CN111702716A - 一种核电站大型卧式离心泵主螺栓拉伸省力装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于核电站转动设备检修领域，具体为一种核电站大型卧式离心泵主螺栓拉伸省力装置，包括套装在泵轴外部的套筒、与套筒连接的旋转支架，旋转支架随着套筒转动一起转动，套筒外设有棘轮结构，其与旋转支架固定连接，旋转支架两端分别设有拉伸缸，套筒转动时，拉伸缸能够沿着主螺栓布置的圆周转动，套筒下方设有滚轮支撑组件，通过控制齿轮的转动位置来实现旋转支架端部的拉伸缸与主螺栓的同心度，保证拆卸时精确对准主螺栓，本装置结构简单，便于人员操作，能够有效减少维修人员的劳动强度，提高安全性，降低人员受辐照时间，提升检修效率。

Description

一种核电站大型卧式离心泵主螺栓拉伸省力装置

技术领域

本发明属于核电站转动设备检修领域，具体涉及一种大型卧式离心泵主螺栓解体大修中的拉伸省力装置。

背景技术

核电站大修需要对离心泵进行解体检修，在田湾核电厂采用的是大型卧式离心泵(电机采用滑动轴承，电机电压6KV)。离心泵的解体检修是非常重要的检修工序，对其主结合面上均匀分布的16颗主螺栓需要正确拆装。

按照维修程序要求，安装主螺栓需借助螺栓拉伸机对主螺栓进行拉伸，对16颗主螺栓各自拉伸4次，共要执行同样的工作64次。在拉伸过程中，维修人员需将单个重量约25Kg的拉伸缸安装在主螺栓上，待主螺栓拉伸完毕后再将拉伸缸装至下一个主螺栓上，依次进行。在安装过程中，维修人员需用手托举拉伸缸约2分钟，在整个拉伸过程中，维修人员需托举25Kg重的拉伸缸128分钟。以往拆卸和安装主螺栓来回运输拉伸缸的工作均由维修人员纯体力劳动完成，其劳动强度较大。维修人员进行此项工作时，高强度的劳动会使维修人员身体疲劳，从而提高拉伸缸及设备损坏风险。由于劳动强度与工作完成时间是成正比的，这样不仅会延长检修时间，还会增加维修人员集体剂量值。

发明内容

本发明的目的是提供一种核电站大型卧式离心泵主螺栓拉伸省力装置，能够在轴向实现平稳运动，将原来托举拉伸缸的人力劳动改为机械运动替代，从而减轻维修人员的劳动强度，提高工作效率，降低集体剂量值。

本发明的技术方案如下：

一种核电站大型卧式离心泵主螺栓拉伸省力装置，包括套装在泵轴外部的套筒、与套筒连接的旋转支架，所述的旋转支架随着套筒转动一起转动，所述的套筒外设有棘轮结构，其与旋转支架固定连接，所述的旋转支架两端分别设有拉伸缸，套筒转动时，拉伸缸能够沿着主螺栓布置的圆周转动；所述的套筒下方设有滚轮支撑组件；

所述的棘轮结构包括齿轮、挡杆、拨杆、挡块、弹簧、壳体；齿轮位于壳体上且齿轮固定套装在套筒外，齿轮的齿数量与主螺栓数量一致，且齿均匀分布；齿轮两侧设有与壳体固定的挡块，且每侧挡块上方设有上方档杆、下方设有下方档杆；上方档杆和下方档杆组成档杆；所述的档杆一端与壳体固定，成为固定端；档杆的另一端伸向齿轮的方向且能够绕固定端转动；档杆的长度设计能够使得档杆的另一端深入到齿轮的齿底部；

所述的滚轮支撑组件包括滚轮支架和设于滚轮支架上的滚轮；所述滚轮能够转动且滚轮与套筒紧密贴合。

所述的壳体设有边沿翻边，所述的档杆和壳体的边沿翻边之间连接弹簧，通过调节档杆绕固定端转动，使得弹簧伸缩。

所述的上方档杆和下方档杆的固定端之间设有拨杆。

所述的拨杆一端固定于壳体上，另一端为长杆，拨杆的固定端位于所述的上方档杆和下方档杆的固定端之间。

所述的拨杆的固定端加工为半圆形，半圆形的上下部分分别与上方档杆和下方档杆的固定端接触。

所述的档杆的固定端加工有转动板，朝向拨杆的方向延伸。

所述的滚轮支撑组件还包括用于安装滚轮支架的支撑架，所述的滚轮支架和下方的支撑架通过调节螺杆、调整螺母A和调整螺母B连接，所述的调节螺杆穿过滚轮支架和支撑架的安装面，调整螺母和调整螺母B分别位于滚轮支架安装面的上下方。

