CN112743488B - 一种核电厂圆形法兰下端面螺母的自动拆装方法及装置 - Google Patents

一种核电厂圆形法兰下端面螺母的自动拆装方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及核电维修技术领域，具体公开了一种核电厂圆形法兰下端面螺母的自动拆装方法及装置。一种核电厂圆形法兰下端面螺母的自动拆装装置，该装置包括旋臂装置、举升装置、夹爪以及力矩扳手，其中，所述旋转装置为两旋臂连杆结构，所述两旋臂可通过电机驱动在一定角度范围内开合；所述两旋臂端部设有可独立控制的旋转关节；并在所述旋转关节上设有举升装置，所述举升装置可驱动其上设置的夹爪上下移动；在两旋臂中一个旋臂上的夹爪上设有力矩扳手。本发明技术方案简单，能够克服操作空间的限制进行螺母拆装；同时，大幅提升螺母拆装的工作效率，降低质量风险，减轻工人劳动强度，大幅减小了工人受到的辐射剂量率。

Description

一种核电厂圆形法兰下端面螺母的自动拆装方法及装置
技术领域
本发明属于核电维修技术领域，具体涉及一种核电厂圆形法兰下端面螺母的自动拆装方法及装置。
背景技术
在核电厂中，许多大型设备均通过圆形法兰进行螺栓螺母连接，在电厂检修时，需先将圆形法兰上的螺栓螺母逐一拆卸，检修操作完成后，再按拧紧标准进行紧固。目前电厂的螺栓螺母多数采用人工进行拆卸和紧固，对圆形法兰下端面螺母进行拆卸时，人工握持力矩扳手由下至上将扳手与螺母套合，套合成功后人工托举扳手按照工艺要求对螺母进行拆卸；对圆形法兰下端面螺母进行紧固时，同样由人工套合扳手与螺母，并托举扳手进行紧固。
采用人工作业存在诸多问题：
1、操作操作空间的限制，空间狭窄导致人员无法进入或操作不便。
2、环境剂量率较高，工作风险很大；
3、操作机械且重复，对螺母的安装和拆卸标准要求很高，人工拆装容易引发质量问题；
4、人工操作耗时长，效率低，需多人同时配合工作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种核电厂圆形法兰下端面螺母的自动拆装方法及装置，解决现有核电厂圆形法兰下端面螺母自动拆装的问题，以提高工作质量，缩短工作时长，降低人员劳动强度。
本发明的技术方案如下：一种核电厂圆形法兰下端面螺母的自动拆装装置，该装置包括旋臂装置、举升装置、夹爪以及力矩扳手，其中，所述旋转装置为两旋臂连杆结构，所述两旋臂可通过电机驱动在一定角度范围内开合；所述两旋臂端部设有可独立控制的旋转关节；并在所述旋转关节上设有举升装置，所述举升装置可驱动其上设置的夹爪上下移动；在两旋臂中一个旋臂上的夹爪上设有力矩扳手。
所述举升装置为气缸结构，所述夹爪安装固定在举升装置的活塞杆上。
所述夹爪可夹持待拆卸螺母下端突出的螺栓，并能利用任一夹爪的夹持力支持整个自动拆装装置的重量。
所述力矩扳手位于夹爪的上方，在所述夹爪夹持螺栓时，所述力矩扳手正位于待拆装螺母的有效作用范围内。
一种核电厂圆形法兰下端面螺母的自动拆装方法，该方法包括：
S1、对核电厂圆形法兰下端面螺母的自动拆装装置进行初始定位；
S2、对圆形法兰下端面螺栓进行爬行遍历；
S3、根据螺母拆卸顺序，对需拆卸的螺母进行自动拆卸；
使自动拆装装置带有力矩扳手的旋臂爬行至需要拆卸的螺母处并控制力矩扳手的转动对螺母进行拆卸；
S4、在完成检修后，根据螺母安装顺序，对需要安装的螺母进行安装；
使自动拆装装置带有力矩扳手的旋臂爬行至需要安装的螺母处并控制力矩扳手的转动对螺母进行安装。
对圆形法兰下端面螺栓进行爬行遍历具体包括：
S2.1、自动拆装装置中第一旋臂中夹爪松开，并使夹爪下降至合适高度，通过控制旋臂装置两端及中间旋转关节，使第一旋臂上的夹爪移动到靠近第二旋臂方向的螺栓正下方；
S2.2、利用举升装置将第一旋臂上的夹爪上升至合适的高度，并抓紧指定螺栓尾端；
S2.3、自动拆装装置中第二旋臂中夹爪松开，并下降合适高度后，移动到另一个指定螺栓正下方，并通过将夹爪上升至合适高度，抓紧另一个指定螺栓正下方；
S2.4、重复步骤S2.1～S2.3，使自动拆装装置能够遍历核电厂圆形法兰下端面的所有螺栓。
所述的S2.1步骤具体包括：
