CN205032819U - 核电站压力容器主螺栓孔用螺纹局部缺陷修复工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种核电站压力容器主螺栓孔用螺纹局部缺陷修复工具，包括：定位装置，用于安装在待修复螺栓孔所在的法兰上，定位装置包括与待修复螺栓孔对应的定心环；定心组件，用于安装在定心环上找取待修复螺栓孔的中心，对定心环的位置校正，让定心环的中心与待修复螺栓孔的中心对正；测量组件，用于安装到校正位置后的定心环上，测量待修复螺栓孔内的待修复螺牙的周向位置和深度位置；以及，刀具组件，用于安装到校正位置后的定心环上，对待修复螺牙进行加工。本实用新型的修复工具采用先设定定位基准，再利用定位基准准确对待修复位置定位和修复加工，让受损的位置恢复螺纹至可用状态，保证压力容器设备的正常使用，提升安全性。

Description

核电站压力容器主螺栓孔用螺纹局部缺陷修复工具

技术领域

本实用新型涉及核电技术领域，更具体地说，涉及一种核电站压力容器主螺栓孔用螺纹局部缺陷修复工具。

背景技术

核电站在建造、安装或日常检修过程中，都需要进行主螺栓拆卸及开关压力容器顶盖的工作。在压力容器法兰的主螺栓拆装过程中，由于与螺孔螺纹磕碰、摩擦等可能产生第一扣及中间扣的螺纹压伤、裂纹变形等，此时需要使用螺纹铣削工具将缺陷铣削掉，恢复螺纹至可用状态，从而消除螺栓拧入过程中螺纹损伤造成相应设备不可用风险。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种核电站压力容器主螺栓孔用螺纹局部缺陷修复工具。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电站压力容器主螺栓孔用螺纹局部缺陷修复工具，包括：

定位装置，用于安装在待修复螺栓孔所在的法兰上，所述定位装置包括与所述待修复螺栓孔对应的定心环；

定心组件，用于安装在所述定心环上找取所述待修复螺栓孔的中心，对所述定心环的位置校正，让所述定心环的中心与所述待修复螺栓孔的中心对正；

测量组件，用于安装到校正位置后的所述定心环上，测量所述待修复螺栓孔内的待修复螺牙的周向位置和深度位置；以及

刀具组件，用于安装到校正位置后的所述定心环上，对待修复螺牙进行加工。

优选地，所述定心组件包括安装在所述定心环上的支撑装置、穿设在所述支撑装置上的传动杆、设置在所述传动杆的内端端部的锥形推块、以及与所述锥形推块外圈侧壁配合的膨胀螺纹；

所述传动杆的中心与所述定心环的中心重合，所述传动杆带动所述锥形推块轴向移动，以让所述膨胀螺纹的外圈边界径向向外或向内偏移。

优选地，所述锥形推块螺接在所述传动杆的内端，所述传动杆转动驱动所述锥形推块轴向移动。

优选地，所述膨胀螺纹包括至少两块螺纹块，所述至少两块螺纹块中心对称的设置在所述锥形推块的周圈。

优选地，所述锥形推块的锥面沿倾斜方向设有滑槽，所述螺纹块与所述滑槽滑动配合，以在所述锥形推块轴向移动时，带动所述螺纹块径向移动。

优选地，所述支撑装置包括与所述定心环定位配合的定心座、穿设在所述定心座上的调节管，所述传动杆穿设在所述调节管内，

所述支撑装置还包括将所述膨胀螺纹夹持在所述调节管内端端面的抵挡机构，所述抵挡机构包括抵挡片和限位块，所述限位块设置在所述抵挡片与所述膨胀螺纹相对一侧，所述膨胀螺纹上设有与所述限位块对应的凸台，以限定所述膨胀螺纹径向向外移动的位置。