所述的滚轮通过螺杆安装在滚轮支架上。

所述的螺杆通过驱动结构带动转动。

所述的套筒内设有聚四氟乙烯套筒，其安装在泵轴外。

所述的旋转支架的两端为向外延伸的杆状结构，在杆状结构的端部加工有圆筒安装盖，其内壁加工有螺纹，拉伸缸通过螺纹连接固定在圆筒安装盖内，且拉伸缸开口朝向主螺栓方向。

所述的泵轴外设有固定的平衡鼓，所述的套筒设于平衡鼓内。

本发明的显著效果如下：

本装置设计了旋转支架和棘轮结构组成的主螺栓拆卸结构，通过棘轮结构中的齿轮和挡块档杆等结构设计，使得齿轮转动的档位和主螺栓的位置同步，通过控制齿轮的转动位置来实现旋转支架端部的拉伸缸与主螺栓的同心度，保证拆卸时精确对准主螺栓；

在套筒下方设计与其紧密贴合的滚轮支撑结构，能够对套筒实现定位支撑，同时滚轮和套筒贴合，滚轮转动带动套筒轴向运动，带动旋转支架端部的拉伸缸精确的轴向运动，保证其余主螺栓在拆卸时的同轴度，实现可靠拆卸；

进一步的为了保证棘轮结构中的齿轮可靠转动，设计拨杆，其余上下档杆配合，可靠实现齿轮与主螺栓的同步转动，同时档杆的结构进行细化，设计了便于操作的转动板和拨杆的半圆形固定端配合，更加便于操作。

进一步的，滚轮支撑结构设计的调节螺杆和上下方的调节螺母，能够准确定位滚轮的高度位置，可以精确调节其高度以及与套筒的贴合程度，从而实现拆卸过程中拉伸缸的精确定位和操作，保证平稳操作；

本装置结构简单，便于人员操作，能够有效减少维修人员的劳动强度，提高安全性，降低人员受辐照时间，提升检修效率。

附图说明

图1为核电站大型卧式离心泵主螺栓拉伸省力装置示意图；

图2为棘轮结构示意图；

图3为滚轮支撑组件示意图；

图中：1.平衡鼓；2.泵体大盖；3.旋转支架；4.拉伸缸；5.棘轮结构；6.滚轮支撑组件；7.聚四氟乙烯套筒；8.主螺栓；9.主螺栓螺母；10.主螺栓垫片；11.套筒；

51.齿轮；52.挡杆；53.拨杆；54.挡块；55.弹簧；56.壳体；52-1.上方档杆；52-2.下方档杆；52-3.转动板；

61.滚轮支架；62.支撑架；63.调整螺母A；64.调整螺母B；65.滚轮；66.螺杆；67.调节螺杆。

具体实施方式

下面通过附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1所示，泵体大盖2为圆形板状结构，在圆周均匀加工16个安装孔，通过主螺栓螺母9和主螺栓垫片10布置16颗主螺栓8。泵体大盖2中心加工轴孔，泵轴安装在孔内。

平衡鼓1固定在泵轴上，与泵体大盖2之间间隙配合，使泵体入口与出口相连通，用来平衡转子轴向力。

本发明中的拉伸省力装置就是要将主螺栓3从泵体大盖2上拆除。

拉伸省力装置包括与泵体大盖2连接且套装在泵轴外部的套筒11、套装在套筒11中段外部的棘轮结构5、与棘轮结构5连接且套装在套筒11的旋转支架3、分别安装在旋转支架3两端的2个拉伸缸4，还包括位于套筒11下方的用于支撑并带动套筒11轴向运动的滚轮支撑组件6。

如图1所示，拉伸缸4为圆筒形，通过螺钉与旋转支架3的两端连接；旋转支架3套装在套筒11外，两端为向外延伸的杆状结构，在杆状结构的端部加工有圆筒安装盖，其内壁加工有螺纹，拉伸缸4通过螺纹连接固定在圆筒安装盖内，从而随着旋转支架3转动，调节拉伸缸4位置使其能够套装载主螺栓13外。杆状结构的长度需要满足端部的拉伸缸4沿着主螺栓13所在圆周运动。

