CN109626235A - 核电站检修拱架安装机械及检修拱架安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种核电站检修拱架安装机械及检修拱架安装方法，核电站检修拱架安装机械包括压重车身、安装于压重车身上的支腿、回转支承、回转平台及动力操控箱、一端铰接于回转平台上的伸缩臂架及变幅油缸、安装于伸缩臂架上的夹持机构。变幅油缸的另一端与伸缩臂铰接，支腿的一端与压重车身铰接，支腿上安装有与压重车身连接的限位连杆。回转平台上安装有与回转支承齿接的回转减速机。该核电站检修拱架安装机械采用多级伸缩的伸缩臂架结构，使得安装设备结构紧凑，能够在尽可能少的时间内将检修拱架顶升到安装位置；回转平台可以实现360°转动，可以很快的将检修拱架摆动到合理的位置，无干涉的通过核环吊的护栏，安装快速高效、安全。

Description

核电站检修拱架安装机械及检修拱架安装方法

技术领域

本发明涉及核电站安装检修技术领域，特别是涉及一种核电站检修拱架安装机械及检修拱架安装方法。

背景技术

核电站建设是一项涉及安装设备非常多的建设工程，其建设工期的及时性对整个核电的运营有着重要影响。核岛内核环吊的检修拱架是安装在核环吊上的检修用设备，其主要作用的是在核电站运行一段时间后，用于检修、更换核环吊运行小车等部件。在核电站建设过程中，一些核电站存在安装穹顶时与检修拱架干涉的风险，为了保证项目的工期，检修拱架暂时不进行安装，在核岛运营一端时间后，核电维护窗口期再进行安装。核环吊主起升开式齿轮在电站运营到一定时期后会出现较严重的磨损，在吊装重大设备时存在安全隐患，需要对开式齿轮副进行更换，而核环吊上的检修拱架是更换主起升开式齿轮副所必须的起重设备。

对于存在这种情况的核电站，常规的安装方式是通过在在核环吊的中央拱架上安装卷扬设备进行安装的方式。由于电站已经运行，穹顶上不能焊接吊点，若借助核环吊本身，只能考虑中央拱架卷扬系统，但中央拱架位于反应堆厂房中心，正下方为换料水池，有压力容器等重要核级设备，需要进行有效隔离，起重吊装作业安全风险较大，另外，中央拱架卷扬系统与自备检修拱架就位位置间隔达6m以上，无法直接吊装就位自备检修拱架。对于运行的核电站，只能在维护窗口期进行相关安装工作的开展，而采用这种方式，常规的工作周期预计在一个月左右，而这种时间要求，维护窗口期是无法满足要求的，同时，需要为检修拱架的安装提供超过维护窗口期的时间，而这对于核电站发电商业运行，会造成极大的损失。对此急需一种可以在核电站核岛内对检修拱架进行安装，安装快速高效、安全的安装机械和安装方法。

发明内容

基于此，有必要针对核岛内检修拱架安装存在的问题，提供一种安装快速高效、安全的核电站检修拱架安装机械及检修拱架安装方法。

一种核电站检修拱架安装机械，包括：压重车身、安装于所述压重车身上的支腿、安装于所述压重车身上的回转支承、安装于所述压重车身上的回转平台、安装于所述压重车身上的动力操控箱、一端铰接于所述回转平台上的伸缩臂架、一端铰接于所述回转平台上的变幅油缸、安装于所述伸缩臂架上的夹持机构；所述变幅油缸的另一端与所述伸缩臂铰接；所述支腿的一端与所述压重车身铰接，所述支腿上安装有与所述压重车身连接的限位连杆；所述回转平台上安装有与所述回转支承齿接的回转减速机。

上述核电站检修拱架安装机械，包括压重车身、安装于压重车身上的支腿、回转支承、回转平台及动力操控箱、一端铰接于回转平台上的伸缩臂架及变幅油缸、安装于伸缩臂架上的夹持机构。该核电站检修拱架安装机械可以最大限度的减少安装过程中辅助设备的使用，整机设备整体运输，不需要拆解与安装部件，能够很快的实现作业姿态。采用多级伸缩的伸缩臂架结构，使得安装设备结构紧凑，能够在尽可能少的时间内将检修拱架顶升到安装位置。回转平台可以实现360°转动，可以很快的将检修拱架摆动到合理的位置，无干涉的通过核环吊的护栏。通过该核电站检修拱架安装机械可以替换在核环吊的中央拱架上安装卷扬设备进行安装的方式，安装快速高效、安全。

