申请/专利权人：核动力运行研究所;中核武汉核电运行技术股份有限公司

申请日：2018-12-21

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN109434146B

主分类号：B23B31/40

分类号：B23B31/40;B25B11/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2019.04.02#实质审查的生效;2019.03.08#公开

摘要：本发明属于核电检修技术领域，具体涉及一种用于现场检修设备的鼠笼式涨心机构。该鼠笼式涨心机构包括中心轴、鼠笼定心涨紧套、压缩弹簧、锥形张紧片及锥形压紧套；鼠笼定心涨紧套套在中心轴台阶上，旋转动力箱套装在鼠笼定心涨紧套外壁并支撑在中心轴下端台阶上；鼠笼定心涨紧套开有通槽，通过通槽内压缩弹簧和多瓣锥形张紧片顶紧旋转动力箱内壁和锥形压紧套，通过使锥形压紧套向下运动，推动压缩弹簧和锥形张紧片同步径向运行，将旋转动力箱自动涨紧至与中心轴同心。本装置采用小间隙配合实现回转部件的快速拆装，配合锥形张紧片同步涨紧在回转部件内孔上，实现自动对中，保证回转部件的拆装快捷性及对中精度，具有广阔的应用前景。

主权项：1.一种用于现场检修设备的鼠笼式涨心机构，其特征在于：包括中心轴406、鼠笼定心涨紧套405、压缩弹簧403、锥形张紧片404及锥形压紧套402；中心轴406为台阶式圆筒型结构，鼠笼定心涨紧套405套在中心轴406台阶上，回转部件套装在中心轴406和鼠笼定心涨紧套405外壁，并支撑在中心轴406下端台阶上；鼠笼定心涨紧套405开有通槽，通槽内安装有压缩弹簧403和锥形张紧片404，压缩弹簧403沿中心轴406周向安装，设置在鼠笼定心涨紧套405的通槽内，位于回转部件内壁与锥形张紧片404之间；锥形压紧套402安装在中心轴406上段，通过使锥形压紧套402向下运动，推动锥形张紧片404同步径向运行，将回转部件自动涨紧至与中心轴406同心并固定；所述锥形压紧套402为锥形套筒，内径与中心轴406上部台阶外径相一致，外径为锥形结构，通过螺纹安装在中心轴406上端，外壁与锥形张紧片404贴紧安装；所述锥形压紧套402上顶面内壁还设置有圆环状凸起实现限位。

