CN114593408B - 一种蒸汽发生器管束套筒与管座密封盘的装配装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蒸汽发生器管束套筒与管座密封盘的装配装置及装配方法，所述装置包括过渡套(1)和芯轴(2)，所述过渡套(1)与管座密封盘(3)连接，所述芯轴(2)与过渡套(1)连接，以实现管座密封盘(3)与蒸汽发生器壳体(4)上孔的同轴性。本发明公开的蒸汽发生器管束套筒与管座密封盘的装配装置，结构简单，操作方便，可以有效地解决管座密封盘装配的操作可行性问题。本发明公开的蒸汽发生器管束套筒与管座密封盘的装配方法，解决了在蒸汽发生器壳体与管束套筒间隙间安装管座密封盘且保证密封盘与产品孔同轴的制造难题。

Description

一种蒸汽发生器管束套筒与管座密封盘的装配装置及方法

技术领域

本发明涉及蒸汽发生器装配制造领域，具体涉及蒸汽发生器管束套筒与管座密封盘的装配装置及方法。

背景技术

管束套筒为蒸汽发生器中的重要组成部分，其为蒸汽发生器换热管提供支撑。一般情况下，在管束套筒上对应于蒸汽发生器壳体的手孔、再循环孔或检查孔等位置，会设置孔、密封盘及孔塞，用于实现管束侧和蒸汽发生器外界的连通。

但是，由于产品结构的设计，管束套筒和蒸汽发生器壳体之间的间隙较小(一般都小于100mm)，且管束套筒和壳体均为大直径、较长的筒状结构，而管座密封盘的外径一般均不小于套筒和壳体上孔的直径，在手孔、再循环孔或检查孔等对应位置的套筒上装焊密封盘后，还需安装孔塞，孔塞穿过壳体上的孔，孔塞端部螺纹与密封盘内螺纹连接固定，因此，要求管座密封盘、管束套筒上的孔及蒸汽发生器壳体上相应位置的孔具有同轴性，以确保后续孔塞的顺利安装，使得套筒和壳体之间任意位置的密封盘的装配成为较难解决的问题。

现有技术中，一般是预先将管座密封盘焊接在套筒上，然后在管束套筒与蒸汽发生器壳体安装后人工找正调整同轴性，便会导致出现在冷装过程中一个套筒上需实现多个密封盘同时找正的情况，使得管座密封盘、管束套筒及壳体上孔的同轴精度较低(一般超过3mm)，产品上安装孔塞的工作常常难以实现。

因此，亟需提供一种蒸汽发生器管束套筒与管座密封盘装配装置及方法，以显著提高管座密封盘、管束套筒及壳体上孔的同轴性，降低装配难度。

发明内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种蒸汽发生器管束套筒与管座密封盘的装配装置及方法，该装置包括可拆卸连接的过渡套和芯轴，将过渡套与管座密封盘预先进行装卡固定，在管束套筒安装进入蒸汽发生器壳体前，将管座密封盘置于壳体内壁，套筒与壳体套装完成后，将管座密封盘贴紧套筒外壁，实现固定。本发明提供的装置，通过机械连接实现装配定位，保证了管座密封盘能安装在管束套筒与壳体间隙中间且与相应的孔同轴，从而完成了本发明。

