高溫氣冷堆換熱單元內(nèi)筒組件外精車在線量具及測量方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了高溫氣冷堆換熱單元內(nèi)筒組件外精車在線量具及測量方法，包括支架、一對上滾輪、一對側(cè)滾輪和測量機(jī)構(gòu)，支架呈C字形且開口朝下設(shè)置，一對上滾輪通過一滾輪軸分別連接于支架上端的兩側(cè)面，一對側(cè)滾輪通過另一滾輪軸分別連接于支架一端的兩側(cè)面，測量機(jī)構(gòu)設(shè)于支架的另一端，測量機(jī)構(gòu)包括撥桿、測量頭和百分表，撥桿呈縱向設(shè)置，其上端通過撥桿軸連接于支架上，使得撥桿能夠繞撥桿軸擺動(dòng)，撥桿的下端設(shè)有一通孔，測量頭的一端穿設(shè)過通孔與支架設(shè)于支架的外側(cè)，并連接于百分表，測量頭的另一端設(shè)于支架的內(nèi)側(cè)。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)在不停車床的情況下，在線就能夠測量加工工件的外圓尺寸。
【專利說明】
高溫氣冷堆換熱單元內(nèi)筒組件外精車在線量具及測量方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種外圓測量技術(shù)，更具體地說，涉及一種高溫氣冷堆換熱單元內(nèi)筒 組件外精車在線量具及測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 高溫氣冷堆屬于第四代核反應(yīng)堆技術(shù)，全球首座高溫氣冷堆示范工程華能石島灣 核電站反應(yīng)堆是十六個(gè)國家科技重大專項(xiàng)之一，是世界上第一座具有第四代核能系統(tǒng)安全 特性的核電機(jī)組。該工程于2012年底開工建設(shè)，計(jì)劃于2017年底投產(chǎn)發(fā)電。換熱單元是它的 一個(gè)重要組成部分，內(nèi)筒組件是換熱單元的關(guān)鍵零部件，其主要外形尺寸為外徑 Φ 280= mm,粗糙度Ra < 3.2，長度8815mm，內(nèi)筒組件由材料6625制成，該材料價(jià)格比較昂 貴。在外徑的精車加工過程中，在8815mm的長度加工過程中需要隨時(shí)監(jiān)控φ 280::;]mm尺 寸，否則一旦超差，將造成巨大的損失。
[0003] 而現(xiàn)在常用的測量φ 280: mm尺寸常規(guī)的量具和測量方法均要求退刀、停車后 才能進(jìn)行測量。且材料6625屬鎳基高溫合金，鎳基高溫合金具有硬質(zhì)點(diǎn)多、導(dǎo)熱性極差的特 點(diǎn)，切削力大、切削溫度高、加工硬化傾向大的特點(diǎn)，屬于典型的難加工材料，非常難以進(jìn)行 車削加工，一旦退刀、停車，將破壞原來形成的穩(wěn)定加工狀態(tài)，再重新開車、進(jìn)刀必須較穩(wěn)定 切削時(shí)更大的橫向力才能將車刀刀刃切入材料，對材料形成有效的剪切和滑移。從進(jìn)刀至 形成穩(wěn)定的切削狀態(tài)，需要一個(gè)過程，將不可避免地在兩次車削的銜接處留下接刀痕，影響 形狀、尺寸精度，甚至產(chǎn)生類似刀具磨鈍時(shí)的強(qiáng)行磨擦，嚴(yán)重影響表面粗糙度和刀具耐用 度，且頻繁停車，大大影響加工效率。如采用非接觸式的測量方式，由于被測量表面反光、車 削所采用的特殊切削液的影響、超長工件旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)等諸多因素的影響，效果并不 好，且這種測量設(shè)備價(jià)格昂貴，對使用者要求高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種高溫氣冷堆換熱單元 內(nèi)筒組件外精車在線量具及測量方法，實(shí)現(xiàn)在不用停車床的情況下，在線就能夠測量加工 工件的外圓尺寸。