管道电火花拆除与修复设备及管道电火花拆除与修复方法 |
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| 申请号 | CN202210428867.1 | 申请日 | 2022-04-22 | 公开(公告)号 | CN116967544A | 公开(公告)日 | 2023-10-31 |
| 申请人 | 上海交通大学; | 发明人 | 张亚欧; 卢军成; 赵万生; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种管道电火花拆除与修复设备及管道电火花拆除与修复方法。所述一种管道电火花拆除与修复设备，包括径向运动结构、周向运动结构、轴向运动结构、快拆连接结构、工作结构、抬升 支撑 平台。所述工作结构包括切割磨削组件或磨削快拆修复 电极 ，所述切割磨削组件用于磨削去除 隔热 套管 的上端头的材料，切割隔热套管磨削快拆修复电极用于对存在磨损的CRDM管座内壁进行 抛光 修复。本发明利用切割磨削组件与磨削快拆修复电极解决了隔热套管拆除、切割以及CRDM管座内壁面修复困难的问题。并且避免了因常规切割方法造成的CRDM管座的结构性损伤。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种管道电火花拆除与修复设备，其特征在于，包括径向运动结构、周向运动结构、轴向运动结构、快拆连接结构、工作结构、抬升支撑平台(5)、第一壳体(3)、第二壳体(4)； |
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| 说明书全文 | 管道电火花拆除与修复设备及管道电火花拆除与修复方法技术领域背景技术[0002] 安全建设发展核电事业对于我国能源建设与核工业发展具有重要价值。核电设备的建设与发展对于保障国家能源需求，保护能源安全，保护生态环境，实现电力供应结构改革与发电事业的可持续发展至关重要。其中核反应堆压力容器是安置核反应堆并承受其巨大运行压力的密闭容器，是核能发电的重要组成部分。为了保证核电站安全、高效、可靠的运行，定期对压力容器中的隔热套管进行检修，拆除和更换，对顶盖控制棒驱动机构(以下简称CRDM)管座内壁进行修复尤为重要。隔热套管为两头大，中间细长的异形管道，上端封闭，因此拆除工作只能从反应容器内部入手，自下而上进入隔热套管内，通过破坏式的方式分离上端大头“碗装”端头，并实现管道拆除和移除。由于隔热套管通常为竖直悬垂状态，管道内壁直径仅有60‑70毫米，下端大头口距离地面1.7‑1.8米，上段碗状端头距离地面约3.6米，且内部管道为径向有间隙、轴向可窜动的非固定状态。在此工况下，在加工平台到达隔热套管内加工位置后如何实现对套管的切除，同时不损伤CRDM管座的内壁，以及如何实现对CRDM管座的内壁修复工作是一个亟待解决的问题。 [0003] 目前，根据不同的需求，管道的切割方法主要有激光切割、水射流切割、电火花加工以及常规的机械切割等方式。其中，激光切割具有清洁、高效、可控性好等特点，但激光加工无法实现精确的穿透检测，很难避免对CRDM管座造成结构性损伤；水射流切割通过高压水流使磨粒具有高速冲击力，能实现对管道的碰撞切割，但水射流在切割穿透管道后无法及时停止，必定会对CRDM管座造成结构性损伤，同时高压水射流对管道内壁的冲击会使非固定的管道产生晃动，对加工的精度带来影响；常规的机械加工方式很难在狭小且非固定的管路内作业。 [0004] 专利文献CN 113843517 A公开了一种用于管道切割的激光切割工业机器人及其切割方法,该用于管道切割的激光切割工业机器人包括壳体，壳体内的中部设置有支撑机构，壳体的一端侧壁中部设置有调节机构，调节机构的顶端设置有切割装置，壳体的两端底部侧壁均设置有驱动机构，壳体的一端侧壁偏心设置有控制面板，驱动机构被设置为壳体在管道内攀爬的动力源。