CN208246174U - 一种适用于主泵法兰密封面在线修复的设备 - Google Patents

Abstract

本申请属于修复设备，具体涉及一种适用于主泵法兰密封面在线修复的设备。一种适用于主泵法兰密封面在线修复的设备，包括远程控制台、主控装置、监测装置、修复装置，其中远程控制台与主控装置匹配，用于对整个修复设备进行控制，监控装置用于对修复设备进行远程监控，修复设备用于固定在主泵法兰密封面上，并对密封面实施修复。本申请的显著效果是：(1)可以在核电现场在线实现对主泵泵壳法兰密封面的精确修复加工；(2)不影响被修复区域加工工作；(3)可以满足各型主泵法兰密封面结构的加工需求，且加工范围可调整；(4)可以通过更换刀架实现车刀、铣刀和磨头的安装，满足各类加工需求。

Description

一种适用于主泵法兰密封面在线修复的设备

技术领域

本申请属于修复设备，具体涉及一种适用于主泵法兰密封面在线修复的设备。

背景技术

主泵泵壳法兰密封面是一回路承压重要边界，其密封质量和可靠性直接影响主泵和反应堆的安全稳定运行。泵壳及主泵水力部件长时间运行在高温、高压并有高放介质的环境中，反复承受一回路冷却剂的热冲击及机械冲击，在法兰密封面上会产生各类表面缺陷(包括腐蚀、凹痕、裂纹等)和微量变形等，严重影响主泵承压边界的完整性。为保证主泵运行的安全性，若干运行周期后会实施主泵水力部件和泵壳检修，其中最重要的工作之一就是对法兰密封面进行检测和修复。

目前国内各核电站尚未进行过主泵泵壳法兰密封面现场修复工作，也不具备相应的专用现场修复设备，难以确保即将实施的主泵泵壳法兰密封面修复工作顺利实施。

为保证现场修复过程的绝对安全以及修复后的泵壳法兰密封面形位尺寸满足设计图纸要求，需要充分考虑主泵房间放射性环境和主泵泵壳结构特点，确保修复设备在安装支撑、定位校正、运动进给、加工切削、加工测量及补偿、废屑收集和刀具冷却以及加工过程安全检测等各方面满足泵壳法兰密封面修复工作的安全可靠性要求。

发明内容

本申请针对现有技术的缺陷，提供一种适用于主泵法兰密封面在线修复的设备。

本申请是这样实现的：一种适用于主泵法兰密封面在线修复的设备，包括远程控制台、主控装置、监测装置、修复装置，其中远程控制台与主控装置匹配，用于对整个修复设备进行控制，监控装置用于对修复设备进行远程监控，修复设备用于固定在主泵法兰密封面上，并对密封面实施修复。

如上所述的一种适用于主泵法兰密封面在线修复的设备，其中，所述的修复设备包括支撑定位装置，该支撑定位装置包括八个可伸缩支撑腿，在支撑定位装置上设置吊环，支撑定位装置与动力箱连接，在支撑定位装置上设置干湿吸尘装置、加工组件和喷雾冷却器，其中加工组件包括可更换刀具接口，用于安装需要使用的刀具，喷雾冷却器用于在加工组件工作时喷雾冷却，干湿吸尘装置用于将加工产生的碎屑吸走，避免产生碎屑垃圾。

如上所述的一种适用于主泵法兰密封面在线修复的设备，其中，该修复设备还包括辅助装置，该辅助装置包括校准工具和防坠支架，其中校准工具用于修复装置安装在主泵泵壳法兰面上时调节机床的中心位置和水平位置，保证机床底座的水平方向装配精度控制在 0.02mm以内，垂直方向装配精度控制在0.01mm以内；防坠支架布置在修复装置支撑部件下方涨紧在主泵泵壳内孔内，用以辅助支撑修复设备，防止修复设备支撑定位部件失效后坠落。

