一种基于螺栓爬行的行走定位装置的制作方法

本发明属于核电检修技术领域，具体涉及一种基于螺栓爬行的行走定位装置。

背景技术：

核电厂在换料大修期间，通常需要先将设备连接部分的螺栓拆松，完成检修作业后再拧紧螺栓实现连接。目前核电厂主要依靠工人手持螺栓拆装工具进行拆松和紧固作业，有时受操作空间的限制，工人只能半蹲着进行作业，操作人员非常辛苦；另外考虑到核电现场放射性剂量率较高、需要拆装的螺栓数量较多，耗费的工作时间较长，通常需要多人轮换操作方可完成该项工作。目前人工操作有如下问题：

1)受限于操作空间，工人操作不便；

2)环境剂量率较高，工作风险大；

3)机械重复操作，安装质量要求高，工人容易失误。

综上，核电厂迫切需要引入一种用于自动拆装螺栓的工具，以降低工人人身安全及工作质量的风险；另外由于螺栓拆装工序较少，适合且容易实现自动化操作。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于螺栓爬行的行走定位装置，解决核电厂在换料大修期间螺栓拆装过程中工人操作不便、耗费工期长、安装质量不一致等问题。

本发明的技术方案如下：一种基于螺栓爬行的行走定位装置，该装置包括旋臂爬行装置、举升装置以及拆卸装置，其中，所述旋臂爬行装置中两个旋臂通过旋转关节相连接，实现两旋臂的相对位置调整；在两个所述旋臂均设有举升装置，所述举升装置上端设有夹爪，使其在一定距离范围内升降运动；所述夹爪可夹持固定在待拆卸的螺母下端突出螺柱段上，并在其中一个夹爪上方设有可拆卸螺母的拆卸装置。

所述旋臂爬行装置包括第一旋臂、第二旋臂、第一旋转关节、第二旋转关节以及第三旋转关节，所述第一旋臂通过第二旋转关节与第二旋臂相连接，使第一旋臂相对于第二旋臂在任意角度范围内的旋转。

所述第一旋臂和第二旋臂末端分别设有可任意角度旋转的第一旋转关节和第三旋转关节。

所述举升装置包括第一举升模块和第二举升模块，并分别设置于第一旋臂和第二旋臂的端部，所述第一举升模块包括第一气缸和第一夹爪，所述第一夹爪固定安装在第一气缸的活塞杆伸出端；所述第二举升模块包括第二气缸以及第二夹爪，所述第二夹爪固定安装在第二气缸的活塞杆伸出端。

所述拆卸装置为力矩扳手，所述力矩扳手通过连接板安装在所述第二夹爪的正上方，并使力矩扳手与第二夹爪不存在空间干涉。

所述夹爪为电动或气动结构，其通过合拢夹紧螺母下端凸出的螺柱段，实现对整个行走定位装置的悬吊。

所述第一夹爪和/或第二夹爪单独对待拆装螺母下凸出螺柱的夹持力均大于整个定位装置的总重量。

所述两旋臂的尺寸可根据需要爬行的螺栓组上螺栓间距进行调整改变。

所述的夹爪具有自锁功能，能够避免断气或断电后夹爪的松弛或脱离。

所述力矩扳手为中空式液压扳手，可更换不同规格尺寸的套筒，完成不同规格尺寸螺栓的拆装作业。

本发明的显著效果在于：本发明所述的一种基于螺栓爬行的行走定位装置，能够在螺栓组上自动定位和爬行，通过举升装置将夹爪和拆装装置移动合适高度，通过两个夹爪实现在螺栓组上的固定、行走，通过拆装装置实现螺栓的拆松和紧固；该装置结构简单可靠，避免了人因造成的误差，且安装稳定可靠，可极大减少人员辐照剂量，减小工作风险。

附图说明

图1为本发明所述的一种基于螺栓爬行的行走定位装置结构示意图；

图2为本发明所述的一种基于螺栓爬行的行走定位装置中旋臂爬行装置结构示意图；

图3为本发明所述的一种基于螺栓爬行的行走定位装置中举升装置结构示意图；

图4为本发明所述的一种基于螺栓爬行的行走定位装置中另一个举升装置结构示意图；

图5为本发明所述的一种基于螺栓爬行的行走定位装置工作时剖视图；

图中：1、旋臂爬行装置；2、举升装置；3、夹爪；4、拆装装置；5、第一旋转关节；6、第一旋臂；7、第二旋转关节；8、第二旋臂；9、第三旋转关节；10、第一气缸；11、第一夹爪；12、第二气缸；13、第二夹爪；14、连接板；15、力矩扳手。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1～5所示，一种基于螺栓爬行的行走定位装置，包括旋臂爬行装置1、举升装置2、夹爪3以及拆装装置4，其中，旋臂爬行装置1包括第一旋臂6、第二旋臂8、第一旋转关节5、第二旋转关节7以及第三旋转关节9，第一旋臂6通过第二旋转关节7与第二旋臂8相连接，通过第二旋转关节7可实现第一旋臂6相对第二旋臂8进行任意角度的旋转；在第一旋臂6和第二旋臂8端部分别安装有可任意角度旋转的第一旋转关节5和第三旋转关节9；举升装置2包括第一举升模块和第二举升模块，其中，第一举升模块和第二举升模块分别安装在第一旋转关节5和第三旋转关节9上，并可使第一举升模块、第二举升模块各自独立随第一旋转关节5、第三旋转关节9进行任意角度的旋转；夹爪3包括第一夹爪11和第二夹爪13；第一举升模块包括第一气缸10和第一夹爪11，其中，第一气缸10固定在第一旋转关节5上并可随第一旋转关节5进行旋转，第一夹爪11安装固定在第一气缸10的活塞杆上，第一夹爪11为电动或气动结构，通过控制夹爪的收拢与松开实现与待抓取螺栓段的连接与脱离；第一气缸10可独立控制第一夹爪11在一定距离范围内进行升降运动；第二举升模块包括第二气缸12、第二夹爪13以及力矩扳手15，其中，第二气缸12固定在第三旋转关节9上，在第二气缸12的活塞杆上固定安装第二夹爪13和连接板14，力矩扳手15通过连接板14安装固定在第二夹爪13的正上方，力矩扳手15采用中空式液压扳手，力矩扳手15中的套筒套在需要拆装的螺母上时，第二夹爪13可收拢夹紧螺母下端凸出的螺栓，力矩扳手15和第二夹爪13在空间上不会发生干涉；第一气缸10和第二气缸12运动相互独立，其举升力大于夹爪和力矩扳手的总重量；第一夹爪11和第二夹爪13在抓紧对应螺母下端凸出的螺栓段时，其夹紧力大于整个装置的总重量，同时，第一夹爪11和第二夹爪13均具备自锁功能，能够避免断电或断气后整个装置的掉落。另外，通过改变第一旋臂6和第二旋臂8的长度，可以实现装置在不同间距螺栓组上的爬行定位；通过更换力矩扳手15对应套筒的尺寸，可以实现不同尺寸螺母的拆松鹤紧固。

