CN212146186U - 螺栓预紧气动装置 - Google Patents

Abstract

本公开属于核电维修技术领域，具体涉及一种螺栓预紧气动装置。本公开实施例中，所述控制装置在第一控制模式下，能够控制每个旋转气缸持续工作，直至所述控制装置获取到的该旋转气缸的角度数据符合第一预设条件，这样，控制装置可以精确的控制各旋转气缸将对应的螺栓旋拧合适的角度，由此将热电偶的起重螺栓板相对于热电偶的起重螺栓支撑板均匀抬升至合适的高度，从而提高了热电偶机械密封的安装质量和工作效率，并有效减少检修人员所受的辐射剂量；此外，本公开实施例的螺栓预紧气动装置结构紧凑，能够较好的适应安装现场的狭小空间。

Description

螺栓预紧气动装置

技术领域

本实用新型属于核电维修技术领域，具体涉及一种螺栓预紧气动装置。

背景技术

核反应堆压力容器热电偶机械密封的作用是将热电偶集束管和压力容器顶盖密封起来，属于一回路压力边界最薄弱的环节之一，机组运行期间承载着一回路硼酸水高温、高压、水流冲击的作用，压力边界一旦泄漏将直接导致停机停堆、退状态等不可逆的严重后果。根据国内外核电站的历史运行信息，这种密封结构曾多次发生过密封失效，进而导致主系统发生泄露。因此，如何保障热电偶机械密封的安装质量成为亟待解决的问题。

实用新型内容

为克服相关技术中存在的问题，提供了一种螺栓预紧气动装置，所述螺栓预紧气动装置包括：多个旋转气缸、多个旋拧头部、多个铰链、多个编码器以及控制装置；

各旋转气缸之间通过至少一个铰链依次并列连接；

每个旋转气缸的下输出端连接一个旋拧头部，每个旋转气缸的上输出端连接一个编码器，每个编码器用于采集与该编码器连接的旋转气缸的角度数据，该角度数据用于反映该旋转气缸的旋转角度；

所述螺栓预紧气动装置安装在热电偶的起重螺栓板上时，各旋转气缸围绕在热电偶管束周围，每个旋拧头部能够与一个起重螺栓板的螺栓连接；

每个旋转气缸分别与所述控制装置连接，所述控制装置能够控制每个旋转气缸带动连接的旋拧头部旋转，以旋动该旋拧头部套接的螺栓，使得热电偶的起重螺栓板相对于热电偶的起重螺栓支撑板运动；

各编码器分别与所述控制装置连接，所述控制装置能够从每个编码器获取该编码器采集的角度数据。

在一种可能的实现方式中，所述螺栓预紧气动装置还包括：至少一个距离传感器；

所述至少一个距离传感器设置在热电偶的起重螺栓板和起重螺栓支撑板之间，各距离传感器分别与所述控制装置连接，所述控制装置能够从各个距离传感器获取距离数据，该距离数据用于反映起所述重螺栓板和所述起重螺栓支撑板之间的距离。

在一种可能的实现方式中，所述螺栓预紧气动装置包括多个距离传感器，各距离传感器均匀的分布在热电偶管束周围。

在一种可能的实现方式中，所述控制装置能够控制部分或全部旋转气缸同时工作。

在一种可能的实现方式中，所述的螺栓预紧气动装置还包括：多个减速器；

每个旋转气缸的下输出端通过一个减速器与对应的旋拧头部连接，每个减速器用于增加与该减速器连接的旋转气缸的输出扭矩。

在一种可能的实现方式中，所述螺栓预紧气动装置还包括：锁紧部件；

所述多个旋转气缸中的两个旋转气缸之间通过所述锁紧部件相连接。

在一种可能的实现方式中，所述控制装置还包括：显示装置；

所述显示装置能够显示所述控制装置获取的角度数据。

在一种可能的实现方式中，所述控制装置还包括：显示装置；

所述显示装置能够显示所述控制装置获取的距离数据。

本实用新型的有益效果在于：本公开实施例中，螺栓预紧气动装置安装在热电偶的起重螺栓板上时，各旋转气缸围绕在热电偶管束周围，每个旋拧头部能够与一个起重螺栓板的螺栓连接；每个旋转气缸分别与控制装置连接，控制装置能够控制每个旋转气缸带动连接的旋拧头部旋转，以旋动该旋拧头部套接的螺栓，使得热电偶的起重螺栓板相对于热电偶的起重螺栓支撑板运动，本公开实施例的螺栓预紧气动装置能够较好的适应安装现场的狭小空间，将热电偶的起重螺栓板相对于热电偶的起重螺栓支撑板均匀抬升至合适的高度，从而提高了热电偶机械密封的安装质量和工作效率，并有效减少检修人员所受的辐射剂量。

