FR2679694A1 - Tightening and untightening machine for bolts for fastening a cover onto an enclosure, in particular a primary pump of a nuclear power station - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention est relative à une machine de serrage et de desserrage de goujons eie fixation d'un couvercle sur une enceinte, notamment une pompe primaire d'un réacteur nucléaire
Dans de nombreuses applications industrielles, on utilise pour fixer de manière amovible un couvercle sur une enceinte, plusieurs éléments de liaison filetés constitués le plus souvent par des goujons
C'est notamment le cas pour des enceintes sous pression utilisées dans l'industrie, notamment nucléaire, comme par exemple les pompes primaires d'une centrale nucléaire où un couvercle est fixé de manière amovible sur une enceinte.The present invention relates to a machine for tightening and loosening studs and fixing a cover to an enclosure, in particular a primary pump of a nuclear reactor.
In many industrial applications, a threaded connection element is most often formed by studs to removably fix a cover on an enclosure.
This is particularly the case for pressure vessels used in the industry, in particular the nuclear industry, such as for example the primary pumps of a nuclear power station where a cover is removably attached to an enclosure.
A cet effet, le couvercle est fixé sur l'enceinte par des goujons qui sont vissés dans des taraudages prévus en partie haute de ladite enceinte et qui pénètrent dans des alésages débouchants prévus dans la bride du couvercle et correspondant auxdits taraudages
Ces goujons sont généralement employés en assez grand nombre et relativement rapprochés les uns des autres.To this end, the cover is fixed to the enclosure by studs which are screwed into threads provided in the upper part of said enclosure and which penetrate through through bores provided in the flange of the cover and corresponding to said threads.
These studs are generally used in fairly large numbers and relatively close to each other.
Sur ces goujons, on effectue généralement une traction à l'aide d'un dispositif de traction par l'intermédiaire d'un écrou d'extension pour les maintenir en état de précontrainte et, pendant cette traction, on visse ou on dévisse un écrou de serrage sur les goujons
A chaque intervention pour le démontage et le remontage du couvercle, il est donc nécessaire d'effectuer le positionnement, le dévissage ou le vissage de tous ces goujons en plus de leur mise en ten- sion, ainsi que le vissage ou le dévissage, d'une part, de ltécrou d extension ets d'autre part 5 de lté- crou de serrage sur chaque goujon.On these studs, traction is generally carried out using a traction device by means of an extension nut to keep them in a prestressed state and, during this traction, a nut is screwed or unscrewed tightening on the studs
At each intervention for the dismantling and reassembly of the cover, it is therefore necessary to carry out the positioning, unscrewing or screwing of all these studs in addition to their tensioning, as well as the screwing or unscrewing, d on the one hand, of the extension nut and on the other hand of the tightening nut on each stud.
Ces opérations de vissage ou de dévissage successives des différents éléments sont longues et délicates. These successive screwing or unscrewing operations of the various elements are long and delicate.
Jusqu'à présent, la fermeture et ltouver- ture de la pompe primaire d'une centrale nucléaire sont réalisés par deux vérins individuels qui travaillent en même temps sur deux goujons diamétralement opposés
Or, le nombre de goujons maintenant le couvercle d'une pompe primaire est de Tordre de 3Q, ce qui multiplie la durée des différentes opérations et, de ce fait, le temps d'intervention des opérateurs dans une atmosphère contaminée.Up to now, the closing and the opening of the primary pump of a nuclear power station are carried out by two individual cylinders which work simultaneously on two diametrically opposed studs
However, the number of studs holding the cover of a primary pump is of the order of 3Q, which multiplies the duration of the various operations and, therefore, the intervention time of the operators in a contaminated atmosphere.
Une autre difficulté réside dans le fait que l'ensemble des goujons doit subir une élongation uniforme et correspondant aux caractéristiques mécaniques de la phase plastique du matériau utilisé pour la fabrication de ces goujons. Another difficulty lies in the fact that all of the studs must undergo a uniform elongation and corresponding to the mechanical characteristics of the plastic phase of the material used for the manufacture of these studs.
De plus, le positionnement de chaque goujon dans l'alignement du taraudage correspondant de l'en- ceinte doit être réalisé avec précision afin d'éviter un grippage du goujon au moment de son vissage. In addition, the positioning of each stud in alignment with the corresponding internal thread of the enclosure must be carried out with precision in order to avoid jamming of the stud when it is screwed.
La présente invention a donc pour but d'éviter ces inconvénients en proposant une machine semi-automatique qui permet de réaliser l'ensemble des opérations nécessaires à l'ouverture et à la fermeture d'une enceinte et par conséquent de simplifier les tâches de maintenance, de diminuer les efforts physiques demandés aux opérateurs et le temps de séjour de ceux-ci dans un environnement confiné. The present invention therefore aims to avoid these drawbacks by proposing a semi-automatic machine which makes it possible to carry out all the operations necessary for the opening and closing of an enclosure and therefore to simplify the maintenance tasks. , to reduce the physical efforts required of operators and the time spent by them in a confined environment.
