專利名稱：核電站蒸汽發(fā)生器管子支撐板加工不平面度控制的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄板加工不平面度控制的方法，特別涉及一種核電站蒸汽發(fā)生器管子支撐板加工不平面度控制的方法，屬于機(jī)械制造工藝領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
壓水堆核電站是我國(guó)發(fā)展核電站所確定的堆型，而蒸汽發(fā)生器是其主要設(shè)備之一。以嶺澳核電站的蒸汽發(fā)生器為例，里面有4500根左右U形管子，直徑19毫米，熱交換用，靠1套9塊的管子支撐板與流量分配板限定這些管子的相對(duì)位置，并且確保介質(zhì)很好地在管子外面流動(dòng)。每塊支撐板直徑3米左右，厚度30豪米，材料是不銹鋼的。上面約有9000個(gè)4葉梅花孔，如圖1、圖2所示，必須使數(shù)千根管子都順利通過(guò)所有支撐板的對(duì)應(yīng)梅花孔，可見(jiàn)管子支撐板的制造難度非同一般。加工不平面度的控制為其難度之一，它必須控制在15mm以下，而法國(guó)克魯索工廠所提供的支撐板毛坯鋼板有大于12mm的，說(shuō)明支撐板不平面度并不容易控制。壓水堆核電站蒸汽發(fā)生器管子支撐板直徑與板的厚度之比為100，其比值大于20，屬于彈性力學(xué)中的薄板。經(jīng)過(guò)加工，去掉9000個(gè)左右的4葉梅花孔后，支撐板成為大直徑圓形網(wǎng)孔薄板，像個(gè)篩子。從彈性力學(xué)的角度考慮，加工過(guò)程可以看作彈性基礎(chǔ)上受鉆頭或拉刀等集中力作用下的變形問(wèn)題。從振動(dòng)力學(xué)的角度考慮，是一個(gè)很大激振力作用下的彈性薄板的機(jī)械振動(dòng)。而且是帶有多個(gè)不連通域的變剛度板。從金屬切削原理角度考慮，加工過(guò)程中薄板受切削力、切削熱、殘余應(yīng)力、夾具壓緊力、墊板彈性變形恢復(fù)力、工件與刀具等綜合作用，薄板變形從三方面考慮彈性變形、屈曲變形和機(jī)械振動(dòng)。綜上所述，核電站蒸汽發(fā)生器管子支撐板加工不平面度較難控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了控制在加工核電站蒸汽發(fā)生器管子支撐板加工中所產(chǎn)生不平面度，提供一種核電站蒸汽發(fā)生器管子支撐板加工不平面度控制的方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種核電站蒸汽發(fā)生器管子支撐板加工不平面度控制的方法，其特點(diǎn)是它采用“分區(qū)均勻?qū)ΨQ減剛度法，它包括下列步驟1、使用平面座標(biāo)系，以支撐板圓心為座標(biāo)原點(diǎn)，沿著X、Y軸對(duì)稱劃分成多個(gè)方格區(qū)，每個(gè)區(qū)占支撐板面積的1/50-1/100；2、給上述的方格區(qū)編號(hào)，圓心所在的為1號(hào)區(qū)屬于1環(huán)，與1環(huán)相鄰的為2-9區(qū)屬于2環(huán)，與2環(huán)相鄰的10-25區(qū)屬于3環(huán)，與3環(huán)相鄰的26-49區(qū)屬于4環(huán)，與4環(huán)相鄰的50-69區(qū)屬于5環(huán)，根據(jù)支撐園板大小繼續(xù)編號(hào)，即從中心起向外順序?yàn)?、2、3......環(huán)，每環(huán)包含的區(qū)數(shù)為1、3、5、7......的平方-1、9、25、49......，最外面的環(huán)為空區(qū)；以上兩步為分區(qū)的方法；3、鉆孔次序a)首先加工處于半徑中間環(huán)上的各區(qū)，然后是和它相鄰環(huán)上的各區(qū)，再次加工中心的1號(hào)區(qū)，最后加上最外面環(huán)上各區(qū)，這一步是均勻減剛度；4、鉆孔次序b)各環(huán)內(nèi)按對(duì)稱位置區(qū)號(hào)加工，即上面一個(gè)區(qū)，下面一個(gè)區(qū)，左面一個(gè)區(qū)，右面一個(gè)區(qū)，這是對(duì)稱減剛度；5、鉆孔倒角支撐板鉆孔后進(jìn)行倒角，去掉孔口翻邊，這一步是去除加工殘余應(yīng)力和塑性變形的影響；6、拉削加工，參照上述步驟，同樣實(shí)現(xiàn)“分區(qū)均勻?qū)ΨQ減剛度法1)分區(qū)，2)編號(hào)，3)鉆孔加工從板的半徑中間的環(huán)開(kāi)始鉆孔加工-相鄰環(huán)上的各區(qū)加工-中心的一區(qū)-最外面的環(huán)上的各區(qū)加工，4)對(duì)環(huán)上各區(qū)按對(duì)稱順序加工上面一區(qū)、下面一區(qū)、左面一區(qū)、右面一區(qū)；5)鉆孔后倒角、倒毛。
