一种核电用泵轴密封锁紧装置及其锁紧方法

技术领域

本发明属于核电用泵密封技术领域，具体地是涉及一种核电用泵轴密封锁紧装置及其锁紧方法。

背景技术

核电用反应堆冷却剂泵是核电主系统中唯一连续运转的主要设备，是核电站的心脏。而轴密封是主泵设备的关键部件，其安全可靠直接决定了主泵的安全运行。在主泵轴密封结构中常用内六角螺钉连接机械密封内部零件（与冷却剂接触），由于该零件组及内六角螺钉浸没在冷却剂中，随着高温高压（温度为300℃，压力为172.3bar）带放射性冷却剂的循环工作，内六角螺钉会在复杂的应力及冲击震动下发生松动，错位及脱落，无法保证主泵运行的可靠性和安全性，甚至会造成严重的安全事故。目前常用的防松措施，如弹簧垫片防松、开口销防松、冲边防松、锁紧杯防松等方式都无法满足主泵连续运转的可靠性要求，并且可靠性差，拆装不方便，费时费力，同时还会对密封结构件造成损伤，故会影轴密封质量，进而影响冷却剂主泵的安全性。因此需要一种可以方便地重复拆装轴密封连接，提高效率，并且能确保密封连接件不受损伤，保护轴密封质量，进而保证冷却剂主泵的安全性和可靠性的核电用泵轴密封锁紧装置和锁紧方法。

发明内容

本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种核电用泵轴密封锁紧装置及其锁紧方法；本发明能方便地重复锁紧与拆装轴密封连接件，结构简单、锁紧可靠性高、成本低廉、及安装与拆卸方便，提高效率，并且能确保密封连接件不受损伤，保护轴密封质量，进而保证冷却剂主泵的安全性和可靠性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

本发明提供一种核电用泵轴密封锁紧装置，包括锁紧卡座、滑动锁芯、滑块，其特征在于：所述锁紧卡座与待密封的连接件通过内六角螺栓相配合，所述锁紧卡座固定在所述内六角螺栓上，所述锁紧卡座上设置有与所述滑动锁芯相配合的锁芯槽，所述滑动锁芯插在所述锁芯槽中，所述锁紧卡座上开有一盲孔，所述盲孔中设置所述滑块，所述滑块与所述滑动锁芯相配合。

优选地，所述锁紧卡座下部为外六角块，与所述内六角螺栓相配合固定，所述锁紧卡座的上部为圆柱结构，所述锁芯槽设置在所述锁紧卡座的上部。

优选地，所述滑动锁芯包括两个卡舌、四个弹簧片和两个固定座，所述弹簧片连接所述固定座和两个所述卡舌，两个所述卡舌闭合后所述滑动锁芯的中心为椭圆形孔，所述卡舌的闭合段中部设置有凹槽，所述锁紧卡座上设置有螺丝孔，所述固定座与所述螺丝孔相对应，通过螺丝固定所述滑动锁芯和所述锁紧卡座。

优选地，所述滑块为椭圆柱结构并置于所述滑动锁芯中心，所述滑块的下部设置有比滑块外径大的凸台，所述滑块的上部设置有内六角孔，所述滑块的侧面设置有与所述滑动锁芯配合的凸块。

进一步地，还包括锁紧扳手，所述锁紧扳手包括把手和外六角杆，所述锁紧扳手的上端为把手，所述锁紧扳手的下端为与所述滑块上部设置的内六角孔相对应的外六角杆。

本发明还提供一种核电用泵轴密封锁紧方法，利用上述的锁紧装置，其特征在于，所述方法包括如下步骤。

1）拧紧所述内六角螺栓；

2）将所述滑动锁芯插入所述锁紧卡座；

3）将内置所述滑动锁芯的所述锁紧卡座放入所述内六角螺栓的孔内，所述锁紧卡座下部的所述外六角块与所述内六角螺栓头上的内六角槽配合放置；

4）将所述滑块放入所述锁紧卡座中的所述盲孔内；

5）将所述锁紧扳手的所述外六角杆插入到所述滑块的所述内六角孔内，将所述滑块旋转，使所述滑块推动所述滑动锁芯的两端向外延伸，使所述滑动锁芯插入待锁紧工件的工位卡槽内。当所述滑块旋转90度时，达到所述滑动锁芯的最大延伸，同时所述滑块的所述凸块也滑入所述滑动锁芯的所述凹槽处，在没有外力的作用时，会固定在该处；

6)拔出所述锁紧扳手，此时的所述滑块、所述滑动锁芯、所述锁紧卡座均固定在各自位置，达到锁紧的目的。

本发明的有益效果。

本发明能够实现内六角螺栓的物理锁紧，同时利用卡舌在弹簧片的作用下复位，从而实现锁紧装置的拆卸。具有结构简单、锁紧可靠性高、成本低廉、安装与拆卸方便，提高效率，并且能确保密封连接件不受损伤，保护轴密封质量，并且适合于批量化生产，可用于高可靠性内六角螺栓的防松场景。

附图说明

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明整体锁紧后的整体示意图。

图2是本发明的滑动锁芯在整体锁紧后的状态示意图。

图3是本发明整体锁紧前的整体示意图。

图4是本发明滑动锁芯在整体锁紧前的状态示意图。

图5是本发明的锁紧卡座的结构示意图。

图6是本发明的滑块的结构示意图。

图7是本发明的锁紧把手的结构示意图。

图8是本发明在锁紧后状态的俯视图。

图中标记：1为锁紧卡座、2为滑动锁芯、3为滑块、4为连接件、5为内六角螺栓、6为锁芯槽、7为盲孔、8为外六角块、9为卡舌、10为弹簧片、11为固定座、12为凹槽、13为螺丝孔、14为凸台、15为内六角孔、16为凸块、17为锁紧扳手、18为把手、19为外六角杆、20为工位卡槽。

