一种用于核级闸阀阀座密封环在线修复自动切割装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及阀座密封环在线修复技术领域，具体公开了一种用于核级闸阀阀座密封环在线修复自动切割装置。该装置包括X方向机构、Y方向机构、Z方向机构以及主轴集成结构，其中，主轴集成结构可控制其下端的刀具进行旋转切割，主轴集成结构安装在Y方向机构上，使刀具在竖直Y方向上下移动；Y方向机构与X方向机构中的移动板相连接，移动板可相对X方向机构固定板A在X方向左右移动；Z方向机构与X方向机构移动板相连接，Z方向机构可实现Z方向前后方向移动。该装置能够实现切割装置在X、Y、Z方向的位置的精准定位和全自动切割；装置能够保证在高辐射环境下，足够的加工精度，同时极大限度的降低了人员辐照剂量。

【技术实现步骤摘要】
一种用于核级闸阀阀座密封环在线修复自动切割装置
本专利技术属于阀座密封环在线修复
，具体涉及一种用于核级闸阀阀座密封环在线修复自动切割装置。
技术介绍
核级阀门在核电站中起到控制并调节介质的压力、温度、流向、流量等作用。这其中应用最广泛最普遍的就是闸阀，但是核安全等级较高的闸阀的设计、实验、制造过程、检测体系只被少数西方公司所掌握，所以当阀门密封面出现较大缺陷难以修复后，核电厂只能通过更换整阀的方式进行消缺。与此同时，还需面临核安全等级较高的闸阀采购周期较长，很可能在有限的时间窗口下无法到货进行现场整阀更换，焊接式的阀门更换工艺复杂，现场检修时间较长，在高辐射剂量的环境下对检修人员的辐射安全造成影响及带有高放射性的旧阀门后处理等一系列问题。所以，我们在发展闸阀自主设计、实验、制造过程、检测体系的过程中，还需不断拓展核级阀门修复手段，通过维修的手段实现核级阀门修复后再使用。为解决整阀更换工作的长周期、高成本、高辐射的局限性，通过维修的手段恢复阀门的密封功能，实现阀门阀座密封面缺陷的修复。需研发一种用于核级闸阀阀座密封环在线修复自动切割装置，完成密封面有腐蚀缺陷且无法通过研磨修复的阀座环的切割工作，同时在切割的过程中实现坡口的自动加工，为后续的新阀座环焊接创造更有利的条件。在线更换阀座环的关键步骤主要有：旧阀座环的自动切割、旧阀座环取出、新阀座环定位、新阀座环自动焊接、新焊缝无损检测及新阀座环与阀板调整配对，由于核级闸阀阀座环在线更换目前国内没有应用业绩，在国际上具备相关技术能力的企业也屈指可数，步骤执行中涉及的机械装置在国内均没有很成熟产品，至于有关在高辐射环境下实现阀座环在线自动切割装置的研究，在国内更是空白。目前，国内已知的自动切割装置存在适用范围小，无法胜任阀腔等狭小空间的自动切割作业，自动化程度不高的缺点。国内外尚且没有应用于高辐射环境下的阀座环在线自动切割装置
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于核级闸阀阀座密封环在线修复自动切割装置，解决目前核级闸阀阀座密封面出现难以修复的缺陷，只能采取更换整阀的处理方式且更换过程中还需面临长周期、高成本、高辐射等一系列难题的现状，实现高辐射环境下闸阀阀座环的自动切割，以达到降低人员的辐射剂量目标。本专利技术的技术方案如下：一种用于核级闸阀阀座密封环在线修复自动切割装置，该装置包括X方向机构、Y方向机构、Z方向机构以及主轴集成结构，其中，主轴集成结构可控制其下端的刀具进行旋转切割，主轴集成结构安装在Y方向机构上，使刀具在竖直Y方向上下移动；Y方向机构与X方向机构中的移动板相连接，移动板可相对X方向机构固定板A在X方向左右移动；Z方向机构与X方向机构移动板相连接，Z方向机构可实现Z方向前后方向移动。所述的X方向机构包括移动板、直线导轨A、滚珠丝杠A以及固定板A，所述的固定板A上设有直线导轨A，所述的移动板通过直线导轨座A安装在直线导轨A上，在固定板A上安装的滚珠丝杠A可驱动与移动板相连接的螺母座A，实现移动板相对于固定板A左右移动。所述的固定板A为开有长方形通孔的平板结构，在所述的固定板A背面设有两条直线导轨A；所述的固定板A正面设有固定座A和电机传动座A，并在两者之间设有滚珠丝杠A，所述的滚转丝杆A通过联轴器与固定板A上设置的步进电机A相连接；在所述的滚珠丝杠A上设有螺母座A，固定在移动板上的连接块穿过固定板A的通孔并与螺母座A固定连接。所述的Y方向机构包括直线导轨B、主轴箱、滚珠丝杠B以及固定板B，所述的直线导轨B垂直固定在移动板上，主轴箱与直线导轨B上匹配的直线导轨座B相连接；所述的固定板B与直线导轨B相对固定，所述的主轴箱通过电机传动座B与安装在固定板B的滚珠丝杠B相匹配，步进电机B与固定板B相对固定，通过步进电机B驱动滚珠丝杠B转动，从而带动主轴箱沿直线导轨B上下移动。