CN205032780U - 用于核电站压力容器咬死主螺栓的快速铣削装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于核电站压力容器咬死主螺栓的快速铣削装置，包括固定装置、设置在固定装置上的平面定位调节机构、安装在平面定位调节机构上的升降调节机构、设置在升降调节机构上的主轴机构、安装在主轴机构上的定位机构、安装到主轴机构上的刀具、以及控制装置。固定装置与压力容器的法兰连接，平面定位调节机构调节升降调节机构相对法兰的平面位置，主轴机构可上下移动地与升降调节机构配合，定位机构对待铣削螺栓的中心定位。控制装置调节在平面定位调节机构上的升降调节机构的平面位置，使刀具与待铣削螺栓正对，并下降对待铣削螺栓进行加工。铣削装置占用空间小，对残留的螺栓定位，并铣削掉，加工出新的螺纹孔，效率高，减少了辐射。

Description

用于核电站压力容器咬死主螺栓的快速铣削装置

技术领域

本实用新型涉及核电技术领域，更具体地说，涉及一种用于核电站压力容器咬死主螺栓的快速铣削装置。

背景技术

相关技术中，由于核电站压力容器设备运行在高温、高辐照、高负荷工况连续长时间运行，以及服役年限的增加，设备的累积缺陷量也在不断增加，在逐年的机组大修中，压力容器法兰上的螺孔与螺栓的啮合次数也在增加，螺纹的损伤几率大大升高，常见的严重缺陷有螺栓咬死在螺孔内。

由于现场设备直径较大、环境辐射剂量高、工作时间要求短、场地空间狭小、工作人员数量要求少、维修后的质量要求高等特殊条件的限制，常规螺栓咬死处理办法不能满足核电站工作要求。常规螺栓咬死处理办法采用，取断丝只是适用于小直径螺栓，采用化学方式取螺栓会损伤螺孔螺纹。

在对咬死的螺栓伸出部分切割后，还需要根据原螺孔螺纹的几何基准位置，在原螺孔位置重新加工螺纹孔，满足后续新的安装要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种用于核电站压力容器咬死主螺栓的快速铣削装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于核电站压力容器咬死主螺栓的快速铣削装置，所述压力容器包括法兰，待铣削螺栓螺接在所述法兰上，快速铣削装置包括固定装置、设置在所述固定装置上的平面定位调节机构、安装在所述平面定位调节机构上的升降调节机构、设置在所述升降调节机构上的主轴机构、安装在所述主轴机构上的定位机构、安装到所述主轴机构上的刀具、以及控制装置；

所述固定装置与所述法兰连接，所述平面定位调节机构调节所述升降调节机构相对所述法兰表面的平面位置，所述主轴机构可上下移动地与所述升降调节机构配合，所述定位机构对所述待铣削螺栓的中心进行定位；

所述控制装置与所述平面定位调节机构、定位机构、主轴机构电性连接，以根据所述定位机构的定位情况调节在所述平面定位调节机构上的所述升降调节机构的平面位置，使所述刀具与所述待铣削螺栓正对，并下降对所述待铣削螺栓进行加工。

优选地，所述固定装置包括安装板，所述安装板与法兰相对的一侧设有与所述法兰的外圈配合的弧形定位凸起。

优选地，所述平面定位调节机构包括横向设置于所述固定装置上的横向导轨、与所述横向导轨配合的横向驱动装置、纵向设置在所述横向驱动装置上的纵向导轨以及与所述纵向导轨配合的纵向驱动装置；

所述横向驱动装置带动所述纵向导轨和纵向驱动装置横向移动，所述升降调节机构设置在所述纵向驱动装置上，所述纵向驱动装置带动所述升降调节机构纵向移动。

优选地，所述横向导轨形成于所述固定装置上，所述横向驱动装置、纵向驱动装置分别包括伺服电机。

优选地，所述升降调节机构包括与所述横向导轨、纵向导轨均垂直的竖直导轨，所述主轴机构包括与所述竖直导轨配合的升降电机以及与所述升降电机连接的铣削电机，所述升降电机带动所述铣削电机沿所述竖直导轨上下移动，所述定位机构和所述刀具交替安装到所述铣削电机的输出轴上，以分别定位和铣削。

优选地，所述定位机构包括红外线定位装置；或，

所述定位机构包括与所述主轴机构连接的定位块和与所述定位块连接的百分表。

优选地，所述快速铣削装置还包括安装在所述主轴机构上的监控系统，所述监控系统对所述待铣削螺栓的铣削状态进行监控。

优选地，所述快速铣削装置还包括用于对铣削产生的废料进回收的废物收集系统；

所述废物收集系统包括吸附管、以及与所述吸附管连通的真空吸附装置，所述吸附管的管口与待铣削螺栓的位置邻近。

优选地，所述控制装置与所述平面定位调节机构、定位机构、主轴机构、监控系统、废物收集系统之间通过数据线连接。

优选地，所述控制装置包括用于调节所述升降调节机构和主轴机构在所述平面定位调节机构上的平面位置的方向控制键、用于调节所述主轴机构在所述升降调节机构上的竖直位置的升降键、用于控制所述主轴机构带动刀具转动的铣削键、用于控制所述真空吸附装置启动的排屑键。