L'invention a donc pour objet une machine de mise en place, de serrage et de desserrage de gou irons de fixation d'un couvercle sur une enceintee notamment une pompe primaire d'une centrale nucléaire, ledit couvercle comportant une partie centrale et une bride périphérique munie d'alésages débouchants pour le passage des goujons et ladite enceinte comportalat des taraudages correspondant audits alésages débou- chants et susceptibles de recevoir lesdits goujons, caractérisée en ce qu'elle comprend :
- des moyens de centrage sur la partie centrale du couvercle,
- un anneau supporté par lesdits moyens de centrage et destiné à hêtre positionné au-dessus de la bride du couvercles ledit anneau comportant des alésages débouchants en nombre inférieur aux alésages débouchants de la bride et étant déplaçable en rotation par rapport au couvercle pour amener successivement les alésages débouchants de l'anneau en face des alésages de la bride du couvercle, chaque alésage débouchant de l'anneau permettant le passage d'un goujons
- des moyens de mise en précontrainte simultanée de plusieurs goujons, déplasables vertica Liement,
- des moyens de vissage ou de dévissage simultané de plusieurs goujons, déplaçables verticalementi
- des moyens débrayables de commande, simultanément ou séparément, du déplacement vertical des moyens de mise en précontrainte et des moyens de vissage ou de dévissages
- des moyens de vissage ou de dévissage d'un écrou de serrage sur chaque goujon,
- des moyens intégrés de stockage de l'en- semble des goujons,
- et des moyens de manutention des goujons entre une position de stockage et une position de vissage ou de dévissage située dans l'axe des alésages débouchants de l'anneau. The subject of the invention is therefore a machine for fitting, tightening and loosening gou irons for fixing a cover on an enclosure notably a primary pump of a nuclear power station, said cover comprising a central part and a flange peripheral provided with through bores for the passage of studs and said enclosure comprising threads corresponding to said through bores and capable of receiving said studs, characterized in that it comprises:
- centering means on the central part of the cover,
- A ring supported by said centering means and intended to be positioned above the flange of the covers, said ring having fewer through holes in the flange through holes and being movable in rotation relative to the cover to successively bring the through holes in the ring opposite the holes in the cover flange, each bore opening through the ring allowing the passage of a studs
- means for simultaneous prestressing of several studs, displaceable vertica Liement,
- means for simultaneously screwing or unscrewing several studs, vertically movablei
- disengageable means for controlling, simultaneously or separately, the vertical displacement of the prestressing means and the screwing or unscrewing means
- means for screwing or unscrewing a tightening nut on each stud,
- integrated means for storing all the studs,
- And means for handling the studs between a storage position and a screwing or unscrewing position located in the axis of the through holes in the ring.
Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, les moyens de mise en précontrainte sont forme par des vérins indépendants dont le nombre correspond au nombre d'alésages débouchants de l'anneau. According to another characteristic of the invention, the prestressing means are formed by independent jacks, the number of which corresponds to the number of through holes in the ring.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les moyens de vissage ou de dévissage simultané de plusieurs goujons sont formés par deux chariots independants roulant sur l'anneau et comportant chacun une visseuse motorisée, un mécanisme de roulage, les moyens débrayables de commande du déplacement vertical de ladite visseuse et desdits vérins successivement, les moyens de vissage ou de dévissage d'un écrou de serrage sur les goujons, les moyens de manutention des goujons et un système d'indexage sur ledit chariot. According to yet another characteristic of the invention, the means for simultaneously screwing or unscrewing several studs are formed by two independent carriages rolling on the ring and each comprising a motorized screwdriver, a rolling mechanism, the disengageable means for controlling the vertical displacement of said screwdriver and said jacks successively, the means for screwing or unscrewing a tightening nut on the studs, the means for handling the studs and an indexing system on said carriage.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :
- La figure 1 est une vue en perspective de la machine de serrage et de desserrage de goujons selon l'invention,
- la figure 2 est une vue schématique en plan de la machine selon l'invention,
- la figure 3 est une vue de dessus de la machine selon l'invention,
- la figure 4 est une vue schématique en coupe d'un vérin de mise en précontrainte d'un goujon et d'un moyen de vissage ou de dévissage d'un écrou de serrage sur un goujonS
- la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne 5.5 de la figure 4,
- la figure 6 est un schéma synoptique montrant les moyens de commande, simultanément ou séparément, du déplacement vertical des moyens de mise en précontrainte et des moyens de vissage ou de dévissage,
- la figure 7 est une vue schématique en plan des moyens de stockage des goujons,
- les figures 8 et 9 sont respectivement des vues schématiques en plan et de dessus des moyens de manutention des goujons,
- les figures 10 à 27 sont des demi-vues schématiques montrant les différentes étapes de démon- tage des goujons de fixation d'un couvercle d'une pompe primaire d'une centrale nucléaire.The invention will be better understood with the aid of the description which follows, given solely by way of example and made with reference to the appended drawings, in which:
FIG. 1 is a perspective view of the machine for tightening and loosening studs according to the invention,
FIG. 2 is a schematic plan view of the machine according to the invention,
FIG. 3 is a top view of the machine according to the invention,
- Figure 4 is a schematic sectional view of a jack for prestressing a stud and a means of screwing or unscrewing a tightening nut on a stud
FIG. 5 is a sectional view along line 5.5 of FIG. 4,
FIG. 6 is a block diagram showing the control means, simultaneously or separately, of the vertical movement of the prestressing means and of the screwing or unscrewing means,
FIG. 7 is a schematic plan view of the means for storing studs,
FIGS. 8 and 9 are respectively schematic plan and top views of the means for handling the studs,
- Figures 10 to 27 are schematic half-views showing the different stages of dismantling the studs for fixing a cover of a primary pump of a nuclear power plant.
La machine conforme à l'invention telle qu'elle est représentée sur les figures permet de réaliser semi-automatiquement l'ensemble des opéra- tions nécessaires à ltouverture ou à la fermeture d'une enceinte. The machine according to the invention as shown in the figures makes it possible to carry out semi-automatically all of the operations necessary for the opening or closing of an enclosure.
Dans la description qui va suivre, la machine sera décrite, à titre d'exemple, pour l'ouver- ture ou la fermeture d'une enceinte constituée par une pompe primaire d'une centrale nucléaire. In the description which follows, the machine will be described, by way of example, for the opening or closing of an enclosure constituted by a primary pump of a nuclear power plant.
De manière connue, une pompe primaire d'une centrale nucléaire comporte une enceinte 1 et un couvercle 2 qui ont une forme de révolution autour d'un axe géométrique vertical, comme représenté sur les figures 1 et 2. In a known manner, a primary pump of a nuclear power station comprises an enclosure 1 and a cover 2 which have a shape of revolution around a vertical geometric axis, as shown in FIGS. 1 and 2.
L'enceinte 1 comporte, en partie haute, un ensemble de taraudages 3 répartis symétriquement sur une circonférence concentrique par rapport à l'axe principal de ladite enceinte et destinés à recevoir chacun une extrémité filetée d'un goujon 4 (figure 2). The enclosure 1 comprises, in the upper part, a set of threads 3 distributed symmetrically on a concentric circumference with respect to the main axis of the said enclosure and intended to each receive a threaded end of a stud 4 (FIG. 2).
