CN111590152A - 一种电火花工具头、切割装置及其使用方法 - Google Patents

一种电火花工具头、切割装置及其使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111590152A
CN111590152A CN202010474674.0A CN202010474674A CN111590152A CN 111590152 A CN111590152 A CN 111590152A CN 202010474674 A CN202010474674 A CN 202010474674A CN 111590152 A CN111590152 A CN 111590152A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electric spark
tool head
electrode plate
flexible shaft
transmission flexible
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010474674.0A
Other languages
English (en)
Inventor
张高剑
包建国
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Research Institute of Nuclear Power Operation
China Nuclear Power Operation Technology Corp Ltd
Original Assignee
Research Institute of Nuclear Power Operation
China Nuclear Power Operation Technology Corp Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Research Institute of Nuclear Power Operation, China Nuclear Power Operation Technology Corp Ltd filed Critical Research Institute of Nuclear Power Operation
Priority to CN202010474674.0A priority Critical patent/CN111590152A/zh
Publication of CN111590152A publication Critical patent/CN111590152A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H1/00Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H11/00Auxiliary apparatus or details, not otherwise provided for

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

本发明属于及核电检修技术领域,具体涉及一种电火花工具头、切割装置及其使用方法。该电火花工具头支撑板内部有空腔,其他部件封装在空腔内;传动软轴顶端安装有电极片,末端连接伺服系统,电极片穿过支撑板安装孔,通过电源线连接脉冲电源;当伺服系统运动拉拽传动软轴时,弹簧处于压缩状态,当伺服系统回转,弹簧推动电极片复位。该切割装置包括电火花工具头、给水装置、真空装置和电火花机,使用时通过蒸汽发生器手孔将工具头送至传热管管间,调整并固定电火花工具头位置,使电极片对准待切割金属丝状异物;对待切割位置进行供水供电,直至切断金属丝状异物。该装置能够进入狭小间隙完成切割任务,实现蒸汽发生器传热管管间金属丝状异物切割。

Description

一种电火花工具头、切割装置及其使用方法
技术领域
本发明属于及核电检修技术领域,具体涉及一种电火花工具头、切割装置及其使用方法。
背景技术
蒸汽发生器的制造、运行和维修中,难免在二次侧管板沉积一些异物,这些异物在停堆换料大修时大多数可以通过视频检查,再配合异物抓取工具可以有效取出,但一些缠绕在传热管上,或卡住传热管管束中,或部分埋在沉积的硬性泥渣里的金属丝状异物往往难于取出。目前,常用异物抓取工具有钩爪、套圈、鳄鱼钳等,因蒸汽发生器传热管管间间隙小,较大的不超过8mm,最小的仅有4mm,导致异物抓取工具本身结构尺寸较小,夹持力不足,且不具备金属丝剪切能力,以致无法将异物金属丝状夹持取出,导致金属丝状异物在蒸汽发生器管板上某些区域内运动或停留。而这些金属丝状异物因表面硬度较高,且存在一定自由端,在蒸汽发生器长时间运行期间可能因水流冲击、震动等都有可能对传热管造成磨损或碰撞,从而带来传热管破损的风险。为此,需要设计一种可用于蒸汽发生器传热管间金属丝状异物切割的工具及其使用方法,以解决缠绕型金属异物切割问题,再配合异物抓取工具将切割后的金属异物取出蒸汽发生器,保证蒸汽发生器安全、稳定地运行。
