一种用于堆芯辐板螺栓拆装的水下操作装置的制作方法

本发明涉及到一种用于堆芯辐板螺栓拆装的水下操作装置，适用于辐照后高放射性环境下堆芯辐板螺栓的水下拆装操作。

背景技术：

在核电站运行、大修的过程中，有很多因素可能导致堆芯辐板螺栓的震动，如主冷却剂的流体冲击、堆芯温度的剧烈变化、燃料组件与堆内构件的吊装等。虽然辐板螺栓本身有防松设计，但在较长的运行时间后，仍有可能出现防松装置磨损失效、辐板螺栓松动的现象。这时，由于辐照后的高放射性环境，需要对辐板螺栓进行水下拆装操作。此外，如果某些维修或改造中需要拆装吊兰组件的辐板，那么同样也需要对辐板螺栓进行水下拆装操作。为满足上述的工作需求，需有一套专用的操作装置，以便现场人员远程完成高放环境中堆芯辐板螺栓的水下拆装作业。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于堆芯辐板螺栓拆装的水下操作装置，以满足上述需求。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种用于堆芯辐板螺栓拆装的水下操作装置，包括定位机构、传动机构和驱动机构；定位机构包括挂架、吊杆、工作平台，吊杆连接于挂架与工作平台之间；传动机构与驱动机构安装在工作平台上，工作平台前端面贴合操作对象的外表面曲线；传动机构包括套筒头部、传动箱、驱动轴，传动箱与驱动轴连接，套筒头部的一端与传动箱的输出端相连，另一端为套筒，传动箱对驱动轴 传来的力矩进行变向、变速，并传递给套筒头部；驱动机构与驱动轴连接。

所述的驱动机构为机械式、液压式、电动式，能实现指定行程的进给动作。

在安装辐板螺栓时，依靠机械配合、由套筒将其夹住，工作平台移至辐板螺孔高度后，配合操作传动机构和驱动机构，同步进行旋拧和进给推进，直至达到安装要求力矩值；拆卸时，工作平台移至辐板螺栓高度后，操作驱动机构使套筒向前至完全夹住辐板螺栓，再配合操作传动机构和驱动机构，同步进行旋拧和进给后退，使辐板螺栓从螺孔内完全旋出后，运至废物盒内。

本发明所取得的有益效果为：

(1)本装置的套筒头部，不仅与辐板螺栓头部的配合紧密，且具有合理的空间，不仅足以支撑螺栓重量，而且便于操作时监视、控制辐板螺栓头部的套入深度；(2)本装置的结构简单、拆装便捷，可根据实际需要配换套筒头部、改装传动箱、更换工作平台，即可用于其它水下螺栓的拆装操作，通用性较强；(3)本装置的动力源及进给形式灵活，人力、电力、液压、机械均可，可根据实际情况选配，适用性广泛；(4)本装置所用的设备及材料，均属于市场上的成熟产品，成本低廉、使用方便，有利于降低整个项目的时间成本和经济成本。

附图说明

图1为传动机构和驱动机构示意图；

图2为定位机构示意图；

图3为工作平台俯视示意图；

图中：1、挂架；2、吊杆；3、工作平台；4、套筒头部；5、传动箱；6、驱动轴；7、驱动机构；8、前端面。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

如图1、图2、图3所示，本发明所述用于堆芯辐板螺栓拆装的水下操作装置包括定位机构、传动机构和驱动机构7；

定位机构包括挂架1、吊杆2、工作平台3；吊杆2连接于挂架1与工作平台3之间，用于调节工作平台3的高度，并支撑它的重量。挂架1用于支撑整个装置的重量，可连接于吊钩、人员作业平台或其他固定装置上。工作平台3是传动机构与驱动机构7的安装基座，起到承载和定位的作用，传动机构与驱动机构7安装在工作平台3上。由于定位机构整体为悬挂式结构，为提高装置动作时的平稳性，工作平台3还要起到下部支撑的作用，其前端面8要尽可能贴合操作对象的外表面曲线，以减少扰动。

传动机构包括套筒头部4、传动箱5、驱动轴6；驱动轴6用于接收输入的转动力矩，动力源可以为人力、液压、电动等任何形式。传动箱5对驱动轴6传来的力矩进行变向、变速，并传递给套筒头部4。传动箱5与驱动轴6连接；套筒头部4的一端与传动箱5的输出端相连，另一端为套筒，其结构与辐板螺栓头部配合紧密，且具有合理的空间，不仅足以支撑螺栓重量，而且便于操作时监视、控制辐板螺栓头部的套入深度。

驱动机构7与驱动轴连接，驱动机构7的形式多样，可以为机械式、液压式、电动式等任何形式，只要能实现指定行程的进给动作即可。驱动机构7定位固定于工作平台3上，与传动箱5之间为刚性连接，能带动整个传动机构前后移动，最终实现对套筒头部4、辐板螺栓、螺栓孔之间距离的合理控制，防止出现挤压或脱落。

本装置的基本原理：通过一套定位机构，实现工作平台3的支撑、升降与定位。在安装辐板螺栓时，依靠机械配合、由套筒将其夹住，工作平台3移至辐板螺孔高度后，配合操作传动机构和驱动机构7，同步进行旋拧和进给推进，直至 达到安装要求力矩值；拆卸时，工作平台3移至辐板螺栓高度后，操作驱动机构7使套筒向前至完全夹住辐板螺栓，再配合操作传动机构和驱动机构7，同步进行旋拧和进给后退，使辐板螺栓从螺孔内完全旋出后，运至废物盒内。在实际使用中，可能还需要液压泵、长杆扳手、力矩扳手、水下视频监视装置等共同配合进行。

具体实施时，按照如下步骤进行：

布置现场，架设好水下视频监视装置；将传动机构与驱动机构7，安装在工作平台3上，确认定位准确、连接牢固；组装定位机构，将挂架1连接到吊钩上，或进行其它方式固定。调节吊杆2，使其长度满足要求；连接好人工操作设备、液压设备或电控装置等驱动装置，进行入水前的检查调试，确认功能正常；安装辐板螺栓时，将依螺栓装入套筒头部4，靠机械配合将其夹住，由定位机构送至辐板螺孔高度；操作驱动机构7，使辐板螺栓向前轻抵螺孔口；操作传动机构，将螺栓旋入螺孔，并同步操作驱动机构7向前微量进给，以防螺栓从套筒头部4内脱出；待达到安装要求力矩值时，停止旋拧；操作驱动机构7向后至最远端，通过水下视频监视装置检查。如无异常，提升定位机构，待工作平台3出水时去污冲洗。重复上述操作，安装下一颗辐板螺栓；拆卸辐板螺栓时，通过定位机构将工作平台3运至辐板螺栓高度；操作驱动机构7向前，同时微调传动机构，使套筒头部4完全夹住辐板螺栓；操作传动机构，将螺栓旋出螺孔，并同步操作驱动机构7，使传动机构向后微量进给，以防螺栓顶死套筒头部4；待螺栓完全离开螺孔后，停止旋拧；操作驱动机构7向后至最远端，将辐板螺栓运至废物盒内存放；通过水下视频监视装置检查。如无异常，重复上述操作，拆卸下一颗辐板螺栓；全部拆卸工作完成后，将水下操作装置去污、测量后提出水池。