一种孔塞及操作工具的制作方法

本实用新型涉及反应堆压力容器技术领域，尤其涉及一种孔塞及操作工具。

背景技术：

在核电厂换料期间，需防止换料水池中起到屏蔽作用的水以及其它杂物进入反应堆压力容器的主螺栓孔内。孔塞需在换料水池充水前安装于主螺栓孔内，其作用是在反应堆换料期间密封主螺栓孔，防止换料水池中起到屏蔽作用的水以及其它杂物进入主螺栓孔内。

目前通用的方法是主螺栓吊走后或未安装前，用长柄工具沿竖直方向向下通过压力容器顶盖上的主螺栓通孔并施加压力将孔塞安装于压力容器顶盖下的筒体上的螺孔内或将孔塞通过此方式进行拆卸，此种安装方式要求主螺栓必须从压力容器顶盖主螺栓通孔内吊走。对于无法使用整体螺栓拉伸机以将主螺栓吊入吊出换料水池的核电机组，会将主螺栓支撑于顶盖法兰上随着压力容器顶盖一起吊装，此种方式可有效节约检修时间，但是因为主螺栓将压力容器顶盖上的主螺栓通孔封堵，以至于传统的采用长柄工具通过主螺栓通孔安装孔塞的方式无法实现。且由于压力容器顶盖与筒体之间的间隙小，约有100mm，使得传统的操作工具以及传统的需要施加压力的孔塞无法通过顶盖和筒体之间狭小的间隙将孔塞安装于筒体上的螺孔内。

因此，亟需一种能够在狭小空间安装使用的孔塞及操作工具，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种孔塞及操作工具，该孔塞及操作工具能够在狭小的空间安装，且能够满足将主螺栓支撑于压力容器顶盖上的安装情况，从而节约检修时间。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种孔塞，包括：

上端板和下端板，所述上端板和所述下端板相互连接并形成容纳腔；

密封圈组件，周向设置于所述上端板和所述下端板之间，且位于所述上端板和所述下端板的边缘位置处；

活动板，设置于所述容纳腔中且能够沿竖直方向运动，所述活动板边缘设置有抵压部，所述抵压部能够挤压所述密封圈组件以使得所述密封圈组件突出所述边缘位置；

丝杠，滑动穿过所述上端板并与所述活动板螺纹连接，以驱动所述活动板沿竖直方向运动。

作为一种孔塞的优选技术方案，所述抵压部位于所述活动板边缘的上端，所述抵压部与所述活动板边缘形成倒置的圆锥形导向面，所述圆锥形导向面被配置为所述活动板沿竖直方向向下运动时挤压所述密封圈组件。

作为一种孔塞的优选技术方案，所述密封圈组件包括位于内侧的第一o型密封圈和位于外侧的k型密封圈，所述第一o型密封圈沿水平方向抵接于所述k型密封圈上。

作为一种孔塞的优选技术方案，所述孔塞还包括第二o型密封圈，所述第二o型密封圈设置于所述丝杠和所述上端板的连接处。

作为一种孔塞的优选技术方案，所述下端板上设置有限位凹槽，所述丝杠的下端可转动地抵接于所述限位凹槽内。

作为一种孔塞的优选技术方案，所述孔塞还包括连接件，所述连接件依次穿设于所述下端板、所述活动板和所述上端板，所述下端板和所述上端板均与所述连接件固定连接，所述活动板与所述连接件滑动配合连接。

作为一种孔塞的优选技术方案，所述上端板上设置有直径逐渐增大的二级阶梯卡槽，所述二级阶梯卡槽底部开设有与所述容纳腔贯通的轴孔，所述丝杠依次穿过所述二级阶梯卡槽和所述轴孔设置。

作为一种孔塞的优选技术方案，所述孔塞还包括限位件，所述上端板上沿竖直方向开设有贯通至所述二级阶梯卡槽的限位孔，所述限位件穿设于所述限位孔且所述限位件的底部抵接于所述二级阶梯卡槽的底部。

为达上述目的，本实用新型还提供了一种操作工具，用于安装如上所述的孔塞，包括：

固定组件，包括外套筒和第一操作杆，所述第一操作杆与所述外套筒固定连接，所述外套筒与所述上端板连接，所述第一操作杆沿水平方向布置，所述固定组件能够限制所述上端板水平方向的转动；