附图说明

图1是根据一示例性实施例示出的一种螺栓预紧气动装置的立体图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1是根据一示例性实施例示出的一种螺栓预紧气动装置的立体图。如图1所示，该螺栓预紧气动装置可以包括：多个旋转气缸10、多个旋拧头部14、多个铰链12、多个编码器11以及控制装置20；

在本公开实施例中，控制装置通常可以表示为按照预定设置来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置，控制装置可以例如包括中央处理器、单片机等，本公开实施例对控制装置的类型不做限定。旋转气缸可以表示为利用压缩空气驱动输出轴在一定角度范围内作往复回转运动的气动执行元件，本公开实施例对旋转气缸的类型不做限定。铰链可以表示为用来连接两个固体并允许两者之间做相对转动的机械装置。本公开实施例对铰链的类型不做限定。

通常来讲，如图1所示，在反应堆压力容器热电偶装置中，热电偶集束管19可以贯穿的插设在起重螺栓板16和起重螺栓支撑板17中间的通孔中，起重螺栓板16位于起重螺栓支撑板17的上方，起重螺栓板16可以开设多个螺纹孔，每个螺纹孔中可以螺纹连接一个螺栓15，在初始状态下，起重螺栓板16与起重螺栓支撑板17相接触，相关技术中，需要检修人员手动旋动螺栓15，并通过人工侧量的方式控制起重螺栓板16带动热电偶集束管19相对于起重螺栓支撑板17向上运动需要的距离，从而将热电偶集束管19和压力容器顶盖(图中未示出)密封起来。但是，人工操作产生的误差常常使得起重螺栓板16无法均匀抬升到需要的距离，从而导致热电偶集束管19和压力容器顶盖密封之间密封不严，形成安全隐患。为解决该问题，本公开提供一种螺栓预紧气动装置。

作为本实施例的一个示例，如图1所示，各旋转气缸10可以依次并列连接，每两个旋转气缸10之间可以通过至少一个铰链12相连接，每个旋转气缸10的下输出端可以位于该旋转气缸10的底端，每个旋转气缸10的上输出端可以位于该旋气缸10的顶端，每个旋转气缸10的下输出端可以连接一个旋拧头部14，每个旋转气缸的上输出端可以连接一个编码器11，每个编码器11可以用于采集与该编码器11连接的旋转气缸的角度数据，该角度数据可以用于反映该旋转气缸10的旋转角度；

在需要将螺栓预紧气动装置安装在热电偶的起重螺栓板上时，可以将各旋转气缸10围绕在热电偶管束周围，各旋拧头部14之间的水平相对位置可以与起重螺栓板16上各螺栓15之间的水平相对位置相适配，这样，每个旋拧头部14能够与一个起重螺栓板的螺栓15相套接。

每个旋转气缸10可以分别通过输气管22与外部气源(图中未示出)连接，其中，气源可以例如为气泵等，本公开实施例对气源的类型不做限定。控制装置20可以与输气管上的伺服阀(图中未示出)连接，控制装置20能够通过控制伺服阀的开或关，来控制每个旋转气缸10工作或停止工作，每个旋转气缸10工作时，可以带动连接的旋拧头部14旋转，以旋动该旋拧头14部套接的螺栓15，使得热电偶的起重螺栓板16相对于热电偶的起重螺栓支撑板17运动。

需要说明的是，旋转气缸10和旋拧头部14的数量可以与起重螺栓板16上的螺栓15的个数相匹配，本公开实施例对旋转气缸10和旋拧头部14的数量不做限定。

各编码器11可以分别与控制装置20连接；每个编码器11可以从与该编码器11连接的旋转气缸10实时采集反映该旋转气缸10当前旋转角度的角度数据，控制装置20可以从每个编码器11获取该编码器11采集到的角度数据。

