CN115592617B - 一种多层螺旋管套装工装及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多层螺旋管套装工装及使用方法。套装工装包括扩径套装梁，扩径器和设置在扩径套装梁上的多块支撑板；螺旋管在扩径套装梁上被多个支撑板夹持限位；扩径器包括固定座和夹管器，固定座固定设置在扩径套装梁上，夹管器固定夹持单根螺旋管，固定座和夹管器通过连接装置相连，通过连接装置调整相互之间的间距。上述工装的使用方法，通过对扩径器的夹管器施加一个与螺旋管螺旋方向相反的力，扩大螺旋管的螺旋直径，使得内层螺旋管在套装过程中，可以有效的避免螺旋管的支承件对螺旋管表面机械擦伤，并且可以调整螺旋管的螺旋直径，以保证换热管束固定后的螺旋直径和螺距的精度。
Description
技术领域
本发明涉及核电装备技术领域，特别是涉及一种实现层与层无间隙螺旋管精密组装的多层螺旋管套装工装及使用方法。
背景技术
高温气冷堆蒸汽发生器采用了多层小螺旋直径螺旋管紧凑型结构，每层由多支螺旋管组成，每支螺旋管展开长度达80多米。目前在小型核电堆型已广泛采用该螺旋管结构。
对于螺旋管式蒸汽发生器或换热器，要求螺旋换热管在直径方向有相应的定位措施。到目前为止，螺旋管式蒸汽发生器的支承结构，按照支承结构的形式可以分为刚性支承和柔性支承。这两种不同的支承方式，螺旋换热管束的安装方法不同。
柔性支承的蒸汽发生器，螺旋管在整个圆周方向均布若干个支承件；各层螺旋管的支承件彼此分开，可以实现径向的自由膨胀，但在周向，各层螺旋管的支承件可以相互限位。柔性支承的蒸汽发生器，层与层之间相互抱紧，近乎无间隙，此结构的蒸发器套装不能像刚性支承的换热管蒸汽发生器那样将换热管旋入后再固定，而需要整层的进行套装，在套装的过程中支承件容易对螺旋管造成机械擦伤，且会卡住螺旋管，使套装无法进行。
发明内容
本发明目的在于针对柔性支承的蒸汽发生器多层螺旋管套装的需求，提供一种防止支承件造成表面机械擦伤或卡住螺旋管的多层螺旋管套装工装及使用方法。
本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：
一种多层螺旋管套装工装，其特征在于：包括扩径套装梁，扩径器和设置在所述扩径套装梁上的多块支撑板；螺旋管在所述扩径套装梁上被多个所述支撑板夹持限位；所述扩径器包括固定座和夹管器，所述固定座固定设置在所述扩径套装梁上，所述夹管器固定夹持单根螺旋管，所述固定座和夹管器通过连接装置相连，通过所述连接装置调整相互之间的间距。通过多个支撑板和扩径套装梁配合可以将螺旋管稳固夹持，通过调整固定座和夹管器的间距实现螺旋管螺旋直径的调整，实现螺旋管的套装和抱紧。
其进一步特征在于：所述扩径套装梁为多根，每根所述扩径套装梁上设置有支撑辊，螺旋管在所述支撑辊之间被限位。
优选的：所述扩径套装梁设置有齿板，所述齿板上设置有与单根螺旋管外径和螺距相匹配的弧形凹槽。单根螺旋管嵌入凹槽内，可以精确定位螺旋管螺距。
优选的：所述支撑板由多个支撑件组合而成，多个所述支撑件之间具有可调的间隙；每个所述支撑件分别固定连接在所述扩径套装梁上。多个支撑件组成支撑板，通过支撑件相互之间的间隙调整，对螺旋管的扩径和收缩进行限位。
优选的：所述扩径套装梁为三根，所述支撑件为三个，均匀分布在螺旋管外圆周上。
其进一步特征还在于：所述夹管器包括夹管座和夹管盖，所述夹管座和夹管盖上设置有与单根螺旋管外径相匹配的弧形凹槽；所述夹管座连接在所述连接装置上，所述夹管盖固定连接在所述夹管座上，单根螺旋管在所述夹管座和夹管盖之间被固定夹持。