第一旋臂中的夹爪在松开后，通过举升装置使其上安装的夹爪下降，使其夹爪的最高端低于螺母下端突出螺栓的高度；通过控制第一旋臂和第二旋臂之间的电机转动，以第二旋臂端部上夹爪为圆心进行运动，同时，通过第一旋臂和第二旋臂端部旋转关节的转动，是第一旋臂上的夹爪移动到靠近第二旋臂方向的螺栓正下方。
所述的S2.2步骤中通过第一旋臂上举升装置的气缸推动夹爪上升至夹爪上端面低于螺母下端面1～3mm的距离处，控制夹爪收拢夹紧螺栓。
所述S1中对核电厂圆形法兰下端面螺母的自动拆装装置进行初始定位的步骤包括：
S1.1、将自动拆装装置两旋臂张开一定的角度，使两旋臂端部的举升装置对应的核电厂圆形法兰下端面的两个螺栓；
S1.2、利用夹爪将自动拆装装置固定在两个螺栓上；
通过举升装置同时提升夹爪，利用夹爪夹持在两个螺栓上，并使力矩扳手套合在待拆装的螺母上。
所述自动拆装装置两旋臂张开的角度，使两旋臂端部的举升装置对应的核电厂圆形法兰下端面的两个螺栓之间至少间隔1个螺栓。
本发明的显著效果在于：本发明所述的一种核电厂圆形法兰下端面螺母的自动拆装方法及装置，技术方案简单，能够克服操作空间的限制进行螺母拆装；同时，大幅提升螺母拆装的工作效率，降低质量风险，减轻工人劳动强度，大幅减小了工人受到的辐射剂量率。
附图说明
图1为本发明所述的一种核电厂圆形法兰下端面螺母的自动拆装装置结构示意图；
图2为发明所述的一种核电厂圆形法兰下端面螺母的自动拆装装置工作状态示意图；
图3为本发明所述的一种核电厂圆形法兰下端面螺母的自动拆装装置中旋臂装置关节复合运动示意图；
图中：1、旋臂装置；2、举升装置；3、夹爪；4、力矩扳手。
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，一种核电厂圆形法兰下端面螺母的自动拆装装置，该装置包括旋臂装置1、举升装置2、夹爪3以及力矩扳手4，其中，旋臂装置1为带有两旋臂的连杆结构，且两旋臂可通过电机转动驱动在一定角度范围内开合；两旋臂的端部为独立可进行旋转的关节，并在旋臂装置1中两旋臂端部关节上安装有举升装置2，举升装置2为气缸结构，其可进行上下伸缩运动；在举升装置2上端安装有夹爪3，并在旋臂装置1中一个旋臂上的夹爪3上安装有拆装装置，其中，夹爪3可夹持待拆装螺母尾端的螺柱，并能够通过单侧夹爪3的夹持将整个自动拆装装置悬吊在待拆装螺母尾端的螺栓上；力矩扳手4内的套筒可与待拆装螺母套合。
一种核电厂圆形法兰下端面螺母的自动拆装方法，该方法具体包括：
S1、对核电厂圆形法兰下端面螺母的自动拆装装置进行初始定位；
S1.1、将自动拆装装置两旋臂张开一定的角度，使两旋臂端部的举升装置对应的核电厂圆形法兰下端面的两个螺栓之间至少间隔1个螺栓；
S1.2、利用夹爪将自动拆装装置固定在两个螺栓上；
通过举升装置同时提升夹爪，利用夹爪夹持在两个螺栓上，并使力矩扳手套合在待拆装的螺母上；
S2、对圆形法兰下端面螺栓进行爬行遍历；
S2.1、自动拆装装置中第一旋臂中夹爪松开，并使夹爪下降至合适高度，通过控制旋臂装置两端及中间旋转关节，使第一旋臂上的夹爪移动到靠近第二旋臂方向的螺栓正下方；
第一旋臂中的夹爪在松开后，通过举升装置使其上安装的夹爪下降，使其夹爪的最高端低于螺母下端突出螺栓的高度；通过控制第一旋臂和第二旋臂之间的电机转动，以第二旋臂端部上夹爪为圆心进行运动，同时，通过第一旋臂和第二旋臂端部旋转关节的转动，是第一旋臂上的夹爪移动到靠近第二旋臂方向的螺栓正下方；
S2.2、利用举升装置将第一旋臂上的夹爪上升至合适的高度，并抓紧指定螺栓尾端；
通过第一旋臂上举升装置的气缸推动夹爪上升至夹爪上端面低于螺母下端面1～3mm的距离处，控制夹爪收拢夹紧螺栓；
S2.3、自动拆装装置中第二旋臂中夹爪松开，并下降合适高度后，移动到另一个指定螺栓正下方，并通过将夹爪上升至合适高度，抓紧另一个指定螺栓正下方；
S2.4、重复步骤S2.1～S2.3，使自动拆装装置能够遍历核电厂圆形法兰下端面的所有螺栓；
S3、根据螺母拆卸顺序，对需拆卸的螺母进行自动拆卸；
通过S2的步骤，使自动拆装装置带有力矩扳手的旋臂爬行至需要拆卸的螺母处并控制力矩扳手的转动对螺母进行拆卸；
S4、在完成检修后，根据螺母安装顺序，对需要安装的螺母进行安装；
通过S2的步骤，使自动拆装装置带有力矩扳手的旋臂爬行至需要安装的螺母处并控制力矩扳手的转动对螺母进行安装。