D'autre part, le couvercle 2 comporte une partie centrale 2a et une bride périphérique 2b percée d'alésages débouchants 5 correspondant aux taraudages 3 de l'enceinte 1 et répartis symétriquement sur une circonférence concentrique par rapport à l'axe princi- pal dudit couvercle. Chaque alésage débouchant 5 est destiné au passage d'un goujon 4. On the other hand, the cover 2 comprises a central part 2a and a peripheral flange 2b pierced with through bores 5 corresponding to the threads 3 of the enclosure 1 and distributed symmetrically on a circumference concentric with respect to the main axis of said lid. Each through bore 5 is intended for the passage of a stud 4.
Chaque goujon 4 est équipé d'un écrou de serrage 4a, d'un empilage 4b de rondelles à portées sphériques et de rondelles ressorts et d'un tube 4c de maintien des rondelles ressorts (figure 2). Each stud 4 is equipped with a tightening nut 4a, a stack 4b of spherical bearing washers and spring washers and a tube 4c for holding the spring washers (FIG. 2).
Comme représenté sur les figures 1 à 3, la carcasse de la machine selon l'invention est formee par un palonnier 10 qui constitue des moyens de centrage de ladite machine sur la partie centrale 2a du couvercle 2, et par des montants verticaux 11 et un anneau 12. As shown in Figures 1 to 3, the carcass of the machine according to the invention is formed by a lifting beam 10 which constitutes means for centering said machine on the central part 2a of the cover 2, and by vertical uprights 11 and a ring 12.
Le palonnier 10 (figure 2) comprend un plateau fixe 13 destiné à être positionné sur la face supérieure de la partie centrale 2a du couvercle 2 et muni d'un axe vertical 14 portant, par l'intermédiaire d'une butée à billes 15, un plateau tournant 16 qui supporte, par les montants 11, l'anneau 12. Le palon- nier 10 est également pourvu d'un oeilleton 17 de levage de ltensemble de la machine
L'anneau 12 destiné à être positionné audessus de la bride 2b du couvercle 2, lorsque la ma- chine est en place sur la pompe primaire, comporte des alésages débouchants 18 dont le nombre est un sous multiple du nombre d'alésages débouchants 5 de ladite bride 2b.The lifter 10 (FIG. 2) comprises a fixed plate 13 intended to be positioned on the upper face of the central part 2a of the cover 2 and provided with a vertical axis 14 carrying, by means of a ball bearing 15, a turntable 16 which supports, by the uprights 11, the ring 12. The bearing 10 is also provided with an eye 17 for lifting the whole machine
The ring 12 intended to be positioned above the flange 2b of the cover 2, when the machine is in place on the primary pump, has through bores 18, the number of which is a sub-multiple of the number of through bores 5 of said flange 2b.
Grâce au plateau tournant 16 du palonnier 10, l'anneau 12 supporté par les montants verticaux 11 et mobile en rotation par rapport au couvercle 2 pour amener successivement les alésages débouchants 18 dudit anneau dans l'alignement des alésages débouchants 5 de la bride 2b dudit couvercle 2. Chaque alésage débouchant 18 permet le passage d'un goujon 4. Thanks to the turntable 16 of the lifter 10, the ring 12 supported by the vertical uprights 11 and movable in rotation relative to the cover 2 to successively bring the through bores 18 of said ring into alignment with the through bores 5 of the flange 2b of said cover 2. Each through bore 18 allows the passage of a stud 4.
L'anneau 12 comporte un système d'indexage, non representé. de sa position par rapport à la bricle 9b du couvercle 2. The ring 12 includes an indexing system, not shown. from its position relative to the bricle 9b of the cover 2.
La machine, selon la présente invention, permet d'effectuer toute une série de fonctions quí sont le transport et la mise en place de ltensemble des goujons, le vissage ou le dévissage des goujons, l'extension des goujons pour obtenir un allongement uniforme de l'ensemble desdits goujons avec enregis- trement des mesures et l'accostage des écrous de serrage au moment de la fermeture de la pompe ou le dë- saccostage de ces écrous pour l'ouverture de ladite pompe
A cet effet, la machine comprend :
- des moyens de mise en précontrainfe simultanée de plusieurs goujons 4, déplasables verticalement,
- des moyens de vissage ou de dévissage simultané de plusieurs goujons 4, également déplaça- hiles verticalement,
-- des moyens débrayables de commande, simultanément ou séparément, du déplacement vertical des moyens de mise en précontrainte et des moyens de vissage ou de dévissage,
- des moyens de vissage ou de dévissage d'un écrou de serrage 4a sur chaque goujon 4,
- des moyens intégrés de stockage de lten- semble des goujons 4,
- et des moyens de manutention desdits goujons 4 entre une position de stockage et une position de vissage ou de dévissage située dans l'axe des alésages débouchants 18 de l'anneau 12.The machine, according to the present invention, makes it possible to carry out a whole series of functions which are the transport and the positioning of all the studs, the screwing or unscrewing of the studs, the extension of the studs to obtain a uniform elongation of all of said studs with recording of the measurements and docking of the tightening nuts when the pump is closed or de-berthing of these nuts for the opening of said pump
For this purpose, the machine includes:
means for simultaneously prestressing several studs 4, vertically displaceable,
means for simultaneously screwing or unscrewing several studs 4, also vertically displaceable,
- disengageable means for controlling, simultaneously or separately, the vertical displacement of the prestressing means and the screwing or unscrewing means,
means for screwing or unscrewing a tightening nut 4a on each stud 4,
integrated means for storing all of the studs 4,
- And means for handling said studs 4 between a storage position and a screwing or unscrewing position located in the axis of the through bores 18 of the ring 12.
Dans l'exemple représenté sur les figures, ltenceinte 1 comporte trente taraudages 3 et la bride 2b du couvercle 2 comporte évidemment trente alésages debouchants 5, tandis que l'anneau 12 comporte six alésages débouchants 18, si bien que l'ensemble des opérations énumérées ci-dessus se font en cinq phases successives, la machine tournant de 12 autour de l'axe vertical de la pompe et effectuant les opérations d'extension sur six goujons 4 simultanément à chaque phase. In the example shown in the figures, the enclosure 1 has thirty threads 3 and the flange 2b of the cover 2 obviously has thirty through bores 5, while the ring 12 has six through bores 18, so that all of the operations listed above are done in five successive phases, the machine turning 12 around the vertical axis of the pump and performing the extension operations on six studs 4 simultaneously at each phase.
