一种用于上部堆内构件控制棒导向筒安装的压销工具的制作方法

本实用新型属于核电站设备制造、装配技术领域，具体涉及一种用于上部堆内构件控制棒导向筒安装的压销工具。

背景技术：

压水堆核电站上部堆内构件通常安装有数十组上、下部控制棒导向筒(以下简称导向筒)组件。如附图1所示，上、下部导向筒中间通过法兰及四个紧固螺栓与上支撑板固定，下面通过下部导向筒底部法兰上的两个开口支撑销与上堆芯板上的销孔过盈装配进行定位，并且过盈量较大。下部导向筒开口支撑销的这种过盈装配自然成了整个导向筒拆、装工作的重难点。

目前制造厂采取的下部导向筒安装工具和工艺如下：

设备组装阶段，下部导向筒安装时上部导向筒尚未安装，上部支撑板处(即下部导向筒顶法兰位置)不存在作业空间和人员可达性的限制。按照设备厂家制造组装阶段采取的组装方案或工艺，利用在上部支撑板上原有紧固螺栓螺纹孔上安装两个临时螺栓工具及压板，对下部导向筒顶部法兰施加向下压力将底部支撑销压入上堆芯板销孔，并最终使下部导向筒安装就位。然而这种下部导向筒安装工艺不适用于现场建安、调试期间上部导向筒已全部安装的情况，且存在临时螺栓工具操作不同步或施力不均导致下部导向筒支撑销压偏或过度磨损的可能，操作难度较高，并且存在损伤原有螺纹孔螺纹的风险。

鉴于实际情况，制造厂组装后、或现场安装、调试期间，上、下部导向筒已全部安装的情况下，可能存在只拆装某一组或几组上、下部导向筒的需求，例如：制造厂组装后导向筒验收试验不合格需要调整更换某组导向筒，或由于首堆流致振动试验(简称CVAP)等其它调试试验仪表安装需求，或现场安装、调试期间导向筒抽插力试验不合格等其它原因导致需要调整或更换某组导向筒。并且上部堆内构件导向筒周围可能已经装有其它部件(如堆内仪表格架组件等)。此时如按照上述制造厂工艺，上部支撑板等部位存在操作空间受限和人员不可达等问题。

为满足上述需求，需要发明一种上部堆内构件下部导向筒安装工具及工艺，以实现在上部堆内构件上、下部导向筒已全部安装的情况下完成指定位置导向筒的可靠安装。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种可用于制造及建安、调试期间下部导向筒安装工具，不受上部堆内构件及现场环境导致的操作空间及可达性限制，可靠实现下部导向筒支撑销与上堆芯板的过盈装配。

本实用新型是这样实现的：

一种用于上部堆内构件控制棒导向筒安装的压销工具，包括拉爪、拉杆、限位板、粗牙丝杠和拉板；限位板位于拉板的上方；粗牙丝杠穿过拉板的中心位置，上端固定在限位板下端面的中心；拉杆下端与拉板固定连接，中部穿过限位板，上端与拉爪固定连接；拉爪下端与开口支撑销紧密接触。

如上所述的拉爪共有两个，拉爪的轮廓与下部导向筒底部法兰及堆芯仪表支撑柱底部支座的外形相匹配；限位板为矩形平板，中间凸台部分与上堆芯板下表面接触，两侧加工了与拉杆配合的光孔；拉板为矩形平板，厚度大于限位板，中心位置加工了与丝杆配合的螺纹孔，两侧加工了与拉杆底部配合的光孔；拉杆共有两根，顶部加工有螺纹和凸肩，通过螺母与拉爪连接固定；中间为光杆段，与限位板两侧的光孔配合，光杆段下部加工有两个平面；底部加工有螺纹，与拉板两侧的光孔配合，并通过上下两个螺母与之固定；粗牙丝杆与拉板中间的螺纹孔配合形成顶丝机构，丝杆头部顶在限位板中心，旋拧丝杆底部的六角头，使拉板带动两侧拉杆和拉爪向下进给。

如上所述的拉爪、拉杆、限位板、粗牙丝杆和拉板均采用不锈钢材料制成。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型可以有效实现压水堆核电机组建安及调试期间，上部堆内构件指定位置下部导向筒的现场安装。有别于制造厂组装条件和工艺，通过所发明的下部导向筒支撑销压入工具及操作工艺，可以更可靠、更稳定和精确的实现支撑销的装配，并可避免设备损伤；同时充分利用设备本身构造及建安现场环境，不受上、下部导向筒全部组装完成后造成的操作空间及人员可达性限制。所发明的工具及工艺也可以适用于制造厂设备组装阶段。该工具结构简单，操作便捷、可靠，该工具或其结构原理可推广至其它类似销、孔过盈装配情形，具体优点及效果如下：

区别于制造厂借助设备本体原有螺纹孔从下部导向筒顶部施加压力的方式，本发明基于设备结构所采取的底部压入工具及工艺有以下优点：a)可以实现建安及调试阶段，上部堆内构件上、下部导向筒已全部安装的条件下，任意制定位置导向筒的安装，不受上部支撑板处操作空间和可达性限制，或避免为满足操作空间及人员可达性而拆除更多导向筒；b)堆内构件作为核级关键设备，导向筒紧固螺栓螺孔螺纹一旦损伤，修复的流程及工艺将非常复杂，而底部压入工艺，通过拉爪固定在下部导向筒下法兰非配合平面上，且直接作用在两侧支撑销附近，完全规避了本体螺纹孔损伤风险，且力传递更直接，压入过程导向筒不易倾斜，支撑销压入更平稳、有效。