进一步的：所述连接装置为丝杆。通过丝杆的转动调整固定座和夹管器之间的距离，实现螺旋管的扩径和回缩。
一种上述的多层螺旋管套装工装的使用方法，其特征在于包括下述步骤：
S1：将螺旋管放置在扩径套装梁之间，通过多块支撑板夹持限位，限位直径略大于螺旋管的螺旋直径；为螺旋管的扩径预留空间；
S2：固定螺旋管的一端；
S3：将夹管座和夹管盖分别插入相邻单根螺旋管的间隙中，使螺旋管与夹管座和夹管盖的弧形凹槽紧贴，用螺栓将夹管座和夹管盖固定连接，夹紧单根螺旋管；
S4：每间隔2-5圈螺旋管重复步骤S3；
S5：从螺旋管固定段开始，逐个调整扩径器的固定座和夹管器的间距，使每圈螺旋管的螺旋直径扩大至限位直径，并固定螺旋管另一端部；
S6：松开固定座和夹管器，取下扩径器；
S7：完成内层螺旋管套入后，将螺旋管端部固定拆除，缩小限位直径，使外层螺旋管抱紧内层螺旋管并固定后，拆除套装工装；
S8：重复S1-S7至多层螺旋管完成套装。
其进一步特征在于：步骤S1、S5中的的扩径率为0.32%-3.2%，限位直径的下限是为实现螺旋管套装的必备条件；限位直径的上限是避免螺旋管产生塑性变形。
本发明通过多个支撑板和扩径套装梁配合对螺旋管进行夹持限位，通过对扩径器的夹管器施加一个与螺旋管螺旋方向相反的力，扩大螺旋管的螺旋直径，使得内层螺旋管在套装过程中，可以有效的避免螺旋管的支承件对螺旋管表面机械擦伤，并且可以调整螺旋管的螺旋直径，以保证换热管束固定后的螺旋直径和螺距的精度。
附图说明
图 1 为本发明多层螺旋管套装工装左视示意图。
图 2 为本发明多层螺旋管套装工装主视示意图。
图 3 为夹管器夹管座主视示意图。
图 4 为夹管器夹管座俯视示意图。
图 5 为夹管器夹管盖主视示意图。
图 6 为夹管器夹管盖俯视示意图。
图 7 为夹管器组合示意图。
其中：1-扩径套装梁；2-扩径器；3-支撑板；4-支撑辊；5-螺旋管；6-齿板；21-固定座；22-夹管器；23-丝杆；221-夹管座；222-夹管盖；31-支撑件。
具体实施方式
如图1、2所示，一种多层螺旋管套装工装，包括三根扩径套装梁1，多个扩径器2和设置在扩径套装梁1上的多块支撑板3。每根扩径套装梁1上设置有支撑辊4和齿板6。螺旋管5在支撑辊4之间被限位。齿板6上设置有与单根螺旋管5直径和螺距相匹配的弧形凹槽。支撑板3由三个支撑件31组合而成，三个支撑件31连接处通过设置可拆卸的垫片，调节相互之间间隙，对螺旋管5的扩径和收缩进行限位。每个支撑件31分别通过螺栓固定连接在扩径套装梁1上。螺旋管5的单根螺旋管嵌入齿板6上的凹槽内，在扩径套装梁1上被多个支撑板3夹持限位。
如图1、2所示，扩径器2包括固定座21和夹管器22。固定座21固定设置在扩径套装梁1上，固定座21和夹管器22通过丝杆23相连，通过丝杆23转动调整相互之间的间距，实现螺旋管5的扩径和回缩。如图3-7所示，夹管器22包括夹管座221和夹管盖222，夹管座221和夹管盖222上设置有与单根螺旋管外径相匹配的弧形凹槽；夹管座221连接在丝杆23上，夹管盖222通过螺栓固定连接在夹管座221上，单根螺旋管在夹管座221和夹管盖222之间被固定夹持。
一种上述的多层螺旋管套装工装的使用方法，包括下述步骤：
S1：将螺旋管放置在扩径套装梁之间，通过多块支撑板夹持限位，限位直径略大于螺旋管的螺旋直径；为螺旋管的扩径预留空间；
S2：固定螺旋管的一端；