本發(fā)明的有益效果是，能夠可靠控制核電站蒸汽發(fā)生器管子支撐板平面不平面度，能控制在6mm以下，實(shí)際做到≤4mm。


圖1為核電站蒸汽發(fā)生器管子支撐板圖；圖2為四葉梅花孔圖；
圖3為核電站蒸汽發(fā)生器管子支撐板分區(qū)圖。
具體實(shí)施例方式
一種核電站蒸汽發(fā)生器管子支撐板加工不平面度控制的方法，它采用“分區(qū)均勻?qū)ΨQ減剛度法”，現(xiàn)以嶺澳核電站的蒸汽發(fā)生器管子支撐板加工不平面度控制為實(shí)施例，方法的步驟為1、用平面座標(biāo)系，以支撐板圓心為座標(biāo)原點(diǎn)，沿著X、Y軸對(duì)稱劃分成多個(gè)方格區(qū)，每個(gè)區(qū)占支撐板面積的1/50-1/100，如圖3所示，劃分成81個(gè)方格，圓板實(shí)際為69區(qū)，要去4個(gè)角落的空方格區(qū)。
2、給上述的方格區(qū)編號(hào)，圓心所在的為1號(hào)區(qū)屬于1環(huán)，與1環(huán)相鄰的為2-9區(qū)屬于2環(huán)，與2環(huán)相鄰的10-25區(qū)屬于3環(huán)，與3環(huán)相鄰的26-49區(qū)屬于4環(huán)，與4環(huán)相鄰的50-69區(qū)屬于5環(huán)。以上兩步為分區(qū)的方法；3、鉆孔次序a)首先加工中間3環(huán)各區(qū)，然后2、4環(huán)各區(qū)；再次加工1號(hào)區(qū)；最后5環(huán)各區(qū)，這一步是均勻減剛度。
4、鉆孔次序b)各環(huán)內(nèi)按對(duì)稱位置區(qū)號(hào)加工，即上面一個(gè)區(qū)，下面一個(gè)區(qū)，左面一個(gè)區(qū)，右面一個(gè)區(qū)，例如3環(huán)，首先加工10區(qū)，然后18區(qū)、14區(qū)，最后22區(qū)，這是對(duì)稱減剛度。
5、鉆孔倒角支撐板鉆孔后進(jìn)行倒角，去掉孔口翻邊，這一步是去除加工殘余應(yīng)力和塑性變形的影響；說(shuō)明1)可以直接將鉆孔的次序編號(hào)寫(xiě)在板子上，如現(xiàn)在的10號(hào)區(qū)為1號(hào)，18號(hào)區(qū)為2號(hào)，這樣方便操作人員加工。
2)對(duì)鉆孔次序b)在原始供貨坯板不平面度比較好時(shí)，也可以上面一行的各區(qū)連續(xù)加工，即例中的21、22、23連續(xù)加工，然后是下面一行的各區(qū)連續(xù)加工，例中的13、14、15連續(xù)加工，再左面一列的各區(qū)連續(xù)加工，例中的24、25、10、11、12連續(xù)加工，最后為右面一列的各區(qū)連續(xù)加工，例中的16-20區(qū)加工。
6、拉削加工，參照上述步驟，同樣實(shí)現(xiàn)“分區(qū)均勻?qū)ΨQ減剛度法1)分區(qū)，小區(qū)的面積為板的1/50-1/100，2)編號(hào)，從中心向外緣逐環(huán)編號(hào)，3)鉆孔加工從板的半徑中間的環(huán)開(kāi)始鉆孔加工-相鄰環(huán)上的各區(qū)加工-中心的一區(qū)-最外面的環(huán)上的各區(qū)加工，4)環(huán)上各區(qū)按對(duì)稱順序加工上面一區(qū)、下面一區(qū)、左面一區(qū)、右面一區(qū)；5)鉆孔后倒角、拉削后倒毛。
本發(fā)明的主要理論根據(jù)是彈性力學(xué)、機(jī)械振動(dòng)理論和金屬切削原理。“分區(qū)均勻?qū)ΨQ減剛度法”可靈活運(yùn)用于許多場(chǎng)合，即“結(jié)構(gòu)對(duì)稱的薄板，加工后仍然是結(jié)構(gòu)對(duì)稱的薄板。切削加工掉的是大量相同的小單元”。在這樣的前題下應(yīng)用本發(fā)明，這里提供的僅是大直徑薄圓板的特殊情況，其最后加工結(jié)果屬于剛度明顯減弱并且是結(jié)構(gòu)對(duì)稱的網(wǎng)板。方板、矩形板等等都可以。