但该方案仍为激光切割方法，依然很难避免对CRDM管座造成结构性损伤。 发明内容[0006] 根据本发明提供的一种管道电火花拆除与修复设备，包括径向运动结构、周向运动结构、轴向运动结构、快拆连接结构、工作结构、抬升支撑平台、第一壳体、第二壳体； [0007] 轴向运动结构与所述抬升支撑平台连接，所述周向运动结构安装在所述抬升支撑平台上，所述径向运动结构安装在所述周向运动结构上，所述快拆连接结构安装在所述径向运动结构上，所述工作结构可拆卸的安装在所述快拆连接结构上； [0008] 所述轴向运动结构能够驱动所述抬升支撑平台带动所述周向运动结构沿轴向运动，所述周向运动结构能够驱动所述径向运动结构沿绕所述周向运动结构的轴向旋转，所述径向运动结构能够带动所述快拆连接结构使所述工作结构沿所述径向运动结构的径向运动； [0009] 所述快拆连接结构包括工作平台、快拆电极座，所述工作平台安装在所述径向运动结构上，所述快拆电极座安装在工作平台上；所述工作结构可拆卸的安装在所述快拆电极座上； [0010] 所述工作结构包括切割磨削组件与磨削快拆修复电极；所述切割磨削组件用于磨削去除隔热套管的上端头的材料与切割隔热套管；磨削快拆修复电极用于对存在磨损的CRDM管座内壁进行抛光修复。 [0011] 切割磨削组件包括切割磨削复合快拆电极、电极推杆安装板以及伸缩电极块；所述切割磨削复合快拆电极可拆卸的安装在快拆电极座上，电极推杆安装板和伸缩电极块安装在切割磨削复合快拆电极上，电极推杆安装在电极推杆安装板上，且电极推杆与伸缩电极块相连，能够带动伸缩电极块进行运动； [0012] 所述磨削快拆修复电极可拆卸的安装在快拆电极座上； [0013] 所述轴向运动结构安装在第一壳体内，所述第二壳体套装在所述抬升支撑平台的外部，所述第一壳体与第二壳体紧固连接； [0014] 优选的，所述轴向运动结构包括复合电动直线传动装置； [0015] 所述复合电动直线传动装置与所述抬升支撑平台连接，复合电动直线传动装置能够带动所述抬升支撑平台连接沿轴向运动。 [0016] 优选的，周向运动结构包括伺服电机，加工模组保护壳；加工模组保护壳安装在抬升支撑平台上，所述伺服电机所具有的主轴与所述加工模组保护壳所具有的轴连接，伺服电机能够驱动所述加工模组保护壳沿绕所述抬升支撑平台的轴向旋转； [0017] 优选的，所述径向运动结构包括圆盘进给轨道、进给电机、圆盘进给滑台；所述圆盘进给轨道安装在周向运动结构上，进给电机紧固安装在所述圆盘进给轨道的一侧，所述圆盘进给滑台可滑动的安装在圆盘进给轨道的另一侧上，所述进给电机通过传动机构将进给电机的旋转运动转换为圆盘进给滑台沿着圆盘进给轨道上直径方向的进给运动。 [0018] 优选的，还包括顶撑结构，所述顶撑结构安装在所述第一壳体内；所述顶撑结构为气胀轴结构，所述气胀轴所具有的键条能够伸出第一壳体顶住隔热套管内壁。 [0019] 优选的，还包括液压推杆，所述液压推杆与所述第一壳体连接。 [0020] 优选的，还包括集水支撑盘，所述集水支撑盘安装在所述第一壳体与液压推杆之间。 [0021] 根据本发明提供的一种管道电火花拆除与修复方法，采用所述的管道电火花拆除与修复设备，还包括如下步骤 [0022] S1、确认管道电火花拆除与修复设备上的工作结构为切割磨削组件； [0023] S2、将所述管道电火花拆除与修复设备放入隔热套管内部，并通过复合电动直线传动装置和进给电机，将切割磨削复合快拆电极定位到加工工位； [0025] S4、电极推杆带动切割磨削复合快拆电极上的伸缩电极块运动到最内端； [0026] S5：通过复合电动直线传动装置和进给电机将切割磨削复合快拆电极运动到管道分段切割位置，通过切割磨削复合快拆电极的圆周扇形侧面进行低电压碰边获取加工初始位置，进行电火花旋转磨削将隔热套管的平直管道分成两段，然后重复这一步骤，将管道剩余部分切分成若干块后拖离原始位置，将切割后的管道取出。 [0027] S6：将所述管道电火花拆除与修复设备退出CRDM管座，将切割磨削组件拆下，将磨削快拆修复电极安装至电极座上通过进给复合电动直线传动装置和进给电机将磨削快拆修复电极再次放入CRDM管座中，将磨削快拆修复电极定位至指定位置。 [0028] S7：通过磨削快拆修复电极的异形磨削面进行碰边，通过小能量电火花旋转磨削工艺，通过复合电动直线传动装置和进给电机进行轴向旋转和径向微量进给，对存在磨损的CRDM管座内壁进行抛光修复，为后续安装新的隔热套管奠定基础。 [0029] 优选的，步骤S3中，所述除隔热套管的上端头的材料包括如下步骤： [0030] S3.1、在复合电动直线传动装置带动下沿着轴向向下进给，进行电火花旋转磨削加工完全去除隔热套管的上端头的材料，直至加工结束； [0031] 优选的，步骤S3中，所述去除隔热套管的上端头的材料包括如下步骤： [0032] S3.1、电极推杆带动切割磨削复合快拆电极上的伸缩电极块进给运动到最外端，通过伸缩电极块的下表面进行低电压碰边获取加工初始位置，通过复合电动直线传动装置带动伸缩电极块沿轴向向下，通过切割磨削组件进行电火花成型加工，将隔热套管的上端头切割出沟槽，当切完一条沟槽后回到初始位置，在伺服电机的带动下转动一个角度切割下一条沟槽； [0033] S3.2、当切完最后一条沟槽后，在伺服电机的带动下通过伸缩电极块的侧面进行低压碰边，通过切割磨削组件进行电火花成型加工，沿着周向旋转进给将隔热套管的上端头和平直管道进行分割分离，隔热套管的上端头即被分割成若干可取出的碎块。与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果： [0034] 1、本发明利用切割磨削组件与磨削快拆修复电极解决了隔热套管拆除、切割以及CRDM管座内壁面修复困难的问题。并且避免了因常规切割方法造成的CRDM管座的结构性损伤。 [0035] 2、本发明通过快拆电极座、磨削快拆修复电极、切割磨削组件的可拆卸以及快拆设计，方便了电极的更换，提高了工作的效率，降低装置操作和维护的复杂性，进而提升装置使用的可靠性。 [0037] 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显： [0038] 图1为本发明的整体结构示意图； [0039] 图2为本发明的部分内部结构爆炸示意图； [0040] 图3为本发明管道电火花拆除与修复方法S2步骤示意图； [0041] 图4为本发明管道电火花拆除与修复方法策略A的S3.1步骤示意图 [0042] 图5为本发明管道电火花拆除与修复方法S4步骤示意图 [0043] 图6为本发明管道电火花拆除与修复方法S5步骤示意图 [0044] 图7为本发明管道电火花拆除与修复方法S6步骤示意图 [0045] 图8为本发明管道电火花拆除与修复方法S7步骤示意图 [0046] 图9为本发明管道电火花拆除与修复方法策略B的S3.1步骤示意图 [0047] 图10为本发明管道电火花拆除与修复方法策略B的S3.2步骤示意图 [0048] 图中示出： [0049] 具体实施方式[0050] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。 [0051] 本发明提供了一种管道电火花拆除与修复设备，所述管道电火花拆除与修复设备主要用于狭长管道中，且本发明主要是在狭长管道内部工作与使用。