发明内容
本发明的目的在于针对现有异物抓取工具因本身结构尺寸小,存在夹持力不足,且不具备剪切能力,无法将蒸汽发生器传热管管间固定型金属丝状异物取出的问题,提供了一种适用于蒸汽发生器传热管间金属丝状异物切割的电火花工具头、切割装置及其使用方法。
本发明的技术方案如下:
一种电火花工具头,包括电极片、支撑板、给水管、弹簧、气管、传动软轴和电源线;所述支撑板内部有空腔,空腔内封装有电极片、给水管、气囊、气管、传动软轴和电源线;所述传动软轴顶端安装有电极片,末端连接电火花机的伺服系统,用于驱动传动软轴前后移动;所述电极片的顶端穿过支撑板的安装孔,在传动软轴的带动下沿直线运动;所述电极片通过电源线连接电火花机的脉冲电源,用于为电极片供电;所述弹簧用于使电极片复位,当伺服系统运动拉拽传动软轴时,弹簧处于压缩状态,当伺服系统回转,弹簧推动电极片复位;所述给水管贯穿支撑板,顶端位于电极片的上方,能够为电火花工具头提供液体放电介质。
进一步地,所述气囊为扁平的椭球形结构,与气管连接,安装在支撑板内。
进一步地,所述弹簧外设置有一个壳体,该壳体固定在支撑板上,弹簧设置在壳体底板和电极片之间。所述弹簧设置为单列或双列布置的拉伸弹簧或压缩弹簧。
进一步地,所述传动软轴包括软轴套管及传动芯轴。
进一步地,所述支撑板为片状结构,采用硬质绝缘材料加工成型。所述弹簧为弹性绝缘材质,所述传动软轴为非金属材料。
本发明还提供了一种采用了上述电火花工具头的切割装置,包括电火花工具头、给水装置、真空装置和电火花机,电火花工具头的给水管与给水装置连接,气管与真空装置,电极片通过电源线与电火花机连接,传动软轴与电火花机连接。
进一步地,所述电火花机包括脉冲电源及伺服系统控制,电极片通过电源线与脉冲电源连接,传动软轴与伺服系统控制连接。
本发明还提供了一种上述电火花切割装置使用方法,依次包括如下步骤:
步骤1.通过蒸汽发生器手孔,在视频探头的监视辅助下,将电火花工具头送至待切割金属丝状异物的传热管管间;
步骤2.调整电火花工具头的位置,打开真空装置项气囊充气,使其卡在传热管之间,从而固定电火花工具头的位置,使电极片对准待切割金属丝状异物;
步骤3.打开给水装置,对待切割位置进行供水;
步骤4.启动电火花机进行加工,直至切断金属丝状异物。
本发明的有益效果在于:
目前,电火花成形加工是利用脉冲放电所产生的局部高温快速熔化与气化被加工金属材料,从而达到去除材料并进行加工的一种工艺方法,具有不受材料强度、硬度限制,几乎无加工接触力等特点。本发明结合电火花加工技术,开发了一种电火花工具头、切割装置及其使用方法,该装置的技术特点在于:窄片状结构,能够进入狭小间隙完成切割任务,满足进行蒸汽发生器传热管管间要求,实现蒸汽发生器传热管管间金属丝状异物切割。另外,该装置不仅可以用于各种类型核电站的蒸汽发生器传热管管间金属丝状异物切割,也适用于进入类似蒸汽发生器传热管管间这样狭小空间,完成切割任务。
附图说明
图1为本发明的电火花切割装置的整体结构示意图;
图2为图1中电火花工具头的结构示意图。
图中:
1-电火花工具头、2-给水装置、3-真空装置、4-电火花机;
101-电极片、102-支撑板、103-给水管、104-弹簧、105-气囊、106-气管、107-传动软轴、108-电源线。
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。
本实施例提供了一种电火花切割装置,其结构如图1所示,包括电火花工具头1、给水装置2、真空装置3和电火花机4;所述电火花机4为成熟便携式电火花机,包括脉冲电源及伺服系统控制,为电火花工具头1提供脉冲电源及运动控制。
所述电火花工具头1整体为窄片状结构,满足进入蒸汽发生器传热管间要求,其结构如图2所示,包括支撑板102、电极片101、给水管103、弹簧104、气囊105、气管106、传动软轴107和电源线108。所述电极片101可选用常规电极材料,如Cu、W、Al2O3-Cu、W-Cu等;所述支撑板102采用硬质绝缘材料加工成型,如有机玻璃、聚甲醛、聚苯乙烯、聚砜等;所述给水管103和气管106为常用的橡胶管,弹簧104为弹性绝缘材质,如橡胶弹簧);所述气囊105材质为橡胶、塑料或其他可以充气形变的材质,所述传动软轴107为绝缘材料,如尼龙、丙纶等。
所述支撑板102为窄片状结构,内部为空腔,内部封装有电极片101、给水管103、气囊105、气管106、传动软轴107和电源线108。