具体来说，本发明的目的在于提供以下方面：

第一方面，提供了一种蒸汽发生器管束套筒与管座密封盘的装配装置，所述装置包括过渡套1和芯轴2，

所述过渡套1与管座密封盘3连接，

所述芯轴2与过渡套1连接，以实现管座密封盘3与蒸汽发生器壳体4上孔的同轴性。

其中，所述过渡套1为圆柱形套筒结构，其外部具有螺纹结构。

其中，所述过渡套1的外部为阶梯状圆环结构，所述圆环结构包括第一圆环11和第二圆环12。

其中，在第一圆环11的外部设置有螺纹结构，以与管座密封盘3连接；

在第二圆环12的底端设置有键槽13，以与芯轴2配合连接。

其中，在所述过渡套1的内部开设有内孔14，

在所述过渡套1的顶部设置有紧固组件，使得过渡套1与芯轴2实现可拆卸连接。

其中，所述芯轴2为圆柱形结构，包括端部21和柄部22，

所述端部21为圆柱状结构，配合设置在内孔14内。

其中，在所述端部21顶端的中心位置开设有盲孔，盲孔设置有内螺纹。

第二方面，提供了一种蒸汽发生器管束套筒与管座密封盘的装配方法，优选采用上述的装置进行，其中，所述方法包括以下步骤：

步骤1，将管座密封盘与过渡套固定连接；

步骤2，将芯轴与过渡套固定连接；

步骤3，将步骤2连接完成的装置与蒸汽发生器的壳体进行装配；

步骤4，将蒸汽发生器管束套筒与壳体装配连接；

步骤5，完成管座密封盘与蒸汽发生器管束套筒的连接。

其中，步骤5包括以下子步骤：

步骤5-1，将管座密封盘移至管束套筒上第一开孔51的外壁；

步骤5-2，将管座密封盘与管束套筒固定。

其中，所述方法还包括：

步骤6，对蒸汽发生器管束套筒与管座密封盘的装配装置进行拆除。

本发明所具有的有益效果包括：

(1)本发明提供的蒸汽发生器管束套筒与管座密封盘的装配装置，结构简单，操作方便，通过该装置与产品机械连接实现装配定位，可以有效地解决管座密封盘装配的操作可行性问题；

(2)本发明提供的蒸汽发生器管束套筒与管座密封盘的装配装置，能够保证管束套筒上每处管座密封盘单独找正装配，显著提高了管座密封盘、管束套筒上的孔及蒸汽发生器壳体上相应位置的孔的同轴精度，保证了后续孔塞的顺利安装，提高了工作效率；

(3)本发明提供的蒸汽发生器管束套筒与管座密封盘的装配方法，解决了在蒸汽发生器壳体与管束套筒间隙间安装管座密封盘且保证密封盘与产品孔同轴的制造难题，使得管座密封盘、管束套筒上的孔及蒸汽发生器壳体上相应位置的孔的同轴度达到0.5mm以内。

附图说明

图1示出根据本发明一种优选实施方式的蒸汽发生器管束套筒与管座密封盘装配结构示意图；

图2示出根据本发明一种优选实施方式的蒸汽发生器管束套筒与管座密封盘装配装置的整体结构示意图；

图3示出根据本发明一种优选实施方式的过渡套与芯轴的连接示意图。

附图标号说明：

1-过渡套；

11-第一圆环；

12-第二圆环；

13-键槽；

14-内孔；

15-连接件；

16-紧固件；

2-芯轴；

21-端部；

22-柄部；

23-凸缘；

3-管座密封盘；

4-蒸汽发生器壳体；

41-第二开孔；

5-管束套筒；

51-第一开孔。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明进一步详细说明。通过这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

