一种密封面防护工装压紧装置及压紧方法与流程

本发明涉及一种密封面防护工装压紧装置及压紧方法，尤其是在核岛设备及压力容器制造过程中对人孔面密封面的防护工装进行压紧的装置和方法。

背景技术：

为方便产品安装和检修，压力容器上通常会布置人孔，以方便人员进出。人孔面上经常设置密封面，密封面粗糙度要求较高，制造过程中和最终完工时密封面上均不允许出现磕碰伤，否则会造成返工或最终密封功能失效。因此常在生产过程中使用密封工装对密封面进行防护，但由于不同产品的人孔直径尺寸和密封面尺寸存在差异，这就造成需要制造大量工装才能满足使用需求。

由于人孔制造过程中没有螺纹等结构，造成密封工装无法实现机械固定，只能通过胶带粘贴固定，但是此种固定方式效率低，固定不牢，在使用过程中容易脱落，不能起到很好的密封效果。尤其在核电设备制造企业，生产的各型压力设备上人孔直径范围较宽，密封面均为不锈钢堆焊层，产品制造周期均在一年以上，绝大部分时间内人孔均处在未加工螺纹的状态下，密封面只能采用胶皮辅以胶带进行防护。如在生产制造过程中伤及密封面，则需经过复杂质保程序进行处理，不仅浪费时间和过多的劳动力，而且密封效果也会大打折扣。

因此，亟待设计一种简便、易操作、精度更高的密封面防护工装压紧装置。

技术实现要素：

为了克服上述问题，本发明人对现有密封面防护工装进行了锐意研究，设计出一种密封面防护工装压紧装置，该压紧装置设计巧妙、实用性强，制作简单，成本低，利用该装置对密封面防护工装压紧的方法还具有操作方便，工作效率高的优点，从而完成本发明。