Les moyens de mise en précontrainte simultanée de plusieurs goujons 4 sont donc constitués par six vérins 20 indépendants et déplaçables verticale- ment. The means for simultaneously prestressing several studs 4 therefore consist of six independent jacks 20 which can be moved vertically.
En se reportant à la figure 4, on voit que chaque vérin 20 comprend un corps 21 dont la partie supérieure 21a cylindrique est de forme complémentaire aux alésages débouchants 18 de l'anneau 12. Cette partie supérieure 21a se prolonge vers le bas par une jupe 21b qui comporte un orifice central 22 de diametre sensiblement supérieur au diamètre externe de l'écrou de serrage 4a. Referring to Figure 4, we see that each cylinder 20 comprises a body 21 whose upper cylindrical part 21a is of complementary shape to the through bores 18 of the ring 12. This upper part 21a is extended downwards by a skirt 21b which comprises a central orifice 22 of diameter substantially greater than the external diameter of the tightening nut 4a.
Cette jupe 21b comporte une lumière 21c pour le passage des moyens de serrage ou de desserrage de ltécrou de serrage 4a. This skirt 21b includes a slot 21c for the passage of the tightening or loosening means of the tightening nut 4a.
La partie supérieure 21a du corps 21 est également percée d'un orifice central 23 de plus grand diamètre que ltorifice central 22 et dans lequel est disposé un piston creux 24 ménageant avec le corps 21 une chambre active 25a et une chambre de retour 25b reliées à des moyens d'alimentation en fluide sous pression, non représentés. The upper part 21a of the body 21 is also pierced with a central orifice 23 of larger diameter than the central orifice 22 and in which is placed a hollow piston 24 providing with the body 21 an active chamber 25a and a return chamber 25b connected to means for supplying pressurized fluid, not shown.
Chaque vérin 21 comporte également un écrou d'extension 26 monté libre en rotation dans le piston 24 et dont la partie inférieure est munie d'un file-- tage interne destiné à entre vissé, par les moyens de vissage ou de dévissage du goujon 4, sur un filetage correspondant prévu à l'extrémité supérieure dudit goujon. Each cylinder 21 also comprises an extension nut 26 mounted to rotate freely in the piston 24 and the lower part of which is provided with an internal threading intended to be screwed in, by means of screwing or unscrewing the stud 4 , on a corresponding thread provided at the upper end of said stud.
Chaque écrou d'extension 26 comporte, d'une part, un adaptateur 27 avec les moyens de vissage ou de dévissage du goujon 4 etl d autre part, un système à baïonnettes 28 pour la fixation d'un capteur -le mesure d'élongation, comme on le verra ultérieurement. Each extension nut 26 comprises, on the one hand, an adapter 27 with the means for screwing or unscrewing the stud 4 and on the other hand, a bayonet system 28 for fixing a sensor - the elongation measurement , as we will see later.
D'autre part, la tete de chaque goujon 4 est également équipée d'un adaptateur 27a avec les moyens de vissage ou de dévissage dudit goujon
Comme représenté sur les figures 1 à 3, chaque vérin 20 est suspendu å une console 30 par deux supports 31 qui relient ladite console au corps 21 dudit vérin.On the other hand, the head of each stud 4 is also equipped with an adapter 27a with the means for screwing or unscrewing said stud
As shown in Figures 1 to 3, each cylinder 20 is suspended from a console 30 by two supports 31 which connect said console to the body 21 of said cylinder.
Chaque console 30 est montée sur deux glissières 32 verticales et parallèles et sur deux vis sans fin 33 parallèles auxdites glissières. Each console 30 is mounted on two vertical and parallel slides 32 and on two endless screws 33 parallel to said slides.
Les vis sans fin 33 de chaque console 30 sont entraînées en rotation pour déplacer verticalement le vérin 20 correspondant entre une position située au-dessus de l'anneau 12 et une position située à L'intérieur de l'alésage débouchant 18 correspondant dudit anneau. The endless screws 33 of each console 30 are rotated to vertically move the actuator 20 corresponding between a position located above the ring 12 and a position located inside the opening bore 18 corresponding to said ring.
En se reportant maintenant aux figure 1 à 4, on va décrire des moyens de vissage ou de dévissage des goujons 4. Referring now to FIGS. 1 to 4, we will describe means for screwing or unscrewing the studs 4.
Les moyens de vissage ou de dévissage des goujons 4 sont formés par deux chariots 35 indépen- dantss roulant sur l'anneau 12 et comportant chacun une visseuse motorisée 36, un mécanisme de roulage, les moyens débrayables de commande du déplacement vertical de ladite visseuse et des vérins 20, succes- sivement, les moyens de vissage ou de dévissage d'un écrou de serrage 4a sur les goujons 4, les moyens vle manutention des goujons 4 et un système d'indexage du chariot 35 sur ledit anneau 12. The means for screwing or unscrewing the studs 4 are formed by two independent carriages 35 rolling on the ring 12 and each comprising a motorized screwdriver 36, a rolling mechanism, the disengageable means for controlling the vertical movement of said screwdriver and jacks 20, successively, the means for screwing or unscrewing a tightening nut 4a on the studs 4, the means for handling the studs 4 and a system for indexing the carriage 35 on said ring 12.
Les deux chariots 35 sont identiques et sont formes chacun par un châssis 37 comportant ulae poutre inférieure 38 en forme de caisson supportant le mécanisme de roulage. The two carriages 35 are identical and are each formed by a chassis 37 comprising a lower beam 38 in the form of a box supporting the rolling mechanism.
Comme représenté à la figure 4, le mécanisme de roulage comprend des roulettes 39 d'appui et de guidage sur l'anneau 12 et un pignon à chaîne 40 entraîné en rotation, qui coopère avec une chaîne å rouleaux 41 ceinturant l'anneau 12. As shown in FIG. 4, the rolling mechanism comprises rollers 39 for supporting and guiding the ring 12 and a chain pinion 40 driven in rotation, which cooperates with a roller chain 41 surrounding the ring 12.
