分段式滚刀隧洞清理组件及装置 |
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| 申请号 | CN202310885193.2 | 申请日 | 2023-07-19 | 公开(公告)号 | CN116899997A | 公开(公告)日 | 2023-10-20 |
| 申请人 | 中核武汉核电运行技术股份有限公司; | 发明人 | 杨斌; 刘强; 明平良; 陈勇; 彭军; | ||||
| 摘要 | 本公开属于核电技术领域，具体涉及一种分段式 滚刀 隧洞清理组件及装置。本公开。本公开分段式滚刀隧洞清理组件中两端滚刀的直径变小的分段设计，使得滚刀在螺旋前进作业时，与海 生物 之间始终存在一定倾 角 ，一方面避免了滚刀螺旋前进时与海生物的卡死现象；另一方面使得清理作业呈阶梯性，换言之，滚刀组件中直径小的滚刀先 接触 海生物，切削量较少，随着整体设备的轴向运动，切削量逐渐增加，使作业过程更流畅。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种分段式滚刀隧洞清理组件，其特征在于，所述分段式滚刀隧洞清理组件包括：滚刀支架、滚刀刀头轴，多个左滚刀侧刀片，两个左滚刀侧刀头，多个滚刀刀片，两个滚刀刀头，多个右滚刀侧刀片，两个右滚刀侧刀头，滚刀清洁头安装板，液压马达，联轴器； |
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| 说明书全文 | 分段式滚刀隧洞清理组件及装置技术领域[0001] 本发明属于核电技术领域，具体涉及一种分段式滚刀隧洞清理组件及装置。 背景技术[0002] 核电厂海水取水涵管海生物的堵塞会降低引水的速度，严重时会引起循环泵跳闸，机组热阱丧失，停机甚至停堆，因此必须定期清理取水涵管内壁附着的海生物(藤壶、贝壳)，保证核电厂海水取水涵管道通畅。 [0003] 目前对取水涵管内壁的清理工作主要是人工清理，人工操作有如下问题： [0004] 1)环境恶劣，作业强度大； [0005] 2)工业安全的问题； [0006] 3)作业效率低的问题。 发明内容[0008] 为克服相关技术中存在的问题，提供了一种分段式滚刀隧洞清理组件及装置。 [0009] 根据本公开实施例的一方面，提供一种分段式滚刀隧洞清理组件，所述分段式滚刀隧洞清理组件包括：滚刀支架、滚刀刀头轴，多个左滚刀侧刀片，两个左滚刀侧刀头，多个滚刀刀片，两个滚刀刀头，多个右滚刀侧刀片，两个右滚刀侧刀头，滚刀清洁头安装板，液压马达，联轴器； [0010] 多个梯形的左滚刀侧刀片和右滚刀侧刀片，两个圆形的左滚刀侧刀头、滚刀刀头和右滚刀侧刀头，以及多个方形的滚刀刀片固定连接在滚刀刀头轴上，滚刀刀头轴与滚刀支架轴连接，滚刀支架固定安装于刀清洁头安装板上； [0011] 两个右滚刀侧刀头相对地设置在滚刀刀头轴右部，靠近滚刀刀头轴右端端部的右滚刀侧刀头直径小于另一个右滚刀侧刀头，两个滚刀刀头相对地设置在滚刀刀头轴中部，两个滚刀刀头的尺寸与相邻的右滚刀侧刀头和左滚刀侧刀头相一致，两个左滚刀侧刀头相对地设置在滚刀刀头轴左部，靠近滚刀刀头轴左端端部的左滚刀侧刀头直径小于另一个左滚刀侧刀头； [0012] 多个左滚刀侧刀片固定安装在两个左滚刀侧刀头之间，各左滚刀侧刀片与左滚刀侧刀头连接处，左滚刀侧刀片的外刃与左滚刀侧刀头边缘齐平；多个滚刀刀片固定安装在两个滚刀刀头之间；多个右滚刀侧刀片固定安装在两个右滚刀侧刀头之间，各右滚刀侧刀片与右滚刀侧刀头连接处，右滚刀侧刀片的外刃与右滚刀侧刀头边缘齐平； [0013] 液压马达与滚刀刀头轴的端部通过联轴器连接，用于驱动滚刀组件转动。 [0014] 在一种可能的实现方式中，所述分段式滚刀隧洞清理组件包括：多个滚刀辅助轮交叉臂支座，多个右滚刀辅助轮交叉臂，多个滚刀辅助轮交叉臂弹簧支座，多个左滚刀辅助轮交叉臂，滚刀辅助轮轴，滚刀辅助轮，氮气弹簧； [0015] 每个左滚刀辅助轮交叉臂与一个右滚刀辅助轮交叉臂组对并列固定安装在滚刀清洁头安装板上，各左滚刀辅助轮交叉臂以及各右滚刀辅助轮交叉臂上端与滚刀辅助轮轴轴连接； [0016] 滚刀辅助轮轴位于每对左滚刀辅助轮交叉臂和右滚刀辅助轮交叉臂之间的位置轴连接一个滚刀辅助轮； [0017] 每个左滚刀辅助轮交叉臂上端与一个氮气弹簧的上端固定连接，每个右滚刀辅助轮交叉臂上端与一个氮气弹簧的上端固定连接，每个氮气弹簧底端与滚刀清洁头安装板固定连接，每对左滚刀辅助轮交叉臂与一个右滚刀辅助轮交叉臂与连接的氮气弹簧之间形成近似三角形的结构； [0018] 在滚刀隧洞清理组件逐渐贴紧隧洞内壁的过程中，各滚刀辅助轮先接触隧洞内壁附着物，氮气弹簧逐渐被压缩直至最大压缩量，使得滚刀组件接触最大压缩量对应深度的附着物，在机械臂带动滚刀隧洞清理组件周向运动的过程中，各滚刀辅助轮沿隧洞内壁滚动前进。 [0019] 在一种可能的实现方式中，所述支架包括：滚刀刀头左轴座，滚刀刀头中央支座，滚刀刀头右轴座，滚刀刀头右轴座、滚刀刀头中央支座、滚刀刀头左轴座固定安装于刀清洁头安装板上； [0020] 滚刀刀头轴分别与滚刀刀头右轴座、滚刀刀头中央支座、滚刀刀头左轴座轴连接。 [0021] 在一种可能的实现方式中，所述分段式滚刀隧洞清理组件还包括：两个滚刀定位轮； [0022] 每个滚刀定位轮的直径略大于滚刀刀头； [0023] 滚刀刀头轴上相邻的右滚刀侧刀头和滚刀刀头之间的位置轴连接一个滚刀定位轮，滚刀刀头轴上相邻的滚刀刀头和左滚刀侧刀头之间轴连接一个滚刀定位轮。 [0024] 在一种可能的实现方式中，各个左滚刀侧刀片、滚刀刀片与右滚刀侧刀片之间相交错设置。 [0025] 在一种可能的实现方式中，所述分段式滚刀隧洞清理组件还包括：滚刀刀头左轴座盖； [0026] 所述滚刀刀头左轴座盖固定连接在联轴器上方，用于保护联轴器。 [0028] 机械臂能够伸缩，设置在工程车上，分段式滚刀隧洞清理组件固定安装在机械臂的端部； [0029] 在对隧洞进行清理的过程中，工程车在隧洞中前行，控制机械臂带动在滚刀隧洞清理组件周向运动，并控制液压马达带动滚刀组件绕滚刀刀头轴旋转，使得滚刀隧洞清理组件沿隧洞内壁轴向螺旋式前进伴随滚刀组件自旋转以清理隧洞内壁。 [0030] 本公开的有益效果在于：本公开分段式滚刀隧洞清理组件中两端滚刀的直径变小的分段设计，使得滚刀在螺旋前进作业时，与海生物之间始终存在一定倾角，一方面避免了滚刀螺旋前进时与海生物的卡死现象；另一方面使得清理作业呈阶梯性，换言之，滚刀组件中直径小的滚刀先接触海生物，切削量较少，随着整体设备的轴向运动，切削量逐渐增加，使作业过程更流畅。附图说明 [0031] 图1是根据一示例性实施例示出的一种分段式滚刀隧洞清理组件的示意图。 [0032] 图2是根据一示例性实施例示出的一种分段式滚刀隧洞清理装置的示意图。 [0033] 图1中： [0034] 1‑滚刀辅助轮交叉臂支座，2‑滚刀辅助轮交叉臂弹簧支座， [0035] 3‑左滚刀辅助轮交叉臂，4‑右滚刀辅助轮交叉臂，5‑滚刀刀头轴，[0036] 6‑滚刀辅助轮轴，7‑滚刀刀头左轴座盖，8‑左滚刀侧刀片，9‑左滚刀侧刀头，[0037] 10‑滚刀刀片，11‑滚刀刀头，12‑滚刀定位轮，13‑右滚刀侧刀片，[0038] 14‑右滚刀侧刀头，15‑滚刀刀头左轴座，16‑滚刀刀头中央支座，[0039] 17‑滚刀刀头右轴座，18‑滚刀清洁头安装板，19‑滚刀辅助轮，[0040] 20‑液压马达，21‑联轴器，22‑氮气弹簧； [0041] 图2中： [0042] 100‑分段式滚刀隧洞清理组件，200‑机械臂。 具体实施方式[0043] 下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。 [0044] 图1是根据一示例性实施例示出的一种分段式滚刀隧洞清理组件的示意图，如图1所示，所述分段式滚刀隧洞清理组件包括：多个滚刀辅助轮交叉臂支座1，多个滚刀辅助轮交叉臂弹簧支座2，多个左滚刀辅助轮交叉臂3，多个右滚刀辅助轮交叉臂4，滚刀刀头轴5，滚刀辅助轮轴6，滚刀刀头左轴座盖7，多个左滚刀侧刀片8，两个左滚刀侧刀头9，多个滚刀刀片10，两个滚刀刀头11，两个滚刀定位轮12，多个右滚刀侧刀片13，两个右滚刀侧刀头14，滚刀刀头左轴座15，滚刀刀头中央支座16，滚刀刀头右轴座17，滚刀清洁头安装板18，多个滚刀辅助轮19，液压马达20，联轴器21，氮气弹簧22； [0045] 其中，滚刀刀头轴5、多个左滚刀侧刀片8、两个左滚刀侧刀头9、多个滚刀刀片10、多个右滚刀侧刀片13、两个滚刀刀头11、两个滚刀定位轮12组成滚刀组件； [0046] 滚刀刀头右轴座17、滚刀刀头中央支座16、滚刀刀头左轴座15固定安装于刀清洁头安装板18上，两个右滚刀侧刀头14、两个滚刀刀头11，两个右滚刀侧刀头14相对地设置在滚刀刀头轴5右部，靠近滚刀刀头轴5右端端部的右滚刀侧刀头14直径小于另一个右滚刀侧刀头14；两个滚刀刀头11相对地设置在滚刀刀头轴5中部；两个左滚刀侧刀头9相对地设置在滚刀刀头轴5左部，靠近滚刀刀头轴5左端端部的左滚刀侧刀头9直径小于另一个左滚刀侧刀头9。 [0047] 滚刀刀头轴5分别与滚刀刀头右轴座17、滚刀刀头中央支座16、滚刀刀头左轴座15轴连接。滚刀刀头轴5上相邻的右滚刀侧刀头14和滚刀刀头11之间的位置轴连接一个滚刀定位轮12，滚刀刀头轴5上相邻的滚刀刀头11和左滚刀侧刀头9之间轴连接一个滚刀定位轮12。多个左滚刀侧刀片8固定安装在两个左滚刀侧刀头9之间，每个左滚刀侧刀片8为梯形，每个左滚刀侧刀片8的上底连接靠近滚刀刀头轴5左端部的左滚刀侧刀头9，下底连接另一个左滚刀侧刀头9；多个滚刀刀片10固定安装在两个滚刀刀头11之间；多个右滚刀侧刀片13固定安装在两个右滚刀侧刀头14之间，每个右滚刀侧刀片13为梯形，每个右滚刀侧刀片13的上底连接靠滚刀刀头轴5右端部的右滚刀侧刀头14，下底连接另一个右滚刀侧刀头14。 [0048] 在一种可能的实现方式中，各个左滚刀侧刀片8、滚刀刀片10与右滚刀侧刀片13之间相交错设置。 [0049] 滚刀刀头左轴座15固定于滚刀清洁头安装板18上用于安装液压马达20，采用联轴器21连接液压马达20与滚刀刀头轴5，滚刀刀头左轴座盖7通过固定安装在滚刀刀头左轴座15上方，用于保护联轴器21。 [0050] 各滚刀辅助轮交叉臂支座1以及各滚刀辅助轮交叉臂弹簧支座2固定安装于滚刀清洁头安装板18上，每个左滚刀辅助轮交叉臂3与一个右滚刀辅助轮交叉臂4组对并列设置，每个左滚刀辅助轮交叉臂3固定安装在一个辅助轮交叉臂支座1上，每个右滚刀辅助轮交叉臂4底端固定安装在一个辅助轮交叉臂支座1上，各左滚刀辅助轮交叉臂3以及各右滚刀辅助轮交叉臂4上端与滚刀辅助轮轴6轴连接。 [0051] 滚刀辅助轮轴6位于每对左滚刀辅助轮交叉臂3和右滚刀辅助轮交叉臂4之间的位置轴连接一个滚刀辅助轮19。 [0052] 每个左滚刀辅助轮交叉臂3上端与一个氮气弹簧22的上端固定连接，每个右滚刀辅助轮交叉臂4上端与一个氮气弹簧22的上端固定连接，每个氮气弹簧22底端与一个滚刀辅助轮交叉臂弹簧支座2固定连接，每对左滚刀辅助轮交叉臂3与一个右滚刀辅助轮交叉臂4与连接的氮气弹簧22之间形成近似三角形的结构，这一结构使得滚刀辅助轮19在工作中具备柔性。 [0053] 图2是根据一示例性实施例示出的一种分段式滚刀隧洞清理装置的示意图，结合图1和图2，分段式滚刀隧洞清理组件100连接在工程车(图中未示出)的可伸缩的机械臂200上，在对隧洞进行清理的过程中，工程车在隧洞中前行，控制机械臂200带动在滚刀隧洞清理组件100周向运动，并控制液压马达20带动滚刀组件绕滚刀刀头轴5旋转，使得滚刀隧洞清理组件100沿隧洞内壁轴向螺旋式前进伴随滚刀组件自旋转以清理隧洞内壁。 [0054] 在滚刀隧洞清理组件100逐渐贴紧隧洞内壁的过程中，各滚刀辅助轮19先接触隧洞内壁附着物，氮气弹簧22逐渐被压缩直至最大压缩量，使得滚刀组件接触最大压缩量对应深度的附着物，由此对滚刀组件形成限位，有效避免滚刀组件对附着物吃进太深，此外，在机械臂200带动滚刀隧洞清理组件100周向运动的过程中，各滚刀辅助轮19沿隧洞内壁滚动前进，从而对机械臂形成辅助支撑，有效减轻机械臂受到的阻力。 [0055] 在液压马达20带动滚刀组件旋转并接触到壁面时，滚刀定位轮12和起到保护左滚刀侧刀片8、滚刀刀片10、右滚刀侧刀片13的作用，防止刀片吃进太深。 [0056] 本公开分段式滚刀隧洞清理组件中两端滚刀的直径变小的分段设计，使得滚刀在螺旋前进作业时，与海生物之间始终存在一定倾角，一方面避免了滚刀螺旋前进时与海生物的卡死现象；另一方面使得清理作业呈阶梯性，换言之，滚刀组件中直径小的滚刀先接触海生物，切削量较少，随着整体设备的轴向运动，切削量逐渐增加，使作业过程更流畅。 [0058] 在一种可能的实现方式中，液压马达的转速可调，可以根据海生物的硬度以及厚度，确定与硬度以及厚度相适应的转速范围。 [0059] 在一种可能的实现方式中，滚刀隧洞清理组件配备过载保护装置，该过载保护装置在检测到液压马达的扭矩大于预设阈值时，控制液压马达停止工作，这样，当滚刀组件碰到障碍物或者被异物卡住时，液压马达能够自动停止工作，以免带来更大的破坏。 [0060] 在一种可能的实现方式中，滚刀定位轮12的直径略大于滚刀组件中刀片的最大直径，使得无论滚刀组件在任意工作状态下，不会对隧洞内壁直接切削，从而保证作业的安全性。 [0061] 显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0062] 以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。 |
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