CN110216467A - 一种用于调整法兰同轴度的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及核电维修技术领域，具体公开了一种用于调整法兰同轴度的装置及方法，通过在竖直方向和水平方向分别调整两个管线法兰的同轴度，最终实现两个管线法兰的同轴度及平行度满足回装要求。本发明通过调整装置的定位销、L型支撑架等设计尺寸，可覆盖95％以上的管线法兰同轴度的调整作业，且对其他各种类型法兰同轴度调整均具有借鉴意义，可扩展性强，通用性高。
Description
技术领域
本发明属于核电维修技术领域，具体涉及一种用于调整法兰同轴度的装置及方法。
背景技术
核电机组有较多系统管线法兰，其检修的关键一步就是法兰的回转质量。法兰的回装质量不好，例如同轴度低、平行度低等，容易造成系统跑冒滴漏缺陷，造成该系统一定时间不可用，不仅影响生产效率，也存在较大的安全隐患，尤其在核电站这样做将严重威胁机组的安全运行。当前存在的主要问题：
①管道安装阶段存在管线应力，法兰螺栓拆卸后恢复至自然状态造成法兰同轴度偏差较大，回装时无法保证同轴度；
②水平管线法兰因现场管线支架水平度偏差较大，拆卸法兰螺栓后造成管线整体下坠，回装时无法保证法兰同轴度；
③对管线法兰平行度及同轴度回装精度要求较高，管线法兰回装时需较长时间进行调整工作，大大增加了作业工期等等。如不借助辅助专用工具，基本无法达到进度要求，部分设备辐射剂量较大，长时间作业会增加检修人员辐照剂量风险。
因此亟需一种简易通用的管线法兰同轴度调整工装来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于调整法兰同轴度的装置及方法，能够有效提高设备检修效率。
本发明的技术方案如下：
一种用于调整法兰同轴度的装置，调整管线法兰A与管线法兰B的同轴度，包括螺栓、定位销、L型支撑架、固定螺栓、锁紧螺母、调整螺栓；
在所述的管线法兰A上加工有法兰螺栓孔；
所述的定位销为异径圆柱体销，其大直径段位于法兰螺栓孔内，小直径段位于法兰螺栓孔外侧；
在所述定位销的小直径段端面上打孔攻丝；
在所述L型支撑架的一个支脚上加工有销孔A，所述销孔A的轴线与L型支撑架的另一个支脚中轴线平行；
定位销的小直径段位于上述L型支撑架的销孔A中，所述的螺栓旋入定位销小直径段端面上的丝孔中；
在所述L型支撑架的另一个支脚上加工平行的螺孔A和螺孔B，螺孔A和螺孔B的轴线与管线法兰A的上端面垂直，且螺孔A对应管线法兰A的上端面中心位置，螺孔B对应管线法兰B的上端面中心位置；
所述的固定螺栓设于L型支撑架的螺孔A中，固定螺栓的底部与管线法兰A的上端面相接，通过锁紧螺母锁死固定L型支撑架与固定螺栓；
所述的调整螺栓设于L型支撑架的螺孔B中，通过旋转调整螺栓使其螺杆端部作为受力点压向管线法兰B，从而使得管线法兰B与管线法兰A发生相对运动，直至满足法兰同轴度回装标准，实现管线法兰A与管线法兰B同轴度调整。
所述螺栓的螺帽直径大于定位销小直径段的直径。
还包括垫片，所述的垫片设于螺栓的螺帽与定位销之间，用于限制定位销的轴向位移。
所述调整螺栓的螺杆端部为圆头，能够防止其旋转时因摩擦力过大而损伤管线法兰B的端面。
所述法兰螺栓孔与定位销的径向配合间隙为0.08-0.20mm。
所述的垫片为圆环形金属平垫。
一种用于调整法兰同轴度的方法，采用所述装置进行调整。
包括以下步骤：
步骤1：竖直方向安装调整装置
将定位销的小直径段安装在L型支撑架的销孔A中，并通过螺栓将垫片和定位销固定在一起；
将定位销的大直径段安装在管线法兰A的一个竖直法兰螺栓孔中，然后通过锁紧螺母将固定螺栓锁死在L型支撑架的螺孔A中，并使得固定螺栓的底部与管线法兰A的上端面相接；
将调整螺栓安装在L型支撑架的螺孔B中；
步骤2：竖直方向调整同轴度
通过竖直方向旋转调整螺栓使其螺杆端部圆头作为受力点，竖直下压管线法兰B，从而使得管线法兰A与管线法兰B发生相对运动，直至满足法兰同轴度回装标准，最终实现管线法兰A与管线法兰B竖直方向同轴度调整；
步骤3：水平方向安装调整装置
采用与步骤1相同的方法，在与步骤1中法兰螺栓孔成90°或270°方向的管线法兰A另一个法兰螺栓孔中安装另一套调整装置；
步骤4：水平方向调整同轴度
通过水平方向旋转调整螺栓使其螺杆端部圆头作为受力点，水平横压管线法兰B，从而使得管线法兰A与管线法兰B发生相对运动，直至满足法兰同轴度回装标准，最终实现管线法兰A与管线法兰B水平方向同轴度调整；