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0006] -方面，一種高溫氣冷堆換熱單元內(nèi)筒組件外精車在線量具，包括支架、一對上滾 輪、一對側(cè)滾輪和測量機(jī)構(gòu)，支架呈C字形且開口朝下設(shè)置，一對上滾輪通過一滾輪軸分別 連接于支架上端的兩側(cè)面，一對側(cè)滾輪通過另一滾輪軸分別連接于支架一端的兩側(cè)面，測 量機(jī)構(gòu)設(shè)于支架的另一端，測量機(jī)構(gòu)包括撥桿、測量頭和百分表，撥桿呈縱向設(shè)置，其上端 通過撥桿軸連接于支架上，使得撥桿能夠繞撥桿軸擺動(dòng)，撥桿的下端設(shè)有一通孔，測量頭的 一端穿設(shè)過通孔與支架設(shè)于支架的外側(cè)，并連接于百分表，測量頭的另一端設(shè)于支架的內(nèi) 偵I通過撥動(dòng)撥桿，撥桿繞撥桿軸旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)測量頭向百分表方向作內(nèi)縮回，使得測量頭不 與組件相碰。
[0007] 所述上滾輪與組件的切點(diǎn)至所述側(cè)滾輪的中心距離為組件半徑，所述側(cè)滾輪與組 件的切點(diǎn)至所述上滾輪的中心距離為組件半徑，所述測量頭的軸線延長后通過側(cè)滾輪的中 心。
[0008] 所述撥桿上還設(shè)有一把手部位，把手部位呈向支架外側(cè)凸起的圓弧狀。
[0009] 所述支架設(shè)有測量機(jī)構(gòu)一端上設(shè)有一開口，能夠便于操作者抓握支架，以及操作 測量機(jī)構(gòu)。
[0010] 所述支架的截面為T字形。
[0011] 另一方面，一種高溫氣冷堆換熱單元內(nèi)筒組件外精車在線量具的測量方法，具有 以下步驟：
[0012] S1.在進(jìn)行測量前，先在側(cè)滾輪和測量頭之間用標(biāo)準(zhǔn)量棒進(jìn)行校準(zhǔn)；
[0013] S2.操作人員再用手指撥動(dòng)撥桿，使撥桿下端向支架外側(cè)擺動(dòng)，并帶動(dòng)測量頭和百 分表縮回，處于工作預(yù)備狀態(tài)；
[0014] S3.測量時(shí)，機(jī)床不需要處于停車狀態(tài)，工件連續(xù)旋轉(zhuǎn)，將量具套于工件外圓上，先 使量具上的上滾輪和側(cè)滾輪與工件外圓相切；
[0015] S4.再用手指撥動(dòng)撥桿，使撥桿下端向支架內(nèi)側(cè)擺動(dòng)，并帶動(dòng)測量頭和百分表前 進(jìn)，使測量頭與工件外圓相切，然后在百分表上讀出工件的外徑尺寸。
[0016] 本發(fā)明具有以下幾點(diǎn)有益效果：
[0017] 1.本發(fā)明相對于各種非接觸式測量方法結(jié)構(gòu)簡單，對操作者要求低，系統(tǒng)誤差小；
[0018] 2.本發(fā)明支架的截面所采用T形結(jié)構(gòu)，這既保證了支架的強(qiáng)度和剛度，又減輕了支 架的重量，操作起來更便捷；
[0019] 3.本發(fā)明所采用的不停車測量方法，能夠保證刀具穩(wěn)定的切削狀態(tài)不被破壞，提 高了刀具的使用壽命，也提高加工表面的質(zhì)量和加工效率。
【附圖說明】
[0020] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖2是圖1的后視圖；
[0022]圖3是本發(fā)明工作狀態(tài)的示意圖；
[0023]圖4是圖3中a部的放大圖；
[0024]圖5是本發(fā)明測量時(shí)工作原理的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0026]結(jié)合圖1至圖2所示，本發(fā)明所提供的高溫氣冷堆換熱單元內(nèi)筒組件外精車在線量 具，包括支架1、一對上滾輪2、一對側(cè)滾輪3和測量機(jī)構(gòu)，支架1呈C字形且開口朝下設(shè)置，一 對上滾輪2通過一滾輪軸4分別連接于支架1上端的兩側(cè)面，一對側(cè)滾輪3通過另一滾輪軸5 分別連接于支架1 一端的兩側(cè)面，測量機(jī)構(gòu)設(shè)于支架1的另一端，測量機(jī)構(gòu)包括撥桿6、測量 頭7和百分表8,撥桿6呈縱向設(shè)置，其上端通過撥桿軸9連接于支架1上，使得撥桿6能夠繞撥 桿軸9擺動(dòng)，撥桿6的下端設(shè)有一通孔10,測量頭7的一端穿設(shè)過通孔10與支架1設(shè)于支架1的 外側(cè)，并連接于百分表8，測量頭7的另一端設(shè)于支架1的內(nèi)側(cè)，通過撥動(dòng)撥桿6，撥桿6繞撥桿 軸9旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)測量頭7向百分表8方向作內(nèi)縮回，使得測量頭7不與組件相碰。