在一个拉板上安装两个拉杆和拉爪，通过单根丝杆旋拧操作向下顶升拉板可以实现两侧拉杆同步下拉，方便单人操作并能有效保证下部导向筒下法兰两侧受力均匀及支撑销压入的一致性。

两侧拉杆底部通过螺纹与拉板连接，在工具安装时，可以调节拉杆长度使拉板水平；在支撑销压入过程中，如果出现不同步或单侧压偏，还可以通过拉杆底部的螺母丝杆结构进行单侧进给调整。

两侧拉杆底部螺杆段通过与拉板间距一定的螺孔固定，拉杆中间光杆段穿过限位板两侧同间距的导向孔，加上顶部固定的拉爪按照两侧仪表支撑柱的支撑座外形尺寸匹配加工，这样通过上、中、下三处限位措施，可以有效防止工具受力滑移或变形导致的拉爪滑脱，保证工具操作及支撑销压入的稳定性。

中间丝杆及两侧拉杆的这种螺纹顶丝机构，通过螺距及旋拧角度或圈数控制，进给精确、可控，可实现支撑销缓慢、平稳的压入，完全适用于导向筒回装过程中CVAP仪表及导线同步安装情况(间隙极小，约1～2mm)，并能有效规避磕碰或挤压导致的损坏风险。

针对支撑销装配过盈量大，工具设计计算完全满足强度要求；并通过丝杆螺纹配合设计计算可将丝杆扭矩转换为支撑销所受的压力，以便控制支撑销压入时所受的压力。

附图说明

图1为上、下部导向筒安装示意图；

图2为本发明的一种用于上部堆内构件控制棒导向筒安装的压销工具的结构示意图；

图3为使用本发明的一种用于上部堆内构件控制棒导向筒安装的压销工具拉爪安装示意图。

其中：1.上部导向筒，2.下部导向筒，3.上部支撑板，4.上堆芯板，5.中间法兰紧固螺栓，6.开口支撑销，7.下部导向筒下法兰，8.上堆芯板流量孔，9.拉爪，10.拉杆，11.限位板，12.粗牙丝杆，13.拉板，14.堆芯仪表支撑柱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步描述。

如附图2、3所示，一种用于上部堆内构件控制棒导向筒安装的压销工具，包括拉爪9、拉杆10、限位板11、粗牙丝杠12和拉板13。限位板11位于拉板13的上方。粗牙丝杠12穿过拉板13的中心位置，上端固定在限位板11下端面的中心。拉杆10下端与拉板13固定连接，中部穿过限位板11，上端与拉爪9固定连接。拉爪9下端与开口支撑销6紧密接触。

其中拉爪9共有两个，拉爪9的轮廓分别按照下部导向筒底部法兰7(避开支撑销固定螺母)及堆芯仪表支撑柱底部支座14的外形进行设计加工，既充分利用设备结构避免了与设备本体干涉，保证了拉爪9与法兰7的作用面积，并且在开口支撑销6压入过程中还可以利用堆芯仪表支撑柱底部支座14进行限位和导向，防止拉爪9外张和滑脱。其中限位板11为矩形平板，中间凸台部分与上堆芯板4下表面接触，两侧加工了与拉杆10配合的光孔。其中拉板13为矩形平板，厚度大于限位板11，中心位置加工了与丝杆12配合的螺纹孔，两侧加工了与拉杆10底部配合的光孔。其中拉杆10共有两根，顶部加工有螺纹和凸肩，可以通过螺母与拉爪9连接固定；中间为光杆段，与限位板11两侧的光孔配合，起到限位、导向作用，防止拉杆10变形、偏斜而导致拉爪9滑脱，另外光杆段下部加工有两个平面，方便开口扳手对拉杆10进行反作用固定；底部加工有螺纹，与拉板13两侧的光孔配合，并通过上下两个螺母与之固定，工具安装初始阶段可以通过调整两侧拉杆10的长度使拉板13水平，进而保证两侧拉杆10受力均匀，在支撑销6压入过程中，如果出现不同步或单侧压偏，还可以通过拉杆10底部的螺母、螺杆结构进行单侧进给调整。其中粗牙丝杆12与拉板13中间的螺纹孔配合形成顶丝机构，丝杆12头部顶在限位板11中心，通过旋拧丝杆12底部的六角头，使拉板13带动两侧拉杆10和拉爪9向下进给，实现两侧支撑销6平稳、同步压入。

在本实施例中，拉爪9、拉杆10、限位板11、粗牙丝杆12和拉板13均采用不锈钢材料制成。

如附图2、3所示，以下部导向筒N-11安装为例，工作时：在上堆芯板4下方导向筒N-11对应位置安装支撑销压入工具，使压入工具的两个拉爪9及拉杆10从上堆芯板流量孔8或仪表支撑柱底部支座14对应的孔中伸入并180°对称作用在下部导向筒下法兰7上表面两侧，刚好避开支撑销固定螺母位置；依次从拉杆10下方套入限位板11及拉板13(粗牙丝杆12已适当拧入拉板13)，适当调节拉杆10长度使拉板13水平并通过拧紧螺母与拉板13进行固定，适当调整丝杆12将限位板11顶紧贴住上堆芯板4；使用扳手旋转丝杆机构12使拉板13带动两侧拉杆10及拉爪9均匀受力并将向下拉导向筒下法兰7，使支撑销6同步插入上堆芯板销孔直至下部导向筒2完全就位(注意：支撑销6压入过程中应使压入工具的两侧拉爪9和拉杆10受力均匀，同步进给，确保两侧支撑销6同步下压)。

凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应在本实用新型的保护范围之内。