压力容器顶盖密封环槽的自动清洗装置及方法.pdf

《压力容器顶盖密封环槽的自动清洗装置及方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《压力容器顶盖密封环槽的自动清洗装置及方法.pdf（11页完成版）》请在专利查询网上搜索。

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010255797.5 (22)申请日 2020.04.02 (71)申请人 中核武汉核电运行技术股份有限公 司 地址 430223 湖北省武汉市东湖新技术开 发区民族大道1021号 申请人 核动力运行研究所 (72)发明人 杜林宝刘涛张力杨斌肖可 龚卫民 (74)专利代理机构 核工业专利中心 11007 代理人 李东斌 (51)Int.Cl. B24B 27/033(2006.01) B24B 27/00(2006.01) B24B 41/02(2006.01) B24B。

2、 47/12(2006.01) B24B 55/06(2006.01) B24B 41/00(2006.01) B24B 51/00(2006.01) B24B 49/12(2006.01) B24B 1/00(2006.01) (54)发明名称 一种压力容器顶盖密封环槽的自动清洗装 置及方法 (57)摘要 本发明涉及核电维修技术领域， 具体公开了 一种压力容器顶盖密封环槽的自动清洗装置及 方法。 该装置包括车体、 打磨抛光组件、 行走机构 以及环形导轨， 其中， 在放置压力容器顶盖处区 域的地面上设置有与所述顶盖密封环槽同心平 行的环形导轨， 在所述的环形导轨上设有车体， 并利用车体上设置的。

3、行走机构驱动车体沿环形 导轨运动； 在车体上设有打磨抛光组件， 其可定 位在所述的密封环槽中并进行打磨抛光。 该装置 能够实现压力容器顶盖密封环槽的自动清洗及 检查， 取代人工现场清洗和检查， 降低操作人员 的劳动强度， 减小操作人员的受照剂量。 权利要求书2页 说明书4页 附图4页 CN 111347334 A 2020.06.30 CN 111347334 A 1.一种压力容器顶盖密封环槽的自动清洗装置， 其特征在于： 该装置包括车体(1)、 打 磨抛光组件(3)、 行走机构(10)以及环形导轨(13)， 其中， 在放置压力容器顶盖处区域的地 面上设置有与所述顶盖密封环槽同心平行的环形导轨。

4、(13)， 在所述的环形导轨(13)上设有 车体(1)， 并利用车体(1)上设置的行走机构(10)驱动车体(1)沿环形导轨(13)运动； 在所述 的车体(1)上设有打磨抛光组件(3)， 其可定位在所述的密封环槽中并进行打磨抛光。 2.根据权利要求1所述的一种压力容器顶盖密封环槽的自动清洗装置， 其特征在于： 所 述的打磨抛光组件(3)包括打磨轮(301)、 抛光轮(302)以及顶升机构(6)， 所述的打磨轮 (301)和抛光轮(302)可通过顶升机构(6)上下移动， 通过顶升机构(6)可将打磨轮(301)、 抛 光轮(302)提升定位在密封环槽中， 并施加可调节的接触力。 3.根据权利要求1所。

5、述的一种压力容器顶盖密封环槽的自动清洗装置， 其特征在于： 所 述的车体(1)上还设有吸尘过滤组件(2)， 其吸尘入口与所述的打磨抛光组件(3)相连接， 并 可对所述打磨抛光组件(3)打磨清洗产生的废弃物进行吸取； 所述吸取的废弃物中固体颗 粒物可集中收集， 气体经过滤后排放。 4.根据权利要求1所述的一种压力容器顶盖密封环槽的自动清洗装置， 其特征在于： 所 述的车体(1)上还设有控制箱(9)以及无线发射装置(7)， 其中， 所述的无线发射装置(7)与 远程控制计算机相互通信连接， 所述的远程控制计算机可通过无线发射装置(7)向控制箱 (9)发送操作指令， 利用控制箱(9)控制车体(1)的行。