步骤5：固定法兰
手动旋紧安装管线法兰A与管线法兰B的连接螺栓，按照力矩要求对称紧固连接螺栓，在核实确认管线法兰A与管线法兰B的同轴度及平行度满足回装要求后，拆卸调整装置，清洁后回收保存。
本发明的显著效果在于：
(1)本发明通过调整装置的定位销、L型支撑架等设计尺寸，可覆盖95％以上的管线法兰同轴度的调整作业，且对其他各种类型法兰同轴度调整均具有借鉴意义，可扩展性强，通用性高。
(2)本发明装置设计轻巧，如≤DN500mm的管线法兰调整工装重量不超过1KG，携带使用方便。
(3)本发明装置结构简单易操作，能够满足管线法兰同轴度精度要求，保证管线法兰回装质量，降低系统泄漏故障率。
(4)使用本发明装置能够大大降低检修频率，间接减少了操作人员的受辐照剂量。
(5)相比使用常用工具如千斤顶、撬棍等进行调整，本发明可大大降低作业风险，提高检修质量。
附图说明
图1为本发明装置使用示意图；
图2为本发明装置局部示意图；
图3为本发明装置与管线法兰A连接示意图。
图中：1-管线法兰A；2-螺栓；3-垫片；4-定位销；5-L型支撑架；6-固定螺栓；7-锁紧螺母；8-调整螺栓；9-法兰螺栓孔；10-管线法兰B。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1～3所示的一种用于调整法兰同轴度的装置，调整管线法兰A1与管线法兰B10的同轴度，包括螺栓2、垫片3、定位销4、L型支撑架5、固定螺栓6、锁紧螺母7、调整螺栓8。
在所述的管线法兰A1上加工有法兰螺栓孔9。
所述的定位销4为异径圆柱体销，其大直径段位于法兰螺栓孔9内，小直径段位于法兰螺栓孔9外侧。所述法兰螺栓孔9与定位销4的径向配合间隙为0.08-0.20mm。在所述定位销4的小直径段端面上打孔攻丝。
在所述L型支撑架5的一个支脚上加工有销孔A，所述销孔A的轴线与L型支撑架5的另一个支脚中轴线平行。定位销4的小直径段位于上述L型支撑架5的销孔A中，所述的螺栓2旋入定位销4小直径段端面上的丝孔中。所述螺栓2的螺帽直径大于定位销4小直径段的直径。
所述的垫片3设于螺栓2的螺帽与定位销4之间，为圆环形金属平垫，用于限制定位销4的轴向位移。
在所述L型支撑架5的另一个支脚上加工平行的螺孔A和螺孔B，螺孔A和螺孔B的轴线与管线法兰A1的上端面垂直，且螺孔A对应管线法兰A1的上端面中心位置，螺孔B对应管线法兰B10的上端面中心位置。
所述的固定螺栓6设于L型支撑架5的螺孔A中，固定螺栓6的底部与管线法兰A1的上端面相接，通过锁紧螺母7锁死固定L型支撑架5与固定螺栓6。
所述的调整螺栓8设于L型支撑架5的螺孔B中，通过旋转调整螺栓8使其螺杆端部作为受力点压向管线法兰B10，从而使得管线法兰B10与管线法兰A1发生相对运动，直至满足法兰同轴度回装标准，实现管线法兰A1与管线法兰B10同轴度调整。所述调整螺栓8的螺杆端部为圆头，能够防止其旋转时因摩擦力过大而损伤管线法兰B10的端面。
一种用于调整法兰同轴度的方法，采用上述调整装置进行调整，包括以下步骤：
步骤1：竖直方向安装调整装置
将定位销4的小直径段安装在L型支撑架5的销孔A中，并通过螺栓2将垫片3和定位销4固定在一起；
将定位销4的大直径段安装在管线法兰A1的一个竖直法兰螺栓孔9中，然后通过锁紧螺母7将固定螺栓6锁死在L型支撑架5的螺孔A中，并使得固定螺栓6的底部与管线法兰A1的上端面相接；
将调整螺栓8安装在L型支撑架5的螺孔B中；
步骤2：竖直方向调整同轴度
通过竖直方向旋转调整螺栓8使其螺杆端部圆头作为受力点，竖直下压管线法兰B10，从而使得管线法兰A1与管线法兰B10发生相对运动，直至满足法兰同轴度回装标准，最终实现管线法兰A1与管线法兰B10竖直方向同轴度调整；
步骤3：水平方向安装调整装置
在与步骤1中法兰螺栓孔9成90°或270°方向的管线法兰A1另一个法兰螺栓孔中安装另一套调整装置，采用与步骤1相同的方法；
步骤4：水平方向调整同轴度
通过水平方向旋转调整螺栓8使其螺杆端部圆头作为受力点，水平横压管线法兰B10，从而使得管线法兰A1与管线法兰B10发生相对运动，直至满足法兰同轴度回装标准，最终实现管线法兰A1与管线法兰B10水平方向同轴度调整；
步骤5：固定法兰
