核电站压力容器主螺栓手工旋入旋出工具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种核电站压力容器主螺栓手工旋入旋出工具，其包括吊杆和套设并定位于吊杆外的套筒；套筒的外壁上成型有花键，花键的大小和形状与主螺栓适配器的齿槽相适配。本实用新型核电站压力容器主螺栓手工旋入旋出工具与MSTM相配合，实现了在不使用MSTM机器人的情况下，通过套筒的花键与主螺栓适配器齿槽的配合，将操作人员的旋转力传递到主螺栓，从而使主螺栓进行旋转而实现旋入或旋出，因此大大减轻了工人旋转主螺栓时的体力，提高了工作效率。
【专利说明】核电站压力容器主螺栓手工旋入旋出工具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及核电站的施工安装，更具体地说，本实用新型涉及一种核电站压力容器主螺栓手工旋入旋出工具。
【背景技术】
[0002]压力容器用于固定、包容堆芯和堆内构件，并将核燃料的裂变反应限制在密封空间内进行，它是高压冷却剂的压力边界，是防止放射性物质外逸的第二道屏障。压力容器主要包括压力容器本体和压力容器顶盖两部分，两者通过58颗压力容器主螺栓紧固。压力容器开关盖(即压力容器主螺栓的旋入/旋出、拉伸)是核电站建造一级里程碑冷试、热试、装料的重要工作之一，其安装质量与安装进度是整个核电站建设的一项关键因素。
[0003]现有压力容器主螺栓的拆装过程为:采用整体螺栓拉伸机(MSTM)用机器人的机械手自动旋入(旋出)，然后再利用MSTM的58个液压缸对58个主螺栓进行整体拉伸以达到螺栓紧固的要求。但是，在使用MSTM自动旋入(旋出)主螺栓的过程中，由于MSTM本身的功能设计缺陷，经常出现主螺栓卡涩问题，以致对核电站的建设工期造成了较大的影响。
[0004]基于上述原因，为了确保主螺栓旋入(旋出)一次性成功，保证主螺栓及对应螺栓孔的质量，目前机组的开关盖在MSTM机器人改造完成之前已放弃MSTM的自动螺栓旋入(旋出)功能，改为采用原始的手工方式来进行。原始的手工方式采用手拉葫芦来平衡主螺栓的重量，再利用手工方式旋转主螺栓，具体步骤为:在环吊吊钩上直接连接手拉葫芦，然后通过卸扣与主螺栓适配器上的吊杆连接，再通过拉紧手拉葫芦以平衡主螺栓重量，进而采用手工方式旋转主螺栓来达到旋入(旋出)主螺栓的目的。但是，上述手工施工方法非常原始，具有以下缺点:a、主螺栓的旋入旋出完全通过手工，不仅工作量大，而且工作效率低；b、主螺栓重量的平衡通过手拉葫芦控制，由于缺乏量化显示，因此只能通过工人的施工经验来确定手拉葫芦的松紧，很容易造成质量风险；C、对工人的施工经验要求高，无法控制在手工状态下的旋转力矩，因而也会存在因用力过大而造成螺栓卡涩的风险。可见，上述原始的手工方法费时、费力，不利于现代化核电建设。
[0005]有鉴于此，确有必要提供一种工作效率较高的核电站压力容器主螺栓手工旋入旋出工具。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于:提供一种工作效率较高的核电站压力容器主螺栓手工旋入旋出工具。
[0007]为了实现上述发明目的，本实用新型提供了 一种核电站压力容器主螺栓手工旋入旋出工具，其包括吊杆和套设并定位于吊杆外的套筒；套筒的外壁上成型有花键，花键的大小和形状与主螺栓适配器的齿槽相适配。
[0008]作为本实用新型核电站压力容器主螺栓手工旋入旋出工具的一种改进，所述吊杆的下端成型有与压力容器主螺栓顶端螺纹孔相适配的螺纹。[0009]作为本实用新型核电站压力容器主螺栓手工旋入旋出工具的一种改进，所述吊杆下端的螺纹为M30螺纹。
[0010]作为本实用新型核电站压力容器主螺栓手工旋入旋出工具的一种改进，所述吊杆的上端设有方便操作人员旋转吊杆的旋转手柄。
[0011]作为本实用新型核电站压力容器主螺栓手工旋入旋出工具的一种改进，所述吊杆在旋转手柄的下方设计了力矩控制接口。
[0012]作为本实用新型核电站压力容器主螺栓手工旋入旋出工具的一种改进，所述吊杆的中部固定有卡板，套筒通过卡板实现在吊杆上的轴向和周向定位。
[0013]作为本实用新型核电站压力容器主螺栓手工旋入旋出工具的一种改进，所述吊杆的顶部连接有测力计。
[0014]与现有技术相比，本实用新型核电站压力容器主螺栓手工旋入旋出工具与MSTM相配合，实现了在不使用MSTM机器人的情况下，通过套筒的花键与主螺栓适配器齿槽的配合，将操作人员的旋转力传递到主螺栓，从而使主螺栓进行旋转而实现旋入或旋出，因此大大减轻了工人旋转主螺栓时的体力，提高了工作效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]下面结合附图和【具体实施方式】，对本实用新型核电站压力容器主螺栓手工旋入旋出工具及其有益效果进行详细说明，其中:
[0016]图1为本实用新型核电站压力容器主螺栓手工旋入旋出工具的结构示意图。
[0017]图2为图1中A-A面的剖视图
[0018]图3为本实用新型核电站压力容器主螺栓手工旋入旋出工具与主螺栓的配合示意图。
[0019]图4为本实用新型核电站压力容器主螺栓手工旋入旋出工具与主螺栓配合处的剖视图。