如图1图2所示，所述管道电火花拆除与修复设备包括径向运动结构、周向运动结构、轴向运动结构、快拆连接结构、工作结构以及抬升支撑平台5、第一壳体3、第二壳体4以及顶撑结构26、液压推杆1、集水支撑盘2； [0052] 轴向运动结构与所述抬升支撑平台5连接，所述周向运动结构安装在所述抬升支撑平台5上，所述径向运动结构安装在所述周向运动结构上，所述快拆连接结构安装在所述径向运动结构上，所述工作结构可拆卸的安装在所述快拆连接结构上； [0053] 所述轴向运动结构能够驱动所述抬升支撑平台5带动所述周向运动结构沿轴向运动，所述周向运动结构能够驱动所述径向运动结构绕所述周向运动结构的轴向旋转，所述径向运动结构能够带动所述快拆连接结构使所述工作结构沿所述径向运动结构的径向运动； [0054] 所述快拆连接结构包括工作平台20、快拆电极座8，所述工作平台20安装在所述径向运动结构上，所述快拆电极座8安装在工作平台20上，所述工作结构可拆卸的安装在所述快拆电极座8上； [0055] 如图2与图8所示，所述工作结构包括切割磨削组件与磨削快拆修复电极25；所述切割磨削组件用于磨削去除隔热套管10的上端头的材料与切割隔热套管10；磨削快拆修复电极25用于对存在磨损的CRDM管座24内壁进行抛光修复。 [0056] 如图2所示，切割磨削组件包括切割磨削复合快拆电极9、电极推杆安装板22以及伸缩电极块23；切割磨削复合快拆电极9可拆卸的安装在快拆电极座8上，电极推杆安装板22和伸缩电极块23安装在切割磨削复合快拆电极9上，电极推杆21安装在电极推杆安装板 22上，且电极推杆21与伸缩电极块23相连，能够带动伸缩电极块23进行运动；切割磨削复合快拆电极9为电火花磨削和电火花成型切割的复合电极，用于电火花成型切割的电极块即伸缩电极块23为伸缩式的，伸缩电极块和复合电极的主体有配合的滑动槽，同时采用电极推杆21来控制电极沿着轨道的运动，解决管内空间狭小无法加工隔热套管上端头的问题。 在一个优选例中，所述切割磨削复合快拆电极9还具有电极穿透检测功能，电极穿透检测功能通过电压和电流信号判断是否穿透。 [0057] 所述磨削快拆修复电极25可拆卸的安装在快拆电极座8上，磨削快拆修复电极25为仿形成型电极，通过微量进给的电火花仿形磨削对有磨损的CRDM管座24内壁面进行修复。所述磨削快拆修复电极25与切割磨削复合快拆电极9同一时间只有其中一个安装在所述快拆电极座8上。由操作人员根据实际需要选择是磨削快拆修复电极25或是切割磨削复合快拆电极9安装在快拆电极座8上。 [0058] 在一个优选例中，切割磨削组件与磨削快拆修复电极25均为插接快拆式结构设计，方便机械设备快速更换电极。切割磨削复合快拆电极9与磨削快拆修复电极25的均为石墨(或铜)电极，切割磨削复合快拆电极9与磨削快拆修复电极25的大小尺寸根据管道尺寸、管道材料、电极放电量等因素共同决定，对石墨(或铜)电极进行线切割、铣削工序，加工成所需要的大小尺寸。电火花磨削和电火花成型切割的加工极性均为正极性。如图1、图2所示，所述轴向运动结构安装在第一壳体3内，所述第二壳体4套装在所述抬升支撑平台5的外部，所述第一壳体3与第二壳体4紧固连接； [0059] 所述轴向运动结构包括复合电动直线传动装置11，其电机轴无旋转运动；轴向运动结构负责所述管道电火花拆除与修复设备沿轴线方向的运动。 [0060] 所述复合电动直线传动装置11与所述抬升支撑平台5连接，优选的，轴向运动结构还包括抬升支撑平台联轴器12，所述复合电动直线传动装置11通过抬升支撑平台联轴器12和抬升支撑平台5连接，复合电动直线传动装置11能够带动所述抬升支撑平台5连接沿轴向运动； [0061] 周向运动结构负责管道电火花拆除与修复设备周向的旋转。如图1、图2所示，所述周向运动结构包括伺服电机6，加工模组保护壳7；加工模组保护壳7安装在抬升支撑平台5上，且能随着抬升支撑平台5的轴向运动而运动运动。所述伺服电机6安装在抬升支撑平台5上，且所述伺服电机6所具有的主轴与所述加工模组保护壳7所具有的轴连接，伺服电机6能够驱动所述加工模组保护壳7绕所述抬升支撑平台5的轴向旋转。