權(quán)利要求
1.一種核電站蒸汽發(fā)生器管子支撐板加工不平面度控制的方法，其特點(diǎn)是它采用“分區(qū)均勻?qū)ΨQ減剛度法，它包括下列步驟1)用平面座標(biāo)系，以支撐板圓心為座標(biāo)原點(diǎn)，沿著X、Y軸對(duì)稱劃分成多個(gè)方格區(qū)，每個(gè)區(qū)占支撐板面積的1/50-1/100；2)給上述的方格區(qū)編號(hào)，圓心所在的為1號(hào)區(qū)屬于1環(huán)，與1環(huán)相鄰的為2-9區(qū)屬于2環(huán)，與2環(huán)相鄰的10-25區(qū)屬于3環(huán)，與3環(huán)相鄰的26-49區(qū)屬于4環(huán)，與4環(huán)相鄰的50-69區(qū)屬于5環(huán)，根據(jù)支撐園板大小繼續(xù)編號(hào)，即從中心起向外順序?yàn)?、2、3……環(huán)，每環(huán)包含的區(qū)數(shù)為1、3、5、7……的平方-1、9、25、49……，最外面的環(huán)為空區(qū)；以上兩步為分區(qū)的方法；3)鉆孔次序a)首先加工處于半徑中間環(huán)上的各區(qū)，然后是和它相鄰環(huán)上的各區(qū)，再次加工中心的1號(hào)區(qū)，最后加上最外面環(huán)上各區(qū)，這一步是均勻減剛度；4)鉆孔次序b)各環(huán)內(nèi)按對(duì)稱位置區(qū)號(hào)加工，即上面一個(gè)區(qū)，下面一個(gè)區(qū)，左面一個(gè)區(qū)，右面一個(gè)區(qū)，這是對(duì)稱減剛度；5)鉆孔倒角支撐板鉆孔后進(jìn)行倒角，去掉孔口翻邊，這一步是去除加工殘余應(yīng)力和塑性變形的影響；6)拉削加工，參照上述步驟，同樣實(shí)現(xiàn)“分區(qū)均勻?qū)ΨQ減剛度法1)分區(qū)，2)編號(hào)，3)鉆孔加工從板的半徑中間的環(huán)開(kāi)始鉆孔加工—相鄰環(huán)上的各區(qū)加工—中心的一區(qū)—最外面的環(huán)上的各區(qū)加工，4)對(duì)環(huán)上各區(qū)按對(duì)稱順序加工上面一區(qū)、下面一區(qū)、左面一區(qū)、右面一區(qū)；5)鉆孔后倒角、倒毛。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種核電站蒸汽發(fā)生器管子支撐板加工不平面度控制的方法，特點(diǎn)是，采用“分區(qū)均勻?qū)ΨQ減剛度法”，步驟為把支撐板分成多個(gè)方格區(qū)；給方格區(qū)編號(hào)；按均勻減剛度鉆孔，其次序加工處于半徑中間環(huán)上的各區(qū)一和它相鄰環(huán)上的各區(qū)一加工中心的1號(hào)區(qū)一加工最外面環(huán)上各區(qū)；按對(duì)稱減剛度鉆孔，其次序各環(huán)內(nèi)按對(duì)稱位置區(qū)號(hào)加工，即上面一個(gè)區(qū)，下面一個(gè)區(qū)，左面一個(gè)區(qū)，右面一個(gè)區(qū)；鉆孔倒角支撐板鉆孔后進(jìn)行倒角，去掉孔口翻邊；拉削加工，參照上述步驟，同樣實(shí)現(xiàn)“分區(qū)均勻?qū)ΨQ減剛度法。本發(fā)明的效果是，能夠控制核電站蒸汽發(fā)生器管子支撐板平面不平面度在6mm以下，實(shí)際做到≤4mm。
文檔編號(hào)B23P25/00GK1647888SQ200410067490
公開(kāi)日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2004年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月26日
發(fā)明者徐鴻祥, 張培山, 沈祖興, 朱月星, 殷文華, 甘歷泉, 林云升 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)附屬工廠