本发明涉及核电站密封设备，具体涉及一种用于重水堆机械密封结构轮毂密封面的自动研磨装置，进一步地涉及用于重水堆核电站机械密封机构中高压自紧式法兰密封面的自动研磨装置。
背景技术：
1、重水堆核电站堆芯由数百根燃料通道组成，燃料通道以紧密排列的方式分布，空间环境狭小，各燃料通道直径小于200mm，中心距小于300mm，燃料通道间最小距离约为100mm左右，燃料通道分布见图1所示。燃料通道进出口通过高压自紧式法兰与给水管连接，这种高压自紧式法兰属于机械密封机构，其由端部件、密封环、轮毂(或称法兰)及卡套法兰等构成，见图2所示。端部件密封面与密封环密封唇组成一对密封副，轮毂密封面与密封环密封唇组成一对密封副。通过拧紧螺栓带动卡套压紧轮毂，进而使得上法兰和端部件夹紧密封环，通过密封环密封唇与上下密封面的贴紧实现机械密封。作为重水堆机组燃料通道的压力边界，高压自紧式法兰一旦出现泄漏，会直接影响机组安全稳定运行。
2、其中，轮毂采用sa105钢，强度高，其密封面位于开口处约10mm高的区域，见图3所示，密封面整体为圆锥面，其与密封环的密封唇组成密封接触对，依靠密封唇的弹性变形及机械密封的原理实现密封。
3、高压自紧式法兰这类机械密封机构作为重水堆机组燃料通道的压力边界，其长期在高温高压、硼酸水介质等恶劣环境下服役，容易出现以下两类损伤，其一为腐蚀造成密封面的点腐蚀及机械振动磨损；其二，由于装配过程中操作不当等情况造成密封面的划伤；这些损伤在长期运行过程中，可能会造成密封对接触失效，进而造成高压自紧式法兰的泄漏。因此，在高压自紧式法兰检修过程一旦发现轮毂密封面有损伤，为保证机械密封机构的密封性，就需要对密封面进行修复。根据损伤的实际情况，修复的方式也不尽相同，其中，针对划伤、磨损及较浅腐蚀点，需要采用研磨的方式对密封面进行磨削和抛光加工，从而去除掉影响密封的损伤。但由于燃料通道无法拆卸，因此，轮毂密封面的修复工作必须在现场带放射性环境下完成；同时，由于高压自紧式法兰所处空间狭小，其轮毂与端部件最大仅能拉开50mm左右，很难通过手工研磨的方式进行维修，且手工研磨的方式无法保证密封面尺寸的均匀性和精度；此外，为确保研磨过程的稳定性和圆周方向均匀性，研磨设备必须要稳固夹持在轮毂上，并与轮毂密封面尽可能保证同轴度。这些特点决定进行轮毂密封面的研磨设备必须能在机械密封机构周围狭小、复杂的空间下工作，且不与周围组件、本组件其它部分进行干涉，同时装置使用工况处于放射性环境，要求装置轻便、易装卸、用时短及稳定性好。同时研磨设备需要与轮毂进行紧固固定和对中定心，保证研磨过程的稳定性和均匀性。
4、因此，需要设计专用的机械密封机构轮毂密封面的自动研磨装置，实现密封面的研磨工作。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种用于重水堆机械密封机构轮毂密封面的自动研磨装置，针对重水堆机械密封机构轮毂密封面点腐蚀、振动磨损、划伤等损伤精细化研磨加工去除的需求，实现轮毂密封面的自动研磨，恢复轮毂密封面的表面粗糙度和尺寸均匀性，从而保证机械密封机构的密封性，为重水堆机械密封机构轮毂密封面的修复提供了重要的研磨功能，为重水堆机械密封机构轮毂密封面现场研磨修复提供重要加工工具。
2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
3、本发明提供一种用于重水堆机械密封结构轮毂密封面的自动研磨装置，包括：
