升降式多功能水下檢修平臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種升降式多功能水下檢修平臺，它包括機架和設在機架上的升降機構，升降機構與升降臺架連接，升降機構驅動升降臺架上下移動，升降臺架上固定有工作臺。該升降式多功能水下檢修平臺，不但能夠用作核反應堆壓力容器內部水下檢修的作業平臺，而且可以用作檢修技術開發的實驗平臺，其應用可以替代檢修設備的部分輔助部件，從而簡化檢修設備自身的結構設計。該水下檢修平臺能適應核電檢修現場的水下作業環境，并具有豐富的固定接口，能兼容多種檢修設備，水下升降阻力小，且能在深度方向任何位置停留，可正反向安裝設備，無作業死角。因此，能彌補目前的水下作業臺架在核電應用中的不足。
【專利說明】升降式多功能水下檢修平臺
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種升降式多功能水下檢修平臺。
【背景技術】
[0002]核電站反應堆壓力容器、接管、堆內構件等，在運行過程中始終處于高溫、高壓及高放射環境，內部還承受高速水流的沖擊，完全有可能因惡劣的工況而出現損傷和失效。若能及時對這些損傷或失效部位進行維修，則可以顯著提高電站的發電效率和安全性。然而，其維修作業十分特殊，往往需要在高輻射的水下環境中實施，作業涉及焊接、切割、無損檢測、視頻監測和遠程控制等多門類技術，對設備和工藝要求非常高。因此，需要一種多功能的水下檢修平臺，用來固定、安裝和運輸各種功能的檢修設備，并能實現深度方向的定位，以此可以大大簡化檢修設備自身的結構。
[0003]目前，國內外絕大多數的反應堆壓力容器檢修設備均自帶支座或水下推進動力系統，并依靠這些輔助部件進行固定或接近檢修區域，使檢修設備結構復雜，重量較大。已有的有關水下檢修平臺主要是基于實驗研究或海洋工程的應用環境，若將其應用在核電站特殊環境中，尚存在如下缺點:
[0004]1、利用液壓驅動，且油管與水直接接觸，用于核電現場時，有污染一回路冷卻劑的風險；
[0005]2、液壓機構及升降底盤置于整個平臺的下部，占據較大的作業空間，使得檢修設備無法觸及壓力容器底封頭，形成作業死角；
[0006]3、僅作為焊接平臺使用，未考慮多種作業設備如水下切割、水下機加等設備的柔性安裝，且只能正向安裝，與核電檢修設備兼容性較差；
[0007]4、升降平臺在水下升降時阻力較大。
實用新型內容
[0008]鑒于以上所述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種升降式多功能水下檢修平臺，用于解決現有技術中的水下檢修臺架不能適用于核電站特殊環境的問題。
[0009]為實現上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種升降式多功能水下檢修平臺，它包括機架和設在機架上的升降機構，升降機構與升降臺架連接，升降機構驅動升降臺架上下移動，升降臺架上固定有工作臺。
[0010]優選的，機架包括位于升降臺架上方的上部支架和位于升降臺架下方的下部支架，上部支架與下部支架通過多個支撐立柱固定連接。進一步的優選，升降機構包括多個繞工作臺周向分布的絲杠，每一絲杠通過一電機帶動繞軸線轉動，絲杠依次穿過上部支架、升降臺架、下部支架，絲杠上套有絲杠螺母，絲杠螺母與升降臺架固定，絲杠與上部支架之間設有徑向軸承，絲杠與下部支架之間設有軸向推力軸承。再進一步的優選，電機通過減速機與聯軸器連接，聯軸器與絲杠連接，電機通過減速機、聯軸器帶動絲杠繞軸線轉動。
[0011]優選的,工作臺包括一個工作臺盤。另一種優選，工作臺包括至少兩個工作臺盤，工作臺盤從上至下依次排列，相鄰的工作臺盤之間通過多個連接桿連接，連桿長度可調。
[0012]進一步的優選,工作臺盤包括工作臺內盤、工作臺中環和工作臺外環，工作臺中環套在所述工作臺內盤上，工作臺外環套在工作臺中環上。再進一步的優選，工作臺外環的內圓周面沿周向設有伸向工作臺中環的第一凸緣，工作臺中環的外圓周面沿周向設有伸向工作臺外環的第二凸緣，所述第一凸緣、第二凸緣的對應面相互貼合，第一凸緣、第二凸緣通過多個固定螺栓相連接。另一種再進一步的優選，工作臺中環的內圓周面沿周向設有伸向工作臺內盤的第三凸緣，工作臺內盤的外圓周面沿周向設有伸向工作臺中環的第四凸緣，第三凸緣、第四凸緣的對應面相互貼合，第三凸緣、第四凸緣通過多個固定螺栓相連接。
[0013]進一步的優選，工作臺盤設有多個通孔。
