CN112775756A - 稳压器电加热元件套管孔内打磨装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种稳压器电加热元件套管孔内打磨装置，包括动力组件、通过传动组件与动力组件相连的打磨头、作为承载基体的装置架，还包括用于调整打磨头位置的调心组件，所述传动组件包括传动轴，所述打磨头安装于传动轴上，所述调心组件包括滚动轴承、转动体、偏心调节滑块；所述转动体安装于装置架上且转动体可绕自身轴线转动；所述传动轴通过滚动轴承安装在偏心调节滑块上，所述偏心调节滑块可滑动连接于转动体上，且所述滑动的滑动方向为沿着转动体的径向方向；所述传动轴通过换向传动件与动力组件的输出端相连。本装置结构简单，可方便的完成以上提出的实现焊缝余高去除和可能出现的缺陷去除。

Description

稳压器电加热元件套管孔内打磨装置
技术领域
本发明涉及核电站稳压器维修装置技术领域，特别是涉及一种稳压器电加热元件套管孔内打磨装置。
背景技术
稳压器是核电反应堆一回路系统的主要设备之一，通过改变其内部的电加热元件温度来调节稳压器内部汽水含量比，从而维持一回路的运行压力。
稳压器底部电加热元件套管与下封头的安装结构中，连接部位的密封焊缝因工作在300℃以上的高温和存在焊接残余应力及工作应力的运行环境下，发生PWSCC出现腐蚀泄漏的风险及几率在一回路中最高。
当连接焊缝发生腐蚀泄露后，需要开展套管的维修。需要将稳压器内部电加热元件套管去除一段，然后安装新的电加热元件套管进行焊接。具体焊接为：如针对原有完整的贯穿式套管，截取套管下端部分，且具体截断位置位于稳压器壳体内、外侧之间，完成相应套管截取后，形成新套管安装工位，且新套管由套管孔的底侧通过冷装嵌入所述安装工位中，并由新套管上的孔道，完成新套管上端与稳压器壳体的焊接。
如以上所述，焊接位置实际上位于稳压器内、外侧之间。完成焊接后，一般需要进行焊缝内凸余高去除，焊接过程如果发生粘丝、粘钨等情况，需要进行打磨缺陷处理。由于焊缝打磨位置位于如为Φ24mm的套管内部，通用的打磨设备无法实现，需要研制专用的打磨装置实现焊缝余高去除和可能出现的缺陷去除。
发明内容
针对上述提出的针对套管打磨，现有用的打磨设备无法实现，需要研制专用的打磨装置实现焊缝余高去除和可能出现的缺陷去除的技术问题，本发明提供了一种稳压器电加热元件套管孔内打磨装置。本装置结构简单，可方便的完成以上提出的实现焊缝余高去除和可能出现的缺陷去除。
针对上述问题，本发明提供的稳压器电加热元件套管孔内打磨装置通过以下技术要点来解决问题：稳压器电加热元件套管孔内打磨装置，包括动力组件、通过传动组件与动力组件相连的打磨头、作为承载基体的装置架，还包括用于调整打磨头位置的调心组件，所述传动组件包括传动轴，所述打磨头安装于传动轴上，所述调心组件包括滚动轴承、转动体、偏心调节滑块；
所述转动体安装于装置架上且转动体可绕自身轴线转动；
所述传动轴通过滚动轴承安装在偏心调节滑块上，所述偏心调节滑块可滑动连接于转动体上，且所述滑动的滑动方向为沿着转动体的径向方向；
所述传动轴通过换向传动件与动力组件的输出端相连。
如上所述，针对套管内部的余高去除和可能出现的缺陷去除，由于套管内径的限制，现有技术中，并不存在适合的加工工具或装置能够较为理想的完成相应操作。
针对以上问题，本方案提供的装置中，所述动力组件用于通过换向传动件和传动轴为打磨头旋转提供驱动力，所述换向传动件的运用旨在匹配传动轴与动力组件轴线相对位置的变化，所述装置架作为装置的基础架，所述调心组件用于实现传动轴与动力组件轴线相对位置调节，以改变打磨头在套管径向方向的位置，所述传动体旨在实现打磨头在套管周向方向的位置调节。
