本實(shí)用新型屬于核電站在線檢修領(lǐng)域，具體涉及一種可用于反應(yīng)堆壓力容器法蘭主螺孔螺紋在線研磨的修復(fù)裝置。

背景技術(shù)：

壓水堆核電站反應(yīng)堆壓力容器法蘭主螺栓和螺孔螺紋的配合非常精密，主螺孔螺紋狀況非常關(guān)鍵。據(jù)國內(nèi)外很多的主螺栓或螺孔螺紋損壞的經(jīng)驗(yàn)反饋，任何細(xì)小的螺紋缺陷都有可能導(dǎo)致主螺栓植入或擰出時(shí)卡澀甚至咬死，進(jìn)而可能造成主螺栓或螺孔螺紋嚴(yán)重?fù)p壞，并導(dǎo)致主螺栓報(bào)廢、鉆取或主螺孔擴(kuò)孔、重新攻絲，嚴(yán)重制約換料大修關(guān)鍵路徑，對核電廠安全、可靠運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。

主螺孔位于壓力容器本體上，相比主螺栓螺紋，主螺孔螺紋材質(zhì)較軟，由于受主螺栓擰入過程中螺紋副摩擦、異物進(jìn)入等影響，螺紋副易造成損傷，因此核電廠在每次大修期間都要對主螺栓和主螺孔做相應(yīng)的檢查，對可能發(fā)生的任何劃痕、毛刺和變形、凸起和坑點(diǎn)等缺陷均需進(jìn)行精細(xì)處理和修復(fù)，這對改善螺紋配合狀況并防止螺紋卡澀和咬死至關(guān)重要。在設(shè)備制造期間對反應(yīng)堆壓力容器主螺孔的缺陷進(jìn)行處理時(shí)，制造廠良好的加工條件有利于主螺孔修復(fù)，但在反應(yīng)堆壓力容器完成現(xiàn)場安裝之后，特別是在核電廠投運(yùn)之后，反應(yīng)堆壓力容器法蘭面區(qū)域就具有較高的輻射劑量率，且要求采取核電廠最高等級的防異物控制措施。因此，在確保螺紋修復(fù)質(zhì)量和安全的前提下，簡化修復(fù)操作、提高工作效率對于工作人員劑量防護(hù)至關(guān)重要。

對于細(xì)小螺紋缺陷，特別是區(qū)域性普遍缺陷或螺紋降質(zhì)，通常采用油石、砂紙等手工修復(fù)的方法，工作效率較低且整體修復(fù)質(zhì)量難以保證；由于絲錐具有較強(qiáng)的切削功能，對于螺紋凹坑等缺陷的處理沒有作用，而對螺紋變形突出部分會(huì)產(chǎn)生較大的切削量，在核電廠運(yùn)行之后如果使用可能存在較大的風(fēng)險(xiǎn)，必須謹(jǐn)慎使用。

因此，為滿足螺紋精細(xì)修復(fù)和保證螺紋整體表面質(zhì)量，并考慮現(xiàn)場實(shí)際環(huán)境條件，需發(fā)明一種高效、精細(xì)和保守的在線螺紋修復(fù)裝置，匹配特定的螺紋修復(fù)工藝，以完成反應(yīng)堆壓力容器法蘭主螺孔螺紋精細(xì)、高效、高質(zhì)量在線修復(fù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種反應(yīng)堆壓力容器法蘭主螺孔在線研磨修復(fù)裝置，該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)主螺孔螺紋精細(xì)、高效修復(fù)，并顯著改善螺紋表面整體質(zhì)量，有效防止主螺栓裝配時(shí)卡澀和咬死情況發(fā)生；結(jié)構(gòu)簡單，操作便捷、高效、可靠。

為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為：一種反應(yīng)堆壓力容器法蘭主螺孔在線研磨修復(fù)裝置，該裝置包括對研螺紋胎具、旋轉(zhuǎn)操作手柄、回轉(zhuǎn)裝置和彈簧平衡器，旋轉(zhuǎn)操作手柄下部插在對研螺紋胎具內(nèi)，旋轉(zhuǎn)操作手柄頂部與回轉(zhuǎn)裝置底部連接，回轉(zhuǎn)裝置頂部與彈簧平衡器底部連接。

所述的旋轉(zhuǎn)操作手柄由連接管和操作手柄組成，連接管下部插在對研螺紋胎具內(nèi)，連接管上沿其高度方向均勻間隔開有若干個(gè)用于與操作手柄連接的圓孔，連接管上部開有用于與回轉(zhuǎn)裝置連接的銷孔，連接管下部沿周向開有矩形槽孔，連接管下端設(shè)有外螺紋。