如上所述的一种适用于主泵法兰密封面在线修复的设备，其中，所述的防坠支架设置在修复设备的下方，在防坠支架下方设置碎屑收集盘。

本申请的显著效果是：(1)本申请可以在核电现场在线实现对主泵泵壳法兰密封面的精确修复加工，加工过程自动化，加工工艺参数可调；(2)本申请可以快速实现修复设备在泵壳上牢靠的安装固定，不影响被修复区域加工工作，并且支撑范围可调整；(3)本申请可以实现圆周回转(主轴)、径向进给(X轴)和轴向进给(Y轴)的精确运动，可以满足各型主泵法兰密封面结构的加工需求，且加工范围可调整；(4)本申请可以通过更换刀架实现车刀、铣刀和磨头的安装，从而实现车削、铣削和磨削的互换，满足各类加工需求；(5)本申请可以实现泵壳法兰密封面、修复设备、刀具坐标系的统一，并实现加工过程自动快速测量和加工补充，提高加工精度质量；(6)本申请可以对加工过程进行实时废屑收集和刀具冷却，减少现场异物和加工表面质量。

附图说明

图1是本申请适用于主泵法兰密封面在线修复设备的结构示意图；

图中：1.碎屑收集盘、2.防坠支架、3.支撑定位装置、4.吊环、5. 动力箱、6.螺栓、7.旋转中心轴、8.干湿吸尘装置、9.加工组件、10. 测量探头、11.监测视频、12.喷雾冷却器。

具体实施方式

本发明公开了一种核电站主泵法兰密封面现场在线修复系统，主要包括远程控制台、主控装置、监测装置、修复装置四部分组成，系统组装、调试完毕后主控装置、修复装置和检测装置布置于泵房空间内部，远程控制台布置在泵房空间外部远程监测控制，减少作业人员承受的辐照量。

远程控制台为可移动操控平台，通过数据线缆与主控装置连接，实时接收主控装置反馈的数据信息并发送控制指令，主要用于修复装置稳定加工过程的状态监视和安全紧急操作。远程控制台配置操作控制模块、视频&震动监测模块、数据存储显示模块，实现远程控制机床启动/停止和急停、视频在线监测修复装置加工过程及振动数据参数信息、相关数据信息存储的功能。

主控装置为修复装置的电气控制核心，通过滑环连接主泵泵壳法兰面上安装的修复装置和监测装置，主要包括数控模块、伺服控制模块、测量控制模块、刀具冷却和废屑收集模块以及设备状态远程监测控制模块。其中前四种模块控制对象为修复装置，可以实现修复装置自动加工程序设定、工艺参数控制、刀具主轴回转、径向及轴向控制、主泵泵壳法兰面&刀具自动测量标定、刀具冷却装置控制和抽吸装置控制的功能；设备状态远程监测控制模块控制对象为监测装置，具备实时检测刀具加工主泵泵壳法兰面修复状态，监测修复装置的振动状态保障设备安全运行。

监测装置用于监测修复装置加工过程的运行状态，证主泵泵壳法兰密封面的安全。装置主要包括视频监视系统和震动测量系统两部分，视频监视系统布置在修复装置Y方向刀架滑座和外围线缆支架上，随刀架运动观察刀具切削状态和整体观察修复装备运转工况；震动测量系统通过在修复装置不同位置设置传感器，采集相应位置震动数据，实时分析处理修复装置的运行状态，监测设备运行安全。

修复装置为专用旋转式机械，包括辅助装置、支撑定位部件、回转部件、加工组件、刀具冷却和废屑收集等装置，分别依次实现修复装置安装时的调平对正、支撑定位、回转运动、刀具径向&轴向进给运动及加工切削、刀具冷却降温、加工后碎屑的储存收集功能。

辅助装置包括校准工具和防坠支架，其中校准工具用于修复装置安装在主泵泵壳法兰面上时调节机床的中心位置和水平位置，保证机床底座的水平方向装配精度控制在0.02mm以内，垂直方向装配精度控制在0.01mm以内；防坠支架布置在修复装置支撑部件下方涨紧在主泵泵壳内孔内，用以辅助支撑修复设备，防止修复设备支撑定位部件失效后坠落。

支撑定位部件是修复装置其余部件的安装基座和运动基座，布置在防坠支架上方，采用涨紧结构固定在主泵泵壳法兰孔内壁上，为法兰面修复提供稳固的支撑和精确的位置控制，保证修复工作加工精度和设备安全。

回转部件安装在支撑定位部件上，与机床摇臂连接并带动机床摇臂上的X轴、Y轴以及刀架部分旋转，驱动修复设备做回转运动修复主泵泵壳法兰面。

加工部件安装在回转部件上，其上机床摇臂、径向进给X轴部分、轴向进给Y轴部分、刀架部分等部件共同围绕泵壳法兰密封面中心旋转，通过径向与轴向进给对泵壳法兰密封面进行切削或磨削加工，达到修复泵壳法兰密封目的。