具体来说，本发明的目的之一在于提供一种密封面防护工装压紧装置，所述密封面防护工装压紧装置包括筒体内压板，竖直压紧螺杆和筒体外组件；

所述筒体内压板通过竖直压紧螺杆与筒体外组件连接；

所述筒体内压板设置于筒体内侧，其贴紧筒体一侧为弧面，远离筒体一侧为平面；

通过筒体内压板，竖直压紧螺杆和筒体外组件的相互作用使得防护工装紧贴人孔外切面。

所述筒体内压板上设置有内螺纹通孔，所述竖直压紧螺杆外侧设置有外螺纹，通过内螺纹通孔使得筒体内压板垂直嵌套在竖直压紧螺杆外侧；

优选地，所述内螺纹通孔设置于筒体内压板的中心位置，且开设孔径与竖直压紧螺的外直径尺寸相同。

所述竖直压紧螺杆在筒体内的一端还设置有压紧螺母，通过压紧螺母使得筒体内压板1固定在筒体内壁一侧。

所述筒体外组件包括多组压紧装置，每组压紧装置包括水平支撑杆，卡爪和固定螺母；

所述卡爪包括深卡爪和浅卡爪；

所述固定螺母包括第一固定螺母和第二固定螺母；

优选地，所述筒体外组件包括两组压紧装置；第一组压紧装置包括一个水平支撑杆，两个深卡爪和第一固定螺母；第二组压紧装置包括一个水平支撑杆，两个浅卡爪和第二固定螺母。

所述水平支撑杆包括水平支撑轴，水平支撑螺杆，和水平支撑爪；

所述水平支撑爪通过水平支撑螺杆连接在水平支撑轴轴向两侧。

所述水平支撑轴上设置有多组水平支撑轴径向螺纹通孔，每组水平支撑轴径向螺纹通孔关于轴向对称；

所述水平支撑螺杆外侧设置有外螺纹，所述水平支撑爪内侧设置有内螺纹，水平支撑爪的内螺纹嵌套在水平支撑螺杆的外螺纹外侧；

优选地，所述水平支撑轴径向螺纹通孔为两组，且两组水平支撑轴径向螺纹通孔间夹角为90°。

所述深卡爪上设置有长凹槽，所述长凹槽设置于深卡爪平行水平支撑螺杆的一侧，且所述长凹槽为一端开口一端封闭设置；

优选地，长凹槽开口端设置于深卡爪垂直水平支撑螺杆的一侧，凹槽宽度与水平支撑爪外直径尺寸相同。

所述浅卡爪上设置有浅凹槽，所述短凹槽设置于浅卡爪平行水平支撑螺杆的一侧，且所述短凹槽为一端开口一端封闭设置；

优选地，短凹槽开口端设置于浅卡爪垂直水平支撑螺杆的一侧，凹槽宽度与水平支撑爪外直径尺寸相同；

更优选地，所述长凹槽的凹槽长度大于所述短凹槽的凹槽长度。

所述第一固定螺母和第二固定螺母均设置在水平支撑螺杆上，所述第一固定螺母设置于与深卡爪连接的水平支撑杆外侧，所述第二固定螺母设置于与浅卡爪连接的水平支撑杆外侧；通过第一固定螺母使得第一组压紧装置中的水平支撑杆紧贴深卡爪长凹槽的封闭端，从而使得深卡爪压紧防护工装；

通过第二固定螺母使得第二组压紧装置中的水平支撑杆紧贴浅卡爪短凹槽的封闭端，从而使得浅卡爪压紧防护工装。

本发明的目的之二在于提供一种密封面防护工装压紧方法，优选采用上述的密封面防护工装压紧装置进行压紧，所述压紧方法包括以下步骤：

步骤1，安装并固定筒体内压板；

步骤2，安装第一组压紧装置；

步骤3，安装第二组压紧装置。

本发明所具有的有益效果包括：

(1)根据本发明提供的密封面防护工装压紧装置，可用于压力容器所设人孔处密封面的防护，此压紧装置设计巧妙、实用性强，操作方便，工作效率高，制作简单。

(2)根据本发明提供的密封面防护工装压紧装置，可通过水平支撑的螺纹设置来调节直径，实现一定范围直径内的无极变化，因此可适用于一定直径范围内的所有人孔的密封面防护工装的装压。

(3)根据本发明提供的密封面防护工装压紧装置，其对人孔只装卡密封面，人孔开孔不必完全封堵，可实现外部操作，不必钻入筒内，适用于只有人孔开孔通向外界的密封空间使用。

(4)根据本发明提供的密封面防护工装压紧装置，不需刚性材料，胶皮即可作为密封面防护之用，因此装压工具，密封面防护工装的成本大大降低。

(5)根据本发明提供的密封面防护工装压紧方法，即使非专业人员，也可准确的进行安装预紧，降低了专业操作的难度，方便操作。

附图说明

图1示出根据本发明一种优选实施方式的密封面防护工装压紧装置整体结构示意图；

图2示出根据本发明一种优选实施方式的密封面防护工装压紧装置筒体压板和竖直压紧螺杆间相对位置关系示意图；

图3示出根据本发明一种优选实施方式的密封面防护工装压紧装置的水平支撑结构示意图；

图4示出根据本发明一种优选实施方式的密封面防护工装压紧装置深卡爪安装结构示意图；

图5示出根据本发明一种优选实施方式的密封面防护工装压紧装置浅卡爪安装结构示意图；

图6示出根据本发明一种优选实施方式的密封面防护工装压紧装置的工作状态示意图。

附图标号说明：

1-筒体内压板

2-竖直压紧螺杆

3-水平支撑杆

31-水平支撑轴

32-水平支撑螺杆

33-水平支撑爪

4-卡爪

41-深卡爪

411-长凹槽

42-浅卡爪

421-短凹槽

51-第一固定螺母

52-第二固定螺母

6-人孔

7-筒体外组件

8-防护工装

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明进一步详细说明。通过这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