控制装置20可以预设的多个互不相同的控制模式，控制装置20在处于第一控制模式的情况下，能够控制每个旋转气缸10工作，直至控制装置20获取到的该旋转气缸10的角度数据符合第一预设条件。

例如，检修人员可以设置控制装置20处于第一控制模式下，并可以设置预设角度阈值(其中，可以根据起重螺栓板16需要上升的距离确定该预设角度阈值，旋转气缸10的角度数据等于预设角度阈值时，可以表示起重螺栓板16相对于起重螺栓支撑板17上升了需要的距离，达到了密封需求)，针对每个旋转气缸10，控制装置20可以控制该旋转气缸10开始工作，使得起重螺栓板16向上运动，接着，控制装置20可以判断从该旋转气缸10获取的角度数据的数值与预设角度阈值之间的大小关系，控制装置20在确定从该旋转气缸10获取到的角度数据的数值小于预设角度阈值的情况下，可以继续控制该旋转气缸10工作；控制装置20在确定从该旋转气缸10获取到的角度数据的数值等于或大于等于预设角度阈值的情况下(角度数据符合第一预设条件的示例)，可以控制该旋转气缸10停止或暂停工作。可以控制旋转气缸10停止或暂停工作。

又如，检修人员可以设置控制装置20处于第一控制模式下，并可以预设角度值区间，针对每个旋转气缸10，控制装置20可以控制该旋转气缸10开始工作，使得起重螺栓板16向上运动，接着，控制装置20可以判断从该旋转气缸10获取的角度数据的数值是否属于该角度值区间，控制装置20在确定从该旋转气缸10获取到的角度数据的数值不属于该角度值区间的情况下，可以继续控制该旋转气缸10工作；控制装置20在确定从该旋转气缸10获取到的角度数据的数值属于该角度值区间(角度数据符合第一预设条件的另一示例)的情况下，可以控制该旋转气缸10停止或暂停工作。

本公开实施例中，螺栓预紧气动装置安装在热电偶的起重螺栓板上时，各旋转气缸围绕在热电偶管束周围，每个旋拧头部能够与一个起重螺栓板的螺栓连接；每个旋转气缸分别与控制装置连接，控制装置能够控制每个旋转气缸带动连接的旋拧头部旋转，以旋动该旋拧头部套接的螺栓，使得热电偶的起重螺栓板相对于热电偶的起重螺栓支撑板运动，本公开实施例的螺栓预紧气动装置能够较好的适应安装现场的狭小空间，将热电偶的起重螺栓板相对于热电偶的起重螺栓支撑板均匀抬升至合适的高度，从而提高了热电偶机械密封的安装质量和工作效率，并有效减少检修人员所受的辐射剂量。

在一种可能的实现方式中，控制装置可以依次控制各个旋转气缸工作，也可以控制部分旋转气缸同时工作，还可以控制全部旋转气缸同时工作。这样，本公开实施例的螺栓预紧气动装置可以实现对单颗螺栓单独旋拧功能，或对部分或全部螺栓的同步旋拧功能，由此可以灵活的适应不同的安装工况。

在一种可能的实现方式中，如图1所示，螺栓预紧气动装置还可以包括：至少一个距离传感器；

该一个或多个距离传感器可以设置在热电偶的起重螺栓板16和起重螺栓支撑板17之间，各距离传感器可以分别与控制装置20连接，控制装置20能够从各个距离传感器获取距离数据，该距离数据可以用于反映热电偶的起重螺栓板16和起重螺栓支撑板17之间的距离。

其中，距离传感器通常可以表示为用于感应其与某物体间的距离的装置，距离传感器可以例如包括直线位移传感器等，本公开实施例对距离传感器的类型不做限定。

控制装置20在处于第二控制模式下，可以控制多个旋转气缸10持续工作，直至控制装置20获取到的距离数据符合第二预设条件。

举例来讲，检修人员可以设置控制装置20处于不同于第一控制模式的第二控制模式，并可以设置预设距离阈值(其中，预设距离阈值可以是为了达到密封要求，起重螺栓板需要与起重螺栓支撑板之间间距的距离值)。检修人员可以通过控制装置20控制多个旋转气缸10工作，直至起重螺栓板16向上运动特定距离，以使得起重螺栓板16与起重螺栓支撑板17之间可以容纳距离传感器，接着检修人员可以将一个或多个距离传感器设置在起重螺栓支撑板17的上表面上(或将一个或多个距离传感器设置在起重螺栓板16的下表面上)。并使得该一个或多个距离传感器与控制装置20连接。