6、走、 打磨抛光组件(3)的打磨速率。 5.根据权利要求4所述的一种压力容器顶盖密封环槽的自动清洗装置， 其特征在于： 所 述的车体(1)上还设有视频检查单元(8)， 所述的视频检查单元(8)可采集所述打磨抛光组 件(3)附近密封环槽的图像及视频， 并可通过无线发射装置(7)传输至远程控制计算机， 实 现对压力容器密封环槽的远程视频检查。 6.根据权利要求1所述的一种压力容器顶盖密封环槽的自动清洗装置， 其特征在于： 所 述的车体(1)上还设有蓄电池(12)， 所述的蓄电池(12)可为车体(1)上的所有设备进行供 电。 7.根据权利要求2所述的一种压力容器顶盖密封环槽的自动清洗装置， 其特征在于。

7、： 所 述的顶升机构(6)包括升降导轨(601)和升降氮气弹簧(602)， 所述的打磨轮(301)、 抛光轮 (302)整体通过升降氮气弹簧(602)支撑并可沿升降导轨(601)上下移动， 从而调节打磨抛 光组件(3)的高度。 8.根据权利要求1所述的一种压力容器顶盖密封环槽的自动清洗装置， 其特征在于： 所 述的环形导轨(13)通过若干弧形导轨端收尾相连形成圆环形导轨结构， 其中， 每个弧形导 轨两端均包括第一端部(1301)和第二端部(1303)， 第一端部(1301)下端面存在凹槽结构， 其与第二端部(1303)的端部凸起部相匹配， 并能够相叠扣合在一起， 并利用连接螺钉 (1302)将。

8、第一端部(1301)和第二端部(1303)固定成整体部件。 9.根据权利要求8所述的一种压力容器顶盖密封环槽的自动清洗装置， 其特征在于： 所 述的环形导轨(13)上设有环形凸台， 所述的环形凸台与所述行走导向(11)下端设置的环形 燕尾槽相匹配， 使车体(1)沿环形导轨(13)运动时， 利用行走导轨(11)与环形导轨(13)的匹 配关系， 是车体(1)始终沿着环形导轨(13)做圆周运动。 10.根据权利要求19所述的一种压力容器顶盖密封环槽的自动清洗装置， 其特征在 于： 所述的打磨抛光组件(3)中的打磨轮(301)和抛光轮(302)在车体(1)运动的同一路径 权利要求书 1/2 页 2 C。

9、N 111347334 A 2 上； 所述的打磨轮(301)和抛光轮(302)支撑在打磨抛光支架上， 并通过同步带(303)与驱动 电机(304)相连接； 所述的驱动电机(304)可通过控制箱(9)控制， 调节打磨轮(301)和抛光 轮(302)的转速。 11.根据权利要求10所述的一种压力容器顶盖密封环槽的自动清洗装置， 其特征在于： 所述的打磨抛光组件(3)还设有导向机构， 所述的导向机构可限定打磨轮(301)和抛光轮 (302)在所述密封环槽的位置。 12.根据权利要求11所述的一种压力容器顶盖密封环槽的自动清洗装置， 其特征在于： 所述的导向机构包括内侧导向机构(4)和外侧导向机构(5。

10、)， 所述的内侧导向机构(4)和外 侧导向机构(5)上设置在打磨轮(301)和抛光轮(302)左右两侧， 且内侧导向机构(4)和外侧 导向机构(5)上的滚轮可贴合在压力容器顶盖密封环槽端部内外壁上， 使打磨轮(301)和抛 光轮(302)限位在密封环槽中。 13.根据权利要求10所述的一种压力容器顶盖密封环槽的自动清洗装置， 其特征在于： 所述的打磨轮(301)和抛光轮(302)的宽度方向的尺寸与所述密封环槽的宽度相匹配。 14.一种压力容器顶盖密封环槽的自动清洗方法， 其特征在于： 该方法具体包括如下步 骤： 步骤1、 安装、 定位环形导轨； 步骤2、 安装压力容器顶盖密封环槽自动清洗装置；。

