一种接管冷装夹持装置的制作方法

本发明涉及核电产品接管的装配方法，具体涉及一种接管冷装夹持装置。

背景技术：

核电产品中，稳压器是在核能发电系统一回路对压力进行控制和超压保护的重要设备。稳压器下电加热器套管和筒身上的仪表接管目前都是采用过盈配合与产品进行装配。

之前，如cpr1000机型稳压器，电加热套管和仪表接管都是采用机械胀接的方式在产品上进行装配。通过使用胀管机，采用胀管器的胀紧力使接管与母材孔胀合。虽然胀紧，但胀接也损伤了接管内壁，减薄了母材厚度。若操作中控制不当，极容易产生未胀合和过胀。

目前的稳压器，如hl1000-1型稳压器电加热套管、各仪表接管与筒体的装配都是采用了冷装工艺。这种方式避免机械损伤对接管造成的减薄，利用液氮的冷缩，通过人工装配，冷却至室温之后，接管完美的与产品进行了胀合。

传统的冷装方法是采用一根或多根钢丝与接管连接，然后将接管放入液氮瓶中，放置1小时后用手拎钢丝将接管取出，用钳子绞断钢丝，取出接管再进行装配，液氮的温度较低，钢丝在液氮中放置时间过长刚性变差，加之接管重量(单根1.7kg)，钢丝极易折断。若在取出时钢丝正好折断，接管会掉入液氮罐底部，同时液氮四处溅落，接触到人会产生烫伤，极其危险。

鉴于上述问题，对传统的冷装夹持方法进行改进，设计出一种接管冷装夹持装置，使得接管从液氮罐中取出顺利，保障人身安全，缩短工作时间。

技术实现要素：

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种接管冷装夹持装置，该装置通过设置用于盛装待冷装接管的套管，并与加长杆、底板配合，能够将待冷装接管从液氮罐中顺利取出，并快速装配到产品上，实现接管的冷装，该装置结构简单且操作简便、安全性强，保障了人身安全，缩短了冷装时间，提高生产效率和冷装质量，能够排除安全和质量风险，从而完成本发明。

本发明的目的在于提供一种接管冷装夹持装置，该装置包括用于盛装接管的套管。

其中，套管的顶端开口，套管的底端优选是非封闭的。

其中，该装置还包括与套管连接的加长杆。

其中，加长杆与套管为直接接触连接，优选为焊接。

其中，加长杆和套管通过底板固定连接，加长杆的一端与底板的上表面连接，加长杆的轴线与底板上表面垂直，优选为焊接；套管与底板的上表面连接，所述套管的轴线与底板垂直。

套管是中空的，套管与底板的上表面通过垫块连接，垫块的一端与套管侧面的底部连接，优选为焊接，垫块的另一端与底板的上表面连接，优选为焊接。

套管侧面的底部设有一至多个孔，优选地，孔的中心线与套管的轴线垂直。

该装置还包括能够将所述装置悬挂的吊耳，吊耳与加长杆的另一端连接，优选为焊接。

本发明所具有的有益效果为：

(1)本发明提供的接管冷装夹持装置结构简单，选料和制作简单，且操作简单、实用，通过尺寸微调，可适用于各类接管的冷装工艺；

(2)采用本发明的装置进行接管冷装时，将待冷装接管放入该装置中，放入液氮中，冷却结束随装置取出，迅速进行安装，能够缩短冷装时间，保证冷装质量，提高生产效率；

(3)采用本发明的装置的冷装时，从液氮罐中取出该装置随即顺利取出待冷装接管，该装置能够承担接管的重量，且不会发生接管掉落的危险，避免传统冷装时钢丝脆性折断，接管掉入液氮中难以取出且溅出液氮的问题，操作简便且可保障人身安全，安全性高；