Le déplacement de chaque chariot 35 est commandé å l'aide d'un volant 42 (figure 17 par l'in- termédiaire d'un réducteurs non représenté. The movement of each carriage 35 is controlled using a flywheel 42 (FIG. 17 by means of a reduction gear, not shown.
Le châssis 37 de chaque chariot 35 supporte, par l'intermédiaire de poutres verticales 43J un carter 44 renfermant le mécanisme d'entraînement en rotation de la visseuse 36 et les moyens débrayables de commande du déplacement vertical de ladite visseuse 36 et des vérins 2Q. The chassis 37 of each carriage 35 supports, by means of vertical beams 43J, a casing 44 containing the mechanism for driving in rotation the screwdriver 36 and the disengageable means for controlling the vertical movement of said screwdriver 36 and of the cylinders 2Q.
La visseuse motorisée 36 de chaque chariot 35 est supportée par une console 45 par l'intermé- diaire d'une articulation å rotules 46 (figure 2) donnant à ladite visseuse un degré de liberté horizon- tal de l'ordre de 3 mm dans tous les sens. The motorized screwdriver 36 of each carriage 35 is supported by a console 45 by means of a ball joint 46 (FIG. 2) giving said screwdriver a horizontal degree of freedom of the order of 3 mm in all the senses.
La visseuse 36 comporte une tige filetez 36a entraînée en rotation par un moteur 47J par exemple à courants de Foucault et à couple et à vitesse variables. The screwdriver 36 comprises a threaded rod 36a driven in rotation by a motor 47J for example with eddy currents and at variable torque and speed.
L.a tige filetée 36a est munie à son extrémité d'un embout claveté 36b adaptable sur un écrou d'extension 26 et sur un goujon 4 pour ltentrainement en rotation, simultanément ou séparément, de ces deux éléments
La console 45 de chaque visseuse 36 est montée, d'une part, sur deux glissières de guidage 48 verticales et parallèles et, d'autre part, sur une vis sans fin 49 parallèle auxdites glissières (figure 3) et entraînée en rotation pour déplacer verticalemerlt ladite visseuse.The threaded rod 36a is provided at its end with a keyed tip 36b adaptable on an extension nut 26 and on a stud 4 for the rotary drive, simultaneously or separately, of these two elements
The console 45 of each screwdriver 36 is mounted, on the one hand, on two vertical and parallel guide rails 48 and, on the other hand, on an endless screw 49 parallel to said rails (Figure 3) and rotated to move verticalemerlt said screwdriver.
Les moyens de commande, représentés schématiquement à la figure 6, du déplacement vertical cle chaque visseuse 36 et des vérins 20 successivement, comprennent un moteur 50 entraînant en rotation par un embrayage 51, par exemple magnétique, un arbre principal 52
L'arbre principal 52 entraînant en rotation, d'une part, un premier arbre secondaire 53 par un premier jeu de poulies 54 et une courroie 55 et, d'autre part, un deuxième arbre secondaire 56 par un second jeu de poulies 57 et une courroie 58.The control means, shown diagrammatically in FIG. 6, of the vertical displacement of each screwdriver 36 and of the jacks 20 successively, comprise a motor 50 driving in rotation by a clutch 51, for example magnetic, a main shaft 52
The main shaft 52 driving in rotation, on the one hand, a first secondary shaft 53 by a first set of pulleys 54 and a belt 55 and, on the other hand, a second secondary shaft 56 by a second set of pulleys 57 and a belt 58.
Le premier arbre secondaire 53 est destiné à entre connecté par un accouplement débrayable 59 à une vis sans fin 33 de commande du déplacement vertical d'un des vérins 20 par la console 30, les deux vis sans fin 33 étant reliées en rotation par un jeu de poulies 60 et une courroie 61. The first secondary shaft 53 is intended to be connected between by a disengageable coupling 59 to an endless screw 33 for controlling the vertical movement of one of the jacks 20 by the console 30, the two endless screws 33 being connected in rotation by a game pulleys 60 and a belt 61.
Le deuxième arbre secondaire 56 comporte un embrayage 62, par exemple magnétique, et est destiné à entre connecté par un accouplement débrayable 63 à la vis sans fin 49 de commande du déplacement vertical de la visseuse 36 par l'intermédiaire de la console 45. The second secondary shaft 56 includes a clutch 62, for example magnetic, and is intended to be connected between by a disengageable coupling 63 to the worm 49 controlling the vertical movement of the screwdriver 36 by means of the console 45.
Les embrayages 51 et 62 permettent de commander, séparément ou simultanément, le déplacement vertical de la visseuse 36 et d'un vérin 20. The clutches 51 and 62 make it possible to control, separately or simultaneously, the vertical movement of the screwdriver 36 and of a jack 20.
Les mécanismes sont identiques pour chaque chariot 35. The mechanisms are identical for each carriage 35.
Chaque chariot 35 comporte également des moyens de vissage ou de dévissage d'un écrou de serrage 4a sur chaque goujon 4. Each carriage 35 also includes means for screwing or unscrewing a tightening nut 4a on each stud 4.
Comme représenté sur les figures 4 et ces moyens sont constitués par un organe de commande 65 d'un premier mécanisme d'entraînement en rotation de l'écrou de serrage 4a et d'un second mécanisme d'accostage ou de désaccostage dudit premier mécanisme sur la périphérie dudit écrou de serrage 4a
Le premier mécanisme comporte un train d'engrenages 66 supporté par une platine mobile 67 déplagable selon une direction perpendiculaire au goujon 4 entre une première position où le train d'en- grenages 66, engrène avec une bague dentée 4d prévue sur la périphérie de l'écrou de serrage 4a et une seconde position où le train d'engrenages 66 ntest pas engrené sur la denture de la bague 4d.As shown in FIGS. 4 and these means consist of a control member 65 of a first mechanism for driving the tightening nut 4a in rotation and a second mechanism for docking or de-berthing said first mechanism on the periphery of said tightening nut 4a
The first mechanism comprises a gear train 66 supported by a movable plate 67 movable in a direction perpendicular to the stud 4 between a first position where the gear train 66, meshes with a toothed ring 4d provided on the periphery of the tightening nut 4a and a second position where the gear train 66 is not engaged on the teeth of the ring 4d.
