專利名稱：一種用于小直徑深孔變徑處尺寸的檢驗規(guī)及檢驗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于小直徑深孔變徑處尺寸的檢驗規(guī)及檢驗方法，尤其涉及壓水型核反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件的上支承柱組件端塞的內(nèi)孔變徑處尺寸的檢驗。
背景技術(shù)：
在壓水型核反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件結(jié)構(gòu)設(shè)計中，采用了上支承柱組件為測量堆芯出口溫度的熱電偶提供導(dǎo)向和支承定位，其中上支承柱組件的端塞設(shè)計有小直徑變徑深孔為熱電偶提供支承定位，熱電偶正常安裝時應(yīng)穿出端塞，其端部與端塞的變徑部位配合定位。在國內(nèi)的秦山二期擴(kuò)建工程的反應(yīng)堆安裝期間，在安裝熱電偶時，發(fā)生了多根熱電偶卡在上支承柱組件端塞的變徑部位，不能穿出端塞的不符合項，使安裝單位不得不拆 卸并更換熱電偶無法穿出的上支承柱組件，這既導(dǎo)致了經(jīng)濟(jì)損失，又嚴(yán)重影響了反應(yīng)堆的安裝進(jìn)度。通常堆內(nèi)構(gòu)件制造廠采用特制的成形刀來加工端塞的小直徑深孔變徑段，加工尺寸通過刀具的設(shè)計和具體加工工藝保證。在多件端塞的加工過程中由于刀具磨損，或人因失誤導(dǎo)致變徑段尺寸的超差，無法被制造廠測量并發(fā)現(xiàn)，從而導(dǎo)致熱電偶在現(xiàn)場安裝時卡在端塞內(nèi)孔的變徑處，無法正常穿出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，提供一種能方便快捷準(zhǔn)確的檢測出小直徑深孔變徑處尺寸是否合格的檢驗規(guī)和檢驗方法。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)一種便于加工制造的核燃料組件上管座，主要由套管和測量棒構(gòu)成，所述測量棒的側(cè)壁和上端面分別設(shè)置有導(dǎo)向頭和錐形頭，所述套管沿其中軸線貫穿設(shè)置有測量通道，且測量棒和錐形頭能沿測量通道上下移動；所述導(dǎo)向頭的下端面與錐形頭的下端面之間的距離和測量通道的長度相同；所述套管的下端為錐形面，該錐形面與小直徑深孔的第一錐形導(dǎo)向段形狀相匹配，其錐角均為a，所述錐形頭與小直徑深孔的第二錐形導(dǎo)向段形狀相匹配，其錐角均為3 ;所述錐形面的底端直徑、錐形頭的頂端直徑、小直徑深孔變徑處的最小設(shè)計直徑三者相同；所述套管的上端面設(shè)置有導(dǎo)向槽，且導(dǎo)向槽的深度大于或等于測量棒的合格插入深度，當(dāng)導(dǎo)向頭轉(zhuǎn)動至導(dǎo)向槽位置時，其能沿導(dǎo)向槽的深度方向移動。上述檢驗規(guī)可用于所有內(nèi)孔深、直徑小、且存在兩處錐形導(dǎo)向段的小直徑深孔的變徑處尺寸的檢驗；第一錐形導(dǎo)向段和第二錐形導(dǎo)向段是指檢驗規(guī)依次通過的錐形孔，當(dāng)檢驗規(guī)插入時，首先通過的錐形孔為第一錐形導(dǎo)向段，該第一錐形導(dǎo)向段與套筒下端面相配合，然后通過的錐形孔為第二錐形導(dǎo)向段，該第二錐形導(dǎo)向段與錐形頭相配合；上述錐形面與錐形頭均為倒置的錐形，即從上至下直徑逐漸變?。恍≈睆缴羁鬃儚教幖礊榈谝诲F形導(dǎo)向段與第二錐形導(dǎo)向段的交界處；小直徑深孔變徑處的最小設(shè)計直徑在前期深孔設(shè)計過程中已經(jīng)確定，屬于已知值，通過該值可以計算推導(dǎo)出測量棒相對于套管應(yīng)插入深度的下限值，該值即為合格插入深度，為了便于描述，下文中測量棒相對于套管的插入深度均簡稱為測量棒的插入深度；當(dāng)套管插入小直徑深孔并與第一錐形導(dǎo)向段配合后，旋轉(zhuǎn)插入測量棒直至無法插入，將測量棒插入深度與合格插入深度比較，從而可以判定變徑處尺寸是否合格。