CN204686757U - 压水堆核电站中旋转主螺母的气动扳手 - Google Patents
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Abstract
本实用新型应用于在压水堆核电站中的压力容器的安装，具体涉及一种压水堆核电站中旋转主螺母的气动扳手，目的是解决现有的人工手动旋拧螺母效率低且劳动力成本大，操作人员承受辐照强度过高的问题。其特征在于，它包括顶板、固定插销、反作用力臂分度盘、导向杆、气动马达、小齿轮、过渡齿轮、大齿轮、活动板、固定圈和主螺母适配器。本实用新型自身带有提供反作用力臂的机构，工作时不需外力辅助。可以一个人同时操作多台气动扳手，降低了劳动力成本，也提高了工作效率。同时，具有结构紧凑、自重轻、操作简单的特点，对操作人员没有很高的技能要求，具有较强的实用性。
Description
技术领域
本实用新型应用于在压水堆核电站中的压力容器的安装，具体涉及一种压水堆核电站中旋转主螺母的气动扳手。
背景技术
在650MW的压水堆核电站中，压力容器的顶盖法兰和筒体法兰是靠56颗主螺栓和主螺母来紧固连接的，主螺栓和主螺母的外形结构如图1所示。在换料大修时，需要打开压力容器顶盖，现场将主螺栓连同主螺母一起旋出，存放在存放架上，每个存放架里存放8颗主螺栓，主螺栓在存放架上的存放状态如图2和图3所示。之后将主螺栓运出核岛，运至清洗区域。在清洗区域，先将主螺母从主螺栓上旋下，然后分别清洗检查主螺栓和主螺母的螺纹部分，并对缺陷部分进行修复。
在清洗主螺栓和主螺母的螺纹段之前，需先将主螺母从螺栓上旋下；待清洗检查完成之后，又需将主螺母回装到螺栓上。主螺母的结构如图4所示，其上部均布着6个卡槽，用作旋转主螺母时的着力点。目前，主螺母在主螺栓上的旋上和旋下是人工手动旋拧的，人工拧螺母存在以下缺点：
需要较多的劳动力成本：1颗主螺母重量31.2kg，主螺栓螺纹段长度240mm，在螺栓上旋转如此重量的螺母，体力消耗大，并且有56颗，需要投入较多的人力，造成较大的劳动力成本。
工作时间长，工作效率低：人工从事拧主螺母的工作耗时长、效率低，需要较多的时间，对缩短大修工作时间是不利的。
综上，鉴于人工拧主螺母工作方式存在如上弊端，需对其进行优化。
实用新型内容
本实用新型的目的是解决现有的人工手动旋拧螺母效率低且劳动力成本大，操作人员承受辐照强度过高的问题，提供了一种结构紧凑、自重轻、操作简单和适用范围广的压水堆核电站中旋转主螺母的气动扳手。
本实用新型是这样实现的：
一种压水堆核电站中旋转主螺母的气动扳手，包括顶板、固定插销、反作用力臂分度盘、导向杆、气动马达、小齿轮、过渡齿轮、大齿轮、活动板、固定圈和主螺母适配器；顶板固定连接在导向杆的上端；反作用力臂分度盘放置在顶板的内部；固定插销设置在顶板上，位于反作用力臂分度盘的上方；活动板套装在导向杆的中部，与导向杆活动连接；气动马达、小齿轮、过渡齿轮和大齿轮设置在活动板的上端；气动马达与活动板固定连接，过渡齿轮和大齿轮分别与活动板活动连接；小齿轮与固定在气动马达的输出轴上，小齿轮与过渡齿轮啮合，过渡齿轮与大齿轮啮合；主螺母适配器固定在大齿轮的下端；固定圈固定连接在导向杆的下端。
如上所述的顶板整体为圆环形板状，在内圆的下部设置有圆环形台阶；定位销整体为板状，上端设置有螺钉，内侧开有螺纹孔，螺钉从螺纹孔中穿过；定位销大于等于两个，均布在顶板内圆外侧的上端面上；反作用力臂分度盘整体为圆形板状，外圆周长小于等于顶板内圆的周长，放置在顶板的圆环形台阶上，与顶板内圆间隙配合；反作用力臂分度盘中心开孔，孔的外形尺寸与主螺栓的外形尺寸相匹配；反作用力臂分度盘上端面外侧沿周向均布有多个螺纹孔；导向杆整体为圆柱体形，共有四根，以90度间隔均匀在固定在顶板的下端面上；活动板整体为圆环形，和导向杆之间采用滚珠轴承连接；大齿轮整体为圆环形，与活动板同轴心且内圆尺寸相同；过渡齿轮和大齿轮通过滑动轴承与活动板连接；主螺母适配器整体为长方形板状，共有三个，均匀设置在大齿轮内圆外侧的下端面上；固定圈整体为圆环形，内径大于主螺母的外径，沿圆环周向均匀布置有四个定位孔；固定圈与导向杆采用定位孔和螺栓紧固连接；顶板、活动板和固定圈同轴线。