优选地，所述调节管的外侧壁上设有沿轴向排布的至少两个定位孔；

所述定心组件还包括设在所述定心座上用于和其中一个所述定位孔卡合的卡合装置，所述定心座上设有与所述定位孔对应供所述卡合装置安装的安装孔；

所述卡合装置包括设置在所述安装孔内的弹性件，设置在所述弹性件与所述调节管相对的一端以卡入到所述定位孔内的卡头、以及用于带动所述卡头远离所述定位孔移动的拉手。

优选地，所述测量组件包括安装在所述定心环上的环形测量座、轴向和周向位置可调地安装在所述测量座上的测量杆、以及设置在所述测量杆内端用于探测所述待修复螺牙的位置信息的测量头；

所述测量座的轴线与所述定心环的轴线重合，所述测量杆穿设到所述待修复螺栓孔内且与所述待修复螺栓孔的轴线平行，所述测量杆的纵向上设有高度标尺，所述测量座的周圈上设有角度标尺。

优选地，所述刀具组件包括安装到所述定心环上的环形刀具座、周向位置可调地设置在所述刀具座上的走刀螺柱体、轴向位置可调地设置在所述走刀螺柱体上的偏心筒组件；

所述走刀螺柱体的轴线与所述定心环的轴线重合，且所述走刀螺柱体的表面沿轴向设有高度标尺；

所述偏心筒组件的轴线偏离所述待修复螺栓孔的轴线，所述偏心筒组件包括驱动轴，所述驱动轴伸入到的所述待修复螺栓孔的端部设有铣刀片。

优选地，所述定位装置还包括底座，所述底座上设有与所述待修复螺栓孔相邻两个螺栓孔位置对应以和对应位置的螺栓孔配合的螺接装置，所述定心环位置可调的安装到所述底座上。

实施本实用新型的核电站压力容器主螺栓孔用螺纹局部缺陷修复工具，具有以下有益效果：本实用新型的修复工具采用先设定定位基准，再利用定位基准准确对待修复位置定位和修复加工，让受损的位置恢复螺纹至可用状态，保证压力容器设备的正常使用，提升安全性。

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核电站压力容器主螺栓孔用螺纹局部缺陷修复工具的定位装置和定心组件安装到待修复螺栓孔所在的法兰上对定心环定位校正时的剖面结构示意图；

图2是定位装置和测量组件安装到待修复螺栓孔所在的法兰上测量待修复位置的位置信息时的剖面结构示意图；

图3是定位装置和刀具组件安装到待修复螺栓孔所在的法兰上对待修复位置进行加工时的剖面结构示意图。

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至图3所示，本实用新型一个优选实施例中的核电站压力容器主螺栓孔用螺纹局部缺陷修复工具包括：定位装置1，用于安装在待修复螺栓孔21所在的法兰2上，定位装置1包括与待修复螺栓孔21对应的定心环11；定心组件3，用于安装在定心环11上找取待修复螺栓孔21的中心，对定心环11的位置校正，让定心环11的中心与待修复螺栓孔21的中心对正；测量组件4，用于安装到校正位置后的定心环11上，测量待修复螺栓孔21内的待修复螺牙的周向位置和深度位置；以及，刀具组件5，用于安装到校正位置后的定心环11上，对待修复螺牙进行加工。刀具组件5对有损伤的待修复螺栓孔21个内的螺纹进行修复性加工，让待修复螺栓孔21能重新正常使用。

如图1所示，在一些实施例中，定位装置1还包括底座12，底座12上设有与待修复螺栓孔21相邻两个螺栓孔位置对应以和对应位置的螺栓孔配合的螺接装置13。螺接装置13直接与相邻的螺栓孔配合，可保证底座12的安装位置稳定，定位更加的准确。定心环11位置可调的安装到底座12上，在用定心组件3找取待修复螺栓孔21的中心过程中，可根据定心情况移动定心环11的位置，让定心环11的中心位置得以校正。在其他实施例中，也可调整底座12来调整定心环11的位置。

定心组件3包括安装在定心环11上的支撑装置31、穿设在支撑装置31上的传动杆32、设置在传动杆32的内端端部的锥形推块33、以及与锥形推块33外圈侧壁配合的膨胀螺纹34。传动杆32的中心与定心环11的中心重合，传动杆32带动锥形推块33轴向移动，以让膨胀螺纹34的外圈边界径向向外或向内偏移。