全文数据：一种用于现场检修设备的鼠笼式涨心机构技术领域本发明属于核电检修技术领域，具体涉及一种用于现场检修设备的鼠笼式涨心机构。背景技术核岛主设备如压力容器、主泵等因长时间运行在高温、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，在设备表面会产生各类缺陷包括腐蚀、裂纹、凹痕、和变形等，影响承压边界的完整性。该类核岛主设备体积大、重量重、不可拆卸并且具有放射性，无法返厂或使用常规的加工设备进行检测和修复，需使用现场加工设备进行维修。越是大型主设备的检修需配套的现场检修设备尺寸越大，检修时往往需要在现场进行组装、调试，以致产生很多非工作的时间，造成施工周期变长。特别是在核电现场，容易导致操作人员工作强度大，作业时间长，辐照剂量增大，不利于现场检修工作的快速实施。本发明主要针对上述问题，开发一种用于现场检修设备的鼠笼式涨心机构，可快速完成回转部件在支撑底座上的拆装，解决大型构件现场检修设备的同轴调整繁琐、安装拆除困难等问题。发明内容本发明的目的在于针对现有设备组装耗时长的问题，提供了一种用于现场检修设备的鼠笼式涨心机构。本发明的技术方案如下：一种用于现场检修设备的鼠笼式涨心机构，包括中心轴、鼠笼定心涨紧套、压缩弹簧、锥形张紧片及锥形压紧套；中心轴为台阶式圆筒型结构，鼠笼定心涨紧套套在中心轴台阶上，回转部件套装在中心轴和鼠笼定心涨紧套外壁，并支撑在中心轴下端台阶上；鼠笼定心涨紧套开有通槽，通过通槽内压缩弹簧和多瓣锥形张紧片顶紧回转部件内壁和套在中心轴上段的锥形压紧套，通过使锥形压紧套向下运动，推动多个压缩弹簧和锥形张紧片同步径向运行，将回转部件自动涨紧至与中心轴同心。所述中心轴上端安装有压紧螺帽，压紧回转部件上表面。进一步地，所述压紧螺帽为台阶型圆筒结构，外沿直径大于中心轴下部台阶外径和鼠笼定心涨紧套外径。进一步地，所述中心轴底部设置有一个支撑环，用于支撑安装在中心轴上的回转部件。进一步地，所述支撑环下部的圆筒与支撑部件连接，支撑环上部的圆筒为下粗上细的二级台阶形状，下部台阶的外径与回转部件的内径相匹配，鼠笼定心涨紧套安装在中心轴上部台阶与回转部件之间。所述锥形压紧套为锥形套筒，内径与中心轴上部台阶外径相一致，外径为锥形结构，通过螺纹安装在中心轴上端，外壁与锥形张紧片贴紧安装。进一步地，所述锥形压紧套的顶面设置有多个螺钉孔，用于配合工具实现锥形压紧套的上下旋转。进一步地，所述锥形压紧套上顶面内壁还设置有圆环状凸起实现限位。所述鼠笼定心涨紧套为圆筒型结构，其外壁与中心轴下部台阶的外径一致，内壁下段直径与中心轴上部台阶的外径相一致，上段直径大于下段直径；其内壁上端开有多个径向通槽，用于安装锥形张紧片和压缩弹簧。本发明还提供了一种采用上述鼠笼式涨心机构的现场检修设备，包括支撑部件、旋转动力箱、鼠笼式涨心机构、控制箱和摇臂部件；所述的支撑部件安装固定在大型构件壳体的法兰内孔上，鼠笼式涨心机构安装固定在支撑部件中心，上部连结旋转动力箱，旋转动力箱侧面连结摇臂部件，控制箱固定安装在旋转动力箱上方；通过控制旋转动力箱转动，带动摇臂部件转动，驱动摇臂部件所携带的刀具对大型构件壳体法兰密封面进行加工修复。本发明的有益效果在于：本发明的目的是解决大型构件现场检修设备的现场使用过程中同轴调整繁琐、安装拆除困难等问题，减少操作人员工作强度，降低辐照剂量，提过现场工作效率，提供一种用于现场检修设备的鼠笼式涨心机构。该鼠笼式涨心机构采用小间隙配合实现回转部件的快速拆装，配合鼠笼定心涨紧套上的锥形张紧片同步涨紧在回转部件内孔上，实现自动对中，保证回转部件的拆装快捷性及对中精度，具有广阔的应用前景。附图说明图1为本发明的安装使用方式示意图；图2为本发明的零部件结构拆解示意图；图3为本发明的剖视图。图中：1-大型构件壳体、2-支撑装置、3-旋转动力箱、4-鼠笼式涨心机构、5-控制箱、6-摇臂部件；401-压紧螺帽、402-锥形压紧套、403-压缩弹簧、404-锥形张紧片、405-鼠笼定心涨紧套、406-中心轴。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。本实施例提供了一种用于现场检修设备的鼠笼式涨心机构，主要用于将回转体结构在支撑底座上的快速拆装，从而解决大型构件现场检修设备的同轴调整繁琐、安装拆除困难等问题。