旋转组件，包括转接头和第二操作杆，所述转接头设置于所述外套筒内，所述转接头一端与所述第二操作杆固定连接，另一端与所述丝杠连接，所述第二操作杆沿水平方向布置，所述旋转组件用于沿水平方向旋转所述丝杠。

作为一种操作工具的优选技术方案，所述固定组件还包括上挡板，所述上挡板固定于所述外套筒的上端，所述上挡板上设置有转接头通孔，所述转接头穿设于所述转接头通孔。

本实用新型提供了一种孔塞，该孔塞包括上端板、下端板、密封圈组件、活动板和丝杠连接件，密封圈组件设置于上端板和下端板之间，且位于上端板和下端板的边缘位置处，活动板能够在容纳腔中沿竖直方向运动，且活动板上设置的抵压部，当抵压部运动至与密封圈组件同一水平方向的位置时，抵压部会抵压密封圈组件，从而使得密封圈组件突出边缘位置向靠近筒体上的螺孔的内壁面运动，直至与螺孔的内壁面抵接，从而实现孔塞对螺孔的密封；丝杠滑动穿过上端板并与活动板螺纹连接，以驱动活动板沿竖直方向运动，在孔塞外部采用操作工具使得丝杠转动，丝杠的转动转变为活动板的竖直方向的运动，相较于传统的采用外部沿竖直方向施加按压力的方式，本实用新型中的孔塞采用外部施加水平方向的旋转力就能实现活动板的竖直方向的运动，能够满足在狭小的空间安装孔塞的要求，且能够满足将主螺栓支撑于压力容器顶盖上的安装情况，使得主螺栓能够与压力容器顶盖一起吊装，从而节约了检修时间。

本实用新型还提供了一种操作工具，该操作工具包括固定组件和旋转组件，其中，固定组件包括外套筒和第一操作杆，第一操作杆与外套筒固定连接，外套筒与上端板连接，第一操作杆沿水平方向布置，固定组件能够限制上端板水平方向的转动，由于上端板与下端板相互连接，因此固定组件同时起到了限制下端板水平方向转动的作用，沿水平方向限制上端板转动相较于沿竖直方向限制上端板转动，能够进一步降低对操作空间的要求，使得孔塞配合操作工具能够在较为狭小的空间进行安装使用，旋转组件沿水平方向旋转丝杠，从而实现活动板挤压密封圈组件的目的，使得孔塞对螺孔进行密封，水平方向施加转矩能够进一步降低对操作空间的要求，满足孔塞的狭小空间安装使用的要求，使得孔塞配合操作工具能够从压力容器顶盖和筒体之间狭小的间隙将孔塞安装于筒体上的螺孔内。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的孔塞的剖视图；

图2是本实用新型实施例一提供的孔塞的仰视图；

图3是本实用新型实施例一提供的孔塞的俯视图；

图4是本实用新型实施例二提供的操作工具的结构示意图；

图5是本实用新型实施例二提供的操作工具的剖视图。

附图标记：

1、上端板；11、二级阶梯卡槽；12、密封圈抵接上部；2、下端板；21、限位凹槽；22、密封圈抵接下部；3、密封圈组件；31、第一o型密封圈；32、k型密封圈；4、活动板；41、抵压部；5、丝杠；6、连接件；7、第二o型密封圈；8、限位件；

10、固定组件；101、外套筒；102、上挡板；103、第一操作杆；20、旋转组件；201、转接头；202、第二操作杆。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例一

如图1～图3所示，本实施例提供了一种孔塞，该孔塞包括上端板1、下端板2、密封圈组件3、活动板4和丝杠5，其中，上端板1和下端板2相互连接并形成容纳腔；密封圈组件3设置于上端板1和下端板2之间，且位于上端板1和下端板2的边缘位置处；活动板4设置于容纳腔中且能够沿竖直方向运动，活动板4边缘设置有抵压部41，抵压部41能够挤压密封圈组件3以使得密封圈组件3突出边缘位置；丝杠5滑动穿过上端板1并与活动板4螺纹连接，以驱动活动板4沿竖直方向运动。