优选地，锥形推块33螺接在传动杆32的内端，传动杆32转动驱动锥形推块33轴向移动。在其他实施例中，锥形推块33也可固定在传动杆32的内端，在传动杆32轴向移动时带动锥形推块33轴向移动。

进一步地，膨胀螺纹34包括中心对称的设置在锥形推块33的周圈的两块螺纹块341，螺纹块341的数量也可多于两块，对称设置后螺纹块341外圈的螺纹分别与待修复螺栓孔21内对应位置的螺纹啮合，根据完全啮合后定心组件3的位置，对定心环11的位置调整。当然，也可带动膨胀螺纹34转动一定的角度后重复校正定心环11的中心位置是否与待修复螺栓孔21的中心对准。或者，膨胀螺纹34也可为完整的环形结构，依靠伸缩性向外扩展后与待修复螺栓孔21内的螺纹啮合。

锥形推块33的锥面沿倾斜方向设有滑槽331，螺纹块341与滑槽331滑动配合，以在锥形推块33轴向移动时，带动螺纹块341径向移动。

在一些实施例中，支撑装置31包括与定心环11定位配合的定心座311、穿设在定心座311上的调节管312，传动杆32穿设在调节管312内。优选地，为了调节调节管312的轴向位置，满足和待修复螺栓孔21内不同深度位置的螺纹啮合，在调节管312的外侧壁上还设有沿轴向排布的两个定位孔3121，定位孔3121的数量也可为多于两个，可实现定位到不同位置。

对应的，定心组件3还包括设在定心座311上用于和其中一个定位孔3121卡合的卡合装置35，定心座311上设有与定位孔3121对应供卡合装置35安装的安装孔3111。卡合装置35包括设置在安装孔3111内的弹性件351，设置在弹性件351与调节管312相对的一端以卡入到定位孔3121内的卡头352、以及用于带动卡头352远离定位孔3121移动的拉手353。弹性件351提供弹力保持卡头352卡入到定位孔3121内，让调节管312的轴向位置定位，拉手353施力带动卡头352压缩弹性件351，让卡头352远离定位孔3121，让调节管312轴向移动调节到对应的位置，让膨胀螺纹34调节到待修复螺栓孔21内对应的高度位置。

进一步地，支撑装置31还包括将膨胀螺纹34夹持在调节管312内端端面的抵挡机构36，膨胀螺纹34的螺纹块341被夹持后只能在径向上来回移动，实现与待修复螺栓孔21内的螺纹的配合。抵挡机构36包括抵挡片361和限位块362，限位块362设置在抵挡片361与膨胀螺纹34相对一侧，膨胀螺纹34上设有与限位块362对应的凸台342，以限定膨胀螺纹34径向向外移动的位置。

在锥形推块33轴向移动让膨胀螺纹34的外圈边界径向向外偏移后，膨胀螺纹34外圈的螺纹可与待修复螺栓孔21内的螺纹完全啮合，即表示传动杆32的轴线位于待修复螺栓孔21的中心。对应的，定心环11的轴线也位于待修复螺栓孔21的中心，完成定心环11的定位校正，将定心环11固定后作为后续测量组件4和刀具组件5的安装定位基准。

如图2所示，在一些实施例中，测量组件4包括安装在定心环11上的环形测量座41、轴向和周向位置可调地安装在测量座41上的测量杆42、以及设置在测量杆42内端用于探测待修复螺牙的位置信息的测量头43。

测量座41的轴线与定心环11的轴线重合，以定心环11为基准保证测量座41的轴线与待修复螺栓孔21的轴线重合。测量杆42穿设到待修复螺栓孔21内且与待修复螺栓孔21的轴线平行，测量杆42的纵向上设有高度标尺，可通过测量头43探测出待修复螺栓孔21内待修复位置的深度位置和范围。进一步地，测量座41的周圈上设有角度标尺，调节测量杆42在测量座41上的周向位置，直至转动到与待修复位置对应，即可得出待修复位置的周向角度位置和范围。待修复螺栓孔21内待修复位置的深度和周向位置确定后，就能便于刀具组件5后续对待修复位置重新修复加工。