【具体实施方式】
[0020]为了使本实用新型的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和【具体实施方式】，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的【具体实施方式】仅仅是为了解释本实用新型，并非为了限定本实用新型。
[0021]请参阅图1和图2，本实用新型核电站压力容器主螺栓手工旋入旋出工具包括吊杆10和套设于吊杆10外的套筒20。
[0022]吊杆10的上端设有旋转手柄12，中部焊接有卡板14，下端则成型有螺纹16。其中，旋转手柄12可以方便操作人员旋转吊杆10，卡板14用于固定套筒20在吊杆10上的轴向和周向位置，螺纹16为与压力容器主螺栓顶端的螺纹孔相适配的M30螺纹。吊杆10在旋转手柄12的下方设计了类似力矩扳手的力矩控制接口，该接口可以实现在旋转手柄12的力矩超过某个规定限值的时候，旋转手柄12的旋转力不会传达到吊杆10下部。吊杆10的顶部还连接有测力计(图未示)。
[0023]套筒20的外壁上成型有花键22，花键22的大小和形状与MSTM主螺栓适配器的齿槽相适配。[0024]请参阅图3和图4，使用本实用新型配合MSTM安装压力容器主螺栓30的过程为:I)将58颗压力容器主螺栓30全部通过其自身顶端的外螺纹32与MSTM拉伸缸上方的拉伸螺母连接，并最终落入顶盖对应的58个通孔中；2)利用MSTM的平台，将本实用新型旋入旋出工具下端的螺纹16与主螺栓30顶端的螺纹孔连接，同时，使旋入旋出工具的花键22与主螺栓适配器40的齿槽咬合；3)在吊杆10的顶部连接上测力计，并最终通过手拉葫芦与环吊吊钩相连；4)主螺栓30旋入时，操作人员两人一组，一名起重工负责操作手拉葫芦来平衡主螺栓30的重量，一名钳工负责操作主螺栓旋入旋出工具的旋转手柄12 ;在操作旋转手柄12的整个过程中，起重工需要实时调整手拉葫芦使测力计的显示值保持在一定范围内以保证主螺栓30重量的平衡，直至主螺栓30完全旋入压力容器主螺栓孔(MSTM拉伸缸上方的拉伸螺母与主螺栓30的连接随着主螺栓30的旋入而逐渐解除)。
[0025]使用本实用新型配合MSTM拆卸压力容器主螺栓30的过程与安装过程大致相反，此处不再赘述。
[0026]通过以上描述可知，本实用新型核电站压力容器主螺栓手工旋入旋出工具与MSTM相配合，实现了在不使用MSTM机器人的情况下，通过套筒20的花键22与主螺栓适配器40齿槽的配合，将操作人员的旋转力传递到主螺栓30，从而使主螺栓30进行旋转而实现旋入或旋出。因此，与现有技术相比，本实用新型核电站压力容器主螺栓手工旋入旋出工具至少具有以下优点:
[0027]I)改变了完全只靠人工进行主螺栓旋转的方式，大大减轻了工人旋转主螺栓30时的体力，提高了工作效率，58颗主螺栓30旋入(旋出)所需的时间从原来的10个小时缩短为4个小时；
[0028]2)吊杆10通过测力计与手拉葫芦和吊钩连接，手拉葫芦所承受的压力容器主螺栓30的重量可以通过测力计直观地显示出来，从而确保主螺栓30在整个旋入旋出过程中实现重量平衡，有效防止出现主螺栓30卡涩；
[0029]3)通过设置在旋转手柄12下方的力矩控制接口，限制主螺栓30旋入旋出时的最大力矩，从而减少了对工人施工经验的依赖，有利于降低螺栓卡涩风险和保证施工质量。
[0030]根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的【具体实施方式】，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
【权利要求】
1.一种核电站压力容器主螺栓手工旋入旋出工具，其特征在于:包括吊杆和套设并定位于吊杆外的套筒；套筒的外壁上成型有花键，花键的大小和形状与主螺栓适配器的齿槽相适配。
2.根据权利要求1所述的核电站压力容器主螺栓手工旋入旋出工具，其特征在于:所述吊杆的下端设有与压力容器主螺栓顶端螺纹孔相适配的螺纹。
3.根据权利要求2所述的核电站压力容器主螺栓手工旋入旋出工具，其特征在于:所述吊杆下端的螺纹为M30螺纹。
4.根据权利要求1所述的核电站压力容器主螺栓手工旋入旋出工具，其特征在于:所述吊杆的上端设有方便操作人员旋转吊杆的旋转手柄。
5.根据权利要求4所述的核电站压力容器主螺栓手工旋入旋出工具，其特征在于:所述吊杆在旋转手柄的下方设计了力矩控制接口。
6.根据权利要求1所述的核电站压力容器主螺栓手工旋入旋出工具，其特征在于:所述吊杆的中部固定有卡板，套筒通过卡板实现在吊杆上的轴向和周向定位。
7.根据权利要求1所述的核电站压力容器主螺栓手工旋入旋出工具，其特征在于:所述吊杆的顶部连接有测力计。
【文档编号】B25B27/14GK203600181SQ201320828213
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年12月14日 优先权日:2013年12月14日
【发明者】刘以亮, 苏斌, 梁健, 聂岩, 王玉旭, 谢静, 燕芯弘 申请人:中广核工程有限公司, 中国广核集团有限公司