图1给出了本实施例的鼠笼式涨心机构的一个使用示例，该现场检修设备以核岛主泵泵壳法兰密封面等大型构件壳体1为加工对象，主要包括支撑部件2、旋转动力箱3、鼠笼式涨心机构4、控制箱5和摇臂部件6；所述的支撑部件2安装固定在大型构件壳体1的法兰内孔上，鼠笼式涨心机构4安装固定在支撑部件2中心，上部连结旋转动力箱3，旋转动力箱3侧面连结摇臂部件6，控制箱5固定安装在旋转动力箱3上方；通过控制旋转动力箱3转动，带动摇臂部件6转动，驱动摇臂部件6所携带的刀具对大型构件壳体1法兰密封面进行加工修复。本实施例的鼠笼式涨心机构，用于支撑现场检修设备的旋转动力箱3和摇臂部件6，并确定设备的旋转中心。其结构如图2和图3所示，主要包括中心轴406、鼠笼定心涨紧套405、压缩弹簧403、锥形张紧片404、压紧螺帽401及锥形压紧套402。如图2和图3所示，所述中心轴406为台阶式圆筒型结构，底部设置有一个圆环形翻边作为支撑环，用于支撑安装在中心轴406上的旋转动力箱3；支撑环下部的圆筒与支撑部件2中心连接，其外径与支撑部件2相配合；支撑环上部的圆筒为下粗上细的二级台阶形状，下部台阶的外径与旋转动力箱3的内径相匹配，鼠笼定心涨紧套405安装在中心轴406上部台阶与旋转动力箱3之间；中心轴406上部台阶顶端设置有外螺纹，用于安装锥形压紧套402和锥形压紧帽401。如图2和图3所示，所述鼠笼定心涨紧套405为圆筒型结构，其外壁与中心轴406下部台阶的外径一致，内壁下段直径与中心轴406上部台阶的外径相一致，上段直径大于下段直径；其内壁上端沿圆周方向均布设置多个矩形通槽，用于安装锥形张紧片404和压缩弹簧403，每个通槽内均有一件通过通槽上下两个面安装的2根压缩弹簧403串联的锥形张紧片404；如图2和图3所示，压缩弹簧403沿中心轴406径向安装，设置在鼠笼定心涨紧套405的通槽内，位于旋转动力箱3内壁与锥形张紧片404之间；如图2和图3所示，锥形张紧片404为内表面为锥面，外表面为圆柱面，安装在鼠笼定心涨紧套405通槽内，位于压缩弹簧403和锥形压紧套402之间；如图2和图3所示，锥形压紧套402通过螺纹安装在中心轴406上段，为锥形套筒，其外表面呈锥面，与锥形张紧片404内表面配合，内径与中心轴406上部台阶外径相一致，外径为锥形结构，通过螺纹安装在中心轴406上端，外壁与锥形张紧片404贴紧安装；锥形压紧套402的顶面设置有多个螺钉孔，用于配合工具实现锥形压紧套402的上下旋转；锥形压紧套402上顶面内壁还设置有圆环状凸起实现限位。在使用时，通过向下旋转锥形压紧套402推动锥形张紧片404和压缩弹簧403沿中心轴406径向向外扩张，顶紧旋转动力箱3内壁，从而实现旋转动力箱3与中心轴406的精确同轴。锥形压紧套402和锥形张紧片404均采用45#钢，并通过调质处理保证机械性能，再淬火提高表面硬度和耐磨性。另外，锥形压紧套402的锥段可设计为弹性结构，沿圆周方向从下端面开始均布加工一定长度的通槽，转动锥形压紧套402向下运动时，锥形压紧套402的外锥面向外径向推动锥形张紧片404涨紧在旋转动力箱3内壁，同时，锥形压紧套402的锥段内孔圆柱面夹紧中心轴406圆柱表面，使旋转动力箱3与中心轴406的连接更可靠、牢固。如图2和图3所示，压紧螺帽401为台阶型圆筒结构，外沿直径大于中心轴406下部台阶外径和鼠笼定心涨紧套405外径；使用时，压紧螺帽401安装至中心轴406上端螺纹段，并压紧旋转动力箱3上表面，从而更好地固定旋转动力箱3。在使用时，首先将中心轴406安装在支撑部件2中心，旋转动力箱3以小间隙穿过安装在中心轴406的鼠笼定心涨紧套405表面，并支撑在中心轴406下端台阶上，采用扳手传动锥形压紧套402向下运动，推动鼠笼定心涨紧套405上用压缩弹簧403支撑的多瓣锥形张紧片404同步径向运行，将旋转动力箱3自动涨紧至与中心轴406同心，并顶紧在中心轴406上，最后将压紧螺帽401安装至中心轴406上端螺纹段，并压紧旋转动力箱3上表面，固定动力箱3。完成现场加工后，松开压紧螺帽401，转动锥形压紧套402向上运动，锥形涨紧片404在压缩弹簧403的作用下自动复位，实现与旋转动力箱3内孔脱离，快速完成现场检修设备的拆除。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