本发明提供了一种蒸汽发生器管束套筒与管座密封盘的装配装置，所述装置包括过渡套1和芯轴2，如图1所示，所述过渡套1与管座密封盘3连接，

芯轴2与过渡套1连接，以实现管座密封盘3与蒸汽发生器壳体4上孔的同轴性。

根据本发明一种优选的实施方式，所述过渡套1为圆柱形套筒结构，其外部具有螺纹结构，以与管座密封盘连接。

在进一步优选的实施方式中，所述过渡套1的外部为阶梯状圆环结构，如图2所示。

在更进一步优选的实施方式中，所述圆环结构包括第一圆环11和第二圆环12，如图2所示，所述第二圆环的外径大于第一圆环的外径。

优选地，所述第二圆环的外径大于管座密封盘3的螺纹孔内径。

在本发明中，当管座密封盘与第一圆环螺纹连接时，管座密封盘的下端面与第二圆环的上端面抵接，第二圆环对管座密封盘进行限位。

根据本发明一种优选的实施方式，在第一圆环11的外部设置有螺纹结构，以与管座密封盘3连接；

在第二圆环12的底端设置有键槽13，以与芯轴2配合连接。

优选地，所述键槽13具有一个或多个；

例如，可以为2个。

根据本发明一种优选的实施方式，在所述过渡套1的内部开设有内孔14，如图3所示，以与芯轴2连接；

在所述过渡套1的顶部设置有紧固组件，使得过渡套1与芯轴2实现可拆卸连接，如图2和3所示。

优选地，所述内孔14与过渡套1同轴。

在进一步优选的实施方式中，所述紧固组件包括连接件15和紧固件16，其中，

所述连接件15与过渡套1的顶端固定连接，紧固件16与连接件15为可拆卸连接，优选为螺纹连接。

在本发明中，不对紧固件与连接件的形状和结构做特别限定，只要可以实现紧固连接的功能即可，优选地，连接件可以为螺栓孔，紧固件可以为螺栓(例如：六角头螺栓)。

根据本发明一种优选的实施方式，所述芯轴2为圆柱形结构，包括端部21和柄部22，如图2所示，

其中，所述端部21为圆柱状结构，配合设置在内孔14内，二者优选为间隙配合，如图3所示。

在本发明中，芯轴的端部与过渡套配合连接，芯轴的柄部与蒸汽发生器壳体上的孔配合连接。

在进一步优选的实施方式中，在所述端部21顶端的中心位置开设有盲孔，盲孔设置有内螺纹，

所述紧固件16配合设置在其中，使得过渡套1和芯轴2轴向固定连接。

优选地，所述紧固件16与盲孔为螺纹连接。

在本发明中，所述过渡套通过紧固件与芯轴轴向连接为一体。

根据本发明一种优选的实施方式，在芯轴的端部21和柄部22之间还设置有键状凸起，所述键状凸起配合设置在键槽13内，使得过渡套与芯轴周向固定连接。

其中，键状凸起与键槽之间的固定为本领域常见的卡接固定。

在本发明中，对所述键状凸起的结构不做特别限定，只要能够与键槽配合连接即可，键状凸起的数量和设定位置也与过渡套上的键槽配合。

本发明中采用紧固件将芯轴与过渡套轴向固定，采用键槽和键状凸起将芯轴与过渡套周向固定，极大提高了芯轴与过渡套的同轴性，使得二者既能拆卸连接，提高装配的便利性，又能保证同轴性。

根据本发明一种优选的实施方式，在芯轴的柄部设置有凸缘23，所述凸缘具有多个，均与端部21同轴设置。

优选地，所述多个凸缘的外径相同。

本发明人研究发现，实际应用中蒸汽发生器上的一些孔径较大，需要配合设置在其内的芯轴柄部也较大，会导致芯轴的整体重量增大，不便于装配操作，因此，本发明中优选将芯轴的柄部设置多个凸缘，使其形成环形阶梯状，能够在保证同轴配合的前提下进行减重。

在进一步优选的实施方式中，所述凸缘23的外径与蒸汽发生器壳体4上第二开孔41的内径为间隙配合，以保证芯轴与第二开孔的同轴性。

在本发明中，所述凸缘23的外径与第二开孔的内径配合设置，使得既能保证芯轴与第二开孔的同轴性，又能由第二开孔中穿入和穿出。

在更进一步优选的实施方式中，所述凸缘23具有两个。

本发明提供的蒸汽发生器管束套筒与管座密封盘的装配装置，结构简单，方便拆卸，能够与管座密封盘机械连接实现装配定位，保证管束套筒上每处管座密封盘单独找正装配，解决了现有技术一个管束套筒上要实现多个管座密封盘同时找正的难题，显著提高了管座密封盘、管束套筒上的孔及蒸汽发生器壳体上相应位置的孔的同轴精度，保证了后续孔塞的顺利安装，提高了工作效率。