[0014]上述方案的進一步的優選，升降臺架的中部設有上下貫穿的中空部，工作臺放置在中空部內，工作臺通過多個定位銷搭接在升降臺架上。
[0015]如上所述，本實用新型升降式多功能水下檢修平臺，具有以下有益效果:
[0016]該升降式多功能水下檢修平臺，不但能夠用作核反應堆壓力容器內部水下檢修的作業平臺，而且可以用作檢修技術開發的實驗平臺，其應用可以替代檢修設備的部分輔助部件，從而簡化檢修設備自身的結構設計。該水下檢修平臺能適應核電檢修現場的水下作業環境，并具有豐富的固定接口，能兼容多種檢修設備，水下升降阻力小，且能在深度方向任何位置停留。因此，能彌補目前的水下作業臺架在核電應用中的不足。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1顯示為本實用新型升降式多功能水下檢修平臺的結構示意圖。
[0018]圖2顯示為圖1所示的升降式多功能水下檢修平臺的工作臺的一種實施方式的結構示意圖。
[0019]圖3顯示為圖2所示的升降式多功能水下檢修平臺的工作臺的A-A向剖面圖。
[0020]圖4顯示為圖2所示的升降式多功能水下檢修平臺的工作臺的B-B向剖面圖。
[0021]圖5顯示為圖1所示的升降式多功能水下檢修平臺的工作臺的另一種實施方式的結構示意圖。
[0022]元件標號說明
[0023]11 上部支架
[0024]12 下部支架
[0025]13 支撐立柱
[0026]14 上部固定支座
[0027]15 下部固定支座
[0028]21 絲杠
[0029]22 電機
[0030]23 絲杠螺母
[0031]24 徑向軸承
[0032]25 軸向推力軸承
[0033]26 減速機
[0034]27 聯軸器[0035]3升降臺架
[0036]31中空部
[0037]4工作臺
[0038]41工作臺盤
[0039]411工作臺內盤
[0040]4111第四凸緣
[0041]412工作臺中環
[0042]4121第二凸緣
[0043]4122第三凸緣
[0044]413工作臺外環
[0045]4131第一凸緣
[0046]42 連接桿
【具體實施方式】
[0047]以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本實用新型的其他優點及功效。
[0048]請參閱圖1至圖5。須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整，在不影響本實用新型所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本實用新型所揭示的技術內容得能涵蓋的范圍內。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本實用新型可實施的范疇。
[0049]如圖1所示，本實用新型提供一種升降式多功能水下檢修平臺，它包括機架和設在機架上的升降機構，升降機構與升降臺架3連接，升降機構驅動升降臺架3上下移動，升降臺架3上固定有工作臺4。該水下檢修平臺放入水中后，此時可通過升降機構控制升降臺架3上下移動，從而控制工作臺4上下移動，使位于工作臺4上的檢修作業設備固定在合適位置，并開展檢修工作。
[0050]機架包括位于升降臺架3上方的上部支架11和位于升降臺架3下方的下部支架12，上部支架11與下部支架12通過多個支撐立柱13固定連接。支撐立柱13上端固定有上部固定支座14，支撐立柱13下端固定有下部固定支座15。機架的上部支架11、下部支架12支撐于反應堆壓力容器堆內構件支承處或模擬堆坑上，用于承載工作臺4及位于工作臺4上的檢修裝置等的重量。該機架采用上部支架11、下部支架12和支撐立柱13組成的框架式結構，可任意設定工作臺4的升降位置，無工作死角。
[0051]升降機構包括多個繞工作臺4周向分布的絲杠21，每一絲杠21通過一電機22帶動繞軸線轉動，絲杠21依次穿過上部支架U、升降臺架3、下部支架12，絲杠21上套有絲杠螺母23，絲杠螺母23與升降臺架3固定，絲杠21與上部支架11之間設有徑向軸承24，絲杠21與下部支架12之間設有軸向推力軸承25。其中，電機22可通過減速機26與聯軸器27連接，聯軸器27與絲杠21連接，電機22通過減速機26、聯軸器27帶動絲杠21繞軸線轉動。其中，絲杠21可為滾珠絲杠，也可為梯形螺紋絲杠。