11、 步骤3、 调整清洗装置， 使打磨抛光组件定位至压力容器密封环槽处； 调节顶升机构， 使内侧导向机构和外侧导向机构分别靠在顶盖下端面的内外侧， 并使 打磨抛光组件中的打磨轮和抛光轮进入顶盖环槽， 并具有合适的接触力； 步骤4、 对压力容器密封环槽进行打磨清洗。 15.根据权利要求14所述的一种压力容器顶盖密封环槽的自动清洗方法， 其特征在于： 所述的步骤4中对压力容器密封环槽进行打磨清洗的具体步骤为： 通过远程控制计算机启动清洗装置， 并可实时调节车体行走速度、 打磨抛光速度； 利用远程控制计算机观察视频检查单元采集的图像， 并对清洗后的密封环槽进行远程 视频检查， 确定清洗效果及密封面的状况。

12、， 并对疑似缺陷进行拍照或录像。 16.根据权利要求14所述的一种压力容器顶盖密封环槽的自动清洗方法， 其特征在于： 所述的步骤1、 步骤2具体为： 步骤1、 安装、 定位环形导轨； 将环形导轨各弧形段放置在压力容器顶盖存放区下方并组装形成环形导轨整体， 通过 调节保持环形导轨与压力容器顶盖同心、 平行； 步骤2、 安装压力容器顶盖密封环槽自动清洗装置； 将清洗装置车体放置在环形导轨上， 并使行走导向与环形导轨上凸台相匹配。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111347334 A 3 一种压力容器顶盖密封环槽的自动清洗装置及方法 技术领域 0001 本发明属于核电维修技术领域， 具体涉及一种。

13、压力容器顶盖密封环槽的自动清洗 装置及方法。 背景技术 0002 反应堆压力容器是核电厂不可替换的重要设备， 为了确保其在运行时具有足够好 的密封性， 核电厂在大修换料时必须开启反应堆压力容器并对密封结构进行检修。 顶盖密 封环槽是压力容器密封结构的重要组成部分， 反应堆压力容器开启后必须对密封结构进行 清洗和检查。 通过清洗去除密封环槽内的锈蚀及其他异物， 并对清洗后的环槽进行视频检 查。 目前国内的压力容器顶盖密封环槽的清洗主要采用人工手动清洗的方式， 但是清洗的 时候顶盖放在存放间的支架上， 环槽向下且相对地面距离较小， 人员操作不便、 劳动强度 大； 清洗的过程中操作人员暴露在放射性粉。

14、尘环境中， 存在沾污风险、 人员会受到较多的辐 照。 发明内容 0003 本发明的目的在于提供一种压力容器顶盖密封环槽的自动清洗装置及方法, 解 决压力容器顶盖密封环槽清洗过程中人员操作不便、 劳动强度大、 人员存在沾污风险且会 受到较多辐照的问题。 0004 本发明的技术方案如下： 该装置包括车体、 打磨抛光组件、 行走机构以及环形导 轨， 其中， 在放置压力容器顶盖处区域的地面上设置有与所述顶盖密封环槽同心平行的环 形导轨， 在所述的环形导轨上设有车体， 并利用车体上设置的行走机构驱动车体沿环形导 轨运动； 在所述的车体上设有打磨抛光组件， 其可定位在所述的密封环槽中并进行打磨抛 光。 0。

15、005 所述的打磨抛光组件包括打磨轮、 抛光轮以及顶升机构， 所述的打磨轮和抛光轮 可通过顶升机构上下移动， 通过顶升机构可将打磨轮、 抛光轮提升定位在密封环槽中， 并施 加可调节的接触力。 0006 所述的车体上还设有吸尘过滤组件， 其吸尘入口与所述的打磨抛光组件相连接， 并可对所述打磨抛光组件打磨清洗产生的废弃物进行吸取； 所述吸取的废弃物中固体颗粒 物可集中收集， 气体经过滤后排放。 0007 所述的车体上还设有控制箱以及无线发射装置， 其中， 所述的无线发射装置与远 程控制计算机相互通信连接， 所述的远程控制计算机可通过无线发射装置向控制箱发送操 作指令， 利用控制箱控制车体的行走、 。