具体方案中，设置为传动轴通过滚动轴承安装于偏心调节滑块上，且偏心调节滑块可滑动连接于转动体上，且所述滑动的滑动方向为沿着转动体的径向方向，旨在实现：通过偏心调节滑块相对于转动体滑动以改变相应径向位置，实现打磨头径向进给；通过整体转动转动体，实现打磨头在套管周向方向的位置调节，实现打磨头周向进给。且在所述径向进给和周向进给过程中，即可完成相应余高去除和缺陷去除。
综上，本方案不仅满足套管焊后或焊接过程中的加工需求，同时结构简单，操作方便。
更进一步的技术方案为：
作为一种打磨头径向位置连续可调且调节精度高的技术方案，设置为：还包括设置在偏心调节滑块与转动体之间的进给螺杆，所述进给螺杆用于驱动偏心调节滑块在转动体的径向方向上相对于转动体滑动。针对具体运用，可通过在转动体上设置滑槽，利用滑槽的槽壁为偏心调节滑块提供防转约束，即可实现在转动进给螺杆的过程中，驱动偏心调节滑块沿着进给螺杆的轴线方向滑动。
如上所述，针对本装置的具体运用，如针对余高处理，可通过先径向进给，在周向进给打磨头的方式完成环焊缝整体余高去除，作为一种便于控制径向进给量的技术方案，设置为：还包括用于实现偏心调节滑块在转动体径向方向上位置锁定的锁定件。所述锁定件可采用直接与进给螺杆相作用的锁定件，亦可采用如设置在偏心调节滑块于转动体之间、且与进给螺杆呈正对关系的锁定螺钉，通过摩擦力实现相应锁定目的。
现有技术中，为适应偏心调节滑块径向位置调节，相应换向传动件可包括如软轴、万向节等，作为一种可减小本装置加工时的振动，以利于加工质量的技术方案，设置为：所述换向传动件包括万向节，所述万向节作为传动轴与动力组件之间的传动连接件。
为匹配传动轴与动力组件两者轴线的平行度，以在如动力组件与套管相对位置固定后，实现打磨头径向位置调节并不影响套管与传动轴的轴线平行关系，以达到提升加工质量的目的，设置为：所述万向节为两个，且两万向节通过万向节连接块串接，其中一个万向节与传动轴相连，另一万向节与动力组件相连。优选的，针对采用万向节的技术方案，为避免实现打磨头径向位置调整过程中改变打磨头在套管轴线上的位置，造成调试工作量的增加，设置为：还包括串接于传动轴与动力组件之间的转换套，所述转换套的可传递转矩，且长度可调的柔性套。基于所述转换套，在实现相应径向位置调整时，可通过转换套被拉伸或回缩，保证打磨头在套管轴线上的位置不变。
为方便本装置操作，设置为：还包括用于实现本打磨装置与套管固定的锁紧套，所述锁紧套安装在装置架上，且锁紧套与传动轴两者的轴线相互平行。本方案在使用时，如针对余高去除，首先利用所述锁紧套实现本装置装置架与套管的固定连接，如通过夹持或强度胀的方式(考虑到套管底部的连接功能，优选采用锁紧套外部夹持套管的底端)，完成本装置与套管的固定后，再利用偏心调节滑块调整打磨头的径向位置，而后通过转动体实现打磨头径向进给，在一个环形路径内，即可获得一个为环形加工路径的余高去除加工动作。
作为一种在通过锁紧套完成装置架与套管固定后，可调整打磨头在套管轴线上位置，以方便的完成打磨头与被加工位置的准确轴向定位，设置为：在传动轴的轴线方向上，所述锁紧套相对于装置架的位置可调。
作为一种结构简单，调整过程中不会涉及锁紧套或装置架旋转，且便于完成锁紧套与装置架连接的技术方案，设置为：所述锁紧套通过调节手柄和卡头完成与装置架的相连：所述调节手柄和卡头均呈筒状，调节手柄的一端与装置架对接，调节手柄的另一端与卡头的一端对接，卡头的另一端与锁紧套对接；锁紧套、卡头、调节手柄、装置架四者形成的三个配合位置中，至少有两个位置采用反向螺纹连接完成对接。
为便于根据需要更换打磨头，设置为：所述打磨头可拆列连接于传动轴的端部。
作为一种可负载启动，且转速线性可调，动力端重量轻、体积小、可输出更大功率的动力组件实现方案，设置为：所述动力组件为气动马达。