所述的對研螺紋胎具外緣均勻間隔設(shè)有若干個(gè)半圓形排屑槽；對研螺紋胎具中心開有用于安裝連接管的圓形通孔，對研螺紋胎具上、下表面分別開有環(huán)形凹槽和圓形凹槽，螺紋胎具上部環(huán)形凸臺(tái)上對稱開有兩個(gè)矩形槽和兩個(gè)螺釘孔。

所述的對研螺紋胎具與旋轉(zhuǎn)操作手柄之間設(shè)有定位插塊。

所述的定位插塊插在連接管的矩形槽孔內(nèi)，定位插塊與對研螺紋胎具上的矩形凹槽配合，定位插塊通過定位螺釘、螺釘孔與對研螺紋胎具固定連接。

所述的連接管下端外螺紋與對研螺紋胎具通過鎖緊螺母鎖緊固定。

本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果為：本實(shí)用新型能夠有效實(shí)現(xiàn)壓水堆核電機(jī)組在建安、調(diào)試及運(yùn)行期間對反應(yīng)堆壓力容器法蘭主螺孔螺紋的在線修復(fù)和表面質(zhì)量改善。有別于傳統(tǒng)使用油石、砂紙等手工修復(fù)以及絲錐修復(fù)的方法，該研磨修復(fù)裝置及其配套工藝可高效修復(fù)內(nèi)螺紋細(xì)小劃痕、毛刺和變形凸起等缺陷，去除頑固銹斑，并顯著改善螺紋表面整體質(zhì)量，修復(fù)的質(zhì)量和風(fēng)險(xiǎn)可控，能有效防止主螺栓裝配時(shí)卡澀和咬死情況發(fā)生。實(shí)踐表明，經(jīng)對研修復(fù)后的主螺孔螺紋改善顯著，植入時(shí)與主螺栓嚙合十分順暢。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作便捷、高效、可靠，該裝置或其結(jié)構(gòu)原理以及修復(fù)工藝可推廣至其它內(nèi)螺紋修復(fù)情形，具體技術(shù)效果如下：

(1)該研磨修復(fù)裝置區(qū)別于傳統(tǒng)使用油石、砂紙等手工修復(fù)，采用對研螺紋胎具配合對研修復(fù)操作便捷，效率更高，大修期間可減小維修人員輻射劑量；螺紋修復(fù)的整體均勻性好，可顯著改善螺紋表面質(zhì)量；風(fēng)險(xiǎn)可控，對手工技能要求相對較低。

(2)區(qū)別于絲錐修復(fù)，對研修復(fù)更精細(xì)可控，研磨量較小，研磨后的螺紋表面更光滑一致，當(dāng)螺紋嚴(yán)重?fù)p壞，絲錐修復(fù)作為必須選項(xiàng)時(shí)，也可作為絲錐后處理工藝進(jìn)行螺紋毛刺去除和表面拋光。

(3)通過選用不同顆粒度的研磨膏(配合合適的潤滑油調(diào)劑)遞進(jìn)研磨，可實(shí)現(xiàn)對劃痕、毛刺、凸起等缺陷的粗磨、細(xì)磨和表面拋光；通過對研螺紋胎具與螺孔螺紋配合，對螺紋凸起性缺陷進(jìn)行針對性接觸對研，而不會(huì)過度研磨螺紋凹坑或缺口部位，防止過度研磨。

(4)螺紋胎具自重適中，配合合適的彈簧平衡器，可方便實(shí)現(xiàn)對螺孔螺紋上、下表面對研，對研力度可調(diào)：a)研磨螺孔螺紋上表面時(shí)，利用對研螺紋胎具自重即可實(shí)現(xiàn)與螺孔螺紋上表面貼合對研，同時(shí)根據(jù)對研時(shí)旋轉(zhuǎn)阻力和手感情況，可通過調(diào)節(jié)彈簧平衡器適當(dāng)平衡對研螺紋胎具自重減小螺紋貼合壓力；b)研磨螺孔螺紋下表面時(shí)，可借助彈簧平衡器對對研螺紋胎具施加一定提升力，即可實(shí)現(xiàn)與螺孔螺紋下表面貼合對研。

(5)對研螺紋胎具厚度選取適宜，可同時(shí)對研多扣螺紋，適合區(qū)域普遍性缺陷的高效修復(fù)，并起到自動(dòng)導(dǎo)向、扶正作用；對研螺紋胎具的螺紋充分考慮螺紋配合精度和公差，中徑選取適當(dāng)，可防止對研過程中胎具卡澀、咬死，研磨量可控而不會(huì)過量，同時(shí)對研螺紋胎具對研過程也可兼作通規(guī)檢測，確保對研修復(fù)效果滿足主螺栓裝配要求。