16、打磨抛光组件的打磨速率。 0008 所述的车体上还设有视频检查单元， 所述的视频检查单元可采集所述打磨抛光组 件附近密封环槽的图像及视频， 并可通过无线发射装置传输至远程控制计算机， 实现对压 力容器密封环槽的远程视频检查。 0009 所述的车体上还设有蓄电池， 所述的蓄电池可为车体上的所有设备进行供电。 说明书 1/4 页 4 CN 111347334 A 4 0010 所述的顶升机构包括升降导轨和升降氮气弹簧， 所述的打磨轮、 抛光轮整体通过 升降氮气弹簧支撑并可沿升降导轨上下移动， 从而调节打磨抛光组件的高度。 0011 所述的环形导轨通过若干弧形导轨端收尾相连形成圆环形导轨结构， 其中。

17、， 每个 弧形导轨两端均包括第一端部和第二端部， 第一端部下端面存在凹槽结构， 其与第二端部 的端部凸起部相匹配， 并能够相叠扣合在一起， 并利用连接螺钉将第一端部和第二端部固 定成整体部件。 0012 所述的环形导轨上设有环形凸台， 所述的环形凸台与所述行走导向下端设置的环 形燕尾槽相匹配， 使车体沿环形导轨运动时， 利用行走导轨与环形导轨的匹配关系， 是车体 始终沿着环形导轨做圆周运动。 0013 所述的打磨抛光组件中的打磨轮和抛光轮在车体运动的同一路径上； 所述的打磨 轮和抛光轮支撑在打磨抛光支架上， 并通过同步带与驱动电机相连接； 所述的驱动电机可 通过控制箱控制， 调节打磨轮和抛光轮。

18、的转速。 0014 所述的打磨抛光组件还设有导向机构， 所述的导向机构可限定打磨轮和抛光轮在 所述密封环槽的位置。 0015 所述的导向机构包括内侧导向机构和外侧导向机构， 所述的内侧导向机构和外侧 导向机构上设置在打磨轮和抛光轮左右两侧， 且内侧导向机构和外侧导向机构上的滚轮可 贴合在压力容器顶盖密封环槽端部内外壁上， 使打磨轮和抛光轮限位在密封环槽中。 0016 所述的打磨轮和抛光轮的宽度方向的尺寸与所述密封环槽的宽度相匹配。 0017 一种压力容器顶盖密封环槽的自动清洗方法， 该方法具体包括如下步骤： 0018 步骤1、 安装、 定位环形导轨； 0019 步骤2、 安装压力容器顶盖密封环。

19、槽自动清洗装置； 0020 步骤3、 调整清洗装置， 使打磨抛光组件定位至压力容器密封环槽处； 0021 调节顶升机构， 使内侧导向机构和外侧导向机构分别靠在顶盖下端面的内外侧， 并使打磨抛光组件中的打磨轮和抛光轮进入顶盖环槽， 并具有合适的接触力； 0022 步骤4、 对压力容器密封环槽进行打磨清洗； 0023 所述的步骤4中对压力容器密封环槽进行打磨清洗的具体步骤为： 0024 通过远程控制计算机启动清洗装置， 并可实时调节车体行走速度、 打磨抛光速度； 0025 利用远程控制计算机观察视频检查单元采集的图像， 并对清洗后的密封环槽进行 远程视频检查， 确定清洗效果及密封面的状况， 并对疑。

20、似缺陷进行拍照或录像。 0026 所述的步骤1、 步骤2具体为： 0027 步骤1、 安装、 定位环形导轨； 0028 将环形导轨各弧形段放置在压力容器顶盖存放区下方并组装形成环形导轨整体， 通过调节保持环形导轨与压力容器顶盖同心、 平行； 0029 步骤2、 安装压力容器顶盖密封环槽自动清洗装置； 0030 将清洗装置车体放置在环形导轨上， 并使行走导向与环形导轨上凸台相匹配。 0031 本发明的显著效果在于： 本发明所述的一种压力容器顶盖密封环槽的自动清洗装 置及方法具体以下优点： (1)该发明能实现压力容器顶盖密封环槽的自动清洗及检查， 取代 人工现场清洗和检查， 降低操作人员的劳动强度。