所述传动软轴107包括软轴套管及传动芯轴;传动软轴107顶端安装有电极片101,末端连接至电火花机4的伺服系统上,由伺服系统运动拉拽芯轴,带动电极片101缩回。
所述电极片101安装在传动软轴107的顶端,电极片101的顶端穿过支撑板102侧壁的安装孔,可以在传动轴107的带动下沿其轴线方向直线运动;所述电极片101通过电源线108连接电火花机4的脉冲电源,用于为电极片101供电。
所述弹簧104用于使电极片101复位,弹簧104外设置有一个壳体,该壳体固定在支撑板102上,弹簧104设置在壳体底板和电极片101之间,当伺服系统运动拉拽传动软轴107时,弹簧104处于压缩状态,当伺服系统回转,非金属弹簧104推动电极片101复位;弹簧104可设置为单列或双列布置的拉伸弹簧或压缩弹簧。
所述气囊105为扁平的椭球形结构或柱状结构,与气管106连接,非充气状态时气囊105为瘪平状,封装在支撑板102内。通过真空装置3对气囊105进行充气使其膨胀,气囊105部分结构会凸出支撑板102两侧面的长槽,逐渐涨紧在两侧传热管外壁上,从而固定电火花工具头1的位置;真空装置3抽真空,气囊105内的气体被抽出,出现弹性收缩,从而使电火花工具头1松动,以便进行移动。
所述给水管103贯穿支撑板102,顶端位于电极片101的上方,末端与给水装置2连接。
所述给水装置2包括水箱及水泵,通过给水管103为电火花工具头1提供液体放电介质,本实施例的放电介质为纯净水。
所述的真空装置3包括真空泵及管阀回路,为电火花工具头1的气囊105进行充气及排气,实现电火花工具头1的固定及松动。
本实施例所涉及的给水装置2、真空装置3和电火花机4均为成熟工业产品或由标准设备组合,其结构及工作原理均为本领域普通技术人员所熟知的,在此不再作详细的说明。
本实施例的电火花切割装置,在成熟便携式电火花机4的基础上,开发可适用于蒸汽发生器传热管间金属丝状异物切割的电火花工具头1。该切割装置的使用方法依次包括如下步骤:
步骤1.通过蒸汽发生器手孔,在视频探头的监视辅助下,将电火花工具头1送至待切割金属丝状异物的传热管管间;
步骤2.调整电火花工具头2的位置,打开真空装置项气囊105充气,使其卡在传热管之间,从而固定电火花工具头2的位置,使电极片101对准待切割金属丝状异物;
步骤3.打开给水装置2,对待切割位置进行供水;
步骤4.启动电火花机4进行加工,直至切断金属丝状异物。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种电火花工具头,其特征在于:包括电极片(101)、支撑板(102)、给水管(103)、弹簧(104)、气管(106)、传动软轴(107)和电源线(108);
所述支撑板(102)内部有空腔,空腔内封装有电极片(101)、给水管(103)、气囊(105)、气管(106)、传动软轴(107)和电源线(108);所述传动软轴(107)顶端安装有电极片(101),末端连接电火花机(4)的伺服系统,用于驱动传动软轴(107)前后移动;所述电极片(101)的顶端穿过支撑板(102)的安装孔,在传动软轴(107)的带动下沿直线运动;所述电极片(101)通过电源线(108)连接电火花机(4)的脉冲电源,用于为电极片(101)供电;所述弹簧(104)用于使电极片(101)复位,当伺服系统运动拉拽传动软轴(107)时,弹簧(104)处于压缩状态,当伺服系统回转,弹簧(104)推动电极片(101)复位;所述给水管(103)贯穿支撑板(102),顶端位于电极片(101)的上方,能够为电火花工具头(1)提供液体放电介质。
2.如权利要求1所述的一种电火花切割装置,其特征在于:支撑板(102)的空腔还设有气囊(105),用于固定工具头(1)的位置。
3.如权利要求2所述的一种电火花切割装置,其特征在于:所述气囊(105)为扁平的椭球形结构,与气管(106)连接。
4.如权利要求2所述的一种电火花切割装置,其特征在于:所述弹簧(104)外设置有一个壳体,该壳体固定在支撑板(102)上,弹簧(104)设置在壳体底板和电极片(101)之间。
5.如权利要求4所述的一种电火花切割装置,其特征在于:所述弹簧(104)设置为单列或双列布置的拉伸弹簧或压缩弹簧。
6.如权利要求1-5任一项所述的一种电火花切割装置,其特征在于:所述传动软轴(107)包括软轴套管及传动芯轴。
7.如权利要求1-5任一项所述的一种电火花切割装置,其特征在于:所述支撑板(102)为片状结构,采用硬质绝缘材料加工成型;所述弹簧(104)为弹性绝缘材质,所述传动软轴(107)为非金属材料。
8.一种采用了权利要求1-5任一项所述的电火花工具头的电火花切割装置,其特征在于:包括电火花工具头(1)、给水装置(2)、真空装置(3)和电火花机(4),电火花工具头(1)的给水管(103)与给水装置(2)连接,气管(106)与真空装置(3),电极片(101)通过电源线(108)与电火花机(4)连接,传动软轴(107)与电火花机(4)连接。