4、底盘；
5、研磨头组件，所述研磨头组件安装在所述底盘上，所述研磨头组件用于实现与待加工工件的轮毂密封面的研磨；所述研磨头组件的上表面到所述底盘的下表面的距离小于50mm；
6、夹持组件，所述夹持组件安装在所述底盘上，且所述夹持组件与所述研磨头组件连接，所述夹持组件用于实现对待加工工件的轮毂外缘的夹持定位及对中定心以实现狭小空间现场环境下重水堆机械密封结构的安装固定；
7、传动组件，所述传动组件安装在所述底盘上，所述传动组件与所述夹持组件连接，所述传动组件用于为实现轮毂密封面的研磨提供传动动力；
8、电控系统，所述电控系统连接在所述传动组件的尾部，所述电控系统用于控制操作所述研磨头组件、所述夹持组件和所述传动组件作业。
9、进一步地，在所述的用于重水堆机械密封结构轮毂密封面的自动研磨装置中，所述底盘包括：壳体和圆盘，所述壳体安装固定在所述圆盘的侧端面，在所述圆盘的中心处开设有用于连接所述研磨头组件的圆孔。
10、进一步地，在所述的用于重水堆机械密封结构轮毂密封面的自动研磨装置中，所述底盘还包括限位环，所述限位环用于对待加工工件的轮毂密封面的轴向限位，所述限位环安装在所述圆盘的底端面，且所述限位环靠近圆孔设置。
11、进一步地，在所述的用于重水堆机械密封结构轮毂密封面的自动研磨装置中，所述研磨头组件包括：旋转轴、卡盘、插销、弹簧、研磨头外壳及研磨头，
12、所述旋转轴的输出端穿过所述底盘与所述传动组件连接；
13、所述卡盘固定在所述旋转轴的输入端，沿所述卡盘的周向开设有凹槽，所述弹簧通过所述插销固定在所述卡盘的凹槽内；
14、所述研磨头外壳内侧设置有供安装所述卡盘的卡槽，所述研磨头通过所述插销与所述卡盘固定，所述研磨头安装在所述研磨头外壳的外侧面。进一步地，在所述的用于重水堆机械密封结构轮毂密封面的自动研磨装置中，所述夹持组件包括：第二电机、电机固定座和爪头，
15、所述第二电机安装在所述电机固定座内，且所述电机固定座固定在所述底盘上，所述爪头连接在所述第二电机的输出端。
16、进一步地，在所述的用于重水堆机械密封结构轮毂密封面的自动研磨装置中，所述第二电机的数目为四组，且所述第二电机均匀安装在所述底盘上。
17、进一步地，在所述的用于重水堆机械密封结构轮毂密封面的自动研磨装置中，所述爪头的数目为四个，四个所述爪头对待加工工件的轮毂外缘定位。
18、进一步地，在所述的用于重水堆机械密封结构轮毂密封面的自动研磨装置中，所述传动组件包括：从动轮、传送带、主动轮、电机固定板、传动齿轮组、第一电机、电机外壳、传动杆、主转动轴、保护套和散热片，
19、所述从动轮和所述主动轮通过传送带连接，所述从动轮安装在所述底盘上，且所述从动轮与所述研磨头组件连接；
20、所述主动轮安装在所述电机固定板上，所述电机固定板安装在底盘上，所述电机固定板安装在所述电机外壳上，所述第一电机安装在所述电机外壳上，且所述第一电机与所述主动转轴连接，所述主动转轴与所述传动齿轮组传动连接，所述传动齿轮组和主动轮均套接在传动杆上，且所述传动齿轮组通过传动杆带动主动轮转动，所述保护套安装在电机外壳上，所述保护套用于主转动轴的固定与保护，所述散热片安装在电机外壳上且用于散热。
21、进一步地，在所述的用于重水堆机械密封结构轮毂密封面的自动研磨装置中，所述传动组件还包括：连接插头，所述连接插头安装在所述第一电机上，且所述连接插头通过通信线与所述电控系统连接。
