[发明专利]一种用于小直径深孔变径处尺寸的检验规及检验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于小直径深孔变径处尺寸的检验规及检验方法，尤其涉及压水型核反应堆堆内构件的上支承柱组件端塞的内孔变径处尺寸的检验。

背景技术

在压水型核反应堆堆内构件结构设计中，采用了上支承柱组件为测量堆芯出口温度的热电偶提供导向和支承定位，其中上支承柱组件的端塞设计有小直径变径深孔为热电偶提供支承定位，热电偶正常安装时应穿出端塞，其端部与端塞的变径部位配合定位。

在国内的秦山二期扩建工程的反应堆安装期间，在安装热电偶时，发生了多根热电偶卡在上支承柱组件端塞的变径部位，不能穿出端塞的不符合项，使安装单位不得不拆卸并更换热电偶无法穿出的上支承柱组件，这既导致了经济损失，又严重影响了反应堆的安装进度。

通常堆内构件制造厂采用特制的成形刀来加工端塞的小直径深孔变径段，加工尺寸通过刀具的设计和具体加工工艺保证。在多件端塞的加工过程中由于刀具磨损，或人因失误导致变径段尺寸的超差，无法被制造厂测量并发现，从而导致热电偶在现场安装时卡在端塞内孔的变径处，无法正常穿出。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种能方便快捷准确的检测出小直径深孔变径处尺寸是否合格的检验规和检验方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种便于加工制造的核燃料组件上管座，主要由套管和测量棒构成，所述测量棒的侧壁和上端面分别设置有导向头和锥形头，所述套管沿其中轴线贯穿设置有测量通道，且测量棒和锥形头能沿测量通道上下移动；所述导向头的下端面与锥形头的下端面之间的距离和测量通道的长度相同；所述套管的下端为锥形面，该锥形面与小直径深孔的第一锥形导向段形状相匹配，其锥角均为α，所述锥形头与小直径深孔的第二锥形导向段形状相匹配，其锥角均为β；所述锥形面的底端直径、锥形头的顶端直径、小直径深孔变径处的最小设计直径三者相同；所述套管的上端面设置有导向槽，且导向槽的深度大于或等于测量棒的合格插入深度，当导向头转动至导向槽位置时，其能沿导向槽的深度方向移动。

上述检验规可用于所有内孔深、直径小、且存在两处锥形导向段的小直径深孔的变径处尺寸的检验；第一锥形导向段和第二锥形导向段是指检验规依次通过的锥形孔，当检验规插入时，首先通过的锥形孔为第一锥形导向段，该第一锥形导向段与套筒下端面相配合，然后通过的锥形孔为第二锥形导向段，该第二锥形导向段与锥形头相配合；上述锥形面与锥形头均为倒置的锥形，即从上至下直径逐渐变小；小直径深孔变径处即为第一锥形导向段与第二锥形导向段的交界处；小直径深孔变径处的最小设计直径在前期深孔设计过程中已经确定，属于已知值，通过该值可以计算推导出测量棒相对于套管应插入深度的下限值，该值即为合格插入深度，为了便于描述，下文中测量棒相对于套管的插入深度均简称为测量棒的插入深度；当套管插入小直径深孔并与第一锥形导向段配合后，旋转插入测量棒直至无法插入，将测量棒插入深度与合格插入深度比较，从而可以判定变径处尺寸是否合格。

上述套管与小直径深孔的直段为间隙配合，为了得到更加准确的结果，套管外径与小直径深孔直段内径的单边间隙选择小于0.5mm，且为了便于实际的测量操作，套管的长度大于或等于小直径深孔直段的深度，非测量状态时，锥形头底端应与套管底端平齐。

当锥形面的底端直径大于或小于变径处的最小设计直径，其与第一锥形导向段配合后，即使变径处的尺寸满足要求，锥形面的底端也必定位于变径处的上方或下方，从而导致测量棒插入深度偏大或偏小，影响最终的检验结果，同理，当锥形头的顶端直径大于或小于变径处的最小设计直径时，也必然会影响最终的检验结果；所以，所述锥形面的底端直径、锥形头的顶端直径、小直径深孔变径处的最小设计直径三者相同。

上述导向槽的深度必须大于或等于测量棒的合格插入深度，其原因为：如导向槽的深度小于测量棒的合格插入深度，即使被检测的小直径深孔变径处尺寸为合格，测量棒的实际插入深度也始终会小于合格插入深度，从而影响到检验结果的准确性；当导向槽的深度必须大于或等于测量棒的合格插入深度时，即使由于导向槽的阻挡使得测量棒未完全插入到位，测得的插入深度也必定大于或等于合格插入深度，从而不会影响对变径处尺寸的检验结果。

作为本发明的一种优选方案，当小直径深孔为压水型核反应堆堆内构件的上支承柱组件端塞的内孔，其α为60°，β为15°。