(6)對研螺紋胎具外緣排屑槽設(shè)計(jì)，可自動(dòng)收集和排出研磨掉的較大顆粒金屬碎屑或毛刺，防止對研螺紋胎具卡澀和咬死，同時(shí)也可容納和排出局部過多的研磨膏，并方便潤滑劑添加。

(7)對研螺紋胎具中部開孔，即胎具中部適當(dāng)掏空，既能減輕胎具重量、便于操作，又便于依靠胎具自重實(shí)現(xiàn)對主螺孔螺紋上表面的貼合研磨。

(8)對研螺紋胎具采用碳鋼加調(diào)質(zhì)硬化處理，硬度略高于螺孔螺紋，確保研磨螺紋的同時(shí)自身不會(huì)磨損。

(9)充分利用換料水池現(xiàn)場環(huán)境條件，借助裝卸料機(jī)輔鉤作為移動(dòng)吊點(diǎn)，可覆蓋所有法蘭螺孔在線修復(fù)，方便對研裝置操作。

(10)通過對研螺紋胎具與主螺孔螺紋嚙合，并添加研磨膏旋轉(zhuǎn)對研，實(shí)現(xiàn)對主螺孔螺紋細(xì)小的劃痕、毛刺、變形、凸起、坑點(diǎn)以及頑固銹斑等缺陷的研磨修復(fù)和拋光處理，顯著改善螺紋表面質(zhì)量及螺紋副配合狀況。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型所提供的一種反應(yīng)堆壓力容器法蘭主螺孔在線研磨修復(fù)裝置應(yīng)用示意圖；

圖2為本實(shí)用新型所提供的一種對研螺紋胎具與旋轉(zhuǎn)操作手柄的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2的A-A向剖視圖；

圖4為本實(shí)用新型所提供的一種對研螺紋胎具與旋轉(zhuǎn)操作手柄的裝配示意圖。

圖中：1、反應(yīng)堆壓力容器主螺孔；2、裝卸料機(jī)；3、裝卸料機(jī)輔鉤；4、對研螺紋胎具；401、排屑槽；402、圓形通孔；403、矩形槽；404、螺釘孔；5、旋轉(zhuǎn)操作手柄；6、回轉(zhuǎn)裝置；7、彈簧平衡器；8、鎖緊螺母；9、定位插塊；10、定位螺釘；11、連接管；1101、圓孔；1102、銷孔；1103、矩形槽孔；1104、外螺紋；12、操作手柄。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。

如附圖1、2、3和4所示，本實(shí)用新型所提供的一種反應(yīng)堆壓力容器法蘭主螺孔在線研磨修復(fù)裝置，該裝置包括對研螺紋胎具4、旋轉(zhuǎn)操作手柄5、回轉(zhuǎn)裝置6、彈簧平衡器7、鎖緊螺母8、定位插塊9和定位螺釘10。

對研螺紋胎具4的外螺紋參照主螺栓螺紋規(guī)格，中經(jīng)尺寸按照主螺栓標(biāo)準(zhǔn)螺紋中徑偏大0.01mm進(jìn)行加工，材料采用45#鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)硬化處理，對研螺紋胎具4螺紋硬度要求不應(yīng)低于主螺孔1的螺紋；對研螺紋胎具4厚度取8扣螺紋左右，對研螺紋胎具4外緣間隔120°加工有3個(gè)貫穿的半圓形排屑槽401；為減輕對研螺紋胎具4自重，對研螺紋胎具4上、下表面分別車削了環(huán)形和圓形凹槽進(jìn)行適當(dāng)掏空，并在對研螺紋胎具4中心加工了圓形通孔402，與旋轉(zhuǎn)操作手柄5的連接管11底部裝配；對研螺紋胎具4上部環(huán)形凸臺(tái)180°對稱加工有兩個(gè)矩形槽403和兩個(gè)螺釘孔404，分別與定位插塊9及定位螺釘10配合。

旋轉(zhuǎn)操作手柄5由連接管11和操作手柄12組成，均采用無縫鋼管材料加工；連接管11上不同高度加工了4個(gè)圓孔1101，可插入操作手柄12；連接管上部加工了1個(gè)小的銷孔1102，可與回轉(zhuǎn)裝置6實(shí)現(xiàn)銷連接；連接管11下部按照定位插塊9的尺寸加工了1個(gè)矩形槽孔1103，方便定位插塊9插入；連接管11下端加工有外螺紋1104，與鎖緊螺母8配合。

上述旋轉(zhuǎn)操作手柄5和對研螺紋胎具4具體組裝連接方式如下，先將定位插塊9插入連接管11下部矩形槽孔1103，然后將連接管11底部插入對研螺紋胎具中心的圓形通孔402，使定位插塊9與對研螺紋胎具4上部環(huán)形凸臺(tái)上的矩形凹槽403配合，安裝鎖緊螺母8將對研螺紋胎具4與連接管11鎖緊固定，安裝2顆定位螺釘10將定位插塊9與對研螺紋胎具4固定，根據(jù)需求高度將操作手柄12插入連接管11s上對應(yīng)的圓孔1101內(nèi)。