活动板4能够在容纳腔中沿竖直方向运动，且活动板4上设置的抵压部41，当抵压部41运动至与密封圈组件3同一水平方向的位置时，抵压部41会抵压密封圈组件3，从而使得密封圈组件3突出边缘位置向靠近筒体的螺孔的内壁面运动，直至密封圈组件3与螺孔的内壁面抵接，从而实现孔塞对螺孔的密封；丝杠5滑动穿过上端板1并与活动板4螺纹连接，以驱动活动板4沿竖直方向运动，在孔塞外部采用操作工具使得丝杠5转动，丝杠5的转动转变为活动板4的竖直方向的运动，相较于传统的采用外部沿竖直方向施加按压力的方式，本实施例中的孔塞采用外部施加水平方向的旋转力就能实现活动板4的竖直方向的运动，能够满足在狭小的空间安装孔塞的要求，且能够满足将主螺栓支撑于压力容器顶盖上的安装情况，使得主螺栓能够与压力容器顶盖一起吊装，从而节约了检修时间。

本实施例中采用丝杠5驱动活动板4上下运动的方式，相较于传统采用活动板4下设置弹簧驱动的方式，孔塞的厚度减薄，节省了物料，进而节省了加工成本。

如图1所示，孔塞还包括连接件6，连接件6依次穿设于下端板2、活动板4和上端板1，下端板2和上端板1均与连接件6固定连接，活动板4与连接件6滑动配合连接，为活动板4的竖直方向运动起到了导向的作用。

优选地，在本实施例中，丝杠5与活动板4通过梯形螺纹传动连接。进一步优选地，丝杠5伸出上端板1外的端部为六角连接头，用于与操作工具连接。可选地，在其它实施例中，丝杠5的端部可为四角连接头或八角连接头，设计依据为与操作工具相配合连接为准。

优选地，在本实施例中，连接件6为螺钉，上端板1、活动板4和下端板2上分别开设有第一螺纹孔、连接通孔和第二螺纹孔，且连接通孔的直径大于螺钉的最大直径，螺钉依次螺纹连接于第一螺纹孔、穿过连接通孔、螺纹连接第二螺纹孔，进而实现对上端板1和下端板2的固定以及对活动板4的导向作用。可选地，连接件6的数量至少为一个，当连接件6的数量为多个时，上端板1、活动板4和下端板2上分别开设有对应数量的第一螺纹孔、连接通孔和第二螺纹孔。优选地，如图2所示，在本实施例中，连接件6的数量为三个，三个连接件6周向均匀分布于上端板1、活动板4和下端板2上，以保证上端板1和下端板2连接的稳固性。

如图1所示，上端板1边缘设置有密封圈抵接上部12，下端板2边缘设置有密封圈抵接下部22，密封圈组件3设置于密封圈抵接上部12和密封圈抵接下部22之间，且密封圈组件3一侧抵接于密封圈抵接上部12上，另一侧抵接于密封圈抵接下部22上。

可选地，抵压部41可位于活动板4的边缘的上部，也可位于活动板4的边缘的下部，当抵压部41位于活动板4的边缘的上部时，活动板4沿竖直方向向下运动时，抵压部41能够挤压密封圈组件3；当抵压部41位于活动板4的边缘的下部时，活动板4沿竖直方向向上运动时，抵压部41能够挤压密封圈组件3。进一步可选地，抵压部41与活动板4边缘形成圆锥形导向面，以保证抵压部41能够顺利的抵压密封圈组件3，根据抵压部41设置的位置不同，圆锥形导向面的设置方向也不同，具体地，当抵压部41位于活动板4的边缘的上部时，导向面为倒置的圆锥面，方便活动板4沿竖直方向向下运动时，圆锥形导向面顺利地对密封圈组件3进行挤压；当抵压部41位于活动板4的边缘的下部时，导向面为正置的圆锥面，方便活动板4沿竖直方向向上运动时，圆锥形导向面顺利地对密封圈组件3进行挤压。

优选地，在本实施例中，抵压部41位于活动板4边缘的上端被配置为活动板4沿竖直方向向下运动时抵压部41能够挤压密封圈组件3。由于活动板4具有一定的重量，沿竖直方向向下运动时抵压部41不仅能够起到挤压密封圈组件3的作用，而且还可依靠活动板4自身重力配合丝杠5上合适的螺纹升角实现自锁的功能，从而避免密封圈组件3由于本身的弹性回弹，保证孔塞对筒体上的螺孔的密封性。

