(20)、压紧块(21)、底板(22)。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
如图1-6所示，本发明一种反应堆压力容器螺栓孔密封塞压紧工具，它包括竖梁1、横梁2、中部夹板3、上立管4、顶部扶手5、连杆6、曲柄7、手柄8、螺栓Ⅰ9、螺母Ⅰ10、平垫圈Ⅰ11、螺栓Ⅱ12、螺母Ⅱ13、平垫圈Ⅱ14、下立管15、压紧杆16、螺栓Ⅲ17、螺母Ⅲ18、平垫圈Ⅲ19、压紧块焊块20、压紧块21、底板22；
安装螺栓Ⅰ9、螺母Ⅰ10、平垫圈Ⅰ11及螺栓Ⅱ12、螺母Ⅱ13、平垫圈Ⅱ14时，留有一定间隙，控制曲柄7、连杆6灵活转动，螺栓9、螺栓Ⅱ12是旋转轴，间隙调整完毕后螺母与螺栓点焊固定；
竖梁1、横梁2、中部夹板3、底板22相互焊接在一起，是整个压紧工具的支撑基础，其中底板用于放置螺栓孔密封塞；竖梁1和中部夹板3保持竖直，竖梁1、底板22保持水平；
上立管4焊接在中部夹板3的上部，顶部扶手5焊接在上立管4；上立管4用于连接中部夹板3与曲柄7，顶部扶手5用于搬运本压紧工具；
下立管15焊接在中部夹板3的下部；曲柄7通过螺栓Ⅰ9、螺母Ⅰ10连接在上立管4，连杆6的上部通过螺栓Ⅱ12、螺母Ⅱ13连接曲柄7，连杆6的下部通过螺栓Ⅱ12、螺母Ⅱ13连接压紧杆16；
压紧杆16从下立管15中间穿过，压紧杆16底部焊接有压紧块焊块20，压紧块焊块20通过螺栓Ⅲ17、螺母Ⅲ18连接压紧块21；手柄8与曲柄7焊接，控制曲柄上下运动；
连杆6、曲柄7、下立管15、压紧杆16构成曲柄滑块机构，下立管15呈竖直方向，上立管4、下立管15保持竖直且同心，手柄8带动曲柄7竖直上下运动，通过连杆6传动，带动压紧杆16在下立管15中间做竖直方向的上下运动。
设定压紧杆16向下运动至最低点时压紧块21底面与底板22之间的高度为压紧尺寸；压紧块21的厚度根据使用时对压紧尺寸的需要现场实际配做；根据不同压紧尺寸要求的螺栓孔密封塞的要求，通过在压紧块焊块20与压紧块21之间增减垫片来调整压紧尺寸。
工作人员施力下压曲柄7向下运动至极限位置时，曲柄7与上立管4连接点即螺栓Ⅰ9所在的旋转轴、曲柄7与连杆6的连接点、连杆6与压紧杆16的连接点，这三个点不在一条直线即三点不共线，此时压紧杆16受到螺栓孔密封塞压紧力向上的反作用力，可实现压紧工具“自锁”，即此时工作人员松开曲柄7，本压紧工具仍可保持持续压紧螺栓孔密封塞的状态。
经过加工、安装及调试，已制造出螺孔塞压紧工具成品，并应用于现场工作中；极大提高了工作效率，用户评价高
经过多次试验比较螺孔塞原始拆装方法与使用压紧工具的方法，对比结果见下表1。
表1螺孔塞拆装试验结果对比

Claims (6)

1.一种反应堆压力容器螺栓孔密封塞压紧工具，其特征在于：
它包括竖梁(1)、横梁(2)、中部夹板(3)、上立管(4)、顶部扶手(5)、连杆(6)、曲柄(7)、手柄(8)、螺栓Ⅰ(9)、螺母Ⅰ(10)、平垫圈Ⅰ(11)、螺栓Ⅱ(12)、螺母Ⅱ(13)、平垫圈Ⅱ(14)、下立管(15)、压紧杆(16)、螺栓Ⅲ(17)、螺母Ⅲ(18)、平垫圈Ⅲ(19)、压紧块焊块(20)、压紧块(21)、底板(22)；