22、进一步地，在所述的用于重水堆机械密封结构轮毂密封面的自动研磨装置中，所述自动研磨装置的单次研磨量在0.01mm以下。
23、本发明具有以下有益效果：
24、本发明提供的用于重水堆机械密封机构轮毂密封面的自动研磨装置，通过研磨头组件实现对待加工工件的轮毂密封面的研磨，且研磨头组件的研磨头可以上下浮动，实现与待加工圆锥形密封面贴合，从而保证加工的均匀性。夹持组件用于实现对待加工工件的轮毂外缘的夹持和定位，传动组件用于提供传动动力，研磨头组件的上表面到底盘的下表面的距离小于50mm，因此可放入轮毂与端部件间50mm的狭小空间，从而实现装置的夹持、对中及密封面的研磨，解决了重水堆机械密封机构现场实施工况下轮毂圆锥形密封面研磨修复的工程需求。
25、本发明提供的用于重水堆机械密封机构轮毂密封面的自动研磨装置，结构精简轻便，避免冗余结构，整体轻巧便携，装卸及操作简单，可以满足低放环境下快速加工的要求，且研磨加工过程稳定，满足轮毂密封面现场修复时的狭小空间要求，实现了重水堆机械密封机构轮毂密封面的研磨修复，可应用于重水堆机械密封结构的检修。
1.一种用于重水堆机械密封结构轮毂密封面的自动研磨装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于重水堆机械密封结构轮毂密封面的自动研磨装置，其特征在于，所述底盘(1)包括：壳体(6)和圆盘(7)，所述壳体(6)安装固定在所述圆盘(7)的侧端面，在所述圆盘(7)的中心处开设有用于连接所述研磨头组件(2)的圆孔。
3.根据权利要求2所述的用于重水堆机械密封结构轮毂密封面的自动研磨装置，其特征在于，所述底盘(1)还包括限位环(8)，所述限位环(8)用于对待加工工件的轮毂密封面的轴向限位，所述限位环(8)安装在所述圆盘(7)的底端面，且所述限位环(8)靠近圆孔设置。
4.根据权利要求1所述的用于重水堆机械密封结构轮毂密封面的自动研磨装置，其特征在于，所述研磨头组件(2)包括：旋转轴(9)、卡盘(10)、插销(11)、弹簧(12)、研磨头外壳(13)和研磨头(14)，
5.根据权利要求1所述的用于重水堆机械密封结构轮毂密封面的自动研磨装置，其特征在于，所述夹持组件(3)包括：爪头(15)、第二电机(16)和电机固定座(17)，
6.根据权利要求5所述的用于重水堆机械密封结构轮毂密封面的自动研磨装置，其特征在于，所述第二电机(16)的数目为四组，且所述第二电机(16)均匀安装在所述底盘(1)上。
7.根据权利要求6所述的用于重水堆机械密封结构轮毂密封面的自动研磨装置，其特征在于，所述爪头(15)的数目为四个，四个所述爪头(15)对待加工工件的轮毂外缘定位。
8.根据权利要求1所述的用于重水堆机械密封结构轮毂密封面的自动研磨装置，其特征在于，所述传动组件(4)包括：从动轮(18)、传送带(19)、主动轮(20)、电机固定板(21)、传动齿轮组(22)、第一电机(23)、电机外壳(24)、传动杆(25)、主转动轴(26)、保护套(27)和散热片(28)，
9.根据权利要求8所述的用于重水堆机械密封结构轮毂密封面的自动研磨装置，其特征在于，所述传动组件(4)还包括：连接插头(29)，所述连接插头(29)安装在所述第一电机(23)上，且所述连接插头(29)通过通信线与所述电控系统(5)连接。
10.根据权利要求1所述的用于重水堆机械密封结构轮毂密封面的自动研磨装置，其特征在于，所述自动研磨装置的单次研磨量在0.01mm以下。
