CN113279826B - 一种适用于汽轮机管道内异物作业工具的导向支撑装置 - Google Patents

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Abstract

为解决现有技术中存在的作业工具难以到达汽轮机的喷嘴叶栅处异物位置的技术问题，本发明实施例提供一种适用于汽轮机管道内异物作业工具的导向支撑装置包括：导向管，用于伸入喷嘴叶珊异物所在位置且用于异物作业工具出入；以及调节支架，用于与导向管连接且用于调整导向管方向以改变导向管在喷嘴叶珊中的位置。本发明实施例通过调节支架调整导向管的位置，从而实现了将作业工具从导向管中送入异物所在位置的目的，从而，解决了作业工具难以到达汽轮机的喷嘴叶栅处异物位置的技术问题。

Description

一种适用于汽轮机管道内异物作业工具的导向支撑装置
技术领域
本发明涉及一种适用于汽轮机管道内异物作业工具的导向支撑装置。
背景技术
某核动力装置的主汽轮机在运行过程中，有异物落入其的进汽管道，经初步检查，确认异物位于该主汽轮机第一级的某一喷嘴叶栅上。异物的存在影响了主汽轮机安全稳定地运行，需对异物进行拾取以及对主汽轮机该处的喷嘴叶栅以及后部的动叶栅的状况进行检查。
由于受限于主汽轮机的安装空间，对主汽轮机进行开腔检查的难度大、时间长、成本高，因此选择了拆除靠主汽轮机侧进汽管道法兰连接，将两连接法兰拉开、错位，再放入专用工具对异物进行拾取以及对主汽轮机该处的喷嘴叶栅以及后部的动叶栅的状况进行检查的方法。
如图1所示，在喷嘴区域2内有异物，而进气管道3与内气缸蒸汽室4连接的进汽管道法兰口5与异物的距离较远。如图1所示，进汽管道法兰口的两连接法兰能拉开的距离、错位的程度有限，且异物位置1距离主汽轮机进汽管道法兰口较远。操作人员需在狭长的管道内进行长时间远距离作业，这对操作人员的操作技巧和体力要求较高。为降低作业难度，有必要设计一套装置可使异物拾取工具、异物切割工具、内窥镜等工具(以下统称“作业工具”)能够准确到达异物所在位置，且操作人员能够便捷地调整作业工具位置以满足操作需要。此外，该装置还应满足入口尺寸的限制，以及能避免将新的异物引入管道内。
发明内容
为解决现有技术中存在的作业工具难以到达汽轮机的喷嘴叶栅处异物位置的技术问题，本发明实施例提供一种适用于汽轮机管道内异物作业工具的导向支撑装置。
本发明实施例通过下述技术方案实现：
一种适用于汽轮机管道内异物作业工具的导向支撑装置，包括：
导向管，用于伸入喷嘴叶珊异物所在位置且用于异物作业工具出入；以及
调节支架，用于与导向管连接且用于调整导向管方向以改变导向管在喷嘴叶珊中的位置。
进一步的，所述导向管包括：
弯管，用于伸入喷嘴叶珊异物所在位置且用于异物作业工具出入；以及
直管，用于通过螺纹连接管与弯管连接，且用于异物作业工具出入。
进一步的，所述调节支架包括：
中空管，以及
调节装置，用于设于中空管内，用于与导向管连接以调节导向管在中空管径向平面内的位置。
进一步的，所述调节装置包括：
伸缩装置；
第一支点，用于设于伸缩装置且用于连接导向管；
第一绳，用于与伸缩装置连接以调整第一支点在中空管的径向方向的位置；
环形轨道槽，用于设于中空管的周向方向；
第二弹簧，用于设于环形轨道槽内，一端与环形轨道槽的一端连接，另一端用于与伸缩装置连接；以及
第二绳，用于与第二弹簧的另一端连接，以调整伸缩装置在中空管的周向方向的位置。
进一步的，所述伸缩装置包括：
第一弹簧，用于与第二弹簧的另一端连接；