本发明具有以下有益效果：
本方案提供的装置中，所述动力组件用于通过换向传动件和传动轴为打磨头旋转提供驱动力，所述换向传动件的运用旨在匹配传动轴与动力组件轴线相对位置的变化，所述装置架作为装置的基础架，所述调心组件用于实现传动轴与动力组件轴线相对位置调节，以改变打磨头在套管径向方向的位置，所述传动体旨在实现打磨头在套管周向方向的位置调节。
具体方案中，设置为传动轴通过滚动轴承安装于偏心调节滑块上，且偏心调节滑块可滑动连接于转动体上，且所述滑动的滑动方向为沿着转动体的径向方向，旨在实现：通过偏心调节滑块相对于转动体滑动以改变相应径向位置，实现打磨头径向进给；通过整体转动转动体，实现打磨头在套管周向方向的位置调节，实现打磨头周向进给。且在所述径向进给和周向进给过程中，即可完成相应余高去除和缺陷去除。
综上，本方案不仅满足套管焊后或焊接过程中的加工需求，同时结构简单，操作方便。
附图说明
图1为本发明所述的稳压器电加热元件套管孔内打磨装置一个具体实施例的结构示意图，该示意图为整体结构示意图；
图2为本发明所述的稳压器电加热元件套管孔内打磨装置一个具体实施例的结构示意图，该示意图为整体结构剖视图；
图3为本发明所述的稳压器电加热元件套管孔内打磨装置一个具体实施例的结构示意图，该示意图为整体结构剖视图且为局部示意图；
图4为图3所示沿着AG-AG方向的剖视图；
图5为图3所示沿着AH-AH方向的剖视图；
图6为本发明所述的稳压器电加热元件套管孔内打磨装置一个具体实施例的结构示意图，该示意图局部示意图且为打磨头部分的剖视图；
图7为图6所示AJ部的局部放大图。
图中标记分别为：1、动力组件，2、传动组件，3、磨削组件，4、装卡组件，5、气动马达，6、转换套，7、万向节连接块，8、销钉，9、万向节，10、马达连接件，11、第一轴承盖，12、转动手柄，13、转动体，14、第一滚动轴承，15、第二轴承盖，16、转动接头，17、调节手柄，18、卡头，19、第一螺钉，20、第二螺钉，21、调节螺钉，22、偏心调节滑块，23、第二滚动轴承，24、进给螺杆，25、锁紧套，26、自定心卡套，27、套管，28、传动轴，29、打磨头，30、垫圈，31、螺母。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明不仅限于以下实施例：
实施例1：
如图1至图7所示，稳压器电加热元件套管孔内打磨装置，包括动力组件1、通过传动组件2与动力组件1相连的打磨头29、作为承载基体的装置架，还包括用于调整打磨头29位置的调心组件，所述传动组件2包括传动轴28，所述打磨头29安装于传动轴28上，所述调心组件包括滚动轴承、转动体13、偏心调节滑块22；
所述转动体13安装于装置架上且转动体13可绕自身轴线转动；
所述传动轴28通过滚动轴承安装在偏心调节滑块22上，所述偏心调节滑块22可滑动连接于转动体13上，且所述滑动的滑动方向为沿着转动体13的径向方向；
所述传动轴28通过换向传动件与动力组件1的输出端相连。
如上所述，针对套管27内部的余高去除和可能出现的缺陷去除，由于套管27内径的限制，现有技术中，并不存在适合的加工工具或装置能够较为理想的完成相应操作。
针对以上问题，本方案提供的装置中，所述动力组件1用于通过换向传动件和传动轴28为打磨头29旋转提供驱动力，所述换向传动件的运用旨在匹配传动轴28与动力组件1轴线相对位置的变化，所述装置架作为装置的基础架，所述调心组件用于实现传动轴28与动力组件1轴线相对位置调节，以改变打磨头29在套管27径向方向的位置，所述传动体旨在实现打磨头29在套管27周向方向的位置调节。