权利要求：1.一种用于现场检修设备的鼠笼式涨心机构，其特征在于：包括中心轴406、鼠笼定心涨紧套405、压缩弹簧403、锥形张紧片404及锥形压紧套402；中心轴406为台阶式圆筒型结构，鼠笼定心涨紧套405套在中心轴406台阶上，回转部件套装在中心轴406和鼠笼定心涨紧套405外壁，并支撑在中心轴406下端台阶上；鼠笼定心涨紧套405开有通槽，通槽内安装有压缩弹簧403和锥形张紧片404，锥形压紧套402安装在中心轴406上段，通过使锥形压紧套402向下运动，推动锥形张紧片404同步径向运行，将回转部件自动涨紧至与中心轴406同心并固定。2.如权利要求1所述的一种用于现场检修设备的鼠笼式涨心机构，其特征在于：所述中心轴406上端安装有压紧螺帽401，压紧回转部件上表面。3.如权利要求1或2所述的一种用于现场检修设备的鼠笼式涨心机构，其特征在于：所述中心轴406底部设置有一个支撑环，用于支撑安装在中心轴406上的回转部件。4.如权利要求3所述的一种用于现场检修设备的鼠笼式涨心机构，其特征在于：所述支撑环下部的圆筒与支撑部件2连接，支撑环上部的圆筒为下粗上细的二级台阶形状，下部台阶的外径与回转部件的内径相匹配，鼠笼定心涨紧套405安装在中心轴406上部台阶与回转部件之间。5.如权利要求1或2所述的一种用于现场检修设备的鼠笼式涨心机构，其特征在于：所述锥形压紧套402为锥形套筒，内径与中心轴406上部台阶外径相一致，外径为锥形结构，通过螺纹安装在中心轴406上端，外壁与锥形张紧片404贴紧安装。6.如权利要求5所述的一种用于现场检修设备的鼠笼式涨心机构，其特征在于：所述锥形压紧套402的顶面设置有多个光孔，用于配合工具实现锥形压紧套402的上下旋转。7.如权利要求5所述的一种用于现场检修设备的鼠笼式涨心机构，其特征在于：所述锥形压紧套402上顶面内壁还设置有圆环状凸起实现限位。8.如权利要求2所述的一种用于现场检修设备的鼠笼式涨心机构，其特征在于：所述压紧螺帽401为台阶型圆筒结构，外沿直径大于中心轴406下部台阶外径和鼠笼定心涨紧套405外径。9.如权利要求1或2所述的一种用于现场检修设备的鼠笼式涨心机构，其特征在于：所述鼠笼定心涨紧套405为圆筒型结构，其外壁与中心轴406下部台阶的外径一致，内壁下段直径与中心轴406上部台阶的外径相一致，上段直径大于下段直径；其内壁上端开有多个径向通槽，用于安装锥形张紧片404和压缩弹簧403。10.一种采用了如权利要求1或2所述的用于现场检修设备的鼠笼式涨心机构的现场检修设备，其特征在于：包括支撑部件2、回转部件、鼠笼式涨心机构4、控制箱5和摇臂部件6；所述的支撑部件2安装固定在大型构件壳体1的法兰内孔上，鼠笼式涨心机构4安装固定在支撑部件2中心，上部连结回转部件，回转部件侧面连结摇臂部件6，控制箱5固定安装在回转部件上方；通过控制回转部件转动，带动摇臂部件6转动，驱动摇臂部件6所携带的刀具对大型构件壳体1法兰密封面进行加工修复。

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