实施本实用新型的用于核电站压力容器咬死主螺栓的快速铣削装置，具有以下有益效果：本实用新型中的铣削装置安装到压力容器的法兰上，占用空间小，可以残留在原螺纹孔内的螺栓的中心识别定位，将残留的螺栓铣削掉，根据原螺纹孔的几何基准位置，加工出新的螺纹孔，操作简单，控制精度高，效率高，降低了成本，减少了人体辐射，可以满足高辐射的恶劣环境下使用。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型实施例中的用于核电站压力容器咬死主螺栓的快速铣削装置安装到法兰上的使用状态示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，用于核电站的压力容器上带有法兰1，待铣削螺栓2螺接在法兰1上，并咬死在法兰1的螺孔内，其伸出部分已被切割，需要对残留在法兰1内的部分铣削掉，根据原螺纹孔的中心，在原螺纹孔位置重新加工出螺纹孔。

本实用新型一个优选实施例中的用于核电站压力容器咬死主螺栓的快速铣削装置包括固定装置3、设置在固定装置3上的平面定位调节机构4、安装在平面定位调节机构4上的升降调节机构5、设置在升降调节机构5上的主轴机构6、安装在主轴机构6上的定位机构7、安装到主轴机构6上的刀具8、以及控制装置(未图示)。

优选地，固定装置3与法兰1连接，以保证其他零件的定位。进一步地，固定装置3包括安装板31，安装板31与法兰1相对的一侧设有与法兰1的外圈配合的弧形定位凸起32。定位凸起32可保证与法兰1的准确定位，减少后续的位置调整工作量。在其他实施例中，固定装置3也可与法兰1上的其他螺纹孔连接进行定位。

在一些实施例中，平面定位调节机构4包括横向设置于固定装置3上的横向导轨41、与横向导轨41配合的横向驱动装置42、纵向设置在横向驱动装置42上的纵向导轨43以及与纵向导轨43配合的纵向驱动装置44。横向驱动装置42带动纵向导轨43和纵向驱动装置44横向移动，升降调节机构5设置在纵向驱动装置44上，纵向驱动装置44带动升降调节机构5纵向移动。

优选地，横向导轨41形成于固定装置3上，节省了空间。横向驱动装置42、纵向驱动装置44分别包括伺服电机，在其他实施例中，横向驱动装置42、纵向驱动装置44也可分别包括液压缸或汽缸等驱动装置。

进一步地，升降调节机构5包括与横向导轨41、纵向导轨43均垂直的竖直导轨51，主轴机构6包括与竖直导轨51配合的升降电机61以及与升降电机61连接的铣削电机62，升降电机61带动铣削电机62沿竖直轨道上下移动。定位机构7和刀具8交替安装到铣削电机62的输出轴上，以分别定位和铣削。进一步地，定位机构7包括红外线定位装置，对待铣削螺栓2的中心进行确定。在其他实施例中，定位机构7也可包括与主轴机构6连接的定位块和与定位块连接的百分表，通过取点对待铣削螺栓2的中心进行确定。

在铣削前，先将定位机构7安装到铣削电机62的输出轴上，确定待铣削螺栓2的中心，确定刀具8加工参照的基准，再将刀具8安装到铣削电机62的输出轴上，让刀具8开始加工。在其他实施例中，定位装置也可安装在主轴电机的其他位置，以能对铣削电机62输出轴上的刀具8提供参考即可。

在一些实施例中，快速铣削装置还包括安装在主轴机构6上的监控系统(未图示)，监控系统对待铣削螺栓2的铣削状态进行监控，监控的视频数据传输出去，让操作者对定位过程和加工过程都能实时观察，并记录相关数据。

优选地，在一些实施例中，快速铣削装置还包括用于对铣削产生的废料进回收的废物收集系统9。进一步地，废物收集系统9包括吸附管91、以及与吸附管91连通的真空吸附装置(未图示)，吸附管91的管口与待铣削螺栓2的位置邻近，方便吸取废料。在其他实施例中，真空吸附装置也可为高压吹气装置，将废料吹到特定的收纳容器内。

为了实现远程控制，控制装置与平面定位调节机构4、定位机构7、主轴机构6、监控系统、废物收集系统9之间通过数据线连接，让工作人员远离辐射区域。在其他实施例中，若距离较近时，也可通过无线控制。

控制装置通常为控制面板，控制装置包括用于调节升降调节机构5和主轴机构6在平面定位调节机构4上的平面位置的方向控制键、用于调节主轴机构6在升降调节机构5上的竖直位置的升降键、用于控制主轴机构6带动刀具8转动的铣削键、用于控制真空吸附装置启动的排屑键。

在对待铣削螺栓2进行铣削时，先用定位机构7获取待铣削螺栓2的中心位置，为刀具8的铣削提供基准参考。将定位机构7取下，换上刀具8，根据定位机构7之前获取的待铣削螺栓2的尺寸数据开始铣削。在铣削过程中，通过废物收集系统9将将废料收集。