第一滑块，用于与第一弹簧连接且用于与第一支点连接；以及
伸缩杆，一端用于与第一滑块连接，另一端用于铰接于中空管；
所述第一绳与第一滑块连接。
进一步的，所述中空管包括：
首段中空管，用于设置所述调节装置，用于与所述调节装置的伸缩杆的另一端铰接；
至少一个中段中空管，以及
末段中空管；
中空管的每段中空管的管口均设有用于连接的定位台阶；中空管的每段中空管的内部均设有穿线孔；
首段中空管、每个中段中空管和末段中空管依次通过定位台阶连接；连接绳的一端固定在首段中空管，连接绳的另一端依次穿过每个中段中空管和末段中空管的穿线孔后固定在末段中空管；所述第一绳和第二绳的另一端穿过每个中段中空管和末段中空管后固定在末段中空管。
进一步的，所述第一绳和第二绳的另一端通过手拧螺丝固定在末段中空管；所述连接绳的另一端通过手拧螺丝固定在末段中空管。
进一步的，所述末段中空管还设有固定装置；所述固定装置包括：
导轨，一端用于与末段中空管铰接，另一端与末段中空管可拆卸连接；
第二滑块，用于与导轨活动连接；
手拧螺丝，用于设于第二滑块且用于将第二滑块固定在导轨上；以及
第二支点，用于与第二滑块连接且用于连接导向管。
进一步的，所述末段中空管上设有限位板，所述限位板上设有用于与进气管道法兰连接的螺纹孔；所述述第一绳、第二绳和连接绳通过手拧螺丝固定在限位板上。
进一步的，所述中空管为中空圆管；所述第一绳和第二绳为钢绳；所述第二绳和第一弹簧通过圆球与第二弹簧连接；所述第二绳上设有若干个置于环形轨道槽的圆球。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明实施例的一种适用于汽轮机管道内异物作业工具的导向支撑装置通过导向管伸入喷嘴叶珊异物所在位置，通过调节支架调整导向管的位置，从而实现了将作业工具从导向管中送入异物所在位置的目的，从而，解决了作业工具难以到达汽轮机的喷嘴叶栅处异物位置的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为异物位置示意图。
图2为导向管和调节支架结构示意图。
图3为导向管结构示意图。
图4为调节支架结构示意图。
图5为首段中空管结构示意图。
图6为末段结构示意图。
图7为导向管前部弯管安装示意图。
图8为导向管后部直管安装示意图。
图9为可调支架首段安装示意图。
图10为可调支架中段安装示意图。
图11为可调支架末段安装示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-异物位置，2-喷嘴区域，3-进气管道，4-内气缸蒸汽室，5-进汽管道法兰口，6-导向管，7-调节支架，8-弯管，9-螺纹连接管，10-直管，11-首段中空管，12-中段中空管，13-末段中空管，14-前支点，15-穿线孔，16-连接钢丝绳，17-定位台阶，18-后支点，19-环形轨道槽，20-第二弹簧，21-第一钢丝绳，22-第二钢丝绳，23-手拧螺丝，24-伸缩杆，25-第一滑块，26-第一弹簧；27-限位板，28-第二滑块。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
为解决现有技术中存在的作业工具难以到达汽轮机的喷嘴叶栅处异物位置的技术问题，本发明实施例提供一种适用于汽轮机管道内异物作业工具的导向支撑装置，参考图1-6所示。导向支撑装置包括：导向管6，用于伸入喷嘴叶珊异物所在位置且用于异物作业工具出入；以及调节支架7，用于与导向管连接且用于调整导向管方向以改变导向管在喷嘴叶珊中的位置。