[0052]電機22帶動絲杠21繞軸線轉動，因絲杠螺母23與升降臺架3固定，在徑向軸承24、絲杠螺母23、軸向推力軸承25的共同作用下將絲杠21的旋轉運動轉化為升降臺架3的上下運動，絲杠21在旋轉過程中使絲杠螺母23沿絲杠21上下移動，從而帶動升降臺架3、工作臺4 一起上下移動。該水下檢修平臺放入水中時，電機22部分始終位于水面上方，避免了電線等危險部件與水接觸，安全可靠。該升降機構通過采用絲杠21傳動，傳動平穩，定位精度高，同時有自鎖功能，可實現可靠停泊。
[0053]該升降機構除了采用每一個絲杠均使用一個電機驅動的方式外，還可采用通過換向器及聯軸器等裝置將所有絲杠都連接在一起，再采用單個電機驅動的方式操作。該升降機構除了使用電機驅動絲杠傳動的方式外，亦可以使用其他實現可實現升降臺架3升降的傳動形式，如通過卷揚機驅動鋼絲索傳動、電機驅動齒輪條傳動、電機驅動鏈條傳動、由核電頂部吊車提供動力等。
[0054]圖2所示為工作臺4的一種實施方式,工作臺4包括一個工作臺盤41。圖5所示為工作臺4的另一種實施方式,工作臺4包括至少兩個工作臺盤41,工作臺盤41從上至下依次排列，相鄰的工作臺盤41之間通過多個連接桿42連接，且相連的工作臺盤41之間的間距可通過連接桿42調節。采用雙層或多層的工作臺盤41來組成工作臺4，可同時安裝多臺作業設備或模擬體，設備可正向放置，亦可懸掛倒置，滿足各種位向作業要求及模擬各種現場的空間環境干涉。
[0055]如圖2和圖5所示，工作臺盤41包括工作臺內盤411、工作臺中環412和工作臺外環413，工作臺中環412套在工作臺內盤411上，工作臺外環413套在工作臺中環412上。工作臺盤41可根據檢修設備的需要，對工作臺內盤411、工作臺中環412、工作臺外環413進行任意搭配。例如拆除工作臺內盤411，可供其它自帶動力的檢修機器人通過。該工作臺4通過組合嵌套式可拆卸結構，為安裝作業設備提供便利，配合鎖緊件、萬能夾具、系環、軌道等固定配件則可滿足各種作業設備的安裝需求，豐富了作業種類。
[0056]如圖3所示，工作臺外環413的內圓周面沿周向設有伸向工作臺中環412的第一凸緣4131，工作臺中環412的外圓周面沿周向設有伸向工作臺外環413的第二凸緣4121，第一凸緣4131、第二凸緣4121的對應面相互貼合，第一凸緣4131、第二凸緣4121通過多個固定螺栓414相連接。工作臺外環413與工作臺中環412通過貫穿第一凸緣4131、第二凸緣4121的固定螺栓414相連接，安全可靠，且在需要將工作臺外環413與工作臺中環412分離時，只要拆除固定螺栓414即可。
[0057]如圖4所示，工作臺中環412的內圓周面沿周向設有伸向工作臺內盤411的第三凸緣4122，工作臺內盤411的外圓周面沿周向設有伸向工作臺中環412的第四凸緣4111，第三凸緣4122、第四凸緣4111的對應面相互貼合，第三凸緣4122、第四凸緣4111通過多個固定螺栓414相連接。工作臺中環412與工作臺內盤411通過貫穿第三凸緣4122、第四凸緣4111的固定螺栓414相連接，安全可靠，且在需要將工作臺中環412與工作臺內盤411分離時，只要拆除固定螺栓414即可。
[0058]升降臺架3的中部設有上下貫穿的中空部31，工作臺4放置在中空部31內，工作臺4通過多個定位銷搭接在升降臺架3上。工作臺盤41設有多個通孔415。該通孔415為標準通孔，可同時配合鎖緊件及萬能夾具對各種形式的檢修設備和試件進行裝夾。另該通孔415還起到排水的作用，降低該水下檢修平臺在水中上升下降時水的阻力，降低了功耗，提聞了升降效率。
[0059]工作臺盤41上設有多個吊環416。吊環416主要在安裝、拆卸工作臺4時使用。
[0060]上述工作臺盤41可為圓形，也可為橢圓形、方形、不規則形等適應于檢修現場的形狀。當工作臺盤41為圓形時，升降臺架3優選為環形，工作臺盤41位于升降臺架3的圓形中空部31內，而上部支架11、下部支架12也是與升降臺架3大小相當的環形。
[0061]在核電站檢修工藝開發或現場檢修時，通過上部固定支座14及下部固定支座15傳遞的周向壓力將機架連同升降機構固定于反應堆壓力容器內部或模擬堆坑上。該水下檢修平臺安裝完成后，將工作臺4升至與地面同高，并鎖死，利用輔助吊裝設備從上方將檢修設備及相關試件放置于工作臺4上，確定好安裝位置后，利用鎖緊件及萬能夾具將檢修設備固定，也可以安裝導軌，用于接管安全端焊縫的檢修工具。升降機構將工作臺4連同檢修設備定位至所需工作高度后，鎖死當前高度，設備開始作業。工作時，可根據需要隨時進行檢修工具、試件等的裝夾與更換。