Ce train d'engrenages 66 est entraîne en rotation par un jeu de poulies 68 et une courroie 69, l'une des poulies 68 étant entraînée par un arbre central 70 de l'organe de commande 65. La rotation de cet arbre central 70 est assurée par un carré de manoeuvre 71 prévu à la partie supérieure de ltorgane de commande 65. This gear train 66 is rotated by a set of pulleys 68 and a belt 69, one of the pulleys 68 being driven by a central shaft 70 of the control member 65. The rotation of this central shaft 70 is provided by an operating square 71 provided at the upper part of the control member 65.
Le second mécanisme est constitué par une platine fixe 72 supportée par le chariot 35. The second mechanism consists of a fixed plate 72 supported by the carriage 35.
Cette platine fixe 72 comporte deux glissières 73 parallèles et opposées et une crémaillère 74 (figure 5). This fixed plate 72 comprises two parallel and opposite slides 73 and a rack 74 (FIG. 5).
Sur chacune des glissières 73 coulissent une bague à billes 75 solidaire de la platine mobile 67. On each of the slides 73 slide a ball ring 75 secured to the movable plate 67.
Par ailleurs, la platine mobile 67 comporte un pignon 76 qui engrène sur la crémaillère 74
Le pignon 76 est entraîne en rotation par un arbre 77 et un jeu de poulies 78 et une courroie 79. L'une des poulies 78 est entraînée par un arbre creux 80 traversé par l'arbre central 70. La rotation de l'arbre creux 80 est commandée par une poignée 81 ltorgane de commande 65.Furthermore, the movable plate 67 comprises a pinion 76 which meshes with the rack 74
The pinion 76 is driven in rotation by a shaft 77 and a set of pulleys 78 and a belt 79. One of the pulleys 78 is driven by a hollow shaft 80 crossed by the central shaft 70. The rotation of the hollow shaft 80 is controlled by a handle 81 the control member 65.
Un vernier 82 prévu sur l'organe de commande 65 est gradué en centièmes de millimètre, permet d'ajuster avec précision l'altitude de l'écrou de serrage 4a lors de son vissage. A vernier 82 provided on the control member 65 is graduated in hundredths of a millimeter, makes it possible to precisely adjust the altitude of the tightening nut 4a when it is screwed.
Le pivotement du levier 81 entraîne en rotation l'arbre 80 qui entraîne, par l'intermédiaire des poulies 78 de la courroie 79 et de l'axe 77, le pignon 76. The pivoting of the lever 81 rotates the shaft 80 which drives, via the pulleys 78 of the belt 79 and the axle 77, the pinion 76.
Ce pignon 76 roule sur la crémaillère 74 solidaire de la platine fixe 72 ce qui provoque la translation de la platine mobile 67 et par conséquent le déplacement du train d'engrenages 66. This pinion 76 rolls on the rack 74 secured to the fixed plate 72 which causes the translation of the mobile plate 67 and consequently the displacement of the gear train 66.
La machine, selon la présente invention, comporte également des moyens de stockage des goujons 4 et des moyens de manutention de ces goujons 4 entre une position de stockage et une position située dans l'axe des alésages débouchants 18 de l'anneau 12. The machine according to the present invention also comprises means for storing studs 4 and means for handling these studs 4 between a storage position and a position situated in the axis of the through bores 18 of the ring 12.
Les moyens de stockage des goujons 4 sont formés par des lamages 85 ménagés sur la face supé- rieure de l'anneau 12 entre les alésages débouchanfs 1B et destinés à recevoir chacun ltextrémité inférieure des goujons 4 (figures 1 et 7) et par des leviers basculants 86 (figures 3 et 7) maintenant chacun l'extrémité supérieure d'un goujon. The means for storing studs 4 are formed by countersinks 85 formed on the upper face of the ring 12 between the through bores 1B and intended to each receive the lower end of the studs 4 (FIGS. 1 and 7) and by levers. tilting 86 (Figures 3 and 7) each holding the upper end of a stud.
Le nombre de lamages 85 et de leviers 86 correspondent au nombre de taraudages 3 de ltenceinte 1, c'est-à-dire sont égaux à 30. The number of countersinks 85 and levers 86 correspond to the number of threads 3 of the enclosure 1, that is to say are equal to 30.
Des moyens de manutention des goujons 4, représentés schématiquement aux figures 1, 8 et 9, comprennent pour chaque chariot 35, une pince extensible 87 permettant de saisir un à un les goujons 4 de façon à les transférer entre les lamages 85 et les alésages débouchants 18 ou inversement. Means for handling the studs 4, shown diagrammatically in FIGS. 1, 8 and 9, comprise, for each carriage 35, an extendable clamp 87 making it possible to grip the studs 4 one by one so as to transfer them between the counterbores 85 and the through bores 18 or vice versa.
Chaque pince 87 est montée coulissante dans un coulisseau 88 qui est lui-meme monté pivotant au- tour d'un axe vertical 89 sur le chariot 35. Each clamp 87 is mounted to slide in a slide 88 which is itself pivotally mounted around a vertical axis 89 on the carriage 35.
Un volet 90 (figure 8) basculant et verrouillable en position horizontale, permet de maintenir un goujon 4 à la verticale de chaque alésage débouchant 18 de l'anneau 12, jusqu'au moment de la prise en charge par la visseuse 36. A tilting flap 90 (FIG. 8) which can be locked in a horizontal position, makes it possible to maintain a stud 4 vertically in each bore opening out 18 from the ring 12, until it is taken over by the screwdriver 36.
La machine comporte également un ensemble de contrôle et de commande représenté schématiquement à la figure 2 et qui comprend une armoire 100 de commande d'extension des goujons, avec enregistrement des paramètres d'extension de tous les goujons et une armoire 101 de commande des chariots contenant un automate programmable, l'interface, la puissance et les alimentations, ainsi qu'un coffret 102 de commande embarqué sur chaque chariot contenant les commandes des différents mouvements, la visualisation des positions et des actions en cours et la visualisation des afficheurs galvanométriques du couple et de la vitesse de rotation de la visseuse. The machine also comprises a control and command assembly shown diagrammatically in FIG. 2 and which comprises a cabinet 100 for controlling the extension of the studs, with recording of the parameters for extending all the studs and a cabinet 101 for controlling the carriages containing a programmable automaton, the interface, the power and the power supplies, as well as a control box 102 on board each carriage containing the commands of the various movements, the display of the positions and actions in progress and the display of the galvanometric displays of the torque and rotational speed of the screwdriver.