Claims (10)

1.一种核电厂圆形法兰下端面螺母的自动拆装装置，其特征在于，该装置包括旋臂装置（1）、举升装置（2）、夹爪（3）以及力矩扳手（4），其中，所述旋臂装置（1）为两旋臂连杆结构，所述两旋臂可通过电机驱动在一定角度范围内开合；所述两旋臂端部设有可独立控制的旋转关节；并在所述旋转关节上设有举升装置（2），所述举升装置（2）可驱动其上设置的夹爪（3）上下移动；在两旋臂中一个旋臂上的夹爪（3）上设有力矩扳手（4）。
2.根据权利要求1所述的一种核电厂圆形法兰下端面螺母的自动拆装装置，其特征在于，所述举升装置（2）为气缸结构，所述夹爪（3）安装固定在举升装置的活塞杆上。
3.根据权利要求1所述的一种核电厂圆形法兰下端面螺母的自动拆装装置，其特征在于，所述夹爪（3）可夹持待拆卸螺母下端突出的螺栓，并能利用任一夹爪（3）的夹持力支持整个自动拆装装置的重量。
4.根据权利要求1所述的种核电厂圆形法兰下端面螺母的自动拆装装置，其特征在于，所述力矩扳手（4）位于夹爪（3）的上方，在所述夹爪（3）夹持螺栓时，所述力矩扳手（4）正位于待拆装螺母的有效作用范围内。
5.一种核电厂圆形法兰下端面螺母的自动拆装方法，其特征在于，该方法包括：
S1、对如权利要求1~4所述的任意一种核电厂圆形法兰下端面螺母的自动拆装装置进行初始定位；
S2、对圆形法兰下端面螺栓进行爬行遍历；
S3、根据螺母拆卸顺序，对需拆卸的螺母进行自动拆卸；
使自动拆装装置带有力矩扳手的旋臂爬行至需要拆卸的螺母处并控制力矩扳手的转动对螺母进行拆卸；
S4、在完成检修后，根据螺母安装顺序，对需要安装的螺母进行安装；
使自动拆装装置带有力矩扳手的旋臂爬行至需要安装的螺母处并控制力矩扳手的转动对螺母进行安装。
6.根据权利要求5所述的一种核电厂圆形法兰下端面螺母的自动拆装方法，其特征在于，对圆形法兰下端面螺栓进行爬行遍历具体包括：
S2.1、自动拆装装置中第一旋臂中夹爪松开，并使夹爪下降至合适高度，通过控制旋臂装置两端及中间旋转关节，使第一旋臂上的夹爪移动到靠近第二旋臂方向的螺栓正下方；
S2.2、利用举升装置将第一旋臂上的夹爪上升至合适的高度，并抓紧指定螺栓尾端；
S2.3、自动拆装装置中第二旋臂中夹爪松开，并下降合适高度后，移动到另一个指定螺栓正下方，并通过将夹爪上升至合适高度，抓紧另一个指定螺栓正下方；
S2.4、重复步骤S2.1~S2.3，使自动拆装装置能够遍历核电厂圆形法兰下端面的所有螺栓。
7.根据权利要求6所述的一种核电厂圆形法兰下端面螺母的自动拆装方法，其特征在于，所述的S2.1步骤具体包括：
第一旋臂中的夹爪在松开后，通过举升装置使其上安装的夹爪下降，使其夹爪的最高端低于螺母下端突出螺栓的高度；通过控制第一旋臂和第二旋臂之间的电机转动，以第二旋臂端部上夹爪为圆心进行运动，同时，通过第一旋臂和第二旋臂端部旋转关节的转动，是第一旋臂上的夹爪移动到靠近第二旋臂方向的螺栓正下方。
8.根据权利要求6所述的一种核电厂圆形法兰下端面螺母的自动拆装方法，其特征在于，所述的S2.2步骤中通过第一旋臂上举升装置的气缸推动夹爪上升至夹爪上端面低于螺母下端面1~3mm的距离处，控制夹爪收拢夹紧螺栓。
9.根据权利要求5所述的一种核电厂圆形法兰下端面螺母的自动拆装方法，其特征在于，所述S1中对核电厂圆形法兰下端面螺母的自动拆装装置进行初始定位的步骤包括：
S1.1、将自动拆装装置两旋臂张开一定的角度，使两旋臂端部的举升装置对应的核电厂圆形法兰下端面的两个螺栓；
S1.2、利用夹爪将自动拆装装置固定在两个螺栓上；
通过举升装置同时提升夹爪，利用夹爪夹持在两个螺栓上，并使力矩扳手套合在待拆装的螺母上。
10.根据权利要求9所述的一种核电厂圆形法兰下端面螺母的自动拆装方法，其特征在于，所述自动拆装装置两旋臂张开的角度，使两旋臂端部的举升装置对应的核电厂圆形法兰下端面的两个螺栓之间至少间隔1个螺栓。
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