21、， 减小操作人员的受照剂量； (2)该发明中 通过无线发射装置实现清洗设备和远程控制计算机之间的信息传输， 清洗设备行走时采用 说明书 2/4 页 5 CN 111347334 A 5 蓄电池供电， 设备运行过程中无需拖着通信电缆和供电电缆， 避免现场布线的同时， 避免了 电缆与现场设备或设施的缠绕， 从而影响设备运行； (3)该发明通过在顶盖下方的行走导轨 引导清洗装置沿着圆周方向运动， 保证清洗机相对于密封环槽的圆心位置不变， 从而使抛 光轮始终在环槽内。 (4)该发明清洗设备在顶盖环槽下方运行， 可避免与顶盖存放间的支腿 和生物屏蔽体干涉， 可使设备沿圆周方向连续运转， 提供工作效率。 。

22、(5)该发明在打磨抛光 过程中轮刷与环槽的接触力保持一致， 保证清洗效果一致。 附图说明 0032 图1为本发明所述的一种压力容器顶盖密封环槽的自动清洗装置结构示意图； 0033 图2为图1中打磨抛光组件结构示意图； 0034 图3为图1中环形导轨的结构示意图； 0035 图4为图3中A-A剖视图； 0036 图5为环形导轨中环形轨道对接示意图； 0037 图6为图4的仰视图； 0038 图7为图1中行走导向与环形轨道配合示意图； 0039 图中： 1、 车体； 2、 吸尘过滤组件； 3、 打磨抛光组件； 4、 内侧导向机构； 5、 外侧导向 机构； 6、 顶升机构； 7、 无线发射装置； 8。

23、、 视频检查单元； 9、 控制箱； 10、 行走机构； 11、 行走导 向； 12、 蓄电池； 13、 环形导轨； 301、 打磨轮； 302、 抛光轮； 303、 同步带； 304、 驱动电机； 601、 升 降导轨； 602、 升降氮气弹簧； 1301、 第一端部； 1302、 连接螺钉； 1303、 第二端部。 具体实施方式 0040 下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。 0041 如图1、 图2所示， 一种压力容器顶盖密封环槽的自动清洗装置， 包括车体 1、 吸尘 过滤组件2、 打磨抛光组件3、 行走机构10以及环形导轨13， 其中， 在压力容器顶盖所处区域 的地面上布置。

24、有同心的环形导轨13， 车体1下端设有行走机构10， 并通过车体1下端安装的 行走导向11， 使车体1沿着环形导轨13 运动； 在车体1上支撑固定有打磨抛光组件3， 其可对 压力容器顶盖环槽进行打磨抛光， 并利用车体1上安装的吸尘过滤组件2对打磨清洗产生的 废弃物及时吸走， 固体颗粒物集中收集， 气体经过过滤后排放； 车体1上端面上设置有蓄电 池12， 例如， 蓄电池12安装在打磨抛光组件3的下方的车体1端面上， 其能够为整个装置供 电， 省去电缆随车体1进行运动， 避免了电缆与周围设施发生缠绕； 在车体1上还安装有控制 箱9、 无线发射装置7以及视频检查单元8， 其中， 无线发射装置7与远程。

25、控制计算机相互通信 连接， 远程控制计算机可通过无线发射装置7向控制箱9发送操作指令， 控制车体1的行走、 打磨抛光组件3 的打磨速率、 打磨量、 吸尘过滤组件2的关启， 以及视频检查单元8的工作 等， 视频检查单元8可通过支架安装在车体1上或安装在控制箱9的侧壁上， 并使视频检查单 元8与打磨抛光组件3在同一运动路径上； 视频检查单元8可采集压力容器环槽的图像及视 频， 并通过无线发射装置7传输至远程控制计算机， 实现对压力容器密封环槽的远程视频检 查； 0042 如图2所示， 打磨抛光组件3包括打磨轮301、 抛光轮302、 顶升机构6以及导向机构， 其中， 打磨抛光组件3整体支撑固定在车。

