[发明专利]一种用于核级闸阀阀座密封环在线修复自动切割装置

说明书

本发明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。

技术领域

本发明属于阀座密封环在线修复技术领域，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。

背景技术

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

发明内容

本发明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。

本发明的技术方案如下：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杆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。