从而本发明实施例通过调节支架调节导向管在喷嘴叶珊中的位置，又通过导向管伸入喷嘴叶珊异物所在位置，最后通过导向管出入作业工具，从而实现了对喷嘴叶栅处异物的处理。
如图2所示，导向支撑装置分为导向管和调节支架两部分。由于受入口空间限制，导向管和调节支架均采用分段结构，使用时在进汽管道内组装。
为了便于导向管顺利进入喷嘴叶珊异物所在位置，所述导向管包括：
弯管8，用于伸入喷嘴叶珊异物所在位置且用于异物作业工具出入；以及
直管10，用于通过螺纹连接管9与弯管连接，且用于异物作业工具出入。
为了便于对导向管位置的调节，所述调节支架包括：
中空管，以及
调节装置，用于设于中空管内，用于与导向管连接以调节导向管在中空管径向平面内的位置。
如图3所示，导向管分为前部弯管和后部直管，前部弯管和后部直管通过一段螺纹管连接管9连接。前部弯管8外形尺寸小于进汽管道内径，可从入口进入；后部管道外径小于进汽管道连接法兰螺丝孔直径，利用进汽管道连接法兰的错位，从后方法兰的螺纹孔放入，进入到靠主机侧的进汽管道。当导向管的前端对准异物所在位置时，将异物拾取工具、异物切割工具、内窥镜等作业工具从导向管后端穿入，即能将作业工具准确的到达异物所在位置。
可选的，所述调节装置包括：
伸缩装置；
第一支点，用于设于伸缩装置且用于连接导向管；
第一绳，用于与伸缩装置连接以调整第一支点在中空管的径向方向的位置；
环形轨道槽，用于设于中空管的周向方向；
第二弹簧，用于设于环形轨道槽内，一端与环形轨道槽的一端连接，另一端用于与伸缩装置连接；以及
第二绳，用于与第二弹簧的另一端连接，以调整伸缩装置在中空管的周向方向的位置。
进一步的，所述伸缩装置包括：
第一弹簧，用于与第二弹簧的另一端连接；
第一滑块，用于与第一弹簧连接且用于与第一支点连接；以及
伸缩杆24，一端用于与第一滑块连接，另一端用于铰接于中空管；
所述第一绳与第一滑块连接。
进一步的，所述中空管包括：
首段中空管11，用于设置所述调节装置，用于与所述调节装置的伸缩杆的另一端铰接；
至少一个中段中空管12，以及
末段中空管13；
中空管的每段中空管的管口均设有用于连接的定位台阶17；中空管的每段中空管的内部均设有穿线孔；
首段中空管、每个中段中空管和末段中空管依次通过定位台阶连接；连接绳的一端固定在首段中空管，连接绳的另一端依次穿过每个中段中空管和末段中空管的穿线孔后固定在末段中空管；所述第一绳和第二绳的另一端穿过每个中段中空管和末段中空管后固定在末段中空管。
可选地，所述中空管为中空圆管；所述第一绳和第二绳为钢绳；所述第二绳和第一弹簧通过圆球与第二弹簧连接；所述第二绳上设有若干个置于环形轨道槽的圆球。
参考图4所示，可调支架可视为由多段圆管(包括首段、多个中段、末段)组成。每段圆管都设有两个穿线孔15以及定位台阶，相邻圆管之间可通过两根钢丝绳和定位台阶配合组合成一个整体。圆管的外径略小于进汽管道内径，长度为60mm，可保证从入口放入。可调支架能够为导向管提供两个支点(前支点和后支点)，前支点设置在首段上，后支点设置在末段上。每个支点可在其所在的径向平面内进行一定范围地移动，从而实现对导向管方向的调整。
参考图5所示，首段中空管设有调节装置。主要由附着在中空圆管内壁的环形轨道槽19、与圆管内壁上一点铰接的伸缩杆24以及可在伸缩杆方向上自由移动的第一滑块25等组成，其工作原理是通过两个方向的钢丝绳(即第一钢丝绳21和第二钢丝绳22)的拉力与其相应弹簧(即第一弹簧26和第二弹簧20)的弹力的共同作用实现导向管在前支点所在径向平面内移动和固定。