根据本发明提供的一种密封面防护工装压紧装置，该密封面防护工装压紧装置包括筒体内压板1，竖直压紧螺杆2和筒体外组件7，如图1和6所示；

所述筒体内压板1通过竖直压紧螺杆2与筒体外组件连接；

所述筒体内压板1设置于筒体内侧，其贴紧筒体一侧为弧面，远离筒体一侧为平面；

通过筒体内压板1，竖直压紧螺杆2和筒体外组件7的相互作用使得防护工装8紧贴人孔6外切面，

一般压力容器为圆筒状，所述筒体即为压力容器的外部形状，压力容器及人孔位置如图6所示。

在一个优选地实施方式中，所述筒体内压板1材质为不锈钢，可适用于内壁为不锈钢材质及普通碳钢材质的筒体容器，且其紧筒体一侧为弧面，可防止与筒体内壁接触时，外棱经筒体内壁压出压痕，对筒体和设备的硬性损伤。

所述筒体内压板1远离筒体一侧为平面，即方便螺母的预紧固定，且与螺母的接触面为平面可以增大受力面积，防止筒体内压板1在使用过程中出现转动的现象。

在一个更优选地实施方式中，所述筒体内压板1两端设置有带阻尼的可伸缩杆，通过上下拉伸可伸缩杆使得筒体内压板1处于不同长度，以满足不同人孔6的设备需求。

当人孔6直径较大时，可拉伸筒体内压板1两侧的可伸缩杆，延长筒体内压板1的长度，使其长度大于人孔6直径，并进行预紧。当人孔6直径较小时，筒体内压板1长度满足人孔6直径需求，即可不对筒体内压板1进行拉伸。

所述筒体内压板1上设置有内螺纹通孔，所述竖直压紧螺杆2外侧设置有外螺纹，通过内螺纹通孔使得筒体内压板1垂直嵌套在竖直压紧螺杆2外侧，如图2所示。

优选地，所述内螺纹通孔设置于筒体内压板1的中心位置，且开设孔径与竖直压紧螺杆2外直径尺寸相同。

所述内螺纹通孔为贯穿弧面一侧与平面一侧的通孔。

所述竖直压紧螺杆2在筒体内的一端还设置有压紧螺母，通过压紧螺母使得筒体内压板1固定在筒体内壁一侧；

所述筒体外组件7包括多组压紧装置，每组压紧装置包括水平支撑杆3，卡爪4和固定螺母5；

优选地，所述筒体外组件包括两组压紧装置；每组压紧装置包括一个水平支撑杆3，两个卡爪4和一个固定螺母5；

所述固定螺母5包括第一固定螺母51和第二固定螺母52。

所述水平支撑杆3包括水平支撑轴31，水平支撑螺杆32，和水平支撑爪33；

所述水平支撑爪33通过水平支撑螺杆32连接在水平支撑轴31轴向两侧，如图3所示。

所述水平支撑轴31上设置有多组水平支撑轴径向螺纹通孔，每组水平支撑轴径向螺纹通孔关于轴向对称；

在一个优选实施方案中，所述水平支撑轴径向螺纹通孔内侧设置有内螺纹，且开设孔径与竖直压紧螺杆2的外直径尺寸相同。

水平支撑轴径向螺纹通孔的内螺纹嵌套在竖直压紧螺杆2的外螺纹外侧。

优选地，所述水平支撑轴径向螺纹通孔为两组，且两组水平支撑轴径向螺纹通孔间夹角为90°，可以方便在安装过程中减小旋转的角度，如图3所示。

所述水平支撑螺杆32外侧设置有外螺纹，所述水平支撑爪33内侧设置有内螺纹，水平支撑爪33的内螺纹嵌套在水平支撑螺杆32的外螺纹外侧；

通过向不同方向旋动水平支撑爪33，实现水平支撑爪33沿水平支撑螺杆32轴向移动，且两侧移动方向相反，从而给卡爪4施加作用力，实现较大范围的调整，使得工具适用于两个极限值间所有直径的人孔6的使用。

在一个优选实施方案中，所述水平支撑爪33中间部位设置有一圈六面体结构，便于使用扳手进行旋转，可以与现有的扳手进行咬合，相比于圆滑的柱面结构，便于咬合发力。

所述卡爪4包括深卡爪41，所述深卡爪41上设置有长凹槽411，所述长凹槽411设置于深卡爪41平行水平支撑螺杆32的一侧，且所述长凹槽411为一端开口一端封闭设置，如图4所示；