如图1所示，密封圈组件3包括位于内侧的第一o型密封圈31和位于外侧的k型密封圈32，第一o型密封圈31沿水平方向抵接于k型密封圈32上。

如图1所示，孔塞还包括第二o型密封圈7，第二o型密封圈7设置于丝杠5和上端板1的连接处，以保证丝杠5和上端板1的密封性。优选地，上端板1与丝杠5连接的位置上设置有密封圈凹槽，密封圈凹槽用于盛放第二o型密封圈7。

优选地，如图1所示，下端板2上设置有限位凹槽21，丝杠5的下端可转动地抵接于限位凹槽21内，从而保证丝杠5在旋转的过程中的稳定性。

优选地，上端板1上设置有直径逐渐增大的二级阶梯卡槽11，二级阶梯卡槽11底部开设有与容纳腔贯通的轴孔，丝杠5依次穿过二级阶梯卡槽11和轴孔设置，密封圈凹槽设置于轴孔的内壁上。进一步地，如图3所示，上端板1上设置有槽口，槽口与二级阶梯卡槽11连通，槽口用于操作工具顺利放入二级阶梯卡槽11中。

可选地，如图3所示，孔塞还包括限位件8，上端板1上沿竖直方向开设有贯通至二级阶梯卡槽11的限位孔，限位件8穿设于限位孔且限位件8的底部抵接于二级阶梯卡槽11的底部。操作工具通过槽口放入二级阶梯卡槽11中，并旋转至限位件8处，限位件8能够起到限制操作工具水平方向转动的作用。优选地，在本实施例中，限位件8为限位销。

优选地，在本实施例中，上端板1上正对设置有两个槽口，限位件8的数量为两个，上端板1上正对设置有两个限位孔。

实施例二

如图4和图5所示，本实施例提供了一种操作工具，该操作工具用于安装实施例一中的孔塞，该操作工具包括固定组件10，固定组件10能够限制上端板1水平方向的转动；旋转组件20，用于沿水平方向旋转丝杠5。

具体地，固定组件10包括外套筒101、上挡板102和第一操作杆103，上挡板102固定于外套筒101的上端，上挡板102上设置有转接头通孔，第一操作杆103与外套筒101固定连接，第一操作杆103沿水平方向布置。外套筒101的边缘设置有与孔塞的上端板1上设置的限位件8向配合的限位凸起，外套筒101的限位凸起从上端板1的槽口放入，旋转一定的角度，使得限位凸起抵接在限位件8上，从而实现了固定组件10对上端板1锁定的功能。优选地，在本实施例中，上挡板102采用螺钉等固定件固定于外套筒101上，第一操作杆103焊接于外套筒101上。

进一步地，旋转组件20包括转接头201和第二操作杆202，转接头201设置于外套筒101内且一端穿过转接头通孔与第二操作杆202固定连接，另一端与丝杠5连接，第二操作杆202沿水平方向布置。转接头201与丝杠5端部的连接处相配合，转接头201端部设置有六角连接凹槽，六角连接凹槽可与丝杠5端部的六角连接头配合连接。可选地，在其它实施例中，转接头201端部可设置四角连接凹槽或八角连接凹槽，设置依据与孔塞中的丝杠5相配合连接为准。

固定组件10能够限制上端板1水平方向上的转动，由于上端板1与下端板2采用连接件6固定连接，因此固定组件10同时起到了限制下端板2水平方向转动的作用，沿水平方向限制上端板1转动相较于沿竖直方向限制上端板1转动，能够进一步降低对操作空间的要求，使得孔塞配合操作工具能够在较为狭小的空间进行安装使用，旋转组件20沿水平方向旋转孔塞的丝杠5，从而实现活动板4挤压密封圈组件3的目的，使得孔塞对筒体上的螺孔进行密封，水平方向施加转矩能够进一步降低对操作空间的要求，满足孔塞的狭小空间安装使用的要求，使得操作工具配合孔塞能够从压力容器顶盖和筒体之间狭小的间隙将孔塞安装于筒体上的螺孔内。