在其中一个实施例中，还包括与所述支腿配合使用的路基箱。

在其中一个实施例中，所述支腿上安装有支腿油缸、与所述支腿油缸配合的支脚盘。

在其中一个实施例中，所述夹持机构包括承载座、固定安装于所述承载座上的第一夹持臂、中部与所述承载座铰接的第二夹持臂、一端与所述第二夹持臂的一端铰接的夹紧油缸，所述夹紧油缸的另一端与所述承载座铰接。

在其中一个实施例中，所述第一夹持臂、第二夹持臂上均安装有夹持块。

在其中一个实施例中，所述夹持块为电磁铁块。

在其中一个实施例中，所述夹持机构还包括安装于所述伸缩臂架上的安装座、一端与所述安装座铰接的摆动油缸，所述承载座与所述安装座铰接，所述摆动油缸的另一端与所述承载座铰接，所述摆动油缸驱动所述承载座在所述安装座上摆动。

在其中一个实施例中，所述伸缩臂包括若干相互连接的伸缩筒体、安装于相邻所述伸缩筒体间的伸缩油缸，所述伸缩油缸驱动所述伸缩筒体移动。

一种检修拱架安装方法，包括如下步骤：

将核电站检修拱架安装机械运输到核岛内并进行定位；

通过近景摄影三坐标测量系统对核环吊进行精确测量得到安装数据；

根据所述安装数据获取检修拱架，并将所述检修拱架分成上拱部及两个支撑腿，用辅助横梁将两个所述支撑腿连接得到过渡结构；

所述核电站检修拱架安装机械根据安装数据将所述过渡结构顶升至核吊环的安装位上进行锁紧安装；

将所述辅助横梁与所述支撑腿分离并由所述核电站检修拱架安装机械将其卸下；

所述核电站检修拱架安装机械将所述上拱部顶升至所述支撑腿上并进行锁紧固定。

在其中一个实施例中，所述安装数据包括核吊环的基板数据、安装间距数据及安装干涉数据。

附图说明

图1为本发明一实施例核电站检修拱架安装机械的示意图；

图2为图1所示核电站检修拱架安装机械另一视角的示意图；

图3为支腿打开状态的示意图；

图4为图1所示中一局部示意图；

图5为图1所示中另一局部示意图；

图6为图1所示中夹持机构的使用状态示意图；

图7为图1所示中夹持机构的另一视角的示意图；

图8为图1所示核电站检修拱架安装机械的使用状态示意图；

图9为图1所示核电站检修拱架安装机械的另一使用状态示意图；

图10为本发明检修拱架安装方法的流程示意图；

图11为检修拱架分开组装的示意图。

附图标注说明：

100-核电站检修拱架安装机械，20-压重车身，21-路基箱，30-支腿，31-限位连杆，32-支腿油缸，33-支脚盘，34-收纳限定位，40-回转支承，50-回转平台，51-回转减速机，60-动力操控箱，70-伸缩臂架，71-伸缩筒体，80-变幅油缸，90-夹持机构，91-承载座，92-第一夹持臂，93-第二夹持臂，94-夹持油缸，95-夹持块，96-安装座，97-摆动油缸，200-检修拱架，210-上拱部，220-支撑腿，230-辅助横梁，240-过渡结构，300-电动葫芦。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，例如“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不是旨在于限制本发明。

请参照图1至图9，为本发明的核电站检修拱架安装机械100，该核电站检修拱架安装机械100包括压重车身20、安装于压重车身20上的支腿30、安装于压重车身20上的回转支承40、安装于压重车身20上的回转平台50、安装于压重车身20上的动力操控箱60、一端铰接于回转平台50上的伸缩臂架70、一端铰接于回转平台50上的变幅油缸80、安装于伸缩臂架70上的夹持机构90。

进一步地，核电站检修拱架安装机械100还包括与支腿30配合使用的路基箱21，路基箱21可以将支腿30的载荷分散，减小对核岛支撑楼板的压力。本实施例中，支腿30的数量为四个，支腿30的一端通过销轴与压重车身20铰接，支腿30能够在运输状态下摆动到适合运输的长度与宽度尺寸，在保证整机倾覆稳定性的同时，工作状态下可以根据核岛内的作业空间进行支腿位置的合理摆动。进一步地，支腿30上安装有与压重车身20连接的限位连杆31，限位连杆31可以保证支腿30摆动到任何角度时保持稳定。进一步地，支腿30上安装有支腿油缸32、与支腿油缸32配合的支脚盘33，通过支腿油缸32可以改变支腿30的纵向支撑距离，支脚盘33可以增大支撑面积，提高支撑稳定度。在支腿30不使用处于收纳状态时，支脚盘33放置在支腿30的侧面上。进一步地，支腿30内侧上设有收纳限定位34，收纳限定位34用于在支腿30收纳时与限位连杆31连接，使支腿30处于收纳姿态，减小空间占用。

