機械加工技術(shù)在核電廠檢修的應(yīng)用

時間:2022-09-20 08:51:22

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機械加工技術(shù)在核電廠檢修的應(yīng)用

摘要:改良機械加工技術(shù)中的鉆削、車削、裝夾技術(shù),應(yīng)用到現(xiàn)場檢修工作中,解決設(shè)備需要進(jìn)行就地機械加工、設(shè)備零部件卡澀無法取出等現(xiàn)場問題。

關(guān)鍵詞:機械加工;鉆削;車削;裝夾技術(shù)

核電廠檢修中經(jīng)常遇到的問題:①螺栓斷在設(shè)備上,無法取出;②現(xiàn)場設(shè)備螺紋孔螺紋損壞,無法繼續(xù)使用;③現(xiàn)場大型工件尺寸不合適,需要重新加工,但卻不方便拆裝或運輸;④零部件卡在深孔中取不出來。遇到這些問時,傳統(tǒng)的機械加工設(shè)備無法使用,需要運用現(xiàn)場機械加工技術(shù)解決問題。結(jié)合多年檢修實例,總結(jié)就地機械加工技術(shù)和現(xiàn)場檢修中應(yīng)用的成功經(jīng)驗。就地機械加工,即在設(shè)備檢修現(xiàn)場,在不拆除設(shè)備的情況下,運用特定的工具,設(shè)計專門的夾具,就地對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行機械加工,消除現(xiàn)場缺陷。與就地機械加工相對的是車間機械加工,即解體設(shè)備,把需要加工的部件送到機械加工車間,裝夾在傳統(tǒng)機械加工設(shè)備上,進(jìn)行加工。就地機械加工比車間機械加工難度更大,主要體現(xiàn)在:①現(xiàn)場設(shè)備形式多樣,環(huán)境復(fù)雜,不利于就地裝夾加工工具;②就地機械加工對工具便攜性要求很高;③就地機械加工對操作人員的操作技能要求比較高。

