一种用于刚性变径式全同步螺栓拉伸机的支撑环变径机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本专利涉及一种用于刚性变径式全同步螺栓拉伸机的支撑环变径机构。
【背景技术】
[0002]反应堆压力容器采用自动全同步螺栓拉伸机安装/拆开工艺，操作人员在辐射条件下的介入时间大大减少，操作工艺路线简单，主螺栓的预紧力均匀，密封效果可靠。因此，自动全同步螺栓拉伸机广泛应用于目前的M310、CPR1000等反应堆压力容器的开、扣盖过程中。采用一体化堆顶结构的反应堆压力容器，由于其顶盖的最大外廓直径大于主法兰主螺栓分布圆直径，自动全同步螺栓拉伸机的整体式支撑环无法套入，因此目前只能采用分体式支撑环的分组同步的螺栓拉伸机。分体式分组同步的螺栓拉伸机操作工艺，操作人员在辐射环境下的介入时间长，操作程序复杂，主螺栓的预紧力均匀性差，总的开扣盖时间长，压力容器密封效果可靠性低。采用固定直径整体式支撑环的自动全同步螺栓拉伸机已不能适应一体化堆顶结构的反应堆压力容器的通过性要求。要想在一体化堆顶结构的反应堆压力容器上发挥自动全同步螺栓拉伸机在主螺栓安装/拆开过程中的显著优势，必须采用支撑环内廓径可变的自动全同步螺栓拉伸机。本专利就是针对自动全同步螺栓拉伸机的支撑环变径功能而发明的。
[0003]目前整体式支撑环的自动全同步螺栓拉伸机主要有以下特点:
[0004]自动全同步螺栓拉伸机的固定直径式支撑环的直径是固定的。当一体化堆顶结构的反应堆压力容器的堆顶构件的最大外廓直径接近或大于反应堆压力容器法兰主螺栓的最小分布内径时，全同步螺栓拉伸机固定直径式支撑环就无法通过一体化堆顶结构的最大外廓直径。这就限制了固定直径式支撑环的全同步螺栓拉伸机在新型的具有一体化堆顶结构的反应堆压力容器上的应用。
[0005]现有的解决一体化堆顶结构套入全同步拉伸机的方案是:将原有的整体支撑环分为四等份。然后由一个吊缆分布圆大于堆顶构件最大外廓直径的专用吊具分别吊住四份支撑环，专用吊具在将四份支撑环下降到堆顶构件外廓直径小于螺栓分布圆的高度时，由缆绳把分离的四块支撑环牵拉合拢在一起，再用螺栓或销轴定位结合成一个整环，结合在一起的完整支撑环继续下降到顶盖法兰的上法兰面上。这个方案的优点是结构简单，成本低。但是由于四块支撑环的开合过程的柔性地挂在吊缆上的，导致在合拢和分开操作过程中四块支撑环的运动不稳定，不仅很难操作，而且有很大风险导致重达十几吨的支撑环撞击堆顶构件。
[0006]本发明的主要目的就是开发一种N块支撑环始终刚性联接在一起，而且可以自动平稳地控制分开和合拢过程的机构。
【发明内容】
[0007]本专利的目的是针对固定直径式支撑环的全同步螺栓拉伸机的上述技术缺陷，提供一种可实现全同步螺栓拉伸机的支撑环的刚性自动变径的支#豕:穿麽游海。该装置的功能:实现自动全同步螺栓拉伸机支撑环内廓径的自动调整，使支撑环内廓径既可以分开变大，从而可以穿过反应堆压力容器的一体化堆顶结构；支撑环内廓径又可以自动合拢变小，使支撑环在穿过一体化堆顶结构后，能够与反应堆顶盖法兰的主螺栓分布圆匹配。
[0008]本专利所采取的技术方案是:将全同步螺栓拉伸机的支撑环依据主螺栓数量均分为N组，变径机构由N组均匀分布的同步双向推杆、N组1/N分瓣支撑环总成及吊持N瓣均分的支撑环总成并允许N瓣均分的支撑环总成径向摆动的专用吊具组成。N组均匀分布的同步双向推杆与N组1/N分瓣支撑环总成连接，组成自动变径式刚性变径式全同步螺栓拉伸机支撑环总成。通过N组同步双向推杆的同步动作使N瓣支撑环总成同步分开或合拢，从而实现刚性变径式全同步螺栓拉伸机支撑环内廓径的增大或缩小。专用吊具的吊杆可以相对反应堆径向摆动。同步双向推杆通过与专用吊具的配合，实现刚性变径式全同步螺栓拉伸机在一体化堆顶结构的反应堆压力容器上的应用。
[0009]这里N是一个整数；
[0010]当主螺栓数量Μ可以被3整除时，Ν可以取3或6 ;