本发明还提供了一种蒸汽发生器管束套筒与管座密封盘的装配方法，优选采用上述装置进行，所述方法包括以下步骤：

步骤1，将管座密封盘与过渡套固定连接；

步骤2，将芯轴与过渡套固定连接；

步骤3，将步骤2连接完成的装置与蒸汽发生器的壳体进行装配；

步骤4，将蒸汽发生器管束套筒与壳体装配连接；

步骤5，完成管座密封盘与蒸汽发生器管束套筒的连接。

以下进一步描述所述蒸汽发生器管束套筒与管座密封盘的装配方法：

步骤1，将管座密封盘与过渡套固定连接。

根据本发明一种优选的实施方式，将管座密封盘3通过螺纹连接设置在过渡套1的外部，

优选地，将管座密封盘3与第一圆环11固定连接，使得管座密封盘的下端面与第二圆环12的上端面抵接。

步骤2，将芯轴与过渡套固定连接。

其中，步骤2包括以下子步骤：

步骤2-1，将芯轴与过渡套进行装卡；

步骤2-2，通过紧固组件将芯轴与过渡套固定为一体。

其中，步骤2-1中，将芯轴的端部21配合设置在过渡套的内孔14内，同时将芯轴的键状凸起与过渡套的键槽配合固定，实现二者的周向固定。

步骤2-2中，通过紧固件16与芯轴端部的盲孔固定，实现芯轴与过渡套的轴向固定。

在本发明中，通过上述步骤，将芯轴、过渡套及管座密封盘连接为一体。

步骤3，将步骤2连接完成的装置与蒸汽发生器的壳体进行装配。

根据本发明一种优选的实施方式，将步骤2中连接完成的装置的芯轴柄部22由蒸汽发生器壳体4的内侧穿入第二开孔41内。

在本发明中，所述蒸汽发生器壳体4与管束套筒5之间为壳体内侧，如图1所示，蒸汽发生器壳体4的上部为壳体内。

在进一步优选的实施方式中，将管座密封盘3的下端面置于蒸汽发生器壳体4的内壁，芯轴柄部22的底端置于蒸汽发生器壳体的外侧。

步骤4，将蒸汽发生器管束套筒与壳体装配连接。

在本发明中，采用现有技术的常规装配工艺将蒸汽发生器的管束套筒5与蒸汽发生器壳体4进行套装。

其中，将带有步骤2连接完成装置的蒸汽发生器壳体与管束套筒套装装配，使得待装配的管座密封盘3置于管束套筒与蒸汽发生器壳体之间。

步骤5，完成管座密封盘与蒸汽发生器管束套筒的连接。

优选地，步骤5包括以下子步骤：

步骤5-1，将管座密封盘移至管束套筒上第一开孔51的外壁。

根据本发明一种优选的实施方式，在管束套筒与蒸汽发生器壳体套装完成后，由蒸汽发生器壳体外侧的芯轴底端向壳体内侧推动芯轴，使得过渡套的上部置于管束套筒的第一开孔51内，优选使管座密封盘的上端面贴合至管束套筒外壁。

步骤5-2，将管座密封盘与管束套筒固定。

优选地，采用焊接的方法将管座密封盘与管束套筒进行固定连接。

在本发明中，采用本领域常用的焊接工艺进行管座密封盘的焊接，优选在管束套筒内侧进行焊接。

根据本发明一种优选的实施方式，在焊接完成管座密封盘与管束套筒的固定后，还包括：

步骤6，对蒸汽发生器管束套筒与管座密封盘的装配装置进行拆除。

在进一步优选的实施方式中，所述拆除为将管座密封盘与过渡套的螺纹连接调松后，就装配装置整体移出。

优选地，在调松管座密封盘与过渡套的螺纹连接时，可以旋拧芯轴柄部或者过渡套，优选旋拧过渡套。

本发明人研究发现，如果旋拧芯轴柄部的位置拆除管座密封盘，由于距离较远，会导致螺纹受力不好，因此优选在过渡处上进行旋拧以调松螺纹连接。

其中，可以将拆除的装配装置整体由蒸汽发生器壳体的第二开孔处移出。

在更进一步优选的实施方式中，所述拆除为将过渡套与芯轴拆卸后移出，优选包括以下步骤：

步骤6-1，调节紧固件16，使得过渡套1与芯轴2的轴向固定拆除；

步骤6-2，将芯轴的键状凸起与键槽分离，使得过渡套1与芯轴2的周向固定拆除；

步骤6-3，将芯轴2由蒸汽发生器壳体4的外侧取出；

步骤6-4，调节过渡套1与管座密封盘3的螺纹连接，将过渡套由壳体4的外侧取出。

本发明提供的蒸汽发生器管束套筒与管座密封盘的装配方法，解决了在蒸汽发生器壳体与管束套筒间隙间安装管座密封盘且保证密封盘与产品孔同轴的制造难题，根据本发明的实施例，采用本发明所述的装配装置和装配方法，管座密封盘、管束套筒上的孔及蒸汽发生器壳体上相应位置的孔的同轴度可达到0.5mm以内，相对于现有技术中超过3mm的同轴度，提升显著。