完成对待铣削螺栓2的铣削后，即可对原螺纹孔位置重新加工出新的螺纹孔。

可以理解地，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于核电站压力容器咬死主螺栓的快速铣削装置，所述压力容器包括法兰（1），待铣削螺栓（2）螺接在所述法兰（1）上，其特征在于，快速铣削装置包括固定装置（3）、设置在所述固定装置（3）上的平面定位调节机构（4）、安装在所述平面定位调节机构（4）上的升降调节机构（5）、设置在所述升降调节机构（5）上的主轴机构（6）、安装在所述主轴机构（6）上的定位机构（7）、安装到所述主轴机构（6）上的刀具（8）、以及控制装置；

所述固定装置（3）与所述法兰（1）连接，所述平面定位调节机构（4）调节所述升降调节机构（5）相对所述法兰（1）表面的平面位置，所述主轴机构（6）可上下移动地与所述升降调节机构（5）配合，所述定位机构（7）对所述待铣削螺栓（2）的中心进行定位；

所述控制装置与所述平面定位调节机构（4）、定位机构（7）、主轴机构（6）电性连接，以根据所述定位机构（7）的定位情况调节在所述平面定位调节机构（4）上的所述升降调节机构（5）的平面位置，使所述刀具（8）与所述待铣削螺栓（2）正对，并下降对所述待铣削螺栓（2）进行加工。

2.根据权利要求1所述的用于核电站压力容器咬死主螺栓的快速铣削装置，其特征在于，所述固定装置（3）包括安装板（31），所述安装板（31）与法兰（1）相对的一侧设有与所述法兰（1）的外圈配合的弧形定位凸起（32）。

3.根据权利要求1所述的用于核电站压力容器咬死主螺栓的快速铣削装置，其特征在于，所述平面定位调节机构（4）包括横向设置于所述固定装置（3）上的横向导轨（41）、与所述横向导轨（41）配合的横向驱动装置（42）、纵向设置在所述横向驱动装置（42）上的纵向导轨（43）以及与所述纵向导轨（43）配合的纵向驱动装置（44）；

所述横向驱动装置（42）带动所述纵向导轨（43）和纵向驱动装置（44）横向移动，所述升降调节机构（5）设置在所述纵向驱动装置（44）上，所述纵向驱动装置（44）带动所述升降调节机构（5）纵向移动。

4.根据权利要求3所述的用于核电站压力容器咬死主螺栓的快速铣削装置，其特征在于，所述横向导轨（41）形成于所述固定装置（3）上，所述横向驱动装置（42）、纵向驱动装置（44）分别包括伺服电机。

5.根据权利要求3所述的用于核电站压力容器咬死主螺栓的快速铣削装置，其特征在于，所述升降调节机构（5）包括与所述横向导轨（41）、纵向导轨（43）均垂直的竖直导轨（51），所述主轴机构（6）包括与所述竖直导轨（51）配合的升降电机（61）以及与所述升降电机（61）连接的铣削电机（62），所述升降电机（61）带动所述铣削电机（62）沿所述竖直导轨（51）上下移动，所述定位机构（7）和所述刀具（8）交替安装到所述铣削电机（62）的输出轴上，以分别定位和铣削。

6.根据权利要求1所述的用于核电站压力容器咬死主螺栓的快速铣削装置，其特征在于，所述定位机构（7）包括红外线定位装置；或，

所述定位机构（7）包括与所述主轴机构（6）连接的定位块和与所述定位块连接的百分表。

7.根据权利要求1至6任一项所述的用于核电站压力容器咬死主螺栓的快速铣削装置，其特征在于，所述快速铣削装置还包括安装在所述主轴机构（6）上的监控系统，所述监控系统对所述待铣削螺栓（2）的铣削状态进行监控。

8.根据权利要求7所述的用于核电站压力容器咬死主螺栓的快速铣削装置，其特征在于，所述快速铣削装置还包括用于对铣削产生的废料进回收的废物收集系统（9）；

所述废物收集系统（9）包括吸附管（91）、以及与所述吸附管（91）连通的真空吸附装置，所述吸附管（91）的管口与待铣削螺栓（2）的位置邻近。

9.根据权利要求8所述的用于核电站压力容器咬死主螺栓的快速铣削装置，其特征在于，所述控制装置与所述平面定位调节机构（4）、定位机构（7）、主轴机构（6）、监控系统、废物收集系统（9）之间通过数据线连接。

10.根据权利要求9所述的用于核电站压力容器咬死主螺栓的快速铣削装置，其特征在于，所述控制装置包括用于调节所述升降调节机构（5）和主轴机构（6）在所述平面定位调节机构（4）上的平面位置的方向控制键、用于调节所述主轴机构（6）在所述升降调节机构（5）上的竖直位置的升降键、用于控制所述主轴机构（6）带动刀具（8）转动的铣削键、用于控制所述真空吸附装置启动的排屑键。