具体方案中，设置为传动轴28通过滚动轴承安装于偏心调节滑块22上，且偏心调节滑块22可滑动连接于转动体13上，且所述滑动的滑动方向为沿着转动体13的径向方向，旨在实现：通过偏心调节滑块22相对于转动体13滑动以改变相应径向位置，实现打磨头29径向进给；通过整体转动转动体13，实现打磨头29在套管27周向方向的位置调节，实现打磨头29周向进给。且在所述径向进给和周向进给过程中，即可完成相应余高去除和缺陷去除。
综上，本方案不仅满足套管27焊后或焊接过程中的加工需求，同时结构简单，操作方便。
实施例2：
本实施例在实施例1的基础上作进一步限定，作为一种打磨头29径向位置连续可调且调节精度高的技术方案，设置为：还包括设置在偏心调节滑块22与转动体13之间的进给螺杆24，所述进给螺杆24用于驱动偏心调节滑块22在转动体13的径向方向上相对于转动体13滑动。针对具体运用，可通过在转动体13上设置滑槽，利用滑槽的槽壁为偏心调节滑块22提供防转约束，即可实现在转动进给螺杆24的过程中，驱动偏心调节滑块22沿着进给螺杆24的轴线方向滑动。
如上所述，针对本装置的具体运用，如针对余高处理，可通过先径向进给，在周向进给打磨头29的方式完成环焊缝整体余高去除，作为一种便于控制径向进给量的技术方案，设置为：还包括用于实现偏心调节滑块22在转动体13径向方向上位置锁定的锁定件。所述锁定件可采用直接与进给螺杆24相作用的锁定件，亦可采用如设置在偏心调节滑块22于转动体13之间、且与进给螺杆24呈正对关系的锁定螺钉，通过摩擦力实现相应锁定目的。
实施例3：
本实施例在实施例1提供的技术方案的基础上作进一步限定，现有技术中，为适应偏心调节滑块22径向位置调节，相应换向传动件可包括如软轴、万向节9等，作为一种可减小本装置加工时的振动，以利于加工质量的技术方案，设置为：所述换向传动件包括万向节9，所述万向节9作为传动轴28与动力组件1之间的传动连接件。
为匹配传动轴28与动力组件1两者轴线的平行度，以在如动力组件1与套管27相对位置固定后，实现打磨头29径向位置调节并不影响套管27与传动轴28的轴线平行关系，以达到提升加工质量的目的，设置为：所述万向节9为两个，且两万向节9通过万向节连接块7串接，其中一个万向节9与传动轴28相连，另一万向节9与动力组件1相连。优选的，针对采用万向节9的技术方案，为避免实现打磨头29径向位置调整过程中改变打磨头29在套管27轴线上的位置，造成调试工作量的增加，设置为：还包括串接于传动轴28与动力组件1之间的转换套6，所述转换套6的可传递转矩，且长度可调的柔性套。基于所述转换套6，在实现相应径向位置调整时，可通过转换套6被拉伸或回缩，保证打磨头29在套管27轴线上的位置不变。
为方便本装置操作，设置为：还包括用于实现本打磨装置与套管27固定的锁紧套25，所述锁紧套25安装在装置架上，且锁紧套25与传动轴28两者的轴线相互平行。本方案在使用时，如针对余高去除，首先利用所述锁紧套25实现本装置装置架与套管27的固定连接，如通过夹持或强度胀的方式(考虑到套管27底部的连接功能，优选采用锁紧套25外部夹持套管27的底端)，完成本装置与套管27的固定后，再利用偏心调节滑块22调整打磨头29的径向位置，而后通过转动体13实现打磨头29径向进给，在一个环形路径内，即可获得一个为环形加工路径的余高去除加工动作。
作为一种在通过锁紧套25完成装置架与套管27固定后，可调整打磨头29在套管27轴线上位置，以方便的完成打磨头29与被加工位置的准确轴向定位，设置为：在传动轴28的轴线方向上，所述锁紧套25相对于装置架的位置可调。