如图3所示，进一步地，在一些实施例中，刀具组件5包括安装到定心环11上的环形刀具座51、周向位置可调地设置在刀具座51上的走刀螺柱体52、以及轴向位置可调地设置在走刀螺柱体52上的偏心筒组件53。

走刀螺柱体52的轴线与定心环11的轴线重合，以定心环11为基准保证走刀螺柱体52的轴线与待修复螺栓孔21的轴线重合。在走刀螺柱体52的表面沿轴向设有高度标尺，以此定位铣刀片532要加工的待修复位置的高度位置。

偏心筒组件53的轴线偏离待修复螺栓孔21的轴线，偏心筒组件53包括驱动轴531，驱动轴531伸入到的待修复螺栓孔21的端部设有铣刀片532。依据测量组件4测得的待修复位置的深度位置和周向位置，将偏心筒组件53转动到对应的角度位置，同时调节铣刀片532的深度位置，对待修复位置加工。偏心筒组件53的轴线偏离待修复螺栓孔21的轴线，便于铣刀片532对一侧的螺纹进行修复，不影响其他角度的螺纹。

当铣第一扣螺纹时，转动走刀螺柱体52直到铣刀片532与第一扣螺纹接触，回旋一点后连接气源，开动开关，根据预先测得周向角度铣掉缺陷,如果缺陷没完全铣掉，则增加一定角度，直至铣掉缺陷。

对于非第一扣螺纹缺陷铣削方法则与铣刀片532的铣削角度有关，假设工作铣刀片532的铣削角度为A，若缺陷长度小于数值A,则转动偏心筒组件53到缺陷开始角度与缺陷结束角度的中间角度，连接气源，开动开关，慢慢旋出铣刀片532至全开并保持一定时间；若缺陷长度大于数值A，则转动偏心筒组件53到缺陷开始角度再加A值，连接气源，开动开关，慢慢旋出铣刀片532至全开，当铣刀片532全开后，锁死铣刀片532，转动偏心筒组件53至缺陷结束角度减A值时结束。若未把缺陷全部铣掉，则加或减少一定角度后重复，直到缺陷全部削掉。

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)

1.一种核电站压力容器主螺栓孔用螺纹局部缺陷修复工具，其特征在于，包括：

定位装置（1），用于安装在待修复螺栓孔（21）所在的法兰（2）上，所述定位装置（1）包括与所述待修复螺栓孔（21）对应的定心环（11）；

定心组件（3），用于安装在所述定心环（11）上找取所述待修复螺栓孔（21）的中心，对所述定心环（11）的位置校正，让所述定心环（11）的中心与所述待修复螺栓孔（21）的中心对正；

测量组件（4），用于安装到校正位置后的所述定心环（11）上，测量所述待修复螺栓孔（21）内的待修复螺牙的周向位置和深度位置；以及

刀具组件（5），用于安装到校正位置后的所述定心环（11）上，对待修复螺牙进行加工。

2.根据权利要求1所述的核电站压力容器主螺栓孔用螺纹局部缺陷修复工具，其特征在于，所述定心组件（3）包括安装在所述定心环（11）上的支撑装置（31）、穿设在所述支撑装置（31）上的传动杆（32）、设置在所述传动杆（32）的内端端部的锥形推块（33）、以及与所述锥形推块（33）外圈侧壁配合的膨胀螺纹（34）；

所述传动杆（32）的中心与所述定心环（11）的中心重合，所述传动杆（32）带动所述锥形推块（33）轴向移动，以让所述膨胀螺纹（34）的外圈边界径向向外或向内偏移。

3.根据权利要求2所述的核电站压力容器主螺栓孔用螺纹局部缺陷修复工具，其特征在于，所述锥形推块（33）螺接在所述传动杆（32）的内端，所述传动杆（32）转动驱动所述锥形推块（33）轴向移动。