9.一种采用了权利要求8所述的电火花工具头的电火花切割装置,其特征在于:所述电火花机(4)包括脉冲电源及伺服系统控制,电极片(101)通过电源线(108)与脉冲电源连接,传动软轴(107)与伺服系统控制连接。
10.一种权利要求9所述的电火花切割装置使用方法,其特征在于依次包括如下步骤:
步骤1.通过蒸汽发生器手孔,在视频探头的监视辅助下,将电火花工具头(1)送至待切割金属丝状异物的传热管管间;
步骤2.调整电火花工具头(1)的位置,打开真空装置项气囊(105)充气,使其卡在传热管之间,从而固定电火花工具头(1)的位置,使电极片(101)对准待切割金属丝状异物;
步骤3.打开给水装置(2),对待切割位置进行供水;
步骤4.启动电火花机(4)进行加工,直至切断金属丝状异物。
CN202010474674.0A 2020-05-29 2020-05-29 一种电火花工具头、切割装置及其使用方法 Pending CN111590152A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010474674.0A CN111590152A (zh) 2020-05-29 2020-05-29 一种电火花工具头、切割装置及其使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010474674.0A CN111590152A (zh) 2020-05-29 2020-05-29 一种电火花工具头、切割装置及其使用方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111590152A true CN111590152A (zh) 2020-08-28

Family

ID=72187023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010474674.0A Pending CN111590152A (zh) 2020-05-29 2020-05-29 一种电火花工具头、切割装置及其使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111590152A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112121953A (zh) * 2020-09-23 2020-12-25 福建福清核电有限公司 一种蒸汽发生器管间金属丝状异物切割装置及方法
CN115739872A (zh) * 2022-10-27 2023-03-07 中核武汉核电运行技术股份有限公司 蒸汽发生器传热管管间硬质丝状异物剪切的磨削加工装置
CN115739852A (zh) * 2022-10-27 2023-03-07 中核武汉核电运行技术股份有限公司 一种蒸汽发生器传热管管间硬性泥渣超声波冲击松动装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4709130A (en) * 1985-04-01 1987-11-24 Ag Fur Industrielle Elektronik Agie Apparatus for severing a strip-like or wire-like electrode of a spark erosion machine
CN2250832Y (zh) * 1996-01-10 1997-04-02 王庆祥 数控电火花窄缝切割机
JPH10151526A (ja) * 1996-11-19 1998-06-09 Brother Ind Ltd ワイヤ放電加工機
KR20130023443A (ko) * 2011-08-29 2013-03-08 한전케이피에스 주식회사 전열관 인출을 위한 방전가공 전열관 내경 절단 장치
WO2013045633A1 (fr) * 2011-09-29 2013-04-04 Rodrique Renaud Machine et procédé d'electroérosion
CN109434226A (zh) * 2018-12-21 2019-03-08 核动力运行研究所 一种蒸汽发生器传热管内切管设备
CN109648248A (zh) * 2018-12-21 2019-04-19 核动力运行研究所 一种蒸汽发生器传热管取管方法