[0062]該升降式多功能水下檢修平臺由框架式結構的機架支撐該檢修平臺，升降機構采用頂置的電機22驅動，通過絲杠21傳動實現工作臺4的垂直升降，實現作業時所需的精確定位及停靠自鎖；工作臺4布滿各規格的標準通孔415，同時配合鎖緊件、萬能夾具、系環、軌道等固定配件，用以實現多種檢修作業設備的任意位置及正反方向的安裝，標準通孔415同時起排水作用，減少升降時水的阻力并降低功耗；工作臺4的組合圓環嵌套設計和雙層結構，則可模擬現場實際空間與各種檢修位向，且不干擾一些自帶動力檢修機器人的通過。
[0063]綜上所述，本實用新型升降式多功能水下檢修平臺，不但能夠用作核反應堆壓力容器內部水下檢修的作業平臺，而且可以用作檢修技術開發的實驗平臺，其應用可以替代檢修設備的部分輔助部件，包括大型支架和水下推進系統，從而簡化檢修設備自身的結構設計。該水下檢修平臺能適應核電檢修現場的水下作業環境，并具有豐富的固定接口，能兼容多種檢修設備，水下升降阻力小，且能在深度方向任何位置停留。因此，能彌補目前的水下作業臺架在核電應用中的不足。所以，本實用新型有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。
[0064]上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術領域】中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1.一種升降式多功能水下檢修平臺，其特征在于:它包括機架和設在所述機架上的升降機構，所述升降機構與升降臺架連接，所述升降機構驅動所述升降臺架上下移動，所述升降臺架上固定有工作臺。
2.根據權利要求1所述的升降式多功能水下檢修平臺，其特征在于:所述機架包括位于所述升降臺架上方的上部支架和位于所述升降臺架下方的下部支架，所述上部支架與下部支架通過多個支撐立柱固定連接。
3.根據權利要求2所述的升降式多功能水下檢修平臺，其特征在于:所述升降機構包括多個繞所述工作臺周向分布的絲杠，每一絲杠通過一電機帶動繞軸線轉動，所述絲杠依次穿過所述上部支架、升降臺架、下部支架，所述絲杠上套有絲杠螺母，所述絲杠螺母與所述升降臺架固定，所述絲杠與上部支架之間設有徑向軸承，所述絲杠與下部支架之間設有軸向推力軸承。
4.根據權利要求3所述的升降式多功能水下檢修平臺，其特征在于:所述電機通過減速機與聯軸器連接，所述聯軸器與所述絲杠連接，所述電機通過所述減速機、聯軸器帶動絲杠繞軸線轉動。
5.根據權利要求1所述的升降式多功能水下檢修平臺，其特征在于:所述工作臺包括一個工作臺盤。
6.根據權利要求1所述的升降式多功能水下檢修平臺，其特征在于:所述工作臺包括至少兩個工作臺盤，所述工作臺盤從上至下依次排列，相鄰的工作臺盤之間通過多個連接桿連接。
7.根據權利要求5或6所述的升降式多功能水下檢修平臺，其特征在于:所述工作臺盤包括工作臺內盤、工作臺中環和工作臺外環，所述工作臺中環套在所述工作臺內盤上，所述工作臺外環套在所述工作臺中環上。
8.根據權利要求7所述的升降式多功能水下檢修平臺，其特征在于:所述工作臺外環的內圓周面沿周向設有伸向所述工作臺中環的第一凸緣，所述工作臺中環的外圓周面沿周向設有伸向所述工作臺外環的第二凸緣，所述第一凸緣、第二凸緣的對應面相互貼合，所述第一凸緣、第二凸緣通過多個固定螺栓相連接。
9.根據權利要求7所述的升降式多功能水下檢修平臺，其特征在于:所述工作臺中環的內圓周面沿周向設有伸向所述工作臺內盤的第三凸緣，所述工作臺內盤的外圓周面沿周向設有伸向所述工作臺中環的第四凸緣，所述第三凸緣、第四凸緣的對應面相互貼合，所述第三凸緣、第四凸緣通過多個固定螺栓相連接。
10.根據權利要求5或6所述的升降式多功能水下檢修平臺，其特征在于:所述工作臺盤設有多個通孔。
11.根據權利要求1至6任一項所述的升降式多功能水下檢修平臺，其特征在于:所述升降臺架的中部設有上下貫穿的中空部，所述工作臺放置在所述中空部內，所述工作臺通過多個定位銷搭接在所述升降臺架上。
【文檔編號】B66F7/14GK203497158SQ201320566646
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月12日 優先權日:2013年9月12日
【發明者】俞照輝, 閆國華, 李穎, 李瑋, 葉琛, 馮利法, 文忠 申請人:國核電站運行服務技術有限公司