Une goulotte 91 (figure 2) est fixée audessus du plateau tournant 16. Tous les conduits hydrauliques et les câbles électriques sont réunis dans cette goulotte 91 pour sortir de la machine vers les armoires de commande 100 et 101. A chute 91 (FIG. 2) is fixed above the turntable 16. All the hydraulic conduits and the electric cables are joined in this chute 91 to exit the machine towards the control cabinets 100 and 101.
En se reportant maintenant aux figures 10 à 27, on va décrire des différentes opérations de dévissage des goujons avec la machine selon la présente invention. Referring now to Figures 10 to 27, we will describe different operations of unscrewing the studs with the machine according to the present invention.
Tout d'abord, le moteur et l'arbre de la pompe primaire sont déposés. L'ensemble des goujons 4 comportant ltécrou de serrage 4a, l'empilage 4b de rondelles et le tube extérieur 4c, est serré (figure
La machine est positionnée sur la face supérieure du couvercle 2 de la pompe par l'intermé- diaire du palonnier 10 (figure 11). Au cours de la descente, la machine est guidée par des colonnes, non représentées, posées sur deux goujons diamétralement opposés. First, the motor and the primary pump shaft are removed. The set of studs 4 comprising the tightening nut 4a, the stack 4b of washers and the outer tube 4c, is tightened (FIG.
The machine is positioned on the upper face of the cover 2 of the pump by means of the lifting beam 10 (FIG. 11). During the descent, the machine is guided by columns, not shown, placed on two diametrically opposed studs.
La machine étant posée sur le couvercle 2 de la pompe, va occuper successivement cinq positions en tournant de 12 autour de l'axe vertical de ladite pompe à chaque changement de position. Chaque chariot 35 opère successivement sur trois des six vérins 20. The machine being placed on the cover 2 of the pump, will successively occupy five positions by turning 12 around the vertical axis of said pump each time the position is changed. Each carriage 35 operates successively on three of the six jacks 20.
Chaque opérateur commande son chariot 35, à partir de la boite de commande 102 située sur le cha riot 35 lui-même. La gestion du système se fait à partir de l'armoire de commande 101 (figure 2). Each operator controls his cart 35, from the control box 102 located on the cart 35 itself. The system is managed from the control cabinet 101 (Figure 2).
Les vérins 20 sont alimentés en fluide 5011S pression å partir de l'armoire 100 par l'intermédiaire de flexibles et à l'intérieur de la machine par l'in- termédiaire de circuits rigides jusqu'au niveau desdits vérins où une longueur suffisante de flexibles est prévue pour permettre le mouvement vertical de chaque vérin. The cylinders 20 are supplied with fluid 5011S pressure from the cabinet 100 via hoses and inside the machine via rigid circuits up to the level of said cylinders where a sufficient length of flexible is provided to allow the vertical movement of each cylinder.
Les faisceaux des câbles électriques de commande et de puissance suivent le meme chemin que les flexibles. The harnesses of the control and power cables follow the same path as the hoses.
Dans ce qui suit, les différentes phases seront décrites pour un ch du vérin 20 et la vis sans fin 49 de la visseuse 36, provoquant ainsi la descente rapide simultanément de cette visseuse 36 et de ce vérin 20 jusqu à environ 10 mm du premier filet du goujon 4 (figure 13). Le vérin 20 vient se loger dans l alésage débouchant 18 de l'anneau 12. In what follows, the different phases will be described for a ch of the jack 20 and the worm 49 of the screwdriver 36, thus causing the rapid descent simultaneously of this screwdriver 36 and this jack 20 to about 10 mm from the first thread of stud 4 (figure 13). The jack 20 is housed in the opening bore 18 of the ring 12.
Le moteur 47 entraîne en rotation la vis 36a et ltembout 36b de la visseuse 36 pour visser l'écrou d'extension 26 sur le goujon 4. Le corps 21 et le piston 24 du vérin 20 descendent simultanément (figure 14). The motor 47 rotates the screw 36a and the end piece 36b of the screwdriver 36 to screw the extension nut 26 onto the stud 4. The body 21 and the piston 24 of the jack 20 descend simultaneously (FIG. 14).
Ensuite, la visseuse 36 est remontée pour sortir l'embout 36b de l'écrou dfextension 26 et un capteur 104 de mesure de l'élongation du goujon 4 est mis en place dans l'écrou d'extension 26 (figure 15). Then, the screwdriver 36 is raised to take out the end piece 36b from the extension nut 26 and a sensor 104 for measuring the elongation of the stud 4 is placed in the extension nut 26 (FIG. 15).
Chaque chariot 35 effectue les même opéra- tions sur trois goujons 4 en tournant sur l'anneau 12. Each carriage 35 performs the same operations on three studs 4 by turning on the ring 12.
Par conséquent, six goujons 4 sont prêts pour l'exten- sion.Therefore, six studs 4 are ready for extension.
Les six vérins 20 sont alimentés simultanément au fluide sous pression entraînant ainsi l'élon- gation des six goujons 4 correspondants par l'intermé- diaire des écrous d'extension 26 et par conséquent le desaccostage des écrous de serrage 4a (figure 16). The six jacks 20 are supplied simultaneously with the pressurized fluid thus causing the extension of the six corresponding studs 4 by means of the extension nuts 26 and consequently the de-docking of the tightening nuts 4a (FIG. 16).
La pression étant maintenue, ltopérateur de chaque chariot 35 tourne la poignée 81 (figure 4) de telle manière que le train d'engrenages 66 engrène avec la denture de la bague 4d. L'opérateur commande la rotation de l'arbre central 70 qui entraine le train d'engrenages 66 et, de ce fait, le dévissage partiel de ltécrou de serrage 4a (figure 17). L'opéra- tion est renouvelée sur les six goujons en précontrainte. With the pressure maintained, the operator of each carriage 35 turns the handle 81 (FIG. 4) so that the gear train 66 meshes with the teeth of the ring 4d. The operator controls the rotation of the central shaft 70 which drives the gear train 66 and, therefore, the partial unscrewing of the tightening nut 4a (FIG. 17). The operation is repeated on the six preloaded studs.