S3：将夹管座和夹管盖分别插入相邻单根螺旋管的间隙中，使螺旋管与夹管座和夹管盖的弧形凹槽紧贴，用螺栓将夹管座和夹管盖固定连接，夹紧单根螺旋管；
S4：每间隔2-5圈螺旋管重复步骤S3；
S5：从螺旋管固定段开始，逐个调整扩径器的固定座和夹管器的间距，使每圈螺旋管的螺旋直径扩大至限位直径，并固定螺旋管另一端部；
S6：松开固定座和夹管器，取下扩径器；
S7：完成内层螺旋管套入后，将螺旋管端部固定拆除，缩小限位直径，使外层螺旋管抱紧内层螺旋管并固定后，拆除套装工装；
S8：重复S1-S7至多层螺旋管完成套装。
步骤S1、S5中的扩径率为0.32%-3.2%。
本发明采用套装工装扩大螺旋管的螺旋直径，使得内层螺旋管在套装过程中，可以有效的避免螺旋管的支承件对螺旋管表面机械擦伤，并且可以调整螺旋管的螺旋直径，以保证换热管束固定后的螺旋直径和螺距的精度。
Claims (9)
1.一种多层螺旋管套装工装，其特征在于：包括扩径套装梁，扩径器和设置在所述扩径套装梁上的多块支撑板；螺旋管在所述扩径套装梁上被多个所述支撑板夹持限位；所述扩径器包括固定座和夹管器，所述固定座固定设置在所述扩径套装梁上，所述夹管器固定夹持单根螺旋管，所述固定座和夹管器通过连接装置相连，通过所述连接装置调整所述固定座和夹管器之间的间距。
2.如权利要求1所述的多层螺旋管套装工装，其特征在于：所述扩径套装梁为多根，每根所述扩径套装梁上设置有支撑辊，螺旋管在所述支撑辊之间被限位。
3.如权利要求2所述的多层螺旋管套装工装，其特征在于：所述扩径套装梁设置有齿板，所述齿板上设置有与单根螺旋管外径和螺距相匹配的弧形凹槽。
4.如权利要求2所述的多层螺旋管套装工装，其特征在于：所述支撑板由多个支撑件组合而成，多个所述支撑件之间具有可调的间隙；每个所述支撑件分别固定连接在所述扩径套装梁上。
5.如权利要求4所述的多层螺旋管套装工装，其特征在于：所述扩径套装梁为三根；所述支撑件为三个，均匀分布在螺旋管外侧圆周上；所述支撑板若干个，呈均匀分布，通过所述支撑板将所述扩径套装梁组合。
6.如权利要求1-5任一项所述的多层螺旋管套装工装，其特征在于：所述夹管器包括夹管座和夹管盖，所述夹管座和夹管盖上设置有与单根螺旋管外径相匹配的弧形凹槽；所述夹管座连接在所述连接装置上，所述夹管盖固定连接在所述夹管座上，单根螺旋管在所述夹管座和夹管盖之间被固定夹持。
7.如权利要求6所述的多层螺旋管套装工装，其特征在于：所述连接装置为丝杆。
8.一种如权利要求6或7所述的多层螺旋管套装工装的使用方法，其特征在于包括下述步骤：
S1：将螺旋管放置在扩径套装梁之间，通过多块支撑板夹持限位，限位直径略大于螺旋管的螺旋直径；
S2：固定螺旋管的一端；
S3：将夹管座和夹管盖分别插入相邻单根螺旋管的间隙中，使螺旋管与夹管座和夹管盖的弧形凹槽紧贴，用螺栓将夹管座和夹管盖固定连接，夹紧单根螺旋管；
S4：每间隔2-5圈螺旋管重复步骤S3；
S5：从螺旋管固定段开始，逐个调整扩径器的固定座和夹管器的间距，使每圈螺旋管的螺旋直径扩大至限位直径，并固定螺旋管另一端部；
S6：松开固定座和夹管器，取下扩径器；
S7：完成内层螺旋管套入后，将螺旋管端部固定拆除，缩小限位直径，使外层螺旋管抱紧内层螺旋管并固定后，拆除套装工装；
S8：重复S1-S7至多层螺旋管完成套装。
9.如权利要求8所述的多层螺旋管套装工装的使用方法，其特征在于：步骤S1、S5中的扩径率为0.32%-3.2%。
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