技术特征：

1.一种基于螺栓爬行的行走定位装置，其特征在于，该装置包括旋臂爬行装置(1)、举升装置(2)、夹爪(3)以及拆卸装置(4)，其中，所述旋臂爬行装置(1)中两个旋臂通过旋转关节进行连接，实现两旋臂的相对位置调整；在两个所述旋臂上均设有举升装置(2)，所述举升装置(2)上端设有夹爪(3)，使其在一定距离范围内可以进行升降运动；所述夹爪(3)可夹持固定在待拆卸的螺母下端突出螺柱段上，并在其中一个夹爪(3)上方设有可拆卸螺母的拆卸装置(4)。

2.根据权利要求1所述的一种基于螺栓爬行的行走定位装置，其特征在于，所述旋臂爬行装置(1)包括第一旋臂(6)、第二旋臂(8)、第一旋转关节(5)、第二旋转关节(7)以及第三旋转关节(9)，所述第一旋臂(6)通过第二旋转关节(7)与第二旋臂(8)相连接，使第一旋臂(6)相对于第二旋臂(8)在任意角度范围内的旋转。

3.根据权利要求2所述的一种基于螺栓爬行的行走定位装置，其特征在于，所述第一旋臂(6)和第二旋臂(8)末端分别设有可任意角度旋转的第一旋转关节(5)和第三旋转关节(9)。

4.根据权利要求2或3所述的一种基于螺栓爬行的行走定位装置，其特征在于，所述举升装置包括第一举升模块和第二举升模块，并分别设置于第一旋臂(6)和第二旋臂(8)的端部，所述第一举升模块包括第一气缸(10)和第一夹爪(11)，所述第一夹爪(11)固定安装在第一气缸(10)的活塞杆上；所述第二举升模块包括括第二气缸(12)以及第二夹爪(13)，所述第二夹爪(13)固定安装在第二气缸(12)的活塞杆上。

5.根据权利要求4所述的一种基于螺栓爬行的行走定位装置，其特征在于，所述拆卸装置为力矩扳手(15)，所述力矩扳手(15)通过连接板(14)安装在所述第二夹爪(13)的正上方，并使力矩扳手(15)与第二夹爪(13)不存在空间干涉。

6.根据权利要求1所述的一种基于螺栓爬行的行走定位装置，其特征在于，所述夹爪(3)为电动或气动结构，其通过合拢夹紧螺母下端凸出的螺柱段，实现对整个行走定位装置的悬吊。

7.根据权利要求4所述的一种基于螺栓爬行的行走定位装置，其特征在于，所述第一夹爪(11)和/或第二夹爪(13)单独对待拆装螺母下凸出螺柱的夹持力均大于整个定位装置的总重量。

8.根据权利要求1所述的一种基于螺栓爬行的行走定位装置，其特征在于，所述两旋臂的尺寸可根据需要爬行的螺栓组上螺栓间距进行调整改变。

9.根据权利要求1所述的一种基于螺栓爬行的行走定位装置，其特征在于，所述的夹爪(3)具有自锁功能，能够避免断气或断电后夹爪(3)的松弛或脱离。

10.根据权利要求5所述的一种基于螺栓爬行的行走定位装置，其特征在于，所述力矩扳手(15)为中空式液压扳手，可更换不同规格尺寸的套筒，完成不同规格尺寸螺栓的拆装作业。

技术总结
本发明涉及核电检修技术领域，具体公开了一种基于螺栓爬行的行走定位装置。该装置包括旋臂爬行装置、举升装置以及拆卸装置，其中，所述旋臂爬行装置中两个旋臂通过旋转关节相连接，实现两旋臂的相对位置调整；在两个所述旋臂均设有举升装置，所述举升装置上端设有夹爪，使其在一定距离范围内升降运动；所述夹爪可夹持固定在待拆卸的螺母下端突出螺柱段上，并在其中一个夹爪上方设有可拆卸螺母的拆卸装置。该装置结构简单可靠，避免了人因造成的误差，且安装稳定可靠，可极大减少人员辐照剂量，减小工作风险。

技术研发人员：杜林宝;郝庆军;杨斌;张斌;张青;陈建文;蒋兴福
受保护的技术使用者：中核武汉核电运行技术股份有限公司;核动力运行研究所
技术研发日：2020.12.30
技术公布日：2021.04.30