手动旋紧安装管线法兰A1与管线法兰B10的连接螺栓，按照力矩要求对称紧固连接螺栓，在核实确认管线法兰A1与管线法兰B10的同轴度及平行度满足回装要求后，拆卸调整装置，清洁后回收保存。
Claims (8)
1.一种用于调整法兰同轴度的装置，其特征在于：调整管线法兰A(1)与管线法兰B(10)的同轴度，包括螺栓(2)、定位销(4)、L型支撑架(5)、固定螺栓(6)、锁紧螺母(7)、调整螺栓(8)；
在所述的管线法兰A(1)上加工有法兰螺栓孔(9)；
所述的定位销(4)为异径圆柱体销，其大直径段位于法兰螺栓孔(9)内，小直径段位于法兰螺栓孔(9)外侧；在所述定位销(4)的小直径段端面上打孔攻丝；
在所述L型支撑架(5)的一个支脚上加工有销孔A，所述销孔A的轴线与L型支撑架(5)的另一个支脚中轴线平行；定位销(4)的小直径段位于上述L型支撑架(5)的销孔A中，所述的螺栓(2)旋入定位销(4)小直径段端面上的丝孔中；
在所述L型支撑架(5)的另一个支脚上加工平行的螺孔A和螺孔B，螺孔A和螺孔B的轴线与管线法兰A(1)的上端面垂直，且螺孔A对应管线法兰A(1)的上端面中心位置，螺孔B对应管线法兰B(10)的上端面中心位置；
所述的固定螺栓(6)设于L型支撑架(5)的螺孔A中，固定螺栓(6)的底部与管线法兰A(1)的上端面相接，通过锁紧螺母(7)锁死固定L型支撑架(5)与固定螺栓(6)；
所述的调整螺栓(8)设于L型支撑架(5)的螺孔B中，通过旋转调整螺栓(8)使其螺杆端部作为受力点压向管线法兰B(10)，从而使得管线法兰B(10)与管线法兰A(1)发生相对运动，直至满足法兰同轴度回装标准，实现管线法兰A(1)与管线法兰B(10)同轴度调整。
2.如权利要求1所述的一种用于调整法兰同轴度的装置，其特征在于：所述螺栓(2)的螺帽直径大于定位销(4)小直径段的直径。
3.如权利要求2所述的一种用于调整法兰同轴度的装置，其特征在于：还包括垫片(3)，所述的垫片(3)设于螺栓(2)的螺帽与定位销(4)之间，用于限制定位销(4)的轴向位移。
4.如权利要求3所述的一种用于调整法兰同轴度的装置，其特征在于：所述调整螺栓(8)的螺杆端部为圆头，能够防止其旋转时因摩擦力过大而损伤管线法兰B(10)的端面。
5.如权利要求4所述的一种用于调整法兰同轴度的装置，其特征在于：所述法兰螺栓孔(9)与定位销(4)的径向配合间隙为0.08-0.20mm。
6.如权利要求5所述的一种用于调整法兰同轴度的装置，其特征在于：所述的垫片(3)为圆环形金属平垫。
7.一种用于调整法兰同轴度的方法，其特征在于：采用如权利要求1～6任一项所述装置进行调整。
8.如权利要求7所述的一种用于调整法兰同轴度的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：竖直方向安装调整装置
将定位销(4)的小直径段安装在L型支撑架(5)的销孔A中，并通过螺栓(2)将垫片(3)和定位销(4)固定在一起；
将定位销(4)的大直径段安装在管线法兰A(1)的一个竖直法兰螺栓孔(9)中，然后通过锁紧螺母(7)将固定螺栓(6)锁死在L型支撑架(5)的螺孔A中，并使得固定螺栓(6)的底部与管线法兰A(1)的上端面相接；
将调整螺栓(8)安装在L型支撑架(5)的螺孔B中；
步骤2：竖直方向调整同轴度
通过竖直方向旋转调整螺栓(8)使其螺杆端部圆头作为受力点，竖直下压管线法兰B(10)，从而使得管线法兰A(1)与管线法兰B(10)发生相对运动，直至满足法兰同轴度回装标准，最终实现管线法兰A(1)与管线法兰B(10)竖直方向同轴度调整；
步骤3：水平方向安装调整装置
采用与步骤1相同的方法，在与步骤1中法兰螺栓孔(9)成90°或270°方向的管线法兰A(1)另一个法兰螺栓孔中安装另一套调整装置；
步骤4：水平方向调整同轴度
通过水平方向旋转调整螺栓(8)使其螺杆端部圆头作为受力点，水平横压管线法兰B(10)，从而使得管线法兰A(1)与管线法兰B(10)发生相对运动，直至满足法兰同轴度回装标准，最终实现管线法兰A(1)与管线法兰B(10)水平方向同轴度调整；
步骤5：固定法兰
手动旋紧安装管线法兰A(1)与管线法兰B(10)的连接螺栓，按照力矩要求对称紧固连接螺栓，在核实确认管线法兰A(1)与管线法兰B(10)的同轴度及平行度满足回装要求后，拆卸调整装置，清洁后回收保存。
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