上述套管與小直徑深孔的直段為間隙配合，為了得到更加準(zhǔn)確的結(jié)果，套管外徑與小直徑深孔直段內(nèi)徑的單邊間隙選擇小于0. 5mm，且為了便于實際的測量操作，套管的長度大于或等于小直徑深孔直段的深度，非測量狀態(tài)時，錐形頭底端應(yīng)與套管底端平齊。當(dāng)錐形面的底端直徑大于或小于變徑處的最小設(shè)計直徑，其與第一錐形導(dǎo)向段配合后，即使變徑處的尺寸滿足要求，錐形面的底端也必定位于變徑處的上方或下方，從而導(dǎo)致測量棒插入深度偏大或偏小，影響最終的檢驗結(jié)果，同理，當(dāng)錐形頭的頂端直徑大于或小于變徑處的最小設(shè)計直徑時，也必然會影響最終的檢驗結(jié)果；所以，所述錐形面的底端直徑、錐形頭的頂端直徑、小直徑深孔變徑處的最小設(shè)計直徑三者相同。上述導(dǎo)向槽的深度必須大于或等于測量棒的合格插入深度，其原因為如導(dǎo)向槽的深度小于測量棒的合格插入深度，即使被檢測的小直徑深孔變徑處尺寸為合格，測量棒的實際插入深度也始終會小于合格插入深度，從而影響到檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確性；當(dāng)導(dǎo)向槽的深度必須大于或等于測量棒的合格插入深度時，即使由于導(dǎo)向槽的阻擋使得測量棒未完全插入到位，測得的插入深度也必定大于或等于合格插入深度，從而不會影響對變徑處尺寸的檢驗結(jié)果。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，當(dāng)小直徑深孔為壓水型核反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件的上支承柱組件端塞的內(nèi)孔，其a為60°，P為15°。所述導(dǎo)向頭用于支撐測量棒，保證在非測量狀態(tài)時錐形頭底端與套管底端平齊，其形狀優(yōu)選為長方體，以便于加工，但不局限于長方體，也可根據(jù)實際情況另行選擇其他形狀，只要滿足導(dǎo)向槽和導(dǎo)向頭形狀相匹配，導(dǎo)向頭能沿導(dǎo)向槽移動即可?；谏鲜鰴z驗規(guī)的檢驗方法，包括以下步驟
(a)首先，根據(jù)設(shè)計的小直徑深孔形狀和尺寸制造出與其匹配的檢驗規(guī)，并測出檢驗規(guī)的錐形頭底端直徑d ；
(b )然后，將檢驗規(guī)的測量棒和錐形頭插入套管的測量通道內(nèi)，并將導(dǎo)向頭支撐在套筒的上端面，保證錐形頭的下端面與套管的下端面位于同一平面內(nèi)；
(c)當(dāng)小直徑深孔加工完成后，將檢驗規(guī)插入小直徑深孔，直至套管下端的錐形面與小直徑深孔的第一錐形導(dǎo)向段相配合，即套管底部的錐形面與第一錐形導(dǎo)向段完全貼合，測出測量棒上端面與套筒端面的距離LI ；
(d)旋轉(zhuǎn)測量棒，使導(dǎo)向頭與套管的導(dǎo)向槽配合后將測量棒插入，直至錐形頭與小直徑深孔的第二錐形導(dǎo)向段相配合，即錐形頭與第二錐形導(dǎo)向段完全貼合，測出測量棒上端面與套筒上端面的距離L2 ；
(e)計算出測量棒(5)的實際插入深度L3和合格插入深度L，計算公式如下
權(quán)利要求
1.一種用于小直徑深孔變徑處尺寸的檢驗規(guī)，其特征在于主要由套管(4)和測量棒(5)構(gòu)成，所述測量棒(5)的側(cè)壁和上端面分別設(shè)置有導(dǎo)向頭(6)和錐形頭(7)，所述套管(4)沿其中軸線貫穿設(shè)置有測量通道，且測量棒(5)和錐形頭(7)能沿測量通道上下移動；所述導(dǎo)向頭(6)的下端面與錐形頭(7)的下端面之間的距離和測量通道的長度相同；所述套管(4)的下端為錐形面，該錐形面與小直徑深孔的第一錐形導(dǎo)向段(2)形狀相匹配，其錐角均為a，所述錐形頭(7)與小直徑深孔的第二錐形導(dǎo)向段(3)形狀相匹配，其錐角均為^ ;所述錐形面的底端直徑、錐形頭(7)的頂端直徑、小直徑深孔變徑處的最小設(shè)計直徑三者相同；所述套管(4)的上端面設(shè)置有導(dǎo)向槽(8)，且導(dǎo)向槽(8)的深度大于或等于測量棒(5)的合格插入深度，當(dāng)導(dǎo)向頭(6)轉(zhuǎn)動至導(dǎo)向槽(8)位置時，其能沿導(dǎo)向槽(8)的深度方向移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于小直徑深孔變徑處尺寸的檢驗規(guī)，其特征在于所述小直徑深孔為壓水型核反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件的上支承柱組件端塞的內(nèi)孔，其a為60°，@為15。。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于小直徑深孔變徑處尺寸的檢驗規(guī)，其特征在于所述導(dǎo)向頭(6)的形狀為長方體。
4.基于權(quán)利要求1、2或3所述檢驗規(guī)的檢驗方法，其特征在于包括以下步驟 (a)首先，根據(jù)設(shè)計的小直徑深孔形狀和尺寸制造出與其匹配的檢驗規(guī)，并測出檢驗規(guī)的錐形頭(7)底端直徑d; (b)然后，將檢驗規(guī)的測量棒(5)和錐形頭(7)插入套管(4)的測量通道內(nèi)，并將導(dǎo)向頭(6)支撐在套筒(4)的上端面，保證錐形頭(7)的下端面與套管(4)的下端面位于同一平面內(nèi)； (c)當(dāng)小直徑深孔加工完成后，將檢驗規(guī)插入小直徑深孔，直至套管(4)下端的錐形面與小直徑深孔的第一錐形導(dǎo)向段(2)相配合，測出測量棒(5)上端面與套筒(4)上端面的距離LI ； (d)旋轉(zhuǎn)測量棒(5)，使導(dǎo)向頭(6)與套管(4)的導(dǎo)向槽(8)配合后將測量棒(5)插入，直至錐形頭(7)與小直徑深孔的第二錐形導(dǎo)向段(3)相配合，測出測量棒(5)上端面與套筒(4)上端面的距離L2; (e)計算出測量棒(5)的實際插入深度L3和合格插入深度L，計算公式如下 上式中，^為錐形頭(7)和第二錐形導(dǎo)向段(3)的錐角，D為小直徑深孔變徑處的最小設(shè)計直徑，d為錐形頭(7)底端直徑； (f)將實際插入深度L3和合格插入深度L進(jìn)行比較，若L3^ L，則小直徑深孔變徑處尺寸為合格，若L3 < L，小直徑深孔變徑處尺寸為不合格。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢驗方法，其特征在于所述d、LI和L2均通過千分尺進(jìn)行測量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于小直徑深孔變徑處尺寸的檢驗規(guī)，包括套管和測量棒，測量棒的側(cè)壁和上端面分別設(shè)置有導(dǎo)向頭和錐形頭，套管設(shè)置有測量通道，測量棒和錐形頭能沿測量通道移動；導(dǎo)向頭的下端面與錐形頭的下端面的距離和測量通道的長度相同；套管下端為錐形面，其與小直徑深孔的第一錐形導(dǎo)向段形狀相匹配，錐形頭與小直徑深孔的第二錐形導(dǎo)向段形狀相匹配；錐形面底端、錐形頭頂端、小直徑深孔變徑處的最小設(shè)計直徑相同；套管上端面設(shè)置有導(dǎo)向槽，導(dǎo)向槽深度大于等于測量棒合格插入深度，當(dāng)導(dǎo)向頭轉(zhuǎn)動至導(dǎo)向槽位置，其能沿導(dǎo)向槽移動。本發(fā)明還公開了一種基于上述檢驗規(guī)的檢驗方法。本發(fā)明能方便快捷準(zhǔn)確的檢測出小直徑深孔變徑處尺寸是否合格。
文檔編號G01B5/00GK102749007SQ20121024484
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月16日
發(fā)明者何培峰, 夏欣, 李娜, 胡朝威, 舒翔, 鐘元章, 饒琦琦 申請人:中國核動力研究設(shè)計院