如上所述的小齿轮、过渡齿轮和大齿轮均采用Q235材料经过磷化发黑处理制成；顶板、固定插销、反作用力臂分度盘、导向杆、气动马达、活动板、固定圈和主螺母适配器均采用2A12型铝合金材料制成。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型包括顶板、固定插销、反作用力臂分度盘、导向杆、气动马达、小齿轮、过渡齿轮、大齿轮、活动板、固定圈和主螺母适配器。本实用新型自身带有提供反作用力臂的机构，工作时不需外力辅助。可以一个人同时操作多台气动扳手，降低了劳动力成本，也提高了工作效率。同时，具有结构紧凑、自重轻、操作简单的特点，对操作人员没有很高的技能要求，具有较强的实用性。
附图说明
图1是现有的主螺栓和主螺母的连接关系图；
图2是现有的主螺栓在存放架上的存放状态图；
图3是现有的主螺栓在存放架上的存放状态局部图；
图4是现有的主螺母的结构示意图；
图5是本实用新型的压水堆核电站中旋转主螺母的气动扳手的结构示意图；
图6是本实用新型的压水堆核电站中旋转主螺母的气动扳手的工作状态示意图。
其中：1.顶板，2.固定插销，3.反作用力臂分度盘，4.导向杆，5.气动马达，6.小齿轮，7.过渡齿轮，8.大齿轮，9.活动板，10.固定圈，11.主螺母适配器，12主螺母，13.主螺栓。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步描述。
如图5所示，一种压水堆核电站中旋转主螺母的气动扳手，包括顶板1、固定插销2、反作用力臂分度盘3、导向杆4、气动马达5、小齿轮6、过渡齿轮7、大齿轮8、活动板9、固定圈10和主螺母适配器11。顶板1固定连接在导向杆4的上端。反作用力臂分度盘3放置在顶板1的内部。固定插销2设置在顶板1上，位于反作用力臂分度盘3的上方。活动板9套装在导向杆4的中部，与导向杆4活动连接。气动马达5、小齿轮6、过渡齿轮7和大齿轮8设置在活动板9的上端。气动马达5与活动板9固定连接，过渡齿轮7和大齿轮8分别与活动板9活动连接。小齿轮6与固定在气动马达5的输出轴上，小齿轮6与过渡齿轮7啮合，过渡齿轮7与大齿轮8啮合。主螺母适配器11固定在大齿轮8的下端。固定圈10固定连接在导向杆4的下端。
顶板1整体为圆环形板状，在内圆的下部设置有圆环形台阶。定位销2整体为板状，上端设置有螺钉，内侧开有螺纹孔，螺钉从螺纹孔中穿过。定位销2大于等于两个，均布在顶板1内圆外侧的上端面上。定位销2用于限制反作用力臂分度盘3在竖直方向上的运动以及沿周向的转动。反作用力臂分度盘3整体为圆形板状，外圆周长小于等于顶板1内圆的周长，放置在顶板1的圆环形台阶上，与顶板1内圆间隙配合。反作用力臂分度盘3中心开孔，孔的外形尺寸与主螺栓13的外形尺寸相匹配。反作用力臂分度盘3上端面外侧沿周向均布有多个螺纹孔，用于安装定位销2的螺钉。导向杆4整体为圆柱体形，共有四根，以90度间隔均匀在固定在顶板1的下端面上。活动板9整体为圆环形，和导向杆4之间采用滚珠轴承连接，配合精度高，升降灵活。大齿轮8整体为圆环形，与活动板9同轴心且内圆尺寸相同。过渡齿轮7和大齿轮8通过滑动轴承与活动板9连接。主螺母适配器11整体为长方形板状，共有三个，均匀设置在大齿轮8内圆外侧的下端面上。固定圈10整体为圆环形，内径大于主螺母12的外径，沿圆环周向均匀布置有四个定位孔。固定圈10与导向杆4采用定位孔和螺栓紧固连接。顶板1、活动板9和固定圈10同轴线。
在本实施例中，小齿轮6、过渡齿轮7和大齿轮8均采用Q235材料经过磷化发黑处理制成。顶板1、固定插销2、反作用力臂分度盘3、导向杆4、气动马达5、活动板9、固定圈10和主螺母适配器11均采用2A12型铝合金材料制成，用于实现整个扳手的轻量化。