CN212945889U (zh) * 2020-05-29 2021-04-13 核动力运行研究所 一种电火花工具头和电火花切割装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4709130A (en) * 1985-04-01 1987-11-24 Ag Fur Industrielle Elektronik Agie Apparatus for severing a strip-like or wire-like electrode of a spark erosion machine
CN2250832Y (zh) * 1996-01-10 1997-04-02 王庆祥 数控电火花窄缝切割机
JPH10151526A (ja) * 1996-11-19 1998-06-09 Brother Ind Ltd ワイヤ放電加工機
KR20130023443A (ko) * 2011-08-29 2013-03-08 한전케이피에스 주식회사 전열관 인출을 위한 방전가공 전열관 내경 절단 장치
WO2013045633A1 (fr) * 2011-09-29 2013-04-04 Rodrique Renaud Machine et procédé d'electroérosion
CN109434226A (zh) * 2018-12-21 2019-03-08 核动力运行研究所 一种蒸汽发生器传热管内切管设备
CN109648248A (zh) * 2018-12-21 2019-04-19 核动力运行研究所 一种蒸汽发生器传热管取管方法
CN212945889U (zh) * 2020-05-29 2021-04-13 核动力运行研究所 一种电火花工具头和电火花切割装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张亚萍;马明星;: "快走丝切电火花线割机床割铝装置的设计", 机械设计与制造, no. 08, 8 August 2011 (2011-08-08) *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112121953A (zh) * 2020-09-23 2020-12-25 福建福清核电有限公司 一种蒸汽发生器管间金属丝状异物切割装置及方法
CN115739872A (zh) * 2022-10-27 2023-03-07 中核武汉核电运行技术股份有限公司 蒸汽发生器传热管管间硬质丝状异物剪切的磨削加工装置
CN115739852A (zh) * 2022-10-27 2023-03-07 中核武汉核电运行技术股份有限公司 一种蒸汽发生器传热管管间硬性泥渣超声波冲击松动装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111590152A (zh) 一种电火花工具头、切割装置及其使用方法
CN212945889U (zh) 一种电火花工具头和电火花切割装置
CN101480651A (zh) 电气设备外绝缘的干冰清洗系统
CN110744127A (zh) 一种管材切割机构及切割方法
CN100579670C (zh) 远程数字式超声波/变频防垢除垢设备
CN110238835B (zh) 基于负压原理的仿生缠绕软体机械手装置
CN210476089U (zh) 推料机构及装配系统
CN211331560U (zh) 一种管材切割机构
CN217861041U (zh) 拆卸工具
CN112095123A (zh) 用于铝电解残极的极上料自动清理装置和系统
KR101431048B1 (ko) 증기발생기 플러그 인출을 위한 수축장치 및 풀링장치
CN212018797U (zh) Dbd等离子清洗装置
CN110763965A (zh) 一种gis超声局放检测机器人的超声探头气动柔性贴合装置
CN107322095B (zh) 高压水刀去毛刺装置自检保护机构
CN216757787U (zh) 一种管料凸包成型装置
CN115762827A (zh) 一种蒸汽发生器传热管管间金属异物的电火花加工装置
CN219257649U (zh) 一种可卸力的船体护舷气囊
CN220797386U (zh) 碳刷成型装置
CN218647911U (zh) 适用于半导体芯片封装用的限位夹具
CN116354117B (zh) 一种气力输送系统
CN108480602A (zh) 一种快速成形水泵壳冲压模具
CN220005268U (zh) 一种管路余料清吹装置
CN218614812U (zh) 一种清洗装置
CN213827117U (zh) 一种钢材加工用打孔装置
CN219234054U (zh) 一种钻头及船舶锅炉取管设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination