[发明专利]高温气冷堆换热单元内筒组件外圆精车系统及其精车方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种外圆精车系统，更具体地说，涉及一种高温气冷堆换热单元内筒组件外圆精车系统及其精车方法。

背景技术

高温气冷堆属于第四代核反应堆技术，全球首座高温气冷堆示范工程华能石岛湾核电站反应堆是十六个国家科技重大专项之一，是世界上第一座具有第四代核能系统安全特性的核电机组。该工程于2012年底开工建设，计划于2017年底投产发电。换热单元是它的一个重要组成部分，内筒组件是换热单元的关键零部件，其主要外形尺寸为外径粗糙度Ra≤3.2，长度8815mm，内筒组件由材料6625制成，该材料属镍基高温合金，镍基高温合金具有硬质点多、导热性极差、切削力大、切削温度高、加工硬化倾向大等特点，属于典型的难加工材料，非常难以进行车削加工，而且该材料价格又比较昂贵。

由于内筒组件其材料的特殊性，若还是采用传统的外圆精车系统，就会存在着以下的不足：

1.外圆精车时所使用的刀具耐用度大大下降，只能频繁更换刀具，工作效率极低，加工质量得不到保证；

2.内筒组件是一件细长大型工件，工件原材料外圆的圆度误差很大，增加了加工难度；

3.外圆精车过程中振动大，缺少了振动吸收环节；

4.常规的量具和测量方法均要求退刀、停车后才能进行测量，将破坏原来形成的稳定加工状态，再重新开车、进刀后将不可避免地在两次车削的衔接处留下接刀痕，影响形状、尺寸精度。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺点，本发明的目的是提供一种高温气冷堆换热单元内筒组件外圆精车系统及其精车方法，能够满足镍基高温合金材料的外圆精车要求，提高了内筒组件的外圆加工效率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，一种高温气冷堆换热单元内筒组件外圆精车系统，包括车床本体，还包括粗车车刀、调整装置、辅助支撑装置和在线测量装置，粗车车刀、调整装置和辅助支撑装置均设于车床本体上，在线测量装置用以实现在线测量单元内筒组件外圆尺寸；

所述粗车车刀设于车床本体的刀架上，包括刀杆和连接于刀杆一端的刀头，刀头为梯形块状，刀头的上表面前端上开设有一条卷屑槽，刀头前端面的上边设置为主刀刃保护棱带，其向于刀尖一边设置为刀尖保护棱带；

所述调整装置具有数个，均包括中心架和设于中心架的支撑爪内的调整套，中心架设于车床本体的轨道上，调整套套设于单元内筒组件的外圆上，用以实现单元内筒组件外圆表面形成一个可供中心架支撑的圆形表面；

所述辅助支撑装置设于车床本体的轨道上，具有数个，均包括底板，中部轴承座、一对端部轴承座、一对支撑块滑座、一对丝杆和一对支撑块，底板的上表面上固定连有一个中部轴承座，底板上表面的两端还分别固定连有一个端部轴承座，一对端部轴承座分别设于中部轴承座的两侧，使得中部轴承座的两侧面与两个端部轴承座的内侧面分别都相对应，每根丝杆的两端都连有一个轴承，每根丝杆的一端通过轴承固定于中部轴承座的两侧面内，每根丝杆的另一端通过轴承固定于与中部轴承座的两侧面相对应的端部轴承座的内侧面内，使得每根丝杆分别都固定于中部轴承座与两个端部轴承座之间，每根丝杆并通过轴承能够转动，一对支撑块滑座分别通过螺纹啮合套设于每根丝杆上，每个支撑块滑座的上表面都连有一个支撑块，一对支撑块相对应的内侧面都为斜面，使得一对支撑块的内侧面形成一个V字形；

所述在线测量装置包括支架、一对上滚轮、一对侧滚轮和测量机构，支架呈C字形且开口朝下设置，一对上滚轮通过一滚轮轴分别连接于支架上端的两侧面，一对侧滚轮通过另一滚轮轴分别连接于支架一端的两侧面，测量机构设于支架的另一端，测量机构包括拨杆、测量头和百分表，拨杆呈纵向设置，其上端通过拨杆轴连接于支架上，使得拨杆能够绕拨杆轴摆动，拨杆的下端设有一通孔，测量头的一端穿设过通孔与支架设于支架的外侧，并连接于百分表，测量头的另一端设于支架的内侧，通过拨动拨杆，拨杆绕拨杆轴旋转，带动测量头向百分表方向作内缩回。

还包括浮动吊具，通过浮动吊具实现了四点起吊单元内筒组件。

所述的调整套包括一个内圆环和分别连于内圆环两端的外圆环，两个外圆环上均沿径向开设有数个螺纹孔，每个螺纹孔中都穿设有一个调整螺栓，每个调整螺栓向于外圆环圆心的一端上都连有一个接触套。

所述的底板下表面的两端分别还各开设有一个与车床本体轨道相匹配的倒槽。

所述的上滚轮与单元内筒组件的切点至所述侧滚轮的中心距离为单元内筒组件半径，所述侧滚轮与单元内筒组件的切点至所述上滚轮的中心距离为单元内筒组件半径，所述测量头的轴线延长后通过侧滚轮的中心。