[发明专利]一种用于螺栓孔抓紧的气动抓头

说明书

本发明涉及蒸汽发生器一次测人孔法兰面检修技术领域，具体公开了一种用于螺栓孔抓紧的气动抓头。该气动抓头包括第一级气缸和第二级气缸，其中，第二级气缸嵌套在第一级气缸内，并作为第一级气缸的活塞；所述的第二级气缸中的可通过气源控制活塞的上下运动，从而控制第二级气缸活塞端部的卡爪撑开或缩回；第一级气缸可通过气源控制，使第二级气缸整体上下运动，从而将卡爪送入或撤离待抓紧的螺栓孔。采用两个伸缩气缸相互嵌套的结构形式，且两级气缸都均设置有复位弹簧，保证在出现故障时，依靠机械保护使抓头仍能对螺栓孔实现抓紧；气动可以补偿因抓头中轴线和螺孔不同轴导致的抓持困难，安装和拆卸时快速方便，减少人员受辐照剂量。

技术领域

本发明属于蒸汽发生器一次测人孔法兰面检修技术领域，具体涉及一种用于螺栓孔抓紧的气动抓头。

背景技术

压水堆核电站换料大修期间必须对蒸汽发生器一次侧人孔法兰的螺栓孔进行清洗，去掉螺纹上干涸的防咬剂、铁锈和金属碎屑等异物，方便后续的目视等检测工序，并保证最后螺栓回装时不会发生卡涩。传统上清洗工作由工人手工刷洗，受现场高辐射环境和照明不足等因素影响，人工清洗很难保证清洁度。且由于核电站的特殊放射性环境，采用人工清洗不仅会使人员受照剂量大，也容易造成体表放射性沾污。故有必要研发蒸汽发生器一次侧人孔螺栓孔的自动清洗设备来代替人工清洗。

清洗设备的总体技术方案是利用清洗设备上的两组抓紧机构(简称脚趾)将其抓紧在人孔法兰的螺栓孔上，按步骤依次抓紧和松开两组脚趾，配合脚趾之间的相对回转运动，从而带动清洗设备沿螺栓孔步进，逐个完成对螺栓孔的清洗或其它检修工作。

由于蒸汽发生器一次侧法兰面方位向下并有一定的倾斜角度，清洗设备工作时基本上是倒挂状态，故对抓紧机构有如下几个主要要求：1.工作时不得损坏人孔法兰螺栓孔的螺纹。2.因为需要承担整个清洗设备的重量，所以要求抓紧可靠，并且在意外失去外部动力的情况下能保持自锁，防止设备从人孔法兰上跌落。3.能够检测脚趾是否抓牢了螺孔，避免在一组脚趾没有抓牢的情况下松开另一组脚趾造成设备跌落。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于螺栓孔抓紧的气动抓头，可以在不伤害螺栓孔螺牙的前提下，实现对蒸汽发生器一次测人孔法兰面螺栓孔的快速抓紧，并能防止因抓头没有抓牢或因中途失去动力二意外脱落。

本发明的技术方案如下：一种用于螺栓孔抓紧的气动抓头，该气动抓头包括第一级气缸和第二级气缸，其中，第二级气缸嵌套在第一级气缸内，并作为第一级气缸的活塞；所述的第二级气缸中的可通过气源控制活塞的上下运动，从而控制第二级气缸活塞端部的卡爪撑开或缩回；第一级气缸可通过气源控制，使第二级气缸整体上下运动，从而将卡爪送入或撤离待抓紧的螺栓孔。

所述的第二级气缸包括卡爪安装座、抓头导向套、抓头内缸筒和抓头底盖，其中，卡爪安装座与其外壁固定的抓头导向套以及卡爪安装座下端固定的抓头内缸筒共同形成与第一级气缸缸体相匹配的筒体移动活塞组件结构，并通过抓头底盖将抓头内缸筒下端密封固定。

所述的卡爪安装座在沿圆周方向上开有三条长方形沟槽，且相邻的两条沟槽的夹角均为120°，3个卡爪通过圆柱销安装在卡爪安装座的长方形沟槽内壁，且3个卡爪前端张开后组成的圆外经与螺栓孔的内径尺寸相适配。

所述的第一级气缸缸体为抓头外缸体；在所述的抓头外缸体抓头底盖之间设有拉伸弹簧；在抓头外缸体上设有第一气动接头，其与卡爪安装座内筒体、抓头内缸筒上端面所形成的空腔相连通，通过第一气动接头及拉伸弹簧共同作用，使第二级缸体在抓头外缸体内上下移动。

所述的抓头外缸体侧面开有导向孔，微动开关顶杆套入抓头外缸体导向孔内，并使微动开关顶杆下端通过锁紧螺母固定在抓头底盖上，使微动开关顶杆与第一级缸体的移动活塞组件保持同步上下移动，通过微动开关顶杆的动作，检测第一级缸体的移动活塞组件是否位于上极限位置。