La pression dans les vérins 20 est relâchée et ltopérateur commande le retrait du train d'engre- nages 66 (figure 18)
Le capteur 104 est ensuite retiré. La visseuse 36 descend sans que la vis 36a ne tourne.The pressure in the jacks 20 is released and the operator controls the withdrawal of the gear train 66 (FIG. 18)
The sensor 104 is then removed. The screwdriver 36 descends without the screw 36a turning.
L'embout 36b pénètre dans l'écrou d'extension 26. Le moteur 47 entraîne la vis 36a et l'embout 36b qui de- visse complètement l'écrou de serrage 4a. Le corps 21 et le piston 24 du vérin 20 montent à la même vitesse (figure 19).The end piece 36b enters the extension nut 26. The motor 47 drives the screw 36a and the endpiece 36b which completely unscrews the tightening nut 4a. The body 21 and the piston 24 of the jack 20 go up at the same speed (Figure 19).
La même opération est réalisée sur les six goujons 4. The same operation is carried out on the six studs 4.
Ensuite, l'anneau 12 tourne de 12 et ltensemble des opérations décrites ci-dessus est renouvelé cinq fois. Then, the ring 12 rotates by 12 and all of the operations described above are repeated five times.
Une fois ces opérations réalisées, la machine est retirée (figure 20). Once these operations have been carried out, the machine is removed (Figure 20).
Sur chaque goujon 4, les écrous de serrage 4a, l'empilage 4b de rondelles, les tubes 4c et la bride 2b sont retirés (figure 21). On each stud 4, the tightening nuts 4a, the stack 4b of washers, the tubes 4c and the flange 2b are removed (Figure 21).
La machine esf. reposée sur le couvercle 2 de la pompe (figure 22). The machine esf. rested on the cover 2 of the pump (figure 22).
Ensuite, la visseuse 36 et le vérin 20 descendent à la même vitesse sans que ltembout 36b de ladite visseuse tourne. Cet embout 36b pénètre dans ltécrou d'extension 26. Le moteur 47 entraîne la vis 36a et l'embout 36b qui visse ltécrou d'extension 26 sur le goujon 4 (figure 23). Then, the screwdriver 36 and the jack 20 descend at the same speed without the tip 36b of said screwdriver rotating. This endpiece 36b enters the extension nut 26. The motor 47 drives the screw 36a and the endpiece 36b which screws the extension nut 26 on the stud 4 (FIG. 23).
Lorsque ltécrou d'extension 26 est vissés le moteur 47 s'arrête et l'embout 36b pénètre dans l'adaptateur 27a disposé sur la tête du goujon 4 (Fig4). When the extension nut 26 is screwed on, the motor 47 stops and the end piece 36b enters the adapter 27a disposed on the head of the stud 4 (FIG. 4).
L'embout 36b est de nouveau entraîné en rotation ce qui provoque le dévissage complet du gou- jon 4. L'ensemble visseuse 36 et vérin 20 est remonté. The end piece 36b is again driven in rotation which causes the complete unscrewing of the stud 4. The screw driver 36 and jack 20 assembly is reassembled.
Le goujon 4 soutenu par ltécrou d'extension 26 et également remonté jusqu'à son altitude de stockage et le manipulateur 87 saisit ce goujon (figure 24)
L'écrou d'extension 26 est dévissé du goujon 4 par la visseuse 36 et, en même temps, la visseuse 36 et le vérin 20 remonte. Le goujon 4 est maintenu par le manipulateur 87 (figure 25).The stud 4 supported by the extension nut 26 and also raised to its storage altitude and the manipulator 87 grasps this stud (FIG. 24)
The extension nut 26 is unscrewed from the stud 4 by the screwdriver 36 and, at the same time, the screwdriver 36 and the jack 20 rises. The stud 4 is held by the manipulator 87 (Figure 25).
Le manipulateur 87 pivote autour de son axe 89 (figure 8) et le goujon 4 est déposé dans un lamage 85. Le volet 86 est mis en place de façon à maintenir le goujon 4 en position de stockage sur l'anneau 12 (figure 26). The manipulator 87 pivots around its axis 89 (FIG. 8) and the stud 4 is deposited in a countersink 85. The flap 86 is put in place so as to maintain the stud 4 in the storage position on the ring 12 (FIG. 26 ).
Ces opérations sont renouvelées sur les trente goujons 4 et la machine avec les trente goujons stockés sur l'anneau 12 est retirée de la pompe (figure 27). These operations are repeated on the thirty studs 4 and the machine with the thirty studs stored on the ring 12 is removed from the pump (FIG. 27).
Le couvercle 2 peut être retiré de l'en- ceinte 1 pour procéder aux différentes interventions å l'intérieur de la pompe. The cover 2 can be removed from the enclosure 1 to carry out various interventions inside the pump.
Le remontage du couvercle 2 s'effectue de la même manière en effectuant les opérations en sens inverse. The cover 2 is reassembled in the same way by performing the operations in reverse.
La machine selon l'invention présente l'avantage d'utiliser au maximum des dispositifs é- prouvés, fiables et d'un emploi simple et de supprimer les efforts de frottement parasite au moment du vissage ou du dévissage des goujons. The machine according to the invention has the advantage of using proven, reliable and simple-to-use devices to the maximum, and of eliminating parasitic friction forces when screwing in or unscrewing the studs.
Cette machine présente également l'avantage de simplifier les tâches de maintenance, de diminuer les efforts physiques demandés aux opérateurs puisque toutes les opérations sont réalisées automatiquement par la machine. Elle permet par conséquent de diminuer la durée des interventions et la présence des opérateurs dans une atmosphère contaminée. This machine also has the advantage of simplifying maintenance tasks, of reducing the physical efforts required of operators since all operations are carried out automatically by the machine. It therefore makes it possible to reduce the duration of interventions and the presence of operators in a contaminated atmosphere.
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