在一个优选例中，管道电火花拆除与修复设备还包括工作平台联轴器13、轴承14，所述伺服电机6所具有的主轴通过工作平台联轴器13与加工模组保护壳7所具有的轴连接，实现加工模组保护壳7的旋转运动；轴承14安装在所述抬升支撑平台5连接上，所述加工模组保护壳7的轴穿过轴承14的内圈与工作平台联轴器13连接，所述轴承14用于减少磨损和阻力，增加支撑刚度。 [0062] 如图1、图2所示，所述径向运动结构包括圆盘进给轨道16、进给电机15、圆盘进给滑台17；所述工作平台20安装在所述圆盘进给滑台17上，所述圆盘进给轨道16安装在周向运动结构上，具体的，所述圆盘进给轨道16安装在加工模组保护壳7的一端。进给电机15紧固安装在所述圆盘进给轨道16的一侧，且所述进给电机15藏于加工模组保护壳7内，所述圆盘进给滑台17可滑动的安装在圆盘进给轨道16的另一侧上。圆盘进给滑台17可滑动的安装在圆盘进给轨道16上，所述进给电机15通过传动机构将进给电机15的旋转运动转换为圆盘进给滑台17沿着圆盘进给轨道16上直径方向的进给运动；也即安装在圆盘进给滑台17上的工作平台20的径向运动。在一个优选例中所述传动机构包括相互啮合的齿条18，齿轮19；齿条18安装在圆盘进给滑台17上，齿轮19安装在所述进给电机15的输出轴上。径向运动结构负责管道电火花拆除与修复设备径向的进给。 [0063] 如图1、图2所示，所述顶撑结构26安装在所述第一壳体3内；所述顶撑结构26为气胀轴结构，所述气胀轴所具有的键条能够伸出第一壳体3顶住隔热套管10内壁。具体的，操作人员能够控制所述顶撑结构26在运动到指定位置后将气胀轴结构所具有的键条伸出第一壳体3顶住隔热套管10内壁，使管道电火花拆除与修复设备和隔热套管保持相对固定，避免加工时细长管道晃动，造成过加工而损伤其他部件。所述顶撑结构26负责固定支撑并保持和管道的相对禁止，避免管道的晃动和窜动以及管道切断后掉落。 [0064] 如图1所示，所述液压推杆1与所述第一壳体3连接。具体的，液压推杆1的一端与所述第一壳体3连接，另一端与外界设备连接。当所述CRDM管座24的长度很长，复合电动直线传动装置11的轴向行程不够时，所述液压推杆1管道电火花拆除与修复设备能够在液压推杆1的作用下实现在隔热套管10内的无接触移动，值得注意的是，隔热套管10仅为主要工作区域的部分管道。如图1所示，所述集水支撑盘2安装在所述第一壳体3与液压推杆1之间。 [0065] 在一个优选例中，所述管道电火花拆除与修复设备安装在特定的移动装置上，所述特定的移动装置包括全向AGV车、多级折叠升降架。全向AGV车负责搭载整体设备，进行地面的移动与定位，多级折叠升降架负责将管道电火花拆除与修复设备送入管道内的指定位置。管道电火花拆除与修复设备安装在多级折叠升降架的工作台上，能无接触的抬升至工作位置。 [0066] 如图3至图10所示，本发明还提供了一种管道电火花拆除与修所述的管道电火花拆除与修复设备，值得注意的是，本发明的应用场景与背景技术的应用场景相同，具体如下：隔热套管10具有头部110与平直管道部111，所述平直管道部111的长度很长，优选的为1.7米。CRDM管座24的长度也很长，所述隔热套管10整体安装在CRDM管座24内，CRDM是是是管座24的端部则和核反应压力容器墙体固连。如图3至图10中，每个步骤图中的无箭头虚线为管道电火花拆除与修复设备的轴线，带箭头的实线为实际运动方向。 [0067] 所述一种管道电火花拆除与修复方法，还包括如下步骤： [0068] S1、确认管道电火花拆除与修复设备上的工作结构为切割磨削组件； [0069] S2、如图3所示，将所述管道电火花拆除与修复设备放入隔热套管10内部，并通过复合电动直线传动装置11和进给电机15，将切割磨削复合快拆电极9定位到加工工位；所述加工工位为头部110中。 [0070] S3、电极推杆21带动切割磨削复合快拆电极9上的伸缩电极块23进给运动到最外端，通过伸缩电极块23的下表面进行低电压碰边获取加工初始位置，然后去除隔热套管10的上端头的材料。