作为一种结构简单，调整过程中不会涉及锁紧套25或装置架旋转，且便于完成锁紧套25与装置架连接的技术方案，设置为：所述锁紧套25通过调节手柄和卡头18完成与装置架的相连：所述调节手柄和卡头18均呈筒状，调节手柄的一端与装置架对接，调节手柄的另一端与卡头18的一端对接，卡头18的另一端与锁紧套25对接；锁紧套25、卡头18、调节手柄、装置架四者形成的三个配合位置中，至少有两个位置采用反向螺纹连接完成对接。
为便于根据需要更换打磨头29，设置为：所述打磨头29可拆列连接于传动轴28的端部。
作为一种可负载启动，且转速线性可调，动力端重量轻、体积小、可输出更大功率的动力组件1实现方案，设置为：所述动力组件1为气动马达5。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.稳压器电加热元件套管孔内打磨装置，包括动力组件(1)、通过传动组件(2)与动力组件(1)相连的打磨头(29)、作为承载基体的装置架，还包括用于调整打磨头(29)位置的调心组件，所述传动组件(2)包括传动轴(28)，所述打磨头(29)安装于传动轴(28)上，其特征在于，所述调心组件包括滚动轴承、转动体(13)、偏心调节滑块(22)；
所述转动体(13)安装于装置架上且转动体(13)可绕自身轴线转动；
所述传动轴(28)通过滚动轴承安装在偏心调节滑块(22)上，所述偏心调节滑块(22)可滑动连接于转动体(13)上，且所述滑动的滑动方向为沿着转动体(13)的径向方向；
所述传动轴(28)通过换向传动件与动力组件(1)的输出端相连。
2.根据权利要求1所述的稳压器电加热元件套管孔内打磨装置，其特征在于，还包括设置在偏心调节滑块(22)与转动体(13)之间的进给螺杆(24)，所述进给螺杆(24)用于驱动偏心调节滑块(22)在转动体(13)的径向方向上相对于转动体(13)滑动。
3.根据权利要求1所述的稳压器电加热元件套管孔内打磨装置，其特征在于，还包括用于实现偏心调节滑块(22)在转动体(13)径向方向上位置锁定的锁定件。
4.根据权利要求1所述的稳压器电加热元件套管孔内打磨装置，其特征在于，所述换向传动件包括万向节(9)，所述万向节(9)作为传动轴(28)与动力组件(1)之间的传动连接件。
5.根据权利要求4所述的稳压器电加热元件套管孔内打磨装置，其特征在于，所述万向节(9)为两个，且两万向节(9)通过万向节连接块(7)串接，其中一个万向节(9)与传动轴(28)相连，另一万向节(9)与动力组件(1)相连。
6.根据权利要求1所述的稳压器电加热元件套管孔内打磨装置，其特征在于，还包括用于实现本打磨装置与套管(27)固定的锁紧套(25)，所述锁紧套(25)安装在装置架上，且锁紧套(25)与传动轴(28)两者的轴线相互平行。
7.根据权利要求6所述的稳压器电加热元件套管孔内打磨装置，其特征在于，在传动轴(28)的轴线方向上，所述锁紧套(25)相对于装置架的位置可调。
8.根据权利要求7所述的稳压器电加热元件套管孔内打磨装置，其特征在于，所述锁紧套(25)通过调节手柄(17)和卡头(18)完成与装置架的相连：所述调节手柄(17)和卡头(18)均呈筒状，调节手柄(17)的一端与装置架对接，调节手柄(17)的另一端与卡头(18)的一端对接，卡头(18)的另一端与锁紧套(25)对接；锁紧套(25)、卡头(18)、调节手柄(17)、装置架四者形成的三个配合位置中，至少有两个位置采用反向螺纹连接完成对接。
9.根据权利要求1所述的稳压器电加热元件套管孔内打磨装置，其特征在于，所述打磨头(1)可拆列连接于传动轴(28)的端部。
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的稳压器电加热元件套管孔内打磨装置，其特征在于，所述动力组件为气动马达。
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