所述的直线导轨B包括两条相互平行的直线导轨，主轴箱壳体通过连接板与直线导轨B上的直线导轨座B相连接；所述的直线导轨B对面设有固定板B，其两者上端通过连接板连接固定形成框架结构，在所述的固定板B上设有固定座B和电机传动座B，并在上述两者之间设有滚珠丝杠B，所述的滚珠丝杠B通过联轴器与固定板B上设置的步进电机B相连接；所述的滚珠丝杠B上匹配的螺母座B通过连接筋与主轴箱的外壳相固定。所述的Z方向机构包括定位板、直线导轨C、U形板以及滚珠丝杠C，其中，所述的定位板为U型结构，在其U型臂上设有直线导轨C，U形板通过导轨座与所述的直线导轨C相匹配；所述的U形板上设有肋板，所述的肋板通过螺母座C与定位板上设置的滚珠丝杠C相匹配，通过步进电机C驱动滚珠丝杠C转动，带动U形板沿直线导轨C前后移动；所述的肋板与移动板相互固定。所述的定位板的两个U型臂上各设有一条直线导轨C，在所述的定位板上端面设设有固定板C，在所述的固定板C上设有固定座C和电机传动座C，并在上述两者之间设有滚珠丝杠C，所述的滚珠丝杠C通过联轴器与固定板C上设置步进电机C相连接；所述的滚珠丝杠C上匹配的螺母座C与U形板两侧中的一块肋板相连接。所述的主轴集成结构包括主轴电机、主轴、锥齿轮以及刀具，所述的主轴电机通过联轴器与主轴相连接，主轴末端加工有锥齿轮，刀具与锥齿轮相连接。所述的主轴电机通过固定板安装在Y方向机构最上端的连接板上，所述的主轴穿过Y方向机构上端的连接板中心孔，并安装在主轴箱壳体内部，且主轴末端位于主轴箱最下端，并与主轴箱外的刀具相连接。所述的在X方向机构、Y方向机构、Z方向机构上均安装有位置传感器，用于超行程报警。本专利技术的显著效果在于：本专利技术所述的一种用于核级闸阀阀座密封环在线修复自动切割装置，能够实现切割装置在X、Y、Z方向的位置的精准定位和全自动切割；各零部件均通过螺栓连接，拆装方便，根据不同口径、不同尺寸的阀门，可以更换刀具等部件，对其进行调整，装置具有高度的适用性，适用于不同口径的阀门阀座环切割；装置安装有远程监控系统及远程操作系统，自动完成阀座环切割工作，保证了在高辐射环境下，足够的加工精度，同时极大限度的降低了人员辐照剂量。附图说明图1为本专利技术所述的一种用于核级闸阀阀座密封环在线修复自动切割装置总体结构示意图；图2为本专利技术所述的一种用于核级闸阀阀座密封环在线修复自动切割装置中X方向机构结构示意图；图3为图2的主视图；图4为本专利技术所述的一种用于核级闸阀阀座密封环在线修复自动切割装置中Y方向机构结构示意图；图5为图4的侧视图；图6为本专利技术所述的一种用于核级闸阀阀座密封环在线修复自动切割装置中Z方向机构结构示意图；图7为图6俯视图；图8为本专利技术所述的一种用于核级闸阀阀座密封环在线修复自动切割装置中主轴集成结构示意图；图中：1、移动板；2、直线导轨座A；3、连接块；4、螺母座A；5、滚珠丝杠A；6、固定板A；7、固定座A；8、电机传动座A；9、步进电机A；10、直线导轨A；11、直线导轨B；12、连接板；13、直线导轨座B；14、主轴箱；15、连接筋；16、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于核级闸阀阀座密封环在线修复自动切割装置，其特征在于：该装置包括X方向机构、Y方向机构、Z方向机构以及主轴集成结构，其中，主轴集成结构可控制其下端的刀具(37)进行旋转切割，主轴集成结构安装在Y方向机构上，使刀具(37)在竖直Y方向上下移动；Y方向机构与X方向机构中的移动板(1)相连接，移动板(1)可相对X方向机构固定板A(6)在X方向左右移动；Z方向机构与X方向机构移动板(1)相连接，Z方向机构可实现Z方向前后方向移动。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于核级闸阀阀座密封环在线修复自动切割装置，其特征在于：该装置包括X方向机构、Y方向机构、Z方向机构以及主轴集成结构，其中，主轴集成结构可控制其下端的刀具(37)进行旋转切割，主轴集成结构安装在Y方向机构上，使刀具(37)在竖直Y方向上下移动；Y方向机构与X方向机构中的移动板(1)相连接，移动板(1)可相对X方向机构固定板A(6)在X方向左右移动；Z方向机构与X方向机构移动板(1)相连接，Z方向机构可实现Z方向前后方向移动。