实施例

以下通过具体实例进一步描述本发明，不过这些实例仅仅是范例性的，并不对本发明的保护范围构成任何限制。

实施例1

本实施例所述的蒸汽发生器管束套筒与管座密封盘的装配装置，具体结构如下：

过渡套的外部为阶梯状圆环结构，具有两个圆环，分别为第一圆环和第二圆环，第一圆环的外部设置有螺纹结构，在第二圆环的底端设置有两个对称的键槽；

过渡套的内部开设有内孔，顶部设置有螺栓孔和六角头螺栓；

芯轴为圆柱形结构，端部为圆柱状，其与内孔为间隙配合；在端部顶端的中心位置开设有盲孔，六角头螺栓与盲孔螺纹连接；

芯轴端部的下方为键状凸起，配合设置在键槽内；

芯轴柄部设置有两个凸缘，与端部同轴设置，凸缘的外径相同。

实施例2

本实施例采用实施例1所述的装置进行蒸汽发生器(CAP1000项目或华龙一号项目)管束套筒与管座密封盘的装配，按照下述步骤进行：

步骤1，将管座密封盘与第一圆环螺纹连接固定，使得管座密封盘的下端面与第二圆环的上端面抵接；

步骤2，将芯轴的端部配合设置在过渡套的内孔内，同时将芯轴的键状凸起与过渡套的键槽配合固定，实现二者的周向固定；

通过六角头螺栓与芯轴端部的盲孔固定，实现芯轴与过渡套的轴向固定；

步骤3，将固定好管座密封盘的一整套装置的芯轴柄部从壳体内侧穿进壳体的第二开孔内，将管座密封盘落到壳体内壁；

步骤4，将蒸汽发生器的管束套筒与蒸汽发生器壳体进行套装；

步骤5，利用芯轴将管座密封盘顶出至贴紧套筒外壁，实施管座密封盘与管束套筒的焊接固定工作，完成密封盘与管束套筒的固定；

步骤6，调松六角头螺栓，将键状凸起与键槽分离，芯轴从蒸汽发生器的壳体外侧取出；将过渡套从管座密封盘上旋拧下，由蒸汽发生器的壳体外侧取出。

实验例

实验例1

对实施例2装配完成的产品中管座密封盘、管束套筒及蒸汽发生器壳体的孔的同轴度进行检测，显示可以达到0.5mm以内，显著优于现有技术(预先将管座密封盘焊接在管束套筒上，冷装过程中一个套筒上实现多个管座密封盘的同时找正)的同轴精度(超过3mm)。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于本发明工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接普通；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上结合了优选的实施方式对本发明进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本发明进行多种替换和改进，这些均落入本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种蒸汽发生器管束套筒与管座密封盘的装配装置，其特征在于，所述装置包括过渡套(1)和芯轴(2)，

所述过渡套(1)与管座密封盘(3)连接，

所述芯轴(2)与过渡套(1)连接，以实现管座密封盘(3)与蒸汽发生器壳体(4)上孔的同轴性；

所述过渡套(1)为圆柱形套筒结构，其外部具有螺纹结构；

所述过渡套(1)的外部为阶梯状圆环结构，所述圆环结构包括第一圆环(11)和第二圆环(12)；

在第一圆环(11)的外部设置有螺纹结构，以与管座密封盘(3)连接；

在第二圆环(12)的底端设置有键槽(13)，以与芯轴(2)配合连接；

所述第二圆环(12)的外径大于管座密封盘(3)的螺纹孔内径；

在所述过渡套(1)的内部开设有内孔(14)，

在所述过渡套(1)的顶部设置有紧固组件，使得过渡套(1)与芯轴(2)实现可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的蒸汽发生器管束套筒与管座密封盘的装配装置，其特征在于，所述芯轴(2)为圆柱形结构，包括端部(21)和柄部(22)，

所述端部(21)为圆柱状结构，配合设置在内孔(14)内。

3.根据权利要求2所述的蒸汽发生器管束套筒与管座密封盘的装配装置，其特征在于，在所述端部(21)顶端的中心位置开设有盲孔，盲孔设置有内螺纹。

4.一种蒸汽发生器管束套筒与管座密封盘的装配方法，采用权利要求1至3之一所述的装置进行，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1，将管座密封盘与过渡套固定连接；

步骤2，将芯轴与过渡套固定连接；

步骤3，将步骤2连接完成的装置与蒸汽发生器的壳体进行装配；

步骤4，将蒸汽发生器管束套筒与壳体装配连接；

步骤5，完成管座密封盘与蒸汽发生器管束套筒的连接。

5.根据权利要求4所述的蒸汽发生器管束套筒与管座密封盘的装配方法，其特征在于，步骤5包括以下子步骤：

步骤5-1，将管座密封盘移至管束套筒上第一开孔(51)的外壁；

步骤5-2，将管座密封盘与管束套筒固定。

6.根据权利要求4所述的蒸汽发生器管束套筒与管座密封盘的装配方法，其特征在于，所述方法还包括：

步骤6，对蒸汽发生器管束套筒与管座密封盘的装配装置进行拆除。