4.根据权利要求2或3所述的核电站压力容器主螺栓孔用螺纹局部缺陷修复工具，其特征在于，所述膨胀螺纹（34）包括至少两块螺纹块（341），所述至少两块螺纹块（341）中心对称的设置在所述锥形推块（33）的周圈。

5.根据权利要求4所述的核电站压力容器主螺栓孔用螺纹局部缺陷修复工具，其特征在于，所述锥形推块（33）的锥面沿倾斜方向设有滑槽（331），所述螺纹块（341）与所述滑槽（331）滑动配合，以在所述锥形推块（33）轴向移动时，带动所述螺纹块（341）径向移动。

6.根据权利要求5所述的核电站压力容器主螺栓孔用螺纹局部缺陷修复工具，其特征在于，所述支撑装置（31）包括与所述定心环（11）定位配合的定心座（311）、穿设在所述定心座（311）上的调节管（312），所述传动杆（32）穿设在所述调节管（312）内；

所述支撑装置（31）还包括将所述膨胀螺纹（34）夹持在所述调节管（312）内端端面的抵挡机构（36），所述抵挡机构（36）包括抵挡片（361）和限位块（362），所述限位块（362）设置在所述抵挡片（361）与所述膨胀螺纹（34）相对一侧，所述膨胀螺纹（34）上设有与所述限位块（362）对应的凸台（342），以限定所述膨胀螺纹（34）径向向外移动的位置。

7.根据权利要求6所述的核电站压力容器主螺栓孔用螺纹局部缺陷修复工具，其特征在于，所述调节管（312）的外侧壁上设有沿轴向排布的至少两个定位孔（3121）；

所述定心组件（3）还包括设在所述定心座（311）上用于和其中一个所述定位孔（3121）卡合的卡合装置（35），所述定心座（311）上设有与所述定位孔（3121）对应供所述卡合装置（35）安装的安装孔（3111）；

所述卡合装置（35）包括设置在所述安装孔（3111）内的弹性件（351），设置在所述弹性件（351）与所述调节管（312）相对的一端以卡入到所述定位孔（3121）内的卡头（352）、以及用于带动所述卡头（352）远离所述定位孔（3121）移动的拉手（353）。

8.根据权利要求1至3任一项所述的核电站压力容器主螺栓孔用螺纹局部缺陷修复工具，其特征在于，所述测量组件（4）包括安装在所述定心环（11）上的环形测量座（41）、轴向和周向位置可调地安装在所述测量座（41）上的测量杆（42）、以及设置在所述测量杆（42）内端用于探测所述待修复螺牙的位置信息的测量头（43）；

所述测量座（41）的轴线与所述定心环（11）的轴线重合，所述测量杆（42）穿设到所述待修复螺栓孔（21）内且与所述待修复螺栓孔（21）的轴线平行，所述测量杆（42）的纵向上设有高度标尺，所述测量座（41）的周圈上设有角度标尺。

9.根据权利要求1至3任一项所述的核电站压力容器主螺栓孔用螺纹局部缺陷修复工具，其特征在于，所述刀具组件（5）包括安装到所述定心环（11）上的环形刀具座（51）、周向位置可调地设置在所述刀具座（51）上的走刀螺柱体（52）、轴向位置可调地设置在所述走刀螺柱体（52）上的偏心筒组件（53）；

所述走刀螺柱体（52）的轴线与所述定心环（11）的轴线重合，且所述走刀螺柱体（52）的表面沿轴向设有高度标尺；

所述偏心筒组件（53）的轴线偏离所述待修复螺栓孔（21）的轴线，所述偏心筒组件（53）包括驱动轴（531），所述驱动轴（531）伸入到的所述待修复螺栓孔（21）的端部设有铣刀片（532）。

10.根据权利要求1至3任一项所述的核电站压力容器主螺栓孔用螺纹局部缺陷修复工具，其特征在于，所述定位装置（1）还包括底座（12），所述底座（12）上设有与所述待修复螺栓孔（21）相邻两个螺栓孔位置对应以和对应位置的螺栓孔配合的螺接装置（13），所述定心环（11）位置可调的安装到所述底座（12）上。