1機械加工技術(shù)在現(xiàn)場檢修中的應(yīng)用

1.1鉆削技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)場取斷絲。1.1.1工況。螺栓咬死,斷在現(xiàn)場設(shè)備上,無法取出。1.1.2問題分析。取斷絲是一項風(fēng)險很高的工作,不僅要求將斷在螺栓孔里的螺栓取出,還要求盡量不損壞原螺栓孔的內(nèi)螺紋,保證原螺紋孔可以繼續(xù)使用。取斷絲的難度主要取決于螺栓咬死的程度,但螺栓咬死都發(fā)生在螺紋孔內(nèi)部,肉眼無法觀察到咬死情況,只能嘗試著取,取的過程盡量小心謹(jǐn)慎,盡量不傷到內(nèi)螺紋。1.1.3工作思路。首先根據(jù)螺紋大小以及螺紋孔附近設(shè)備表面情況,選擇鉆孔工具?,F(xiàn)場取斷絲,不能安裝鉆床,只能采用磁力鉆或手槍鉆。最常用的工具是磁力鉆,磁力鉆比較便攜,方便安裝,安裝好之后十分牢固,不會在鉆孔過程中發(fā)生偏移,可以保證鉆孔位置的準(zhǔn)確性。而手槍鉆完全依靠操作者雙手把持,缺乏穩(wěn)定性,對操作者的技能要求很高,損壞螺紋孔的概率很大。通常在現(xiàn)場取斷絲,只要位置允許,優(yōu)先選擇磁力鉆。因為要保證順利取出斷絲,且不傷害內(nèi)螺紋孔,最為關(guān)鍵的一步就是能夠在斷螺栓正中心準(zhǔn)確鉆出定心孔,一旦鉆偏,斷絲將很可能取不出來,即使取出斷絲,也會損傷原來母材上的內(nèi)螺紋。磁力鉆相較手槍鉆更容易保證準(zhǔn)確定心。然后根據(jù)螺栓大小,加工鉆套(圖1),鉆套一端是內(nèi)螺紋,旋在斷絲上,另一端中心有個小孔,鉆頭從小孔鉆入斷絲,通過這種方式鉆出的定心孔,可以更好的保證準(zhǔn)確定心。只有在斷絲露出螺紋孔平面時,才可以使用鉆套進(jìn)行輔助定心。如果斷絲沒有露頭,則須鉆孔前讓檢修鉗工在斷絲上打出樣沖眼,然后對著樣沖眼鉆定心孔。使用磁力鉆鉆孔,通常還需要加工一塊安裝板,用于安裝磁力鉆。安裝板與螺紋孔附近設(shè)備表面穩(wěn)固連接,然后磁力鉆吸附在安裝板上,調(diào)整鉆孔位置。以磁力鉆鉆取M27螺栓為例,取斷絲步驟:(1)安裝磁力鉆,調(diào)整磁力鉆,使鉆頭中心正對螺栓中心。(2)鉆Φ16mm定心孔。(3)觀察定心孔位置合適,再鉆Φ22mm孔,然后嘗試用取絲器取斷絲,如果無法用取絲器取出斷絲,則繼續(xù)以下步驟。(4)鉆Φ24mm孔,在定心好的情況下,可以看到螺旋形的螺紋大徑。然后用鏨子、彎嘴鉗等工具順著螺紋方向,一點點敲出斷掉的外螺紋。這時要注意用力不能過猛,防止損害內(nèi)螺紋。(5)取出斷絲之后,用M27絲錐通過螺紋孔,修復(fù)內(nèi)螺紋。1.1.4經(jīng)驗小結(jié)。現(xiàn)場取斷絲存在很大的不確定性,風(fēng)險較高,在鉆取過程中應(yīng)十分小心,總結(jié)3點成功經(jīng)驗及注意事項。(1)選用的磁力鉆或者手槍鉆最好是速度可調(diào)的,慢速擋方便控制,有利于提高取斷絲成功率。(2)在條件允許的情況下,盡量使用定心套輔助鉆定心孔。(3)如果使用磁力鉆在豎直面上鉆孔取斷絲,應(yīng)在磁力鉆上空搭設(shè)吊架,用吊帶吊著磁力鉆,防止意外斷電時,磁力鉆喪失吸附力后墜落傷人。1.2車削技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)場加工。1.2.1工況。國內(nèi)某電廠在檢修勵磁機時,發(fā)現(xiàn)勵磁機轉(zhuǎn)子無緯帶軸向尺寸與定子鐵心絕緣壓板干涉,經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn),該轉(zhuǎn)子無緯帶軸向尺寸有2處未加工的臺階。轉(zhuǎn)子直徑800mm,拆裝工作量非常大。1.2.2問題分析。鑒于勵磁機備品轉(zhuǎn)子已經(jīng)與發(fā)電機轉(zhuǎn)子對組完成,轉(zhuǎn)子可以通過盤車進(jìn)行旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速3.38r/min,可以在該狀態(tài)下,通過加工一套工裝,模擬車床上的車削工藝,就地進(jìn)行無緯帶臺階加工。1.2.3處理方案。將刀架固定在定子中分面上,然后通過盤車使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),使軸相對于刀架做回轉(zhuǎn)運動,這樣就形成了車削的模擬結(jié)構(gòu)。將CL6132型車床上的小托板拆下來,安裝到中分面上做刀架,不僅避免了重新設(shè)計加工專門的刀架,而且小托板操作方便,容易進(jìn)刀,同時小托板本身帶有刻度,可以精確控制加工尺寸?,F(xiàn)場加工工序包括車削、倒角、拋光。由于勵磁機是十分重要的設(shè)備,為防止車削時有異物掉落定子腔,轉(zhuǎn)子無緯帶車削周圍部分和定子下半部均須用膠帶、苫布、塑料布等包覆保護(hù)好,同時在車削過程中,用強力吸塵器吸取切屑。切削前,一定要檢查刀架與定子中分面連接牢固,裝夾可靠,刀桿夾持緊固,同時還須檢查頂軸油及潤滑油狀態(tài),防止車削中途盤軸工作中斷。1.2.4車削技術(shù)原理小結(jié)現(xiàn)場運用車削技術(shù)加工主要適用于圓柱形或圓管形部件。如果待加工部件可以旋轉(zhuǎn),則在旋轉(zhuǎn)部件旁安裝一個靜止的刀架;如果待加工部件不能旋轉(zhuǎn),則需要安裝一個可繞待加工部件旋轉(zhuǎn)的刀架。管道切割機和管道坡口機就是運用了車削技術(shù)原理。1.3裝夾技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)場檢修。卡盤是機械加工中最常用的裝夾工具,原理是通過卡爪張開脹緊工件,或通過卡爪收攏夾緊工件。有時將卡盤脹緊工件原理應(yīng)用到現(xiàn)場檢修,往往能得到事半功倍的效果。1.3.1工況。國內(nèi)某電廠4RCV003FI出現(xiàn)壓差高,更換過程中發(fā)現(xiàn)過濾器濾芯無法從過濾器中取出。1.3.2問題分析。過濾器濾芯是長800mm左右、直徑約100mm的棒狀結(jié)構(gòu),位于直徑114mm,深800mm的長筒狀過濾器內(nèi),雙手只能接觸到濾芯口部端蓋。濾芯卡瑟部位位于濾芯底部與過濾器接觸的地方,由于濾芯本身結(jié)構(gòu)較軟,過濾器兩端和濾芯中間工作段通過黏合劑黏合,不管在口部如何使力,濾芯底部都吃不上勁,無法拔出濾芯。機加班人員分析過濾器及其濾芯結(jié)構(gòu)后,設(shè)計一個脹套工具,可以伸入濾芯底部,運用卡盤脹緊工件原理,工具脹套張開,牢牢撐住濾芯底部端蓋,拉拽工具,即可將濾芯取出。1.3.3處理方案v如圖2所示,加工一個脹套工具伸入過濾器芯底部,通過旋緊脹緊螺栓,脹芯擠壓脹套,脹套膨脹,撐在濾芯底部端蓋上,類似卡盤脹緊工件原理,脹套與過濾器芯底部連接在一起。通過脹套工具另一端的拉馬結(jié)構(gòu),旋轉(zhuǎn)拉馬螺栓,取出過濾器濾芯。1.3.4脹套使用注意事項。為了保護(hù)設(shè)備,脹套材料應(yīng)選用較軟的黃銅;為增加脹緊摩擦力,脹套的膨脹部分應(yīng)加工成寶塔頭結(jié)構(gòu);為使脹套容易膨脹,脹套的寶塔頭部分應(yīng)沿徑向剖開成4等分。

2結(jié)語

機械加工技術(shù)是機械檢修工作的一項主要工具,靈活掌握機械加工技術(shù)理念,并熟練運用到機械檢修活動中,將會解決很多機械檢修難題,同時也會提高機械檢修效率。如何將機械加工技術(shù)理念成功運用到機械檢修活動中,沒有專門的教程,需要檢修人員善于思考,不斷總結(jié)檢修經(jīng)驗,不斷積累知識,才能在實踐中熟練運用。

參考文獻(xiàn)

[1]梁炳文.機械加工工藝與竅門精選[M].北京:機械工業(yè)出版社,2015.

[2]陳宏鈞.實用機械加工工藝手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,2009.

作者:湯奔 李佳 單位:1.海南核電有限公司 2.中核核電運行管理有限公司