棘轮结构5安装在套筒16外，且与旋转支架3螺钉连接。如图2所示的棘轮结构示意图，其包括述齿轮51、挡杆52、拨杆53、挡块54、弹簧55、壳体56。

壳体56的中心放置齿轮51，该齿轮51是通过两端的挡块54和档杆52定位的。挡块54通过紧固螺栓固定在齿轮51两侧。在每一侧的挡块54的上下方分别安装档杆52。档杆52的一端与壳体56固定，另一端伸向齿轮51的方向，且能够绕着固定端转动。档杆52的长度设计能够使得档杆52的另一端深入到齿轮51的齿底部。在档杆52和壳体56的边沿翻边之间连接弹簧55，通过调节档杆52绕固定端转动，使得弹簧55伸缩。

同时调节两侧的挡块54上方的档杆52-1的位置，使得上方的档杆52-1压缩对应的弹簧55-1，档杆52-1与齿轮51分离；调节同时两侧挡块54下方的档杆52-2在对应弹簧55-2的作用下，使得档杆52-2贴合齿轮51。本实施例中在上方的档杆52-1和下方的档杆52-2的固定端之间安装拨杆53，通过拨杆53来实现每一侧上下档杆52-1、52-2的方向调节。

拨杆53的固定端位于上方档杆52-1和下方档杆52-2的固定端之间，与固定端连接的便于拨动的长杆部分，长杆部分能够绕着固定端转动。拨杆53的固定端加工为半圆形，半圆形的上下部分分别与上方档杆52-1和下方档杆52-2的固定端接触。拨杆53的转动时，其固定端能够带动上方档杆52-1转动压紧对应弹簧55，同时带动下方档杆52-2转动贴合齿轮51，从而带动齿轮51转动。

齿轮51的齿数量设计与主螺栓13的数量一致，当齿轮51转动时，由棘轮组件5带动套筒11和旋转支架3和拉伸缸4转至下一个主螺栓8进行拆卸。齿轮51齿分布的与主螺栓8的分布一致，就能够通过控制齿轮51的转动位置来实现拉伸缸4与主螺栓8的同心度。

为了与拨杆53半圆形固定端配合，档杆52的固定端加工有转动板52-3，其朝向拨杆53的方向。拨杆53转动时，半圆形固定端与上下方的转动板52-3配合，更加省力可靠的带动档杆52转动，从而从控制齿轮51的转动方向和下一次的定位。

滚轮支撑组件6包括滚轮支架61、用于安装滚轮支架61的支撑架62和通过螺杆66安装在滚轮支架61上的滚轮65。

为了调节滚轮支架61和滚轮65的高度，将滚轮支架61和下方的支撑架62通过调节螺杆67、调整螺母A63和调整螺母B64连接。调节螺杆67穿过滚轮支架61和支撑架62的安装面，调整螺母A63和调整螺母B64分别位于滚轮支架61安装面的上下方。将滚轮65置于与棘轮结构5相连的套筒16的下方，通过调节螺母A8和调整螺母B9来实现套筒11中心微调及限位。

滚轮65与套筒11紧密贴合，通过滚轮65转动，利用摩擦带动套筒11沿轴向运动，从而带动旋转支架3和拉伸缸4沿着一同运动，使得拉伸缸4与对应的需要拆卸主螺栓8同轴连接，带动主螺栓8沿着轴向运动，实现拆卸和额安装。

将拉伸缸4套装在主螺栓8外，旋转支架3与两拉伸缸4通过紧固螺钉相连；旋转支架3通过紧固螺钉与棘轮组件5相连，棘轮结构5外壳与套筒11连接在一起，套筒11内部可以安装聚四氟乙烯套筒7，用来保护泵轴；套筒11下部的滚轮组件支撑6，用于微调套筒中心位置以对其限位，从而调整转子的转动。

使用时，将主螺栓8旋至螺栓孔内，手动旋紧后，再后退半圈，留下热膨胀间隙，再分别将主螺栓垫片10及主螺栓螺母9装至主螺栓8上，手动带紧主螺栓螺母9；将聚四氟乙烯套筒7装至与棘轮结构5相连的套筒11内，再装至泵轴上，用于保护泵轴；将两个拉伸缸4放至旋转支架3中，用紧钉螺栓固定，防止拉伸缸4发生滑动；将棘轮结构5装至旋转支架3一侧，并用紧钉螺栓固定，通过旋转支架的转动来带动棘轮的转动；

通过棘轮结构5来控制两个拉伸缸的圆周位置，使其与大型卧式离心泵的主螺栓位置相确定，保证其同轴心；通过滚轮65来控制两个拉伸缸4的轴向运动，使拉伸缸4与大型卧式离心泵的主螺栓8能够快速、准确地实现拆卸与安装。

Claims (12)