进一步地，回转平台50上安装有与回转支承40齿接的回转减速电机51，通过回转支承40、回转减速电机51可以实现回转平台50、伸缩架臂70、夹持机构90带着检修拱架360°回转。进一步地，动力操控箱60采用电力驱动系统，在使用过程中不会对核岛内部产生污染，环保实用。

进一步地，所述伸缩臂架70包括若干相互连接的伸缩筒体71、安装于相邻伸缩筒体71间的伸缩油缸(未图示)，伸缩油缸驱动伸缩筒体71移动。本实施例中伸缩筒体71为多边形结构且为四根，在各个方向具有同样的刚度。使用时，通过变幅油缸80实现伸缩臂架70从水平状态达到竖直工作状态，最重要的是变幅油缸80采用双作用油缸，可以实现伸缩臂架70在小角度内超过垂直工作状态，更方便在狭小的核电站核岛空间内作业，消除由于站位误差以及设备位置误差对于安装产生的影响。

进一步地，所述夹持机构90包括承载座91、固定安装与承载座91上的第一夹持臂92、中部与承载座91铰接的第二夹持臂93、一端与第二夹持臂93的一端铰接的夹紧油缸94，夹紧油缸94的另一端与承载座91铰接。进一步地，第一夹持臂92、第二夹持臂93上均安装有夹持块95，夹持块95为电磁铁块，电磁铁块在进行夹持动作前不通电产生磁性，完成夹持后通电产生磁性并保持在上升搬运中通电，在检修拱架200完成对位安装后断电消除磁性。进一步地，夹持机构90还包括安装于伸缩臂架70上的安装座96、一端与安装座96铰接的摆动油缸97，承载座91与安装座96铰接，摆动油缸97的另一端与承载座91铰接，摆动油缸97驱动承载座91在安装座96上摆动。夹具机构90的夹紧与摆动功能，可以实现检修拱架200的夹紧，不需要采用额外的固定装置，可实现对检修拱架200的自动夹紧与松开，避免发生安装过程中的检修拱架200脱落。同时，夹具机构90的摆动功能，可以实现带有检修拱架200工况下的伸缩臂架70前后方向摆动，实现位置的调整，消除由于伸缩臂架70变形而对检修拱架70安装准确性的影响。

上述核电站检修拱架安装机械100，包括压重车身20、安装于压重车身20上的支腿30、回转支承40、回转平台50及动力操控箱60、一端铰接于回转平台50上的伸缩臂架70及变幅油缸80、安装于伸缩臂架70上的夹持机构90。该核电站检修拱架安装机100可以最大限度的减少安装过程中辅助设备的使用，整机设备整体运输，不需要拆解与安装部件，能够很快的实现作业姿态。采用多级伸缩的伸缩臂架90结构，使得安装设备结构紧凑，能够在尽可能少的时间内将检修拱架200顶升到安装位置。回转平台50可以实现360°转动，可以很快的将检修拱架200摆动到合理的位置，无干涉的通过核环吊的护栏。夹具机构90的功能设计，能够通过摆动油缸97的动作，方便的实现第二夹持臂93与检修拱架200的脱离，避免了采用其他捆绑或吊装方式需要人员高空拆解捆绑或吊装附件的风险。通过该核电站检修拱架安装机械100可以替换在核环吊的中央拱架上安装卷扬设备进行安装的方式，整机作业效率高，完全能够保证在核岛维护窗口期实现检修拱架200的安全快速安装，不影响核电站的正常运营。可以节省大修工期20天以上，增加发电机组运营20天以上，增加发电收入2.4亿元，人力投入减少70％，不产生任何核废料，不会对环境造成任何污染。

再参照图10和图11，本发明还提供一种检修拱架安装方法，包括如下步骤：

S10,将核电站检修拱架安装机械100运输到核岛内并进行定位。

S20,通过近景摄影三坐标测量系统对核环吊进行精确测量得到安装数据。

S30,根据安装数据获取检修拱架200，并将检修拱架200分成上拱部210及两个支撑腿220，用辅助横梁230将两个支撑腿220连接得到过渡结构240。

S40,核电站检修拱架安装机械100根据安装数据将过渡结构240顶升自核吊环的安装位上进行锁紧安装。

S50，将辅助横梁230与支撑腿220分离并由核电站检修拱架安装机械100将其卸下。

S60，核电站检修拱架安装机械100将上拱部210顶升至支撑腿220上并进行锁定固定。

其中步骤S30中还包括将电动葫芦300安装在上拱部210上。其中步骤S20中的安装数据包括核吊环的基板数据、安装间距数据和安装干涉数据。其中基板数据包括基板在核岛内的高度位置信息和水平信息，当基板不处于水平位时进行水平调节直到基板处于水平位为止。其中安装干涉数据包括核环吊的基板到穹顶的干涉距离、核环吊上的护栏高度，要保证检修拱架200的高度大于干涉距离值减去护栏高度的数值，小于干涉距离，其中支撑腿220的高度大于护栏高度。其中本实施例中，干涉距离为8m，护栏高度为2m，检修拱架200为7.085m，其中上拱部210为3.585m,支撑腿220为3.5m。