前支点14与伸缩杆上的第一滑块25铰接，第一滑块的上端与伸缩杆24上部台阶通过第一弹簧相连，第一滑块的下端与第一钢丝绳相连。拉动第一钢丝绳可使第一滑块在伸缩杆上滑动，同时由于第一弹簧的弹簧力的作用，可使第一滑块在伸缩杆上保持平衡。
伸缩杆顶部有一圆球可在环形轨道槽19内移动，伸缩杆可随着圆球在环形轨道槽19上移动而调整伸缩量。圆球一端与第二弹簧20相连，圆球另一端与带圆球的第二钢丝绳22相连。第二弹簧20与第二钢丝绳22均安放在环形轨道槽内，第二弹簧20的左端固定在环形轨道槽的左端，第二钢丝绳22上的圆球可限制第二钢丝绳仅在轨道槽内移动；拉动第二钢丝绳21可使伸缩杆24顶部圆球在环形轨道槽里移动，从而使伸缩杆调整伸缩量并绕铰接点转动，同时第二弹簧20随之拉伸，其产生的弹簧力可使伸缩杆保持平衡。
进一步的，所述末段中空管还设有固定装置；所述固定装置包括：
导轨，一端用于与末段中空管铰接，另一端与末段中空管可拆卸连接；
第二滑块，用于与导轨活动连接；
手拧螺丝，用于设于第二滑块且用于将第二滑块固定在导轨上；以及
第二支点，用于与第二滑块连接且用于连接导向管。
进一步的，所述末段中空管上设有限位板，所述限位板上设有用于与进气管道法兰连接的螺纹孔；所述述第一绳、第二绳和连接绳通过手拧螺丝固定在限位板上。
进一步的，所述第一绳和第二绳的另一端通过手拧螺丝固定在末段中空管；所述连接绳的另一端通过手拧螺丝固定在末段中空管。
参考图6所示，导轨为圆柱导轨；末段中空管的限位板27上设有两圆孔，该两圆孔与进汽管道法兰上的上下两个螺栓孔对应，通过螺栓连接使其固定在进汽管道法兰上。同时，一圆柱导轨上部与末段中空管限位板上部的圆孔通过螺栓铰接，圆柱导轨下部为一螺栓孔并设有手拧螺丝，手拧螺丝增大摩擦力，可使圆柱导轨固定。圆柱导轨上设有一可绕其自由转动和移动的第二滑块，第二滑块28上设有手拧螺丝，通过手拧螺丝可使第二滑块固定在圆柱导轨上。后支点18与第二滑块28铰接，后支点18上设有手拧螺丝，通过手拧螺丝可使后支点夹紧固定导向管6。通过手动调整和固定圆柱导轨和第二滑块位置，可实现后支点在其所在的径向平面内移动和固定。
末段中空管上设有四个用来固定钢丝绳(两个连接钢丝绳16、第一钢丝绳21和第二钢丝绳2)的手拧螺丝23。
安装过程如图7-11所示。
导向管前部弯管外形尺寸小于进汽管道内径，可从入口处直接放入，如下图7所示。
利用后方进汽管道法兰的螺栓孔，将导向管后部直管放入进汽管道，并与导向管前部弯管进行连接，如图8所示。
待导向管组装完成后，将其完全放入进汽管道内，再将可调支架首段从管道口放入，并将导向管穿过前支点，如图9所示。
将可调支架中段部分依次从进汽管道入口放入，并与首段连接，如图10所示。
将可调支架末段从进汽管道入口放入，并用螺栓将其与进汽管道法兰固定，将导向管穿过其后支点，再将末段与中段连接，最后将连接钢丝绳、第一钢丝绳、第二钢丝绳穿过相应的手拧螺丝，拉紧并锁定连接钢丝绳，如图11所示。
通过控制第一钢丝绳、第二钢丝绳以及末段的圆柱导轨和滑块调整导向管位置，在导向管的朝向符合作业需求后，将相应手拧螺丝拧紧。
从而，本发明实施例通过采用分段式结构，使用时在进汽管道内进行组装，克服了入口处空间狭小的限制。作业工具可以通过导向管到达异物所在的位置，调节支架为导向管提供了稳定的支撑，并使操作人员能够在入口处实现对导向管位置的调整。该装置能够满足操作人员在狭长的管道内进行长时间远距离作业的需求，并有效的降低了对操作人的操作技巧和体力的要求。通过该装置的应用，顺利完成了对异物的拾取、对主汽轮机异物处喷嘴叶栅以及后部动叶栅的状况检查工作，其结构的合理性和功能的可靠性得到了验证。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种适用于汽轮机管道内异物作业工具的导向支撑装置，其特征在于，包括：