(4)本发明的装置盛装待冷装接管不会对接管的内外壁造成损伤，避免了传统钢丝对接管内壁造成划伤的问题，保证了接管的质量。

附图说明

图1为本发明一种优选实施方式的接管冷装辅助装置的示意图；

图2为本发明一种优选实施方式的接管冷装辅助装置的侧视图及部分放大图。

附图标号说明：

1-吊耳；

2-加长杆；

3-底板；

4-垫块；

5-套管。

具体实施方式

下面通过附图和优选实施方式对本发明进一步详细说明。通过这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。

根据本发明，提供一种接管冷装夹持装置，该装置包括用于盛装接管的套管5，如图1所示。

本发明中，对接管进行冷装时，需要将待冷装的接管置于液氮中进行冷却，冷却一定时间后从液氮中取出，待冷装的接管在液氮中发生冷缩，冷缩后的接管符合装配尺寸的要求，然后将待冷装的接管装配到产品上，接管装配完成。为方便待冷装的接管从液氮中取出，并快速将低温的接管装配到产品上，需要采用接管冷装夹持装置，又称为接管冷装辅助装置。

本发明的接管冷装夹持装置包括用于盛装接管的套管5，将待冷装的接管放入套管5中，然后置于液氮罐中进行冷却，冷却一定时间后，将该夹持装置取出，连同待冷装的接管一同取出，取出方式方便快捷，避免了之前采用钢丝与接管连接取出时钢丝折断，接管掉入液氮罐中的风险，防止液氮溅出对人身安全造成影响，杜绝了安全事故，同时避免了钢丝对接管划伤的问题，也省去了绞断钢丝的工序，且能够保证在短时间内迅速将从液氮中取出的待冷装接管装配到产品上，缩短了工作时间，保证了冷装质量，提高了工作效率。

根据本发明，如图1所示，套管5的顶端开口，待冷装的接管可从套管5的顶端开口放入套管5中，且冷却结束后可方便从套管5顶端开口端取出接管。

根据本发明，套管5的底端是封闭的或非封闭的，优选地，套管5的底端是非封闭的。

本发明人发现，要对待冷装接管进行冷却完全，待冷装接管需要完全浸入到液氮中，若套管5的底端是封闭的，将待冷装接管放入套管5中，当套管5完全浸入液氮中时，套管5底端会受到液氮的阻力，液氮通过套管5的上开口进入到套管5中，，冷却结束后，套管5中的液氮难以流出或倒出，容易对液氮造成损失且带出的液氮会对人身造成伤害，从而增加了冷装的难度。

根据本发明，套管5的底端是非封闭的，优选地，套管5的底端设有一个或多个孔。孔的形状和大小不作特别限定，孔的大小保证接管不掉落且可保证浸入套管5中的液氮顺利流出即可。

根据本发明，该装置还包括与套管5连接的加长杆2。

本发明中，加长杆2与套管5连接，从而可通过加长杆2将套管5放入液氮罐中，优选的，加长杆2的长度可以调节，例如，加长杆2具有可伸缩的结构。根据液氮水位线的高低和接管的长度确定加长杆2的长度，以保证液氮水位线高于接管，从而保证套管5中的待冷装的接管降温收缩。

本发明中，通过加长杆2将套管5放入液氮罐中，可避免用手直接将套管5放入液氮罐中发生危险的安全问题，且通过加长杆2放取套管5操作方便，取出顺利。

根据本发明一种优选的实施方式，加长杆2与套管5为直接接触连接，优选套管5的侧面与加长杆2的侧面固定连接，优选为焊接(或装焊)，从而保证加长杆2与套管5之间无相对移动，通过加长杆2直接控制套管5进入和离开液氮。

根据本发明另一种优选的实施方式，套管5与加长杆2通过底板3固定连接。

根据本发明，底板3为长方形板状，加长杆2为圆柱状，套管5为圆管状，加长杆2的一端与底板3的上表面连接，加长杆2的轴线与底板3上表面垂直，优选为焊接，套管5与底板3的上表面连接，套管5的轴线与底板3的上表面垂直。

本发明人发现，当套管5的侧面无孔，套管5的底端与底板3的上表面为直接接触连接时，套管5的底端是封闭的，当将夹持装置置于液氮罐中时，液氮从套管5上端开口进入到套管5，从而对待冷装接管进行冷却，这样会导致冷却结束后，套管5中的液氮难以流出，将辅助装置取出时，带出的液氮难以取出回收，可能延长冷装时间，影响冷装质量，且带出的液氮可能会对人身造成伤害。