如图6所示，工作时，先将扳手套装在主螺栓13的头部，固定圈10套装在主螺母12的外侧，主螺母适配器11插入主螺母12的缺口中，使得主螺母适配器11与主螺母12紧密配合，同时调整反作用力臂分度盘3的方向，使得反作用力臂分度盘3套在主螺栓13的上部。然后旋下固定插销2上的螺钉，将反作用力臂分度盘3固定。给气动马达5供应气源，实现马达的正转或反转，大齿轮8带动主螺母适配器11旋转，活动板9随着主螺母12下降或上升，从而实现主螺母12的旋紧或旋松。
本实用新型包括顶板1、固定插销2、反作用力臂分度盘3、导向杆4、气动马达5、小齿轮6、过渡齿轮7、大齿轮8、活动板9、固定圈10和主螺母适配器11。本实用新型自身带有提供反作用力臂的反作用力臂分度盘3，工作时不需外力辅助。气动马达5能够驱动主螺母12实现正反转。非能动升降机构是依靠驱动机构旋转主螺母12产生的轴向移动来升降，升降机构的活动板9与4根导向杆4之间安装有滚珠轴承，实现升降无卡涩。适用范围广，通过变换主螺母适配器11的结构，可以适用于各类压力容器主螺母12的旋转，从主螺栓13上旋下。降低了劳动力成本，也提高了工作效率。结构紧凑，自重轻，避免了重物搬运的工业风险。本发明除了齿轮材质为Q235，表面发黑磷化处理之外，其他部件均采用铝合金材质2A12，减轻了自重，便于安装和搬运。
Claims (3)
1.一种压水堆核电站中旋转主螺母的气动扳手，其特征在于：它包括顶板(1)、固定插销(2)、反作用力臂分度盘(3)、导向杆(4)、气动马达(5)、小齿轮(6)、过渡齿轮(7)、大齿轮(8)、活动板(9)、固定圈(10)和主螺母适配器(11)；顶板(1)固定连接在导向杆(4)的上端；反作用力臂分度盘(3)放置在顶板(1)的内部；固定插销(2)设置在顶板(1)上，位于反作用力臂分度盘(3)的上方；活动板(9)套装在导向杆(4)的中部，与导向杆(4)活动连接；气动马达(5)、小齿轮(6)、过渡齿轮(7)和大齿轮(8)设置在活动板(9)的上端；气动马达(5)与活动板(9)固定连接，过渡齿轮(7)和大齿轮(8)分别与活动板(9)活动连接；小齿轮(6)与固定在气动马达(5)的输出轴上，小齿轮(6)与过渡齿轮(7)啮合，过渡齿轮(7)与大齿轮(8)啮合；主螺母适配器(11)固定在大齿轮(8)的下端；固定圈(10)固定连接在导向杆(4)的下端。
2.根据权利要求1所述的压水堆核电站中旋转主螺母的气动扳手，其特征在于：所述的顶板(1)整体为圆环形板状，在内圆的下部设置有圆环形台阶；定位销(2)整体为板状，上端设置有螺钉，内侧开有螺纹孔，螺钉从螺纹孔中穿过；定位销(2)大于等于两个，均布在顶板(1)内圆外侧的上端面上；反作用力臂分度盘(3)整体为圆形板状，外圆周长小于等于顶板(1)内圆的周长，放置在顶板(1)的圆环形台阶上，与顶板(1)内圆间隙配合；反作用力臂分度盘(3)中心开孔，孔的外形尺寸与主螺栓(13)的外形尺寸相匹配；反作用力臂分度盘(3)上端面外侧沿周向均布有多个螺纹孔；导向杆(4)整体为圆柱体形，共有四根，以90度间隔均匀在固定在顶板(1)的下端面上；活动板(9)整体为圆环形，和导向杆(4)之间采用滚珠轴承连接；大齿轮(8)整体为圆环形，与活动板(9)同轴心且内圆尺寸相同；过渡齿轮(7)和大齿轮(8)通过滑动轴承与活动板(9)连接；主螺母适配器(11)整体为长方形板状，共有三个，均匀设置在大齿轮(8)内圆外侧的下端面上；固定圈(10)整体为圆环形，内径大于主螺母(12)的外径，沿圆环周向均匀布置有四个定位孔；固定圈(10)与导向杆(4)采用定位孔和螺栓紧固连接；顶板(1)、活动板(9)和固定圈(10)同轴线。
3.根据权利要求1所述的压水堆核电站中旋转主螺母的气动扳手，其特征在于：所述的小齿轮(6)、过渡齿轮(7)和大齿轮(8)均采用Q235材料经过磷化发黑处理制成；顶板(1)、固定插销(2)、反作用力臂分度盘(3)、导向杆(4)、气动马达(5)、活动板(9)、固定圈(10)和主螺母适配器(11)均采用2A12型铝合金材料制成。
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