其中，回轉(zhuǎn)裝置6可選市場標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，回轉(zhuǎn)裝置6底部通過快速釋放銷或螺栓、銷孔1102與連接管11頂部固定連接，回轉(zhuǎn)裝置6頂部通過快速釋放銷或螺栓與彈簧平衡器7底部固定連接，實(shí)現(xiàn)對研螺紋胎具4相對于彈簧平衡器7自由旋轉(zhuǎn)。其中，彈簧平衡器7可選市場標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，彈簧平衡器7的彈力和行程選取應(yīng)與對研裝置自重匹配，帶有平衡力指示，并能對對研螺紋胎具4施加一定的提升力，以便實(shí)現(xiàn)對研螺紋胎具4對主螺孔1螺紋下表面的貼合研磨。

如附圖1、2、3和4所示，本實(shí)用新型所提供的一種反應(yīng)堆壓力容器法蘭主螺孔在線研磨修復(fù)裝置的工作過程如下：

(1)檢查發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)堆壓力容器法蘭主螺孔螺紋存在細(xì)小螺紋缺陷，如：劃痕、毛刺、變形、小的凸起和坑點(diǎn)、或銹斑等細(xì)小缺陷或螺紋表面降質(zhì)，特別是區(qū)域普遍性的細(xì)小劃痕、毛刺以及凸起等缺陷，或螺紋表面存在頑固的銹斑和螺紋表面粗糙度降級等情況，確定采用在線研磨修復(fù)方案。(注意：如較為嚴(yán)重的螺紋變形、凸起、犁溝等形式缺陷，則可謹(jǐn)慎考慮后采取絲錐修復(fù)，最后采用本發(fā)明所述的研磨修復(fù)對螺紋進(jìn)行表面精細(xì)拋磨處理。)

(2)在待修復(fù)的反應(yīng)堆壓力容器法蘭主螺孔1中的螺紋缺陷區(qū)域涂抹碳化硅研磨膏(研磨膏應(yīng)加入適量潤滑油調(diào)和，并視研磨效果研磨膏選用由粗至細(xì))。

(3)借助裝卸料機(jī)輔鉤3作為移動(dòng)吊點(diǎn)，將彈簧平衡器7頂部掛在裝卸料機(jī)輔鉤3上，并依次組裝連接回轉(zhuǎn)裝置6、旋轉(zhuǎn)操作手柄5和對研螺紋胎具4。

(4)通過裝卸料機(jī)2操作裝卸料機(jī)輔鉤3使該在線研磨修復(fù)裝置與反應(yīng)堆壓力容器法蘭主螺孔1對中。

(5)適當(dāng)調(diào)節(jié)裝卸料機(jī)輔鉤3的高度和彈簧平衡器7的平衡力，手動(dòng)旋轉(zhuǎn)操作手柄13將對研螺紋胎具4旋入反應(yīng)堆壓力容器法蘭主螺孔1內(nèi)，針對反應(yīng)堆壓力容器法蘭主螺孔1的螺紋缺陷位置進(jìn)行反復(fù)旋轉(zhuǎn)對研，實(shí)現(xiàn)螺紋上、下表面的研磨修復(fù)。

(5.1)依靠對研螺紋胎具4自重使其與反應(yīng)堆壓力容器法蘭主螺孔1螺紋上表面貼合，實(shí)現(xiàn)對反應(yīng)堆壓力容器法蘭主螺孔1螺紋上表面的對研修復(fù)；

(5.2)過調(diào)節(jié)裝卸料機(jī)輔鉤3的高度，利用彈簧平衡器7對對研螺紋胎具4施加一定提升力，使其與反應(yīng)堆壓力容器法蘭主螺孔1螺紋下表面貼合，實(shí)現(xiàn)對反應(yīng)堆壓力容器法蘭主螺孔1螺紋下表面的對研修復(fù)。

對研過程中需不斷檢查確認(rèn)，根據(jù)實(shí)際操作手感和研磨效果適當(dāng)添加潤滑油，并由粗至細(xì)更換不同顆粒度的研磨膏。針對螺紋細(xì)小的凸起、毛刺、劃痕或銹斑等缺陷，通常選用400目至1200目顆粒度的研磨膏由粗至細(xì)遞增研磨，最終螺紋表面拋光處理選用800目以上顆粒度為宜。

上面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作了詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下作出各種變化。本實(shí)用新型中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容均可以采用現(xiàn)有技術(shù)。