优选地，长凹槽411开口端设置于深卡爪41垂直水平支撑螺杆32的一侧，凹槽宽度与水平支撑爪33外直径尺寸相同。

所述水平支撑爪33可以从凹槽开口处滑入长凹槽411，并通过螺母固定在长凹槽411封闭端。

所述卡爪4还包括浅卡爪42，所述浅卡爪42上设置有浅凹槽421，所述短凹槽421设置于浅卡爪42平行水平支撑螺杆32一侧，且所述短凹槽421为一端开口一端封闭设置，如图5所示；

优选地，短凹槽421开口端设置于浅卡爪42垂直水平支撑螺杆32一侧，凹槽宽度与水平支撑爪33外直径尺寸相同；

在一个优选地实施方式中，所述深卡爪41和浅卡爪42在与人孔6内壁接触处设置为圆弧状，可以与人孔6内壁贴合，使得卡爪4受力均匀，不易出现变形。

更优选地，所述长凹槽411的凹槽长度大于所述短凹槽421的凹槽长度。

在一个优选地实施方式中，所述第一固定螺母51和第二固定螺母52设置在水平支撑螺杆32上，所述第一固定螺母51设置于与深卡爪连接的水平支撑杆3外侧，所述第二固定螺母52设置于与浅卡爪连接的水平支撑杆3外侧，如图1所示；

通过第一固定螺母51使得第一组压紧装置中的水平支撑杆3紧贴深卡爪41长凹槽411的封闭端，从而使得深卡爪41压紧防护工装8；

通过第二固定螺母52使得第二组压紧装置中的水平支撑杆3紧贴浅卡爪42短凹槽421的封闭端，从而使得浅卡爪42压紧防护工装8。

所述外侧为远离筒体的一侧，即便于人工安装的一侧，通过旋紧第一固定螺母51和第二固定螺母52实现固定工具压紧密封面防护工具。

根据本发明提供的种密封面防护工装压紧装置的压紧方法，优选采用权利要求1至9之一所述的密封面防护工装压紧装置进行压紧，其特征在于，所述压紧方法包括以下步骤：

步骤1，安装并固定筒体内压板1；

步骤2，安装第一组压紧装置；

步骤3，安装第二组压紧装置。

在步骤1中，将筒体内压板1紧贴筒体内壁，将竖直压紧螺杆2穿过筒体内压板1的内螺纹通孔，并用压紧螺母对其进行旋紧固定，使得筒体内压板1紧贴筒体内壁，不会出现滑动或旋转。

在步骤2中，还包括以下4个子步骤：

步骤2-1，将水平支撑杆3套在竖直压紧螺杆2上；

步骤2-2，将防护工装至于深卡爪41拐角处，并将水平支撑爪33滑入长凹槽411，抵在长凹槽411封闭端；

步骤2-3，分别向两侧旋紧水平支撑爪33使得深卡爪41卡紧防护工装；

步骤2-4，旋紧第一固定螺母51，使得防护工装8贴紧人孔6密封面。

在步骤3中，还包括以下4个子步骤：

步骤3-1，将水平支撑杆3套在竖直压紧螺杆2上；

步骤3-2，将防护工装8至于浅卡爪42拐角处，并将水平支撑爪33滑入短凹槽421，抵在短凹槽421封闭端；

步骤3-3，分别向两侧旋紧水平支撑爪33使得浅卡爪42卡紧防护工装8；

步骤3-4，旋紧第二固定螺母52，使得防护工装8贴紧人孔6密封面。

通过本申请的压紧方法，通过螺纹调节水平支撑杆3长度，实现一定范围直径内的无极变化，因此可适用于一定直径范围内的所有人孔6的密封面防护工装8的装压。

而且，本申请的压紧方法可以保证压紧加工过程中密封面防护工装8受力均匀对称，不会发生扭曲变形，且整个设置设计精巧，使用方便，效率高，通用性强。

以上结合了优选的实施方式对本发明进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本发明进行多种替换和改进，这些均落入本发明的保护范围内。