[0011 ] 当主螺栓数量Μ可以被2整除时，Ν可以取4 ;
[0012]当主螺栓数量Μ可以被5整除时，Ν可以取5 ;
[0013]上述专用吊具主要由支撑环吊具主吊环、Ν组均匀分布的可摆动吊杆、Ν组均匀分布的吊具组成。
[0014]刚性变径式全同步螺栓拉伸机的支撑环自动变径机构具体动作如下:
[0015]1)刚性变径式全同步螺栓拉伸机进入堆坑时动作:
[0016]起吊时，刚性变径式全同步螺栓拉伸机的支撑环为直径最小状态。
[0017]当刚性变径式全同步螺栓拉伸机吊至反应堆压力容器上方时，Ν组支撑环同步双向推杆自动同步动作，Ν组同步双向推杆两端法兰做同步分开平动，从而带动Ν瓣均勾分布的支撑环同步分开平动，实现刚性变径式全同步螺栓拉伸机的支撑环内廓径增大，直到刚性变径式全同步螺栓拉伸机的支撑环的内径大于反应堆压力容器一体化堆顶结构的最大外廓直径时停止。
[0018]启动反应堆厂房吊机，缓缓落下，使刚性变径式全同步螺栓拉伸机通过反应堆压力容器一体化堆顶结构。
[0019]刚性变径式全同步螺栓拉伸机通过一体化堆顶结构后，反应堆厂房环吊停止下降。启动Ν组支撑环同步双向推杆同步动作，Ν组同步双向推杆两端法兰同步做闭合平动，带动Ν瓣均匀分布的支撑环做闭合平动，从而实现刚性变径式全同步螺栓拉伸机的支撑环内廓径缩小，直到刚性变径式全同步螺栓拉伸机的支撑环内廓径与反应堆压力容器主螺栓的分布圆匹配。启动反应堆厂房吊机，将刚性变径式全同步螺栓拉伸机缓缓下降至工作位置上。
[0020]2)退出堆坑时动作:
[0021]螺栓拉伸工作完成后，此时，刚性变径式全同步螺栓拉伸机的支撑环处于直径最小状态。启动反应堆厂房吊机，将刚性变径式全同步螺栓拉伸机缓慢提升至反应堆压力容器一体化堆顶结构附近时停止。
[0022]启动Ν组支撑环同步双向推杆同步动作，Ν组同步双向推杆两端法兰同步做分开平动，从而带动Ν瓣均匀分布的支撑环总成做分开平动，从而实现刚性变径式全同步螺栓拉伸机的支撑环内廓径增大，直到刚性变径式全同步螺栓拉伸机的支撑环内廓径大于反应堆压力容器一体化堆顶结构的最大外廓直径。
[0023]启动反应堆厂房吊机，缓缓上升，使刚性变径式全同步螺栓拉伸机通过反应堆压力容器一体化堆顶结构的最大轮廓外径。通过一体化堆顶结构的最大轮廓外径后，启动N组支撑环同步双向推杆同步动作，实现刚性变径式全同步螺栓拉伸机的支撑环内廓径缩小。然后，将刚性变径式全同步螺栓拉伸机放置在其支撑台架上。
[0024]具体特点如下:
[0025]刚性变径式全同步螺栓拉伸机的支撑环同步双向推杆由N组均匀分布的同步双向推杆、N瓣均分的支撑环总成及吊持N瓣均分的支撑环并允许N瓣均分的支撑环在径向摆动的专用吊具组成。
[0026]N组同步双向推杆同步动作。
[0027]专用吊具配合支撑环同步双向推杆实现刚性变径式全同步螺栓拉伸机的支撑环内廓径增大或缩小的动作。
【附图说明】
[0028]图1a和Ib为同步双向推杆的结构示意图。
[0029]图2为支撑环总成结构示意图。
[0030]图3为专用吊具结构示意图。
[0031]图4为一体化堆顶结构的反应堆压力容器结构示意图。
[0032]图5a为刚性变径式全同步螺栓拉伸机支撑环内廓径增大时示意图。
[0033]图5b为刚性变径式全同步螺栓拉伸机支撑环内廓径增大时的干涉关系俯视图。
[0034]图6a为刚性变径式全同步螺栓拉伸机支撑环内廓径缩小时示意图。
[0035]图6b为刚性变径式全同步螺栓拉伸机支撑环内廓径缩小时干涉关系俯视图。
[0036]图中:
[0037]1、同步双向推杆，11、动力头，11a、电动机，I lb、蜗轮蜗杆组件，11c、旋转编码器，12、正反螺纹丝杆，13、导向装置，14、连接座，14a、螺母，15、连接螺钉；
[0038]2、1/N分瓣支撑环总成，21、1/N分瓣支撑环周向定位销，22、1/N分瓣支撑环周向定位销孔；
[0039]3、专用吊具，31、支撑环吊具主吊环，32、吊杆，33、N组均匀分布的吊具；