然后，控制人员可以通过控制装置20控制旋转气缸10工作，以使得起重螺栓板16继续向上运动，控制装置20可以根据实时获取的该一个或多个距离传感器采集的数据，确定距离数据，其中，若设置一个距离传感器，则控制装置20可以将获取到的数据作为距离数据；若设置多个距离传感器，则控制装置20可以根据获取到的多个数据确定距离数据，例如，控制装置20可以将多个数据中数值最大的数据作为距离数据，又如，控制装置20可以将多个数据的数值的平均数作为距离数据(需要说明的是，本公开实施例对控制装置20确定距离数据的具体方式不做限定)。控制装置20在获取到距离数据后，可以判断获取的距离数据的数值与预设距离阈值之间的大小关系，若控制装置20判断获取的距离数据的数值小于预设距离阈值，则控制装置20可以继续控制旋转气缸10工作，若控制装置20判断获取的距离数据的数值等于或大于等于预设距离阈值(距离数据满足第二预设条件的示例)，则控制装置20可以控制旋转气缸10停止或暂停工作。

本公开实施例的螺栓预紧气动装置的控制装置在第二控制模式下，能够控制所述多个旋转气缸持续工作，直至所述控制装置获取到的距离数据符合第二预设条件，可以精确的控制起重螺栓板相对于热电偶的起重螺栓支撑板均匀抬升至合适的高度，从而提高了热电偶机械密封的安装质量和工作效率，并有效减少检修人员所受的辐射剂量。

在一种可能的实现方式中，若设置多个距离传感器，可以将多个距离传感器均匀的分布在热电偶管束的周围，这样可以有效提高获取到的距离数据准确度。

在一种可能的实现方式中，控制装置20在第三控制模式下，能够控制每个旋转气缸10持续工作，直至控制装置20获取到的该旋转气缸10的角度数据符合第一预设条件，或者控制装置20获取到的距离数据所对应的数值等于或大于等于最大距离阈值，其中，在起重螺栓板与起重螺栓支撑板之间的间距大于或大于等于最大距离阈值的情况下，起重螺栓板、起重螺栓支撑板及热电偶管束有可能受到损坏。

举例来讲，检修人员可以设置控制装置20处于不同于第一控制模式以及第二控制模式的第三控制模式，并可以设置预设角度阈值，以及最大距离阈值。接着，检修人员可以通过控制装置20控制多个旋转气缸10工作，直至起重螺栓板16向上运动至需要的距离，并可以例如将一个或多个距离传感器设置在起重螺栓支撑板17的上表面上。

然后，控制人员可以通过控制装置20继续控制旋转气缸10工作，以使得起重螺栓板16继续向上运动，控制装置20可以根据获取到的该一个或多个距离传感器实时采集的数据，确定距离数据，还可以获取各编码器11实时采集的角度数据，控制装置20可以判断获取的角度数据的数值与预设角度阈值之间的大小关系，并可以判断获取的距离数据的数值与最大距离阈值之间的大小关系，若控制装置20判断获取的距离数据的数值小于距离阈值，且角度数据的数值小于预设角度阈值的情况下，则控制装置20可以继续控制旋转气缸10工作；若控制装置20判断获取的距离数据的数值大于最大距离阈值，或者控制装置20判断获取的角度数据的数值大于预设距离阈值(角度数据符合第一预设条件的示例)。则控制装置20可以控制旋转气缸10停止或暂停工作。

其中，起重螺栓板16与起重螺栓支撑板17之间的间距大于最大距离阈值时，起重螺栓板16及相关元件会遭到损坏，这样，控制装置20既可以有效控制起重螺栓板16相对于热电偶的起重螺栓支撑板17均匀抬升至合适的高度，又可以有效防止起重螺栓板16过度上移，有效保障器件安全。