26、体1上， 例如， 打磨抛光组件3位于蓄电池12上方， 并 说明书 3/4 页 6 CN 111347334 A 6 通过四个支柱固定在车体1上； 打磨轮301和抛光轮302前后设置在打磨抛光支架上， 使其在 车体1运行的路径上； 打磨轮 301和抛光轮302均通过同步带303与驱动电机304相连接， 利 用驱动电机304 可驱动打磨轮301、 抛光轮302的旋转， 对压力容器密封环槽进行清洗抛光； 在打磨轮301、 抛光轮302左右两侧的打磨抛光支架上设置有导向机构， 利用导向机构限定 打磨轮301和抛光轮302在压力容器密封环槽的位置； 例如， 导向机构包括内侧导向机构4和 外侧导向机构5，。

27、 通过内侧导向机构4和外侧导向机构 5上的滚轮贴合在压力容器内外壁 上， 使打磨轮301和抛光轮302精确限定在压力容器密封环槽中， 且打磨轮301和抛光轮302 的宽度方向的尺寸与密封环槽的宽度匹配； 打磨抛光支架通过顶升机构6固定在打磨抛光 组件3的底板上， 其中， 顶升机构6包括升降导轨601和升降氮气弹簧602， 打磨抛光支架整体 通过升降氮气弹簧602支撑并可沿升降导轨601上下移动， 从而调节打磨抛光组件3的高度， 实现对打磨轮301和抛光轮302与压力容器密封环槽接触力的调整， 从而控制单次打磨抛光 的量； 0043 如图37所示， 环形导轨13通过若干弧形导轨端收尾相连形成圆环。

28、形导轨结构， 其中， 每个弧形导轨两端均包括第一端部1301和第二端部1303， 第一端部1301下端面存在 凹槽结构， 其与第二端部1303的端部凸起部相匹配， 并能够相叠扣合在一起， 并利用连接螺 钉1302将第一端部1301和第二端部1303固定成整体部件； 环形导轨13与压力容器顶盖密封 环槽同心且平行， 并在整个环形导轨13上设有环形凸台， 其与行走导向11下端的环形燕尾 槽相匹配， 在车体1运动过程中， 通过行走导向11与环形导轨13的匹配关系， 使车体1始终沿 着环形导轨13做圆周运动； 行走机构10包括若干车轮， 利用车体1上安装的动力装置可驱动 车轮转动， 从而带动车体1整体。

29、沿着环形导轨13运动。 0044 一种压力容器顶盖密封环槽的自动清洗方法， 该方法具体包括如下步骤： 0045 步骤1、 安装、 定位环形导轨； 0046 将环形导轨各弧形段放置在压力容器顶盖存放区下方并组装形成环形导轨整体， 通过调节保持环形导轨与压力容器顶盖同心、 平行； 0047 步骤2、 安装压力容器顶盖密封环槽自动清洗装置； 0048 将清洗装置车体放置在环形导轨上， 并使行走导向与环形导轨上凸台相匹配； 0049 步骤3、 调整清洗装置， 使打磨抛光组件定位至压力容器密封环槽处； 0050 调节顶升机构， 使内侧导向机构和外侧导向机构分别靠在顶盖下端面的内外侧， 并使打磨抛光组件中。

30、的打磨轮和抛光轮进入顶盖环槽， 并具有合适的接触力； 0051 步骤4、 对压力容器密封环槽进行清洗； 0052 通过远程控制计算机启动清洗装置， 并可实时调节车体行走速度、 打磨抛光速度； 0053 利用远程控制计算机观察视频检查单元采集的图像， 并对清洗后的密封环槽进行 远程视频检查， 确定清洗效果及密封面的状况， 并对疑似缺陷进行拍照或录像。 说明书 4/4 页 7 CN 111347334 A 7 图1 说明书附图 1/4 页 8 CN 111347334 A 8 图2 图3 说明书附图 2/4 页 9 CN 111347334 A 9 图4 图5 图6 说明书附图 3/4 页 10 CN 111347334 A 10 图7 说明书附图 4/4 页 11 CN 111347334 A 11 。