压水堆核电厂用全自动多螺栓四同步安装机的结构创新研究

压水堆核 电厂 用全 自动 多螺栓 四同步 安装机 的结构创 新研 究
朱 齐 荣 ，邹 喜洋
（ 剃南 省 衡 市南 华 大 学 ． 湖南 衡 阳 ４ １０１ ２０ ）
摘 要 ：首 先 在 结 构 上 创 造 了新 型 螺 栓 、螺 母 和 一套 崭 新 的 安 装 机 在 主机 上 去 掉 了精 密 、 复杂 、 昂 贵
栓 四同 步 安装 机 。 全 自动 多 螺 栓 ４同步 安 装 机
简体 是用 多 个螺栓 和螺 母 联结起 来 的 ，为 了防 止
反应 堆运 行 时螺栓 伸 长造 成核 泄漏 ，在安 装或 卸 下顶 盖时 ．都要预 先拉 伸 、旋 拧螺栓 和螺母 到 目前 为 止 ，Ｒ Ｖ所 用 螺 栓 几 乎都 是 ３段 Ｐ 螺 纹 柱 加 一 个 六 角 头结 构 ，其 中 一 个 螺 纹 柱 与 Ｒ Ｖ 的简 体 法 兰 连 接 ，一 个 螺 纹 柱 与 连 接 螺 母 Ｐ 配套 ，第 三 个螺 纹柱 与 开合螺 母配 套 ，用于 拉伸 承 载 ，其 顶 端 的六角头 用 于旋拧 整 个螺栓 ，螺母 外周 为带 棘轮 槽 的外六 角 结构 。 基于 这 种螺 栓螺母 结 构 ，我 国秦 山核 电厂曾 用两 套液 压 驱动 的单 个螺 栓拉 伸机 ，每次 拉 伸对 称布 置 的两 个螺栓 ，手工 操作较 多 。大亚 湾 核 电
支 承 柱 ；９ — 光 电 传 感 器 ； １一 — Ｏ
承 扳 ：１
滚 道 环 ： ｔ— — ｛ 缸 ： １ 戎
下 支
头 改 为 小齿 轮 结构 ， 用 于拉 伸 承 载 的螺 纹 柱 改
”
∞
４ 关 键 技 术
４ １ 螺栓螺 母结 构创 新 ． 本 设 计创新 之处 是将 上述 旧螺栓 顶端 的六 角
图 】 安装 机 创 新 结 构轮 廓 图
１ —— 水平 授 准 仪 ：２ — 创 新 螺 椎 ；３－ ｆ齿 环 ４ — — －一 — 半环 戎 块 ：５ 一 电 动 甘 ；６ ～ 己 一 ｌ环 板 ：７ — 小 齿 车 — 仑：８ 一 －
轮 外 啮合 。每根 螺栓 的 小齿轮 下方 有一对 半 环夹
紧块 ，夹 紧块与 液 压缸 的活塞 相连 ，而 每根 螺栓 的梯形 环槽 下方 是 １ 整体 承载 大环 ．承载 大环 块 下 方是 １个双环 腔 巨型液 压 千斤顶 ，液 压 千斤顶 下方 是螺母 ，螺母外 圈 为 直齿圆柱 齿轮 ，这 些齿
拧 紧螺母 ，同步拉 伸一点 ，就 同步拧 紧一 点 ，这 样拉 拧交 替 同步操 作 当拉伸 尺 寸达到设 计要 求
时 ，液压 阀换 向．同步松 开半 环 夹头 ，整个安 装 程 序全部 完成 。再 用环形 起 重机 把安装 机 吊运 到 专用 螺栓 更换 台上 ，这 就是 同步 旋拧螺 栓 、同步
梯 形 齿拉 伸环 和上 端的 小齿 轮 。每个小齿 轮 同 时
与上齿 环 的 内齿 啮 合 ，上齿 环外 齿又与 ４个 小齿
厂和 国外 大 多数核 电国 家用整 体式 多螺栓 同步拉 伸机 。经 调研 发现 ，这项 技术 中 ，其主机 已有较
长 时 间 没 有 重 大 改 变 ， 机 型 没有 重 大 创 新 ． 因
此 ，存在 结构 比较 陈 旧 、制造 工艺性 差 和成本 高 等 缺陷
收 稿 日期 ：２ ０ ＿ ８ １ ；修 回 日期 ：２０１ ｌ－ ０ １０ — ９ ０ 一０ ３
维普资讯
棱 动 力 工 程
Ｖ０＿ ３ Ｎｏ ２ ２ ０ ｌ２ ． ． ． ０ ２
旋拧螺母 、ｆ， 拉伸螺栓 、同步松 、 司步 Ｌ 夹梯形环以
及 同步抱 住或 同步卸下 所有 螺栓 的 ４同步操 作原
理。
３２ 关 闭 Ｒ Ｖ 顶 盖 的 操 作 程 序 ． Ｐ
关 闭 Ｒ Ｖ 顶盖 的操 作 程 序与 上 述 相反 ，此 Ｐ
处 不 予 介 绍
６ ８ ９
ｍ ¨ 幢Ｂ¨
的机器 人或机 槭手 ，改用结构简单 的集成齿轮机掏 ，以实现同步旋 拧功 能； 在监控方 面设计 了计算机一 电液 比 例控制 与先 进的传感检测 系统 ，实测螺栓拉 伸变形应 力等 力学性 能 ；运用现 代流体传动与 控制的理论 ，建
立 菠 体 控 制 的数 学 模 型 和传 递 函 数 ，从而 实 现 了 ４千 同 步 安 装 的 教 果 关 键 词 ：安 装 机 ；结 构创 新 ；设 计理 论 ；微 计算 机 一 液 比 例 控制 电
维普资讯
第 ２ ３卷 第 ２期
２ ０ Ｏ ２
核
动
力
工 程
Ｖ０ ｌ ３ Ｎ ｌ２ ． ｏ ２ Ａｐ ２ ０ ０ ２ ｒ
年 ４ 月
Ｎｕ ｌ ａ ｗｅ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｃ ｅ ｒ Ｐｏ ｒ ｇｎ ｅｉｇ
文 章 编 号 ：０ ５ — ９ ６ ２ ０ ） ２ ０ ０ — ４ ２ ８ ０ ２ （ ０ ２ ０． １ １ ０ ～
中 圈 分 类 号 ：Ｔ ３ ３ ９ Ｌ ５ ＼ 文 献 标 识 码 ：Ａ
１ 引 言
压水 堆 核 电厂所 用 反应堆 压 力容器 （ 以下 简 称 Ｒ Ｖ） Ｐ 和某 些 石 油化 工 高压 容 器 的顶 盖 和容 器
针 对 上述情 况 ，本 文对 现有拉 伸机 的结 构和 功 能原 理… 了 大胆 的 创新 ，设 计 了全 自动 多 螺 作
（ 以下 简称 安装 机 ） 可用 来 同步拉 伸上述 螺栓 、同 步 旋拧 螺 栓 、同步旋 拧 螺母 、同步卸下 和拾 取螺
栓
２ 结构 设 计
全 自动 多螺栓 ４同步安装 机是 一个 轴 对称 的 环形结 构 ，如 图 ｌ 示 （ １只是 通 过一 个螺栓 所 图 轴线 截 面的组 合体 ） 。 从 图 ｌ 出 ，Ｒ Ｖ 所 用 新 螺 栓 是 一 根 多 阶 看 Ｐ 梯直杆 ，上细 下粗 ，杆 面上 有 ２ 段 螺纹柱 ，ｌ 段