因此，使待冷装接管直接与液氮接触并在取出待冷装接管时同时与液氮分离，则可快速实现接管的冷却收缩，达到符合装配的尺寸要求，实现快速装配，提高生产效率。

根据本发明，套管5为中空的，套管5的底端与底板3的上表面为非接触连接，优选地，套管5的底端和底板3的上表面平行且有一定距离(或称间隙)。

本发明中，套管5的底面与底板3的上表面之间的距离根据接管的大小进行选择，优选套管5和底板3之间的距离小于接管的直径，保证接管不会从二者之间的缝隙中掉落，而又可保证液氮顺利从间隙中完全流出。

本发明中，当将该夹持装置放入液氮中时，液氮从间隙进入到套管5中与待冷装接管接触，优选液氮水位线不低于待冷装接管的顶端高度，保证待冷装接管完全浸没到液氮中，从而实现待冷装接管的充分均匀冷却，冷却一定时间，待冷装接管收缩，冷却结束后将夹持装置与待冷装接管整体从液氮罐中取出，液氮可从该间隙中全部流出，而不会使夹持装置带出液氮，对人身安全造成影响，并且，液氮从间隙中流出，从而使得夹持装置取出时受到液氮的阻力减小，从而节约了待冷装接管从液氮中取出的时间，进而缩短冷装时间，保证了冷装质量。

根据本发明一种优选的实施方式，套管5是中空的，套管5与底板3的上表面通过垫块4连接，垫块4的一端与套管5侧面的底部连接，优选为焊接，垫块4的另一端与底板3的上表面连接，优选为焊接。

本发明中，套管5的底面与底面的上表面之间设有垫块4，通过垫块4垫高套管5，从而保证了套管5与底板3之间产生间隙。

本发明人发现，垫块4的个数太多会对液氮的流出形成阻碍，使得液氮不能完全快速的从套管5中流出，容易导致液氮流到外面对人身安全造成影响；垫块4的个数太少不能保证套管5与底板3的连接的稳定性，且可能导致接管从套管5中掉落。

根据本发明，垫块4的个数为三个至多个，优选为三个至五个，更优选为三个。

根据本发明，垫块4为长方体状或圆柱状，优选为圆柱状，如图1所示。

根据本发明，垫块4均匀的焊接在套管5底部的侧面上，并与底板3的上表面焊接在一起，实现套管5与底板3的固定连接。

本发明中，采用套管5与底板3通过垫块4连接的方式，能够盛放待冷装接管且冷却结束后可保证液氮完全流出，且焊接(或装焊)的连接方式及材料均能够承担接管的重量(如单根接管重1.7kg)，不会在低温下脆性折断或断裂，保证冷装工艺的顺利进行。

根据本发明另一种优选的实施方式，套管5是中空的，套管5底端侧面上设有凹槽，优选设有三个以上凹槽，所述凹槽均匀分布在侧面的圆周上，套管5设有凹槽的一端与底板3的上表面连接，优选焊接。

本发明中，在套管5底端侧面上设有凹槽，且设有凹槽的一端与底板3的上表面连接，当该夹持装置从液氮中取出时，液氮可通过凹槽从装置中完全流出，且无残留，取出时不会对人身造成伤害且能够避免液氮的损失。

根据本发明，套管5的侧面的底部设有一至多个孔，优选地，孔的中心线与套管5的轴线垂直。

本发明中，为了使夹持装置从液氮中取出时，液氮能迅速从装置中流出，在套管5的侧面的底部设有一至多个孔，优选为三个以上孔，孔的大小以保证接管不掉落且方便液氮流出。

根据本发明，套管5侧面的底部的孔的中心线与套管5的轴线垂直，优选孔为圆孔，孔径大小相等，优选孔径小于接管直径，且圆心在套管5的同一圆周面上。

根据本发明，套管5在底板3上投影的区域设有一至多个孔，孔的大小根据接管的大小进行调整，可为圆孔、方孔、三角形孔或其他形状的孔，保证接管不会从孔中掉落，优选为圆孔，圆孔的直径小于接管外径的大小，从而保证液氮能够迅速流出，且降低了液氮对底板的阻力，进而缩短了冷装时间。