需要注意地是，固定组件10和旋转组件20可分体设置，也可采用一体设置，以能实现各自功能为准。优选地，在本实施例中，采用将固定组件10和旋转组件20一体设置，具体为将转接头201设置于外套筒101内，转接头201包括相互连接的第一连接段和第二连接段，第一连接段的最大直径大于第二连接段的最大直径，第二连接段最大直径小于上挡板102上的转接头通孔的直径，第一连接段的最大直径大于上挡板102上的转接头通孔的直径，转接头201的第一连接段卡接于外套筒101内与丝杠5配合连接，第二连接段伸出外套筒101外与第二操作杆202固定连接。

优选地，在本实施例中，第二操作杆202为棘轮扳手，与第二操作杆202连接的转接头201为扳手转接头。

实施例三

本实施例还提供了一种孔塞的拆装方法，采用实施例二中的操作工具对实施例一中的孔塞进行安装，孔塞的拆装方法包括孔塞的安装方法和孔塞的拆卸方法：

孔塞的安装方法：

步骤一：将操作工具从槽口位置插入孔塞的上端板1的二级阶梯卡槽11中，旋转第一操作杆103预设角度，使得外套筒101边缘的限位凸起抵接于限位件8上，实现对孔塞的锁定；

步骤二：用操作工具的第二操作杆202拧动丝杠5，使活动板4旋至上限位，此时抵压部41不再挤压密封圈组件3，密封圈组件3收缩；

步骤三：手持第一操作杆103将操作工具和孔塞从压力容器顶盖和筒体之间的间隙伸入，将孔塞放入筒体上的螺孔内；

步骤四：用第二操作杆202拧动丝杠5，使活动板4旋至下限位，此时抵压部41将密封圈组件3推出，密封圈组件3抵接于筒体上的螺孔的内壁上，实现对螺孔的密封；

步骤五：上下试动操作工具，确认孔塞已安装妥当，反向旋转操作工具预设角度，从槽口和二级阶梯卡槽11取出操作工具。

重复上述步骤逐个安装其余的孔塞，逐个检查孔塞的安装情况，孔塞的上端不得高出压力容器法兰；否则，重新安装。需要注意的是，每次安装孔塞前需更换新的密封圈组件3，并涂上凡士林。

需要注意的是，上述上限位指的是，当活动板4竖直向上旋转至与上端板1相抵接的位置，此时，活动板4上设置的抵压部41恰好不再挤压密封圈组件3，本实施例实现该功能的方式为上端板1下部设置有抵接凸起，设置不同高度的抵接凸起，以满足当活动板4抵接于抵接凸起上时，抵压部41恰好不再挤压密封圈组件3，此种方式的优点在于操作人员旋转丝杠5使得活动板4沿竖直方向向上运动时，无需根据丝杠5旋转的圈数来判断抵压部41不再挤压密封圈组件3，只需旋转丝杠5至不能转动为止即可，操作更加简便。同理，上述下限位指的是，当活动板4竖直向下旋转至与下端板2向抵接的位置，此时，活动板4上设置的抵压部41恰好挤压密封圈组件3，本实施例实现该功能的方式为设置下端板2的厚度，使得当活动板4抵接于下端板2上时，抵压部41恰好挤压密封圈组件3，此种方式的优点在于操作人员旋转丝杠5使得活动板4沿竖直方向向下运动时，无需根据丝杠5旋转的圈数来判断抵压部41挤压密封圈组件3，只需旋转丝杠5至不能转动为止即可，操作更加简便。在其它实施例中，可设置不同的结构，以实现本实施例中上限位和下限位的作用。

孔塞的拆卸方法为：

步骤一：手持第一操作杆103将操作工具从压力容器顶盖和筒体之间的间隙伸入，将操作工具从槽口位置插入孔塞上端板1上的二级阶梯卡槽11中，旋转第一操作杆103一定的角度，使得外套筒101边缘的限位凸起抵接于限位件8上，实现对孔塞的锁定；

步骤二：用操作工具的第二操作杆202拧动丝杠5，使活动板4旋至上限位，此时抵压部41不再挤压密封圈组件3，密封圈组件3收缩，手持第一操作杆103将孔塞从筒体上的螺孔内取出；

步骤三：手持第一操作杆103将操作工具和孔塞从压力容器顶盖和筒体之间的间隙取出；

步骤四：旋转第一操作杆103一定角度，从槽口和二级阶梯卡槽11取出操作工具。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

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