刀具冷却装置用于冷却加工主泵泵壳法兰面的刀具，避免加工时产生的热量对法兰面加工质量负面影响。根据主泵泵壳特殊性要求，选用喷雾冷却系统，使刀具和工件表面得到有效冷却和润滑，同时杜绝冷却液液体流入泵壳内部。

废屑收集装置包括干湿吸尘装置和防尘盘，主要功能为收集加工过程产生的碎屑和冷却液。干湿吸尘装置安装在加工部件机床摇臂上，抽吸口对准刀具位置，可实时将加工过程中产生的大部分废屑废液清理回收；为进一步提高防护可靠性，在支撑定位部件下方安装一套带橡胶密封边的防尘盘(支撑在泵壳屏蔽板上)，防止少量散落的切屑和微量冷却液进入泵壳内部。

本申请装置的使用过程大致如下：

1)使用专用吊架吊运主控装置、修复装置、监测装置各部件至主泵泵房内部，同时布置远程控制台于泵房空间外。

2)安装修复装置至主泵泵壳法兰面上方，实施时首先安装支撑定位部件至泵壳法兰孔内，校平后锁紧支撑定位部件；然后安装回转部件至支撑定位部件上，调整后使其旋转中心轴与泵壳法兰密封面同轴并紧固；最后安装加工组件并锁紧固定，完成修复装置的现场装配。

3)分别连接修复装置、监测装置、主控装置及远程控制台之间的信号电源等线缆，系统通电试运行；

4)在加工组件上安装红外测量探头，执行自动程序控制探头到对刀仪上进行长度测量和标定；

5)使用测量标定后的红外测量探头对泵壳法兰密封面底面和圆周进行多点测量，检测出X轴和Y轴最大值作为加工工件坐标系零点；

6)取下红外测量探头并更换切削刀具，加工前执行自动程序控制刀具到对刀仪上进行长度测量和标定；

7)启动抽吸装置和冷却装置，然后根据设定的加工程序和工艺参数控制修复设备自动对泵壳法兰密封面进行精确加工。

8)作业人员撤离主泵泵房空间，通过远程控制台监控修复装置运行状态。

9)修复作业加工完成后，修复装置自动停止；

作业人员进入泵房内，拆下刀具并更换测量探头，对修复后泵壳法兰密封面进行多点测量，检查修复后的泵壳法兰密封面状况，修复加工完成。

Claims (4)

1.一种适用于主泵法兰密封面在线修复的设备，其特征在于：包括远程控制台、主控装置、监测装置、修复装置，其中远程控制台与主控装置匹配，用于对整个修复设备进行控制，监控装置用于对修复设备进行远程监控，修复设备用于固定在主泵法兰密封面上，并对密封面实施修复。

2.如权利要求1所述的一种适用于主泵法兰密封面在线修复的设备，其特征在于：所述的修复设备包括支撑定位装置(3)，该支撑定位装置(3)包括八个可伸缩支撑腿，在支撑定位装置(3)上设置吊环(4)，支撑定位装置(3)与动力箱(5)连接，在支撑定位装置(3)上设置干湿吸尘装置(8)、加工组件(9)和喷雾冷却器(12)，其中加工组件(9)包括可更换刀具接口，用于安装需要使用的刀具，喷雾冷却器(12)用于在加工组件(9)工作时喷雾冷却，干湿吸尘装置(8)用于将加工产生的碎屑吸走，避免产生碎屑垃圾。

3.如权利要求1或2所述的一种适用于主泵法兰密封面在线修复的设备，其特征在于：该修复设备还包括辅助装置，该辅助装置包括校准工具和防坠支架，其中校准工具用于修复装置安装在主泵泵壳法兰面上时调节机床的中心位置和水平位置，保证机床底座的水平方向装配精度控制在0.02mm以内，垂直方向装配精度控制在0.01mm以内；防坠支架布置在修复装置支撑部件下方涨紧在主泵泵壳内孔内，用以辅助支撑修复设备，防止修复设备支撑定位部件失效后坠落。

4.如权利要求3所述的一种适用于主泵法兰密封面在线修复的设备，其特征在于：所述的防坠支架(2)设置在修复设备的下方，在防坠支架(2)下方设置碎屑收集盘(1)。