根据本发明，在底板3上的其他区域，即底板3上非套管5的投影以及未进行连接的区域，有一至多个孔，保证在冷却后辅助装置能够快速从液氮取出，由于孔的存在，降低了液氮对底板的阻力，进而缩短了冷装时间。

根据本发明，该装置还包括能够将辅助装置悬挂的吊耳1，优选地，吊耳1与加长杆2的另一端连接，优选为焊接连接。

本发明中，在加长杆2的另一端设吊耳1，可通过吊耳1将该接管冷装夹持装置悬挂固定在液氮罐的罐壁上，保证夹持装置和待冷却接管不会掉入液氮罐中，且当冷却结束后，可方便提取夹持装置，从而轻松将接管取出。

根据本发明，套管5、底板3、加长杆2、垫块4和吊耳1采用耐低温的不锈钢材料制得，保证在液氮中冷却不会发生明显的性质变化，不会折断或断裂。

本发明所提供的接管冷装夹持装置从材料选择、结构设计、产品夹持、生产安全等方面综合考虑，制备该夹持装置的选材方便，操作方便，可用于各类接管冷装的夹持(或辅助)。

本发明中冷装时间为接管从液氮之中取出到成功装配在产品上所用的时间，冷装时间短，冷装效果好，产品质量高，冷装时间长，接管会膨胀到原有尺寸，卡到孔中的一半，无法成功装配。

采用本发明的装置进行冷装时，冷装时间缩短、质量得到保障，人身安全得到保障，效率提高。和之前使用钢丝相比较，节约了一道工步，即取出接管，放置平稳；钢丝剪断两步，冷装时间为4s。本发明直接将装置取出，拿出接管即可，冷装时间为2s。相比较起来，冷装时间缩短2秒。一般将冷装的时间控制在6秒之内(如冷装过程不连贯或者停滞，接管会膨胀到原有尺寸，极易卡到孔中的一半，无法取出)，该装置直接节省了三分之一的时间。相对而言，就是为冷装增加了2秒时间，保证了产品的质量。安全方面，接管直接从夹持装置中取出，避免了钢丝折断，接管掉落，溅起液氮伤人的情况，安全得到了保证。使得接管从液氮中放入和取出的方便顺利，保障了人身安全，缩短工作时间，提高了生产效率。

根据本发明，利用上述夹持装置或辅助装置可以对接管进行冷装，具体可以按照包括以下工艺步骤的方法进行：

步骤1、准备或安装本发明的接管冷装夹持装置；

步骤2、将待冷装接管放入套管5中；

步骤3、将接管冷装夹持装置置于液氮中冷却；

步骤4、冷却结束，取出夹持装置，将取出待冷装接管，装配到产品上。

根据本发明，接管冷装方法优选采用本发明所述的接管冷装夹持装置(或称辅助装置)进行。

根据本发明，步骤1中，准备或安装本发明所述的接管冷装夹持装置。

根据本发明一种优选的实施方式，如图1所示，该接管冷装夹持装置包括套管5、加长杆2、底板3、垫块4和吊耳1。套管5是中空的，底板3为平板状、套管5为原管状和加长杆2为圆柱体状，将套管5和底板3通过垫块4固定连接，首先将垫块4的一端焊接在套管5底部的侧面上，优选垫块4的个数为3个，垫块4的另一端与底板3的上表面进行焊接，从而实现套管5与底板3的固定连接，套管5底面与底板3的上表面平行，二者之间的距离根据待冷装接管的大小确定，若待冷装接管的尺寸较小，则通过减小垫块4的高度减小套管5底面与底板3上表面之间的距离，保证接管不会从间隙中掉落；