在步骤S30中的辅助横梁230的长度与检修拱架200长度相同。在步骤S40中，应该先将过渡结构240顶升位于护栏的上方，之后通过伸缩臂架70在回转支承40、回转平台50的作用下旋转至安装位上方并对准，之后伸缩臂架70下降使支撑腿220与安装位抵接。在步骤S60中，应该先将上拱部210顶升位于护栏的上方，之后通过伸缩臂架70在回转支承40、回转平台50的作用下旋转至支撑腿220上方并对准，之后伸缩臂架70下降使上拱部210与支撑腿220抵接安装。

还包括步骤S70，使用高空作业车对电动葫芦300进行安装操作。

通过上述检修拱架安装方法进行检修拱架200的安装，安装效率高，可以节省大修工期20天以上，增加发电机组运营20天以上，增加发电收入2.4亿元，人力投入减少70％，不产生任何核废料，不会对环境造成任何污染。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种核电站检修拱架安装机械，其特征在于，包括：压重车身、安装于所述压重车身上的支腿、安装于所述压重车身上的回转支承、安装于所述压重车身上的回转平台、安装于所述压重车身上的动力操控箱、一端铰接于所述回转平台上的伸缩臂架、一端铰接于所述回转平台上的变幅油缸、安装于所述伸缩臂架上的夹持机构；所述变幅油缸的另一端与所述伸缩臂架铰接；所述支腿的一端与所述压重车身铰接，所述支腿上安装有与所述压重车身连接的限位连杆；所述回转平台上安装有与所述回转支承齿接的回转减速机。

2.根据权利要求1所述的核电站检修拱架安装机械，其特征在于，还包括与所述支腿配合使用的路基箱。

3.根据权利要求1所述的核电站检修拱架安装机械，其特征在于，所述支腿上安装有支腿油缸、与所述支腿油缸配合的支脚盘。

4.根据权利要求1所述的核电站检修拱架安装机械，其特征在于，所述夹持机构包括承载座、固定安装于所述承载座上的第一夹持臂、中部与所述承载座铰接的第二夹持臂、一端与所述第二夹持臂的一端铰接的夹紧油缸，所述夹紧油缸的另一端与所述承载座铰接。

5.根据权利要求4所述的核电站检修拱架安装机械，其特征在于，所述第一夹持臂、第二夹持臂上均安装有夹持块。

6.根据权利要求5所述的核电站检修拱架安装机械，其特征在于，所述夹持块为电磁铁块。

7.根据权利要求4所述的核电站检修拱架安装机械，其特征在于，所述夹持机构还包括安装于所述伸缩臂架上的安装座、一端与所述安装座铰接的摆动油缸，所述承载座与所述安装座铰接，所述摆动油缸的另一端与所述承载座铰接，所述摆动油缸驱动所述承载座在所述安装座上摆动。

8.根据权利要求1所述的核电站检修拱架安装机械，其特征在于，所述伸缩臂包括若干相互连接的伸缩筒体、安装于相邻所述伸缩筒体间的伸缩油缸，所述伸缩油缸驱动所述伸缩筒体移动。

9.一种检修拱架安装方法，其特征在于，包括如下步骤：

将核电站检修拱架安装机械运输到核岛内并进行定位；

通过近景摄影三坐标测量系统对核环吊进行精确测量得到安装数据；

根据所述安装数据获取检修拱架，并将所述检修拱架分成上拱部及两个支撑腿，用辅助横梁将两个所述支撑腿连接得到过渡结构；

所述核电站检修拱架安装机械根据所述安装数据将所述过渡结构顶升至核吊环的安装位上进行锁紧安装；

将所述辅助横梁与所述支撑腿分离并由所述核电站检修拱架安装机械将其卸下；

所述核电站检修拱架安装机械将所述上拱部顶升至所述支撑腿上并进行锁紧固定。

10.根据权利要求9所述的检修拱架安装方法，其特征在于，所述安装数据包括核吊环的基板数据、安装间距数据及安装干涉数据。