导向管，用于伸入喷嘴叶珊异物所在位置且用于异物作业工具出入；以及
调节支架，用于与导向管连接且用于调整导向管方向以改变导向管在喷嘴叶珊中的位置；
所述调节支架包括：
中空管，以及
调节装置，用于设于中空管内，用于与导向管连接以调节导向管在中空管径向平面内的位置；
所述调节装置包括：
伸缩装置；
第一支点，用于设于伸缩装置且用于连接导向管；
第一绳，用于与伸缩装置连接以调整第一支点在中空管的径向方向的位置；
环形轨道槽，用于设于中空管的周向方向；
第二弹簧，用于设于环形轨道槽内，一端与环形轨道槽的一端连接，另一端用于与伸缩装置连接；以及
第二绳，用于与第二弹簧的另一端连接，以调整伸缩装置在中空管的周向方向的位置。
2.如权利要求1所述适用于汽轮机管道内异物作业工具的导向支撑装置，其特征在于，所述导向管包括：
弯管，用于伸入喷嘴叶珊异物所在位置且用于异物作业工具出入；以及
直管，用于通过螺纹连接管与弯管连接，且用于异物作业工具出入。
3.如权利要求1所述适用于汽轮机管道内异物作业工具的导向支撑装置，其特征在于，所述伸缩装置包括：
第一弹簧，用于与第二弹簧的另一端连接；
第一滑块，用于与第一弹簧连接且用于与第一支点连接；以及
伸缩杆，一端用于与第一滑块连接，另一端用于铰接于中空管；
所述第一绳与第一滑块连接。
4.如权利要求1所述适用于汽轮机管道内异物作业工具的导向支撑装置，其特征在于，所述中空管包括：
首段中空管，用于设置所述调节装置，用于与所述调节装置的伸缩杆的另一端铰接；
至少一个中段中空管，以及
末段中空管；
中空管的每段中空管的管口均设有用于连接的定位台阶；中空管的每段中空管的内部均设有穿线孔；
首段中空管、每个中段中空管和末段中空管依次通过定位台阶连接；连接绳的一端固定在首段中空管，连接绳的另一端依次穿过每个中段中空管和末段中空管的穿线孔后固定在末段中空管；所述第一绳和第二绳的另一端穿过每个中段中空管和末段中空管后固定在末段中空管。
5.如权利要求4所述适用于汽轮机管道内异物作业工具的导向支撑装置，其特征在于，所述第一绳和第二绳的另一端通过手拧螺丝固定在末段中空管；所述连接绳的另一端通过手拧螺丝固定在末段中空管。
6.如权利要求5所述适用于汽轮机管道内异物作业工具的导向支撑装置，其特征在于，所述末段中空管还设有固定装置；所述固定装置包括：
导轨，一端用于与末段中空管铰接，另一端与末段中空管可拆卸连接；
第二滑块，用于与导轨活动连接；
手拧螺丝，用于设于第二滑块且用于将第二滑块固定在导轨上；以及
第二支点，用于与第二滑块连接且用于连接导向管。
7.如权利要求6所述适用于汽轮机管道内异物作业工具的导向支撑装置，其特征在于，所述末段中空管上设有限位板，所述限位板上设有用于与进气管道法兰连接的螺纹孔；所述第一绳、第二绳和连接绳通过手拧螺丝固定在限位板上。
8.如权利要求7所述适用于汽轮机管道内异物作业工具的导向支撑装置，其特征在于，所述中空管为中空圆管；所述第一绳和第二绳为钢绳；所述第二绳和第一弹簧通过圆球与第二弹簧连接；所述第二绳上设有若干个置于环形轨道槽的圆球。
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