然后将加长杆2与底板3固定连接，优选加长杆2的一端焊接在底板3的上表面上。加长杆2的长度可根据液氮的水位线的高度进行选择，保证套管5中的待冷装接管可完全浸入到液氮中，即可使得液氮水位线没过接管的高度，实现冷却。最后将吊耳1与加长杆2的另一端固定连接，优选焊接，接管冷装夹持装置准备或安装完成。

根据本发明，步骤2中，将待冷装接管从套管5顶端开口处放入到套管5中，接管在套管5中的放置方式不作特别限定，可横放、竖放或斜放。

根据本发明，步骤3中，将装有待冷装接管的接管冷装夹持装置放入到液氮罐中，盖上液氮罐的盖子，对待冷装接管进行冷却。

根据本发明，当将夹持装置置于液氮罐中时，保证液氮水位线高于接管，从而使得接管能够均匀且充分冷却，达到冷却要求，然后将该接管冷装夹持装置通过吊耳1固定在液氮罐的罐壁上，液氮与待冷装接管直接接触进行冷却，冷却效果好，冷却时间根据实际要求进行确定。

根据本发明，步骤4中，冷却完成后，通过提取加长杆2从液氮罐中取出接管冷装夹持装置，液氮从套管5与底板3的间隙中和/或套管5上设的孔完全流出，无残留，同时从套管5中取出待冷装接管，迅速装配到产品上，完成接管冷装。

本发明的接管冷装方法操作简便，安全性强，生产效率高，传统冷装工艺中，通过钢丝绑扎或钩住接管，将接管放入液氮中冷却，取出钢丝和接管，绞断钢丝，再将接管进行装配。传统工艺中，钢丝在低温下易折断，若接管掉入液氮罐中则难以取出，且钢丝绑定接管，难免会划伤接管内壁或外壁，影响接管质量，本发明的接管冷装方法杜绝了安全事故，及钢丝折断和划伤接管的问题。

本发明的接管冷装方法是直接取出接管冷装装置同时取出待冷却接管，进行装配，缩短了冷装时间、提高了工作效率且操作方便，保障了人身安全和接管质量。

实施例

如图1和图2所示，其中图1为接管冷装辅助装置的示意图，图2为其侧视图，该接管冷装夹持装置包括套管5、底板3、垫块4、加长杆2和吊耳1。其中，套管5为圆管状，套管5是中空的，套管5的内径为45mm，管壁厚度为3mm，高度为120mm，材质为304不锈钢，底板3为长方形板状，长度为120mm，宽度为100mm，高度为10mm，垫块4的高度为30mm，垫块4个数为3个，加长杆2为长管状，加长杆2的长度为600mm。

图2为该接管冷装辅助装置的侧视图，其中a为部分放大示意图，放大比例为1:3。将三个垫块4的一端与套管5底部的侧面焊接，垫块4的另一端与底板3的上表面焊接，实现套管5与底板3的固定连接，套管5与底板3之间的距离为20mm，然后将加长杆2的一端焊接在底板3的上表面上，实现加长杆2与底板3的固定连接，然后将吊耳1焊接在加长杆2的另一端，得到接管冷装夹持装置。

将待冷装的稳压器接管(规格φ34mm、长度l＝315mm、重量1.7kg)竖直放入上述装置的套管5中；

将夹持装置和待冷装的稳压器接管一起放入液氮罐中，使得液氮水位线高于接管，用吊耳1将液氮罐悬挂在液氮罐的罐壁上，盖上液氮罐的盖子，对待冷装的稳压器接管进行冷却，冷却时间为1h；

冷却完成后，打开液氮罐的盖子，将夹持装置和待冷装稳压器接管从液氮罐中取出，装配到产品上，冷装时间为2s。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于本发明工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接普通；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上结合优选实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明。不过需要声明的是，这些具体实施方式仅是对本发明的阐述性解释，并不对本发明的保护范围构成任何限制。在不超出本发明精神和保护范围的情况下，可以对本发明技术内容及其实施方式进行各种改进、等价替换或修饰，这些均落入本发明的保护范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。