具体的，为头部110中的材料。 [0071] S4、如图5所示，电极推杆21带动切割磨削复合快拆电极9上的伸缩电极块23运动到最内端； [0072] S5：如图6所示，通过复合电动直线传动装置11和进给电机15将切割磨削复合快拆电极9运动到管道分段切割位置，所述分段切割位置位于所述平直管道部111。通过切割磨削复合快拆电极9的圆周扇形侧面进行低电压碰边获取加工初始位置，进行电火花旋转磨削将隔热套管10的平直管道部111分成两段，然后重复这一步骤，将平直管道部111剩余部分切分成若干块后拖离原始位置，将切割后的隔热套管10取出。优选的，取出隔热套管10的过程如下：切割后的隔热套管10，具体是，切割后的平直管道部111依然依靠顶撑结构26与管道电火花拆除与修复设备保持相对静止，此时依靠重力与人力的作用，将管道电火花拆除与修复设备从CRDM管座24下方取出，取出管道电火花拆除与修复设备的同时，隔热套管10随同管道电火花拆除与修复设备退出CRDM管座。此步骤中，分段切割的意义在于：一般情况下，隔热套管10的平直管道部111的长度是很长的，长管道不易取出，而将长管道切割成若干的短管道后，便方便取出。 [0073] S6：如图7所示，将所述管道电火花拆除与修复设备退出CRDM管座24，将切割磨削组件拆下，优选的，通过外部机械设备将快拆电极座8上的安装销拆除。将磨削快拆修复电极25安装至快拆电极座8上，优选的将磨削快拆修复电极25上的叉指形安装槽对准快拆电极座8上的安装槽后安装上安装销进行固定。然后通过进给复合电动直线传动装置11和进给电机15将磨削快拆修复电极25再次放入CRDM管座24中，将磨削快拆修复电极25定位至指定位置。具体的，所述指定位置CRDM管座24较为宽敞的位置，即在S3中被破坏，需要进行修复的位置。 [0074] S7：如图8所示，通过磨削快拆修复电极25的异形磨削面进行碰边，通过小能量电火花旋转磨削工艺，通过复合电动直线传动装置11和进给电机15进行轴向旋转和径向微量进给，对存在磨损的管座内壁进行抛光修复，为后续安装新的隔热套管奠定基础。 [0075] 所述的管道电火花拆除与修复方法中，步骤S3中，所述去除隔热套管10的上端头的材料有两种不同的策略，策略A包括如下步骤：如图4所示，S3.1、在复合电动直线传动装置11带动下沿着轴向向下进给，进行电火花旋转磨削加工完全去除隔热套管10的上端头的材料，直至加工结束；所述隔热套管10位于所述管道内部。 [0076] 策略B包括如下步骤：如图9、图10所示，S3.1、电极推杆21带动切割磨削复合快拆电极9上的伸缩电极块23进给运动到最外端，通过伸缩电极块的下表面进行低电压碰边获取加工初始位置，通过复合电动直线传动装置11带动伸缩电极块23沿轴向向下，通过切割磨削组件进行电火花成型加工，将隔热套管10的上端头切割出沟槽，当切完一条沟槽后回到初始位置，在伺服电机6的带动下转动一个角度切割下一条沟槽；S3.2、当切完最后一条沟槽后，在伺服电机6的带动下通过伸缩电极块23的侧面进行低压碰边，通过切割磨削组件进行电火花成型加工，沿着周向旋转进给将隔热套管10的上端头和平直管道进行分割分离，隔热套管10的上端头即被分割成若干可取出的碎块。 [0077] 值得注意的是，操作人员根据去除隔热套管10材料与切割平直管道部111时，所述切割磨削复合快拆电极9所需的放电能量不一样，控制切割磨削复合快拆电极9上的不同放电量，以达到切割磨削复合快拆电极9既能用于除材料也能用于切割管道的作用，一般来说去隔除热套管10材料过程中，切割磨削复合快拆电极9所需的放电能量小于切割管道时所需的放电能量。 [0078] 在一个优选例中，无论是在去除材料、切割管道或管道修复的过程中，均可以在过程中通过外界导管通入流动的工作液，工作液为去离子水，通过外接管路将恒定压力的去离子水引导至加工界面，用于冲刷放电加工生成的碎屑；加工后带有碎屑的废水沿着壁面最终汇聚到移动定位复合机构上的集水支撑盘2中。值得注意的是，将进给电机15安装在圆盘进给轨道16上，同时藏于加工模组保护壳7内的目的就是在于为了避免工作液对其影响。 [0079] 发明人发现，电火花加工为非接触式加工且无宏观力，同时能够通过电极穿透检测器的放电信号判断是否穿透CRDM管座，避免对CRDM管座造成结构性的损伤，是一种比较可靠的方法，但电火花加工还是会对CRDM管座内壁造成一定程度磨损，因此，在拆除CRDM管座中隔热套管10后，还是要对CRDM管座内壁进行修复。为此，本发明提出了一种管道电火花拆除与修复设备，该发明主要利用切割磨削组件或磨削快拆修复电极25解决隔热套管10的拆除与CRDM管座磨损部分修复的问题。本发明提供的管道电火花拆除与修复方法采用两种策略进行去除隔热套管10的上端头的材料。策略1：利用伸缩电极，通过电火花旋转磨削加工方式，从上往下将上端头磨削完全去除上端头；策略2：利用伸缩电极，通过切割磨削组件进行电火花成型加工，在隔热套管的碗状上端头加工出若干条竖直沟槽，然后利用伸缩电极，通过电火花成型加工方式将上端头切分成若干碎块后取出。完成上端头材料的破坏性拆除后，选择性的将分离的平直管道进行分段切割；切割完毕后将分离的平直管道部111取出；完成隔热套管拆除任务后更换磨削快拆修复电极，优选的，可通过外部机械手或其他设备，远程操作更换磨削快拆修复电极，将电极运动到合适位置以减小径向的整体尺寸并进入管道，再通过电火花旋转磨削加工修复CRDM管座受损内壁面。本发明通过快拆、复合式的设计在一次定位后，两次进入管道实现管座无损伤的隔热套管拆除和管座内壁修复。本发明解决了狭小管道内拆除隔热套管且不损伤CRDM管座的难题，并且通过快拆式的设计快速更换电极，同时实现隔热套管拆除和CRDM管座内壁面快速修复的任务。 [0080] 本发明整体解决了现有技术核反应压力容器中隔热套管拆除以及CRDM管座内壁面修复困难的问题。通过非接触式的电火花加工方式和通过电信号判断接触和穿透能较好的解决对竖直悬挂、非固定、两头大且中间细长的管道的分段拆除困难的问题，能较好的避免过加工对CRDM管座内壁面的损伤，同时设计了复合快拆式的电极，方便电极更换提高工作的效率。 [0081] 本发明存在显著改进：当将本设备定位到指定工作位置后，能够通过顶撑结构26实现管道固定，避免加工时细长管道晃动以及管道分割断后管道掉落损伤设备与其它部件，能够通过复合电动直线传动装置11、伺服电机6和进给电机15分别实现轴向、周向和径向的运动，从而满足电火花加工对运动轨迹的需求，本发明还能够通过快拆电极座8，切割磨削复合快拆电极9和磨削快拆修复电极25上的插接型凹槽的快拆式设计实现电极快速更换，并利用切割磨削复合快拆电极9和磨削快拆修复电极25实现对隔热套管分段拆除、CRDM管座内壁修复。 [0082] 与现有技术相比，本发明的性能指标提升在于：综合利用电火花磨削加工和电火花成型加工的特点，能够利用电火花中的电信号判断是否接触和是否穿透的特点来精确控制加工量，通过使用本发明设计的新型复合电极，解决竖直悬挂、非固定、两头大且中间细长的管道的分段拆除困难的问题，实现在狭小空间内进行电火花加工，避免过加工对CRDM管座内壁面的损伤，并在实现隔热套管拆除完成后对CRDM管座内壁面的电火花仿形磨削修复，此外还设计了电极的快拆结构，使电极更换更为方便快捷，节省辅助时间，并在一定程度上提升加工效率和加工精度，同时降低对其他非当前加工部件损伤的概率。 [0083] 在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。 |
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