專利名稱：Ap1000核電技術一回路主管道彎管內孔精加工設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種彎管內孔加工設備，特別涉及一種在AP1000核
電技術一回路主管道彎管彎制以后的精加工設備。 (二)、背景技術我國引進的美國西屋公司AP1000三代核電技術與目前我國已經(jīng)運行或在建的核電站所采用的兩代或兩代加核電技術有顯著的不同。AP1000通過獨特的非能動安全系統(tǒng)設計，使反應堆設計更加簡單，堆芯損毀概率可忽略不計，提高了核電站的安全性和可靠性；實行模塊化設計與建造，有利于提高核電站建造質量和標準化程度；配備行業(yè)最先進的全數(shù)字化儀表和控制系統(tǒng)，使核電站的運營更加簡便；另外，其使用壽命由目前核電站的40年提高到60年。 主管道在核島中作為傳輸反應堆冷卻劑的設備，被稱為核島中的"主動脈"，屬于核一級設備，在核島中具有重要的地位。AP1000主管道采用整鍛式結構不銹鋼鍛造管，包括兩個循環(huán)環(huán)路，每個環(huán)路包括一個熱段(連接反應堆與蒸汽發(fā)生器)和兩個冷段(連接蒸汽發(fā)生器和主泵)。AP1000鍛造主管道完全不同于二代加所采用的鑄造主管道，由于采用整體鍛造及彎制，減少了焊縫數(shù)量，可以大大提高主管道的安全性及降低在役檢查工作量。 主管道主要工藝流程為鍛造-機加工-彎制-精加工，彎制后的精加工是最大的難點。彎制后弧形內孔屬于細長異形封閉腔構造，通用機床無法加工，如果采用手工采用打磨方法，則工作環(huán)境、工作量和成本巨大，耗時長且難以保證加工精度。
針對該種彎管的專用機加工設備，目前在國內、外尚未見公開發(fā)表或者公開銷售。(三)、發(fā)明內容本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種AP1000核電技術一回路主管道彎管內孔精加工設備，實現(xiàn)AP1000核電技術一回路主管道彎管彎制后的精加工。 本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案如下 —種AP1000核電技術一回路主管道彎管內孔精加工設備，包括床身，其特征在于床身上安裝有可沿床身Z向滑動的機械滑座，機械滑座上安裝有與X軸步進電機傳動連接并可沿機械滑座X向滑動的立柱；立柱上固定安裝有直鏜桿；直鏜桿的前端通過聯(lián)接機構鉸接有鏜削動力頭；還包括工作臺床身，在工作臺床身上可滑動地安裝有工作臺滑座，工作臺床身和工作臺滑座之間通過滾珠絲杠傳動連接，滾珠絲杠與W軸步進電機傳動連接。 所述的直鏜桿前端安裝有角度調節(jié)步進電機，互相嚙合的第一直齒輪、第二直齒輪與角度調節(jié)步進電機傳動連接；其中第一直齒輪與蝸桿傳動連接，與所述的蝸桿配合的蝸輪通過聯(lián)接軸與鏜削動力頭鉸接。 本發(fā)明的積極效果在于(1)、通過X、 W和B軸聯(lián)動，即X和Z向水平運動，鏜削動力頭同時繞聯(lián)接軸旋轉。通過三軸聯(lián)動控制鏜削動力頭刀尖切削平面始終沿彎管圓弧的徑向方向，最終實現(xiàn)既定角度切削。實現(xiàn)了AP1000核電技術一回路主管道彎管彎制后的精加工。(2)、鏜削動力頭4的動力由液壓馬達提供，可以實現(xiàn)低速大扭矩輸出動力，較機械傳動系統(tǒng)結構更簡單，并因此能夠減輕動力系統(tǒng)重量。(3)、本設備可以使用單片機或PLC進行控制，只進行簡單平面圓弧插補和鏜削動力頭擺角控制，算法簡單，精度容易滿足。

圖1是本發(fā)明的整機結構示意圖 圖2是顯示本發(fā)明鏜削動力頭與直鏜桿之間連接關系的示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例進一步說明本發(fā)明。 參照圖1，本發(fā)明的床身9上安裝有可沿床身9Z向滑動的機械滑座10，機械滑
座10上安裝有與X軸步進電機8傳動連接并可沿機械滑座10X向滑動的立柱1。直鏜桿
2直接固定在立柱1上，直鏜桿2后端帶有配重塊以平衡長懸臂結構帶來的偏重。 機械滑座10由液壓油缸推動并帶動立柱1、直鏜桿2和鏜削動力頭4產(chǎn)生Z向
運動，達到Z軸粗定位的目的?；?0上帶有液壓夾緊機構，切削時可以提高整機系統(tǒng)
剛性。立柱1在滑座10上沿X方向運動并由X軸步進電機8實現(xiàn)精確定位和進給。 參考圖l、 2，鏜削動力頭4通過聯(lián)接機構3和直鏜桿2鉸接，聯(lián)接機構3同時起
到角度控制的作用。具體地，直鏜桿2前端安裝有角度調節(jié)步進電機3-4，互相嚙合的第