2.根据权利要求1所述的一种用于核级闸阀阀座密封环在线修复自动切割装置，其特征在于：所述的X方向机构包括移动板(1)、直线导轨A(10)、滚珠丝杠A(5)以及固定板A(6)，所述的固定板A(6)上设有直线导轨A(10)，所述的移动板(1)通过直线导轨座A(2)安装在直线导轨A(10)上，在固定板A(6)上安装的滚珠丝杠A(5)可驱动与移动板(1)相连接的螺母座A(4)，实现移动板(1)相对于固定板A(6)左右移动。


3.根据权利要求2所述的一种用于核级闸阀阀座密封环在线修复自动切割装置，其特征在于：所述的固定板A(6)为开有长方形通孔的平板结构，在所述的固定板A(6)背面设有两条直线导轨A(10)；所述的固定板A(6)正面设有固定座A(7)和电机传动座A(8)，并在两者之间设有滚珠丝杆A(5)，滚转丝杆A(5)通过联轴器与固定板A(6)上设置的步进电机A(9)相连接；在滚珠丝杠A(5)上设有螺母座A(4)，固定在移动板(1)上的连接块(3)穿过固定板A(6)的通孔并与螺母座A(4)固定连接。


4.根据权利要求1所述的一种用于核级闸阀阀座密封环在线修复自动切割装置，其特征在于：所述的Y方向机构包括直线导轨B(11)、主轴箱(14)、滚珠丝杠B(17)以及固定板B(18)，所述的直线导轨B(11)垂直固定在移动板(1)上，主轴箱(14)与直线导轨B(11)上匹配的直线导轨座B(13)相连接；所述的固定板B(18)与直线导轨B(11)相对固定，所述的主轴箱(14)通过电机传动座B(20)与安装在固定板B(18)的滚珠丝杠B(17)相匹配，步进电机B(21)与固定板B(18)相对固定，通过步进电机B(21)驱动滚珠丝杠B(17)转动，从而带动主轴箱(14)沿直线导轨B(11)上下移动。


5.根据权利要求4所述的一种用于核级闸阀阀座密封环在线修复自动切割装置，其特征在于：所述的直线导轨B(11)包括两条相互平行的直线导轨，主轴箱(14)壳体通过连接板(12)与直线导轨B(11)上的直线导轨座B(13)相连接；所述的直线导轨B(11)对面设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹远波，邵震，程晓文，郝龙云，何少华，陆蕾，金戈，方成平，王学芳，
申请(专利权)人：中核核电运行管理有限公司，秦山核电有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33