竖梁(1)、横梁(2)、中部夹板(3)、底板(22)相互焊接在一起，是整个压紧工具的支撑基础，其中底板用于放置螺栓孔密封塞；竖梁(1)和中部夹板(3)保持竖直，竖梁(1)、底板(22)保持水平；
上立管(4)焊接在中部夹板(3)的上部，顶部扶手(5)焊接在上立管(4)；上立管(4)用于连接中部夹板(3)与曲柄(7)，顶部扶手(5)用于搬运本压紧工具；
下立管(15)焊接在中部夹板(3)的下部；曲柄(7)通过螺栓Ⅰ(9)、螺母Ⅰ(10)连接在上立管(4)，连杆(6)的上部通过螺栓Ⅱ(12)、螺母Ⅱ(13)连接曲柄(7)，连杆(6)的下部通过螺栓Ⅱ(12)、螺母Ⅱ(13)连接压紧杆(16)；
压紧杆(16)从下立管(15)中间穿过，压紧杆(16)底部焊接有压紧块焊块(20)，压紧块焊块(20)通过螺栓Ⅲ(17)、螺母Ⅲ(18)连接压紧块(21)；手柄(8)与曲柄(7)焊接，控制曲柄上下运动；
连杆(6)、曲柄(7)、下立管(15)、压紧杆(16)构成曲柄滑块机构，下立管(15)呈竖直方向，手柄(8)带动曲柄(7)竖直上下运动，通过连杆(6)传动，带动压紧杆(16)在下立管(15)中间做竖直方向的上下运动。
2.如权利要求1所述的一种反应堆压力容器螺栓孔密封塞压紧工具，其特征在于：设定压紧杆(16)向下运动至最低点时压紧块(21)底面与底板(22)之间的高度为压紧尺寸；压紧块(21)的厚度根据使用时对压紧尺寸的需要现场实际配做。
3.如权利要求2所述的一种反应堆压力容器螺栓孔密封塞压紧工具，其特征在于：根据不同压紧尺寸要求的螺栓孔密封塞的要求，通过在压紧块焊块(20)与压紧块(21)之间增减垫片来调整压紧尺寸。
4.如权利要求1所述的一种反应堆压力容器螺栓孔密封塞压紧工具，其特征在于：安装螺栓Ⅰ(9)、螺母Ⅰ(10)、平垫圈Ⅰ(11)及螺栓Ⅱ(12)、螺母Ⅱ(13)、平垫圈Ⅱ(14)时，留有一定间隙，控制曲柄(7)、连杆(6)灵活转动，螺栓(9)、螺栓Ⅱ(12)是旋转轴，间隙调整完毕后螺母与螺栓点焊固定。
5.如权利要求1所述的一种反应堆压力容器螺栓孔密封塞压紧工具，其特征在于：上立管(4)、下立管(15)保持竖直且同心。
6.如权利要求1所述的一种反应堆压力容器螺栓孔密封塞压紧工具，其特征在于：设定压紧杆(16)向下运动至最低点时压紧块(21)底面与底板(22)之间的高度为压紧尺寸；压紧块(21)的厚度根据使用时对压紧尺寸的需要现场实际配做；根据不同压紧尺寸要求的螺栓孔密封塞的要求，通过在压紧块焊块(20)与压紧块(21)之间增减垫片来调整压紧尺寸；
安装螺栓Ⅰ(9)、螺母Ⅰ(10)、平垫圈Ⅰ(11)及螺栓Ⅱ(12)、螺母Ⅱ(13)、平垫圈Ⅱ(14)时，留有一定间隙，控制曲柄(7)、连杆(6)灵活转动，螺栓(9)、螺栓Ⅱ(12)是旋转轴，间隙调整完毕后螺母与螺栓点焊固定；
上立管(4)、下立管(15)保持竖直且同心。
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