一直齒輪3-5、第二直齒輪3-6與角度調節(jié)步進電機3-4傳動連接。其中第一直齒輪3-5
與蝸桿3-3傳動連接，與所述的蝸桿3-3配合的蝸輪3-1通過聯(lián)接軸3-2(定義為B軸)與
鏜削動力頭4鉸接。 角度調節(jié)步進電機3-4通過互相嚙合的第一直齒輪3-5、第二直齒輪3-6帶動蝸桿3-3進而帶動蝸輪3-l轉動，實現(xiàn)鏜削動力頭4的角度精密分度。鏜削動力頭4的動力由液壓馬達提供，可以實現(xiàn)低速大扭矩輸出動力，較機械傳動系統(tǒng)可以簡化結構設計，減輕動力系統(tǒng)重量。 仍如圖l，本發(fā)明還包括工作臺床身6，在工作臺床身6上可滑動地安裝有工作臺滑座5，工作臺床身6和工作臺滑座5之間通過滾珠絲杠傳動連接，滾珠絲杠與W軸步進電機7傳動連接。 工件(彎管)通過專用工裝安裝在工作臺滑座5上，工作臺床身6和滑座5之間通過滾珠絲杠傳動，其動力由W軸步進電機7提供，實現(xiàn)工件在Z向精密定位和進給?；_的進給定義為W軸(Z軸的附加軸)。 本發(fā)明的工作過程如下將工件安裝在工作臺滑座5上，調節(jié)工件內孔與鏜削動力頭4的刀尖回轉軸線同心，立柱1帶動直鏜桿2和鏜削動力頭4實現(xiàn)Z向粗定位和X向精密定位，工作臺滑座5帶動工件實現(xiàn)Z向精密定位，鏜削動力頭4到達指定切削起點位置后，X、 W和B軸聯(lián)動，即X和Z向水平運動，鏜削動力頭4同時繞聯(lián)接軸3-2旋轉。通過控制X、 W和B軸實現(xiàn)三軸聯(lián)動，進行圓弧插補，控制鏜削動力頭4刀尖切削平面始終沿彎管圓弧徑向方向切削，達到鏜削既定角度彎管的目的。 本發(fā)明主要是依靠鏜削動力頭4實現(xiàn)對彎管內孔的機加工，鏜削動力頭4上帶有階梯排布可微調刀臺，能夠實現(xiàn)粗精加工或光整加工，鏜削動力頭4通過鉸接方式與直鏜桿2連接，直鏜桿2上安裝有擺角控制機構(B軸)，通過步進電機控制，可以精確控制鏜削動力頭的擺動角度，直鏜桿2安裝在一臺帶有步進電機的十字滑臺上，可以實現(xiàn)X向定位和進給，Z向進給由液壓缸控制，并且直鏜桿2上帶有配重機構以平衡由于大懸臂結構造成的"低頭"現(xiàn)象，工件安裝在可前后進給的工作臺上，工作臺的進給定義為W軸(Z向附加軸)由步進電機控制，可以實現(xiàn)精確定位和進給。 本機可以使用單片機或PLC進行控制，只進行簡單平面圓弧插補和鏜削動力頭擺角控制，算法簡單，精度容易滿足。
權利要求
一種AP1000核電技術一回路主管道彎管內孔精加工設備，包括床身(9)，其特征在于床身(9)上安裝有可沿床身(9)Z向滑動的機械滑座(10)，機械滑座(10)上安裝有與X軸步進電機(8)傳動連接并可沿機械滑座(10)X向滑動的立柱(1)；立柱(1)上固定安裝有直鏜桿(2)；直鏜桿(2)的前端通過聯(lián)接機構(3)鉸接有鏜削動力頭(4)；還包括工作臺床身(6)，在工作臺床身(6)上可滑動地安裝有工作臺滑座(5)，工作臺床身(6)和工作臺滑座(5)之間通過滾珠絲杠傳動連接，滾珠絲杠與W軸步進電機(7)傳動連接。
2. 如權利要求1所述的AP1000核電技術一回路主管道彎管內孔精加工設備，其特 征在于所述的直鏜桿(2)前端安裝有角度調節(jié)步進電機(3-4)，互相嚙合的第一直齒輪 (3-5)、第二直齒輪(3-6)與角度調節(jié)步進電機(3-4)傳動連接；其中第一直齒輪(3-5)與蝸 桿(3-3)傳動連接，與所述的蝸桿(3-3)配合的蝸輪(3-1)通過聯(lián)接軸(3-2)與鏜削動力頭(4) 鉸接。
全文摘要
本發(fā)明是一種AP1000核電技術一回路主管道彎管內孔精加工設備，床身(9)上安裝有機械滑座(10)，機械滑座(10)上安裝有立柱(1)；立柱(1)上固定安裝有直鏜桿(2)；直鏜桿(2)的前端通過聯(lián)接機構(3)鉸接有鏜削動力頭(4)；在工作臺床身(6)上可滑動地安裝有工作臺滑座(5)，工作臺床身(6)和工作臺滑座(5)之間通過滾珠絲杠傳動連接，滾珠絲杠與W軸步進電機(7)傳動連接。通過X、W和B軸聯(lián)動，即X和Z向水平運動，鏜削動力頭同時繞聯(lián)接軸旋轉。通過三軸聯(lián)動控制鏜削動力頭刀尖切削平面始終沿彎管圓弧的徑向方向，最終實現(xiàn)既定角度切削。實現(xiàn)了AP1000核電技術一回路主管道彎管彎制后的精加工。
文檔編號B23B47/20GK101690979SQ200910210449
公開日2010年4月7日 申請日期2009年11月3日 優(yōu)先權日2009年11月3日
發(fā)明者劉仲禮, 張翔 申請人:煙臺臺?，斉瑺柡穗娫O備有限公司