1.一种核电站大型卧式离心泵主螺栓拉伸省力装置，包括套装在泵轴外部的套筒(11)、与套筒(11)连接的旋转支架(3)，所述的旋转支架(3)随着套筒(11)转动一起转动，其特征在于：所述的套筒(11)外设有棘轮结构(5)，其与旋转支架(3)固定连接，所述的旋转支架(3)两端分别设有拉伸缸(4)，套筒(11)转动时，拉伸缸(4)能够沿着主螺栓(8)布置的圆周转动；所述的套筒(11)下方设有滚轮支撑组件(6)；

所述的棘轮结构(5)包括齿轮(51)、挡杆(52)、拨杆(53)、挡块(54)、弹簧(55)、壳体(56)；齿轮(51)位于壳体(56)上且齿轮(51)固定套装在套筒(16)外，齿轮(51)的齿数量与主螺栓(8)数量一致，且齿均匀分布；齿轮(51)两侧设有与壳体(56)固定的挡块(54)，且每侧挡块上方设有上方档杆(52-1)、下方设有下方档杆(52-2)；上方档杆(52-1)和下方档杆(52-2)组成档杆(52)；所述的档杆(52)一端与壳体(56)固定，成为固定端；档杆(52)的另一端伸向齿轮(51)的方向且能够绕固定端转动；档杆(52)的长度设计能够使得档杆(52)的另一端深入到齿轮(51)的齿底部；

所述的滚轮支撑组件(6)包括滚轮支架(61)和设于滚轮支架(61)上的滚轮(65)；所述滚轮(65)能够转动且滚轮(65)与套筒(11)紧密贴合。

2.如权利要求1所述的一种核电站大型卧式离心泵主螺栓拉伸省力装置，其特征在于：所述的壳体(56)设有边沿翻边，所述的档杆(52)和壳体(56)的边沿翻边之间连接弹簧(55)，通过调节档杆(52)绕固定端转动，使得弹簧(55)伸缩。

3.如权利要求2所述的一种核电站大型卧式离心泵主螺栓拉伸省力装置，其特征在于：所述的上方档杆(52-1)和下方档杆(52-2)的固定端之间设有拨杆(53)。

4.如权利要求3所述的一种核电站大型卧式离心泵主螺栓拉伸省力装置，其特征在于：所述的拨杆(53)一端固定于壳体(56)上，另一端为长杆，拨杆(53)的固定端位于所述的上方档杆(52-1)和下方档杆(52-2)的固定端之间。

5.如权利要求4所述的一种核电站大型卧式离心泵主螺栓拉伸省力装置，其特征在于：所述的拨杆(53)的固定端加工为半圆形，半圆形的上下部分分别与上方档杆(52-1)和下方档杆(52-2)的固定端接触。

6.如权利要求5所述的一种核电站大型卧式离心泵主螺栓拉伸省力装置，其特征在于：所述的档杆(52)的固定端加工有转动板(52-3)，朝向拨杆(53)的方向延伸。

7.如权利要求1所述的一种核电站大型卧式离心泵主螺栓拉伸省力装置，其特征在于：所述的滚轮支撑组件(6)还包括用于安装滚轮支架(61)的支撑架(62)，所述的滚轮支架(61)和下方的支撑架(62)通过调节螺杆(67)、调整螺母A(63)和调整螺母B(64)连接，所述的调节螺杆(67)穿过滚轮支架(61)和支撑架(62)的安装面，调整螺母(63)和调整螺母B(64)分别位于滚轮支架(61)安装面的上下方。

8.如权利要求1所述的一种核电站大型卧式离心泵主螺栓拉伸省力装置，其特征在于：所述的滚轮(65)通过螺杆(66)安装在滚轮支架(61)上。

9.如权利要求8所述的一种核电站大型卧式离心泵主螺栓拉伸省力装置，其特征在于：所述的螺杆(66)通过驱动结构带动转动。

10.如权利要求1所述的一种核电站大型卧式离心泵主螺栓拉伸省力装置，其特征在于：所述的套筒(11)内设有聚四氟乙烯套筒(7)，其安装在泵轴外。

11.如权利要求1所述的一种核电站大型卧式离心泵主螺栓拉伸省力装置，其特征在于：所述的旋转支架(3)的两端为向外延伸的杆状结构，在杆状结构的端部加工有圆筒安装盖，其内壁加工有螺纹，拉伸缸(4)通过螺纹连接固定在圆筒安装盖内，且拉伸缸(4)开口朝向主螺栓(8)方向。

12.如权利要求1所述的一种核电站大型卧式离心泵主螺栓拉伸省力装置，其特征在于：所述的泵轴外设有固定的平衡鼓(1)，所述的套筒(11)设于平衡鼓(1)内。

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