具体实施方式

结合附图所示，包括锁紧卡座1、滑动锁芯2、滑块3，锁紧卡座1下部为外六角块8，锁紧卡座1与待密封的连接件4通过内六角螺栓5相配合，锁紧卡座1固定在内六角螺栓5上，锁紧卡座1的上部为圆柱结构，锁紧卡座1上部，开了一个深度为5-15mm，直径小于螺栓内六角内切圆直径0.5-2mm的盲孔7，锁紧卡座1侧面开一个2-5mm厚度、宽度大于其盲孔7直径1-5mm的锁芯槽6，滑动锁芯2插在锁芯槽6中。

滑动锁芯2包括两个卡舌9、四个弹簧片10和两个固定座11，弹簧片10连接固定座11和两个卡舌9，卡舌9一端为圆弧柱面，其半径与锁紧卡座1上部的圆柱体相同。另一端为半个凹型的椭圆柱面，两个卡舌9闭合后滑动锁芯2的中心为椭圆形孔，该椭圆形孔的长轴小于锁紧卡座1的盲孔7直径0.1-2mm，短轴比长轴小4-10mm，卡舌9的闭合段中部（短轴两端）设置有圆形柱面凹槽12，其半径比椭圆的长轴端内切圆大1-5mm，锁紧卡座1上设置有螺丝孔13，固定座11与螺丝孔13相对应，通过螺丝固定滑动锁芯2和锁紧卡座1。

滑块3为椭圆柱型并置于滑动锁芯2中心，滑块3的下部设置有比滑块3外径大的凸台14，为了便于安装，凸台14加工成椭圆锥型，用于插入锁紧扳手17旋转移动，滑块3的上部设置有内六角孔15，滑块3的侧面设置有与滑动锁芯2配合的凸块16，用于在旋转90度时被卡舌9卡住，连接件4上的工位卡槽20结构，其厚度与卡舌9厚度是间隙配合，实现轴向锁紧的作用，滑块3插在盲孔7中。

锁紧扳手17包括把手18和外六角杆19，锁紧扳手17的上端为把手18，锁紧扳手17的下端为与滑块3上部设置的内六角孔15相对应的外六角杆19，锁紧扳手17的外六角杆19插入滑块3上部的内六角孔15，更方便地操作锁紧和拆卸。

工作原理。

在工作时，被锁紧件（内六角螺栓5）被安装在连接件4的工件沉孔内，放入已经插入滑动锁芯2的锁紧卡座1，滑动锁芯2内椭圆孔插入滑块3，滑块3内有内六角孔15，将锁紧扳手17的外六角杆19插入其中。在旋转锁紧扳手17时，带动滑块3转动，滑块3推动滑动锁芯2的两个卡舌9端相对向外滑动，插入到工件的工位卡槽20内。在其旋转90度时，滑块3正好滑入卡舌9内端的凹槽12内，由于滑块3下端有外径较大的凸台14，就会卡在卡舌9上，不能滑出锁紧卡座1，而且此时，滑块3会卡在滑动锁芯2的凹槽12处不能转动，保持了被固定的状态。此时可以拔出锁紧扳手17。进行其他工位锁紧安装。拆卸时，将锁紧扳手17插入滑块3内，旋转90度，卡舌9在弹簧片10的作用下复位，退出工位卡槽20，此时，可轻松拆卸下滑块3，继而拆卸下锁紧卡座1和滑动锁芯2。

操作步骤。

预加工：在工件安装孔内六角螺栓5处钻孔，孔深应大于内六角螺栓5头高度2-20mm，并在孔内部距内六角螺栓5的螺栓头顶面1-15mm处加工出一直径为螺栓头直径+5-10mm环槽，槽宽度为2-5mm。

锁紧方法步骤。

步骤1，拧紧内六角螺栓5。

步骤2，将滑动锁芯2插入锁紧卡座1。

步骤3，将内置滑动锁芯2的锁紧卡座1放入内六角螺栓5孔内，锁紧卡座1下部的外六角块8与内六角螺栓5头上的内六角槽配合放置。

步骤4，将滑块3放入锁紧卡座1中的盲孔7内。

步骤5，将锁紧扳手17的外六角杆19插入到滑块3的内六角孔15内，将滑块3旋转，使滑块3长端的圆柱面推动滑动锁芯2两端向外延伸，使其插入工件的工位卡槽20内。当滑块3旋转90度时，达到滑动锁芯2的最大延伸，同时滑块3的凸块16也滑入滑动锁芯2的凹槽12处，在没有外力的作用时，会固定在该处。

步骤6，拔出锁紧扳手17，此时的滑块3、滑动锁芯2、锁紧卡座1均固定在各自位置，达到锁紧螺栓的目的。

拆卸方法步骤。

步骤1，向滑块3插入锁紧扳手17。

步骤2，将锁紧扳手17旋转90度，带动滑块3也旋转90度，此时，滑动锁芯2的卡舌9在弹簧片10弹力的作用下缩回原位，离开工件卡槽20。

步骤3，拔出锁紧扳手17。

步骤4，取出滑块3。

步骤5，取出带有滑动锁芯2的锁紧卡座1。

步骤6，此时，可用普通六角扳手拆卸下该内六角螺栓5。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施方式所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。