在一种可能的实现方式中，螺栓预紧气动装置还可以包括：多个减速器13；每个旋转气缸10的输出端通过一个减速器13与对应的旋拧头部14连接，每个减速器13可以用于增加与该减速器13连接的旋转气缸10的输出扭矩，从而进一步增加热电偶机械密封安装电动装置的工作效率。

在一种可能的实现方式中，螺栓预紧气动装置还包括：锁紧部件23，多个旋转气缸10中的两个旋转气缸10之间可以通过该锁紧部件23相连接，多个旋转气缸中，除该两个旋转气缸之外的其他旋转气缸之间可以通过至少一个铰链连接。例如，该锁紧部件23可以包括第一半部(图中未示出)和第二半部(图中未示出)，多个旋转气缸10中的一个旋转气缸10的缸体上可以设置第一半部，另一个旋转气缸10的缸体上可以设置第二半部，该两个旋转气缸10与其他旋转气缸10，以及其他旋转气缸10之间可以通过至少一个铰链连接，该两个旋转气缸10之间可以通过第一半部和第二半部之间相连接，该锁紧部件23可以例如为插销或卡扣等结构，本公开实施例对锁紧部件的类型不做限定。在安装时，可以将多个连接的旋转气缸围绕在热电偶管束周围，并将第一半部和第二半部相连接，可以实现对螺栓预紧气动装置的快速安装。

在一种可能的实现方式中，控制装置20还可以包括：显示装置21；

该显示装置21能够显示控制装置20获取的角度数据。以及控制装置20获取的距离数据。这样，可以使得检修人员直观的获取旋转气缸10的工作状态。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。倘若这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种螺栓预紧气动装置，其特征在于，所述螺栓预紧气动装置包括：多个旋转气缸、多个旋拧头部、多个铰链、多个编码器以及控制装置；

各旋转气缸之间通过至少一个铰链依次并列连接；

每个旋转气缸的下输出端连接一个旋拧头部，每个旋转气缸的上输出端连接一个编码器，每个编码器用于采集与该编码器连接的旋转气缸的角度数据，该角度数据用于反映该旋转气缸的旋转角度；

所述螺栓预紧气动装置安装在热电偶的起重螺栓板上时，各旋转气缸围绕在热电偶管束周围，每个旋拧头部能够与一个起重螺栓板的螺栓连接；

每个旋转气缸分别与所述控制装置连接，所述控制装置能够控制每个旋转气缸带动连接的旋拧头部旋转，以旋动该旋拧头部套接的螺栓，使得热电偶的起重螺栓板相对于热电偶的起重螺栓支撑板运动；

各编码器分别与所述控制装置连接，所述控制装置能够从每个编码器获取该编码器采集的角度数据。

2.根据权利要求1所述的一种螺栓预紧气动装置，其特征在于，所述螺栓预紧气动装置还包括：至少一个距离传感器；

所述至少一个距离传感器设置在热电偶的起重螺栓板和起重螺栓支撑板之间，各距离传感器分别与所述控制装置连接，所述控制装置能够从各个距离传感器获取距离数据，该距离数据用于反映起所述重螺栓板和所述起重螺栓支撑板之间的距离。

3.根据权利要求2所述的螺栓预紧气动装置，其特征在于，所述螺栓预紧气动装置包括多个距离传感器，各距离传感器均匀的分布在热电偶管束周围。

4.根据权利要求1所述的螺栓预紧气动装置，其特征在于，所述控制装置能够控制部分或全部旋转气缸同时工作。

5.根据权利要求1所述的螺栓预紧气动装置，其特征在于，所述的螺栓预紧气动装置还包括：多个减速器；

每个旋转气缸的下输出端通过一个减速器与对应的旋拧头部连接，每个减速器用于增加与该减速器连接的旋转气缸的输出扭矩。

6.根据权利要求1所述的螺栓预紧气动装置，其特征在于，所述螺栓预紧气动装置还包括：锁紧部件；

所述多个旋转气缸中的两个旋转气缸之间通过所述锁紧部件相连接。

7.根据权利要求1所述的螺栓预紧气动装置，其特征在于，所述控制装置还包括：显示装置；

所述显示装置能够显示所述控制装置获取的角度数据。

8.根据权利要求2所述的螺栓预紧气动装置，其特征在于，所述控制装置还包括：显示装置；

所述显示装置能够显示所述控制装置获取的距离数据。

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