[0027]較佳的，所述上滾輪2與組件的切點(diǎn)至所述側(cè)滾輪3的中心距離為組件半徑，所述 側(cè)滾輪3與組件的切點(diǎn)至所述上滾輪2的中心距離為組件半徑，所述測量頭7的軸線延長后 通過側(cè)滾輪3的中心。
[0028] 較佳的，所述撥桿6上還設(shè)有一把手部位11，把手部位11呈向支架1外側(cè)凸起的圓 弧狀，為操作人員方便撥動(dòng)撥桿6。
[0029] 較佳的，所述支架1設(shè)有測量機(jī)構(gòu)一端上設(shè)有一開口 12,能夠便于操作者抓握支架 1，以及操作測量機(jī)構(gòu)。
[0030] 較佳的，所述支架1的截面為T字形，這既保證了支架1的強(qiáng)度和剛度，又減輕了支 架1的重量，操作起來更便捷。
[0031] 結(jié)合圖4至圖5所示，采用本發(fā)明的高溫氣冷堆換熱單元筒組件外圓精車在線量具 的測量方法，具有以下步驟：
[0032] S1.在進(jìn)行測量前，先在側(cè)滾輪3和測量頭7之間用標(biāo)準(zhǔn)量棒進(jìn)行校準(zhǔn)，這樣可以有 效的減少或消除系統(tǒng)誤差；
[0033] S2.操作人員再用手指撥動(dòng)撥桿6,使撥桿6下端向支架1外側(cè)擺動(dòng)，并帶動(dòng)測量頭7 和百分表8縮回，處于工作預(yù)備狀態(tài)，這樣可以使得測量頭7不會(huì)與工件99相碰撞；
[0034] S3.測量時(shí)，機(jī)床100不需要處于停車狀態(tài)，工件99連續(xù)旋轉(zhuǎn)，將量具套于工件99外 圓上，先使量具上的上滾輪2和側(cè)滾輪3與工件99外圓相切；
[0035] S4.操作人員再用手指撥動(dòng)撥桿6,使撥桿6下端向支架1內(nèi)側(cè)擺動(dòng)，并帶動(dòng)測量頭7 和百分表8前進(jìn)，使測量頭7與工件99外圓相切，然后在百分表8上讀出工件99的外徑尺寸。
[0036] 結(jié)合圖5所示，本發(fā)明在線測量時(shí)的工作原理，圖中δ為加工余量，當(dāng)δ不存在時(shí)本 發(fā)明與被測工件的三個(gè)接觸點(diǎn)為A、B、C，這三點(diǎn)均在工件的正確輪廓上。
[0037]當(dāng)δ存在時(shí)，本發(fā)明與被測工件的三個(gè)接觸點(diǎn)為A'、B'、C'，這三點(diǎn)均不在工件的正 確輪廓上，而是在工件有余量的輪廓上，BC長即為工件的實(shí)際直徑。B'C'長不為工件的實(shí)際 直徑D，而是工件加工過程中用本發(fā)明的不停車量具所測得的直徑，即B'C'之間的長度D'』 與D'之間的差值是本發(fā)明的系統(tǒng)誤差，下面對這一誤差做一個(gè)分析，由幾何學(xué)可知
[0038]
[0039] 以精車余量δ取〇 · 25mm為例，則δ = 〇 · 25，D = 280，則
[0040] \ -i-i y
[0041] 當(dāng)δ遠(yuǎn)小于]
[向于0。即在精車余量的情況下，在內(nèi)筒組件其 主要外形尺寸Φ 280::;] mm這一精度要求的情況下，可以認(rèn)為d=d'。
[0042]本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本發(fā)明， 而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實(shí)施例的變 化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高溫氣冷堆換熱單元內(nèi)筒組件外精車在線量具，其特征在于，包括支架、一對上 滾輪、一對側(cè)滾輪和測量機(jī)構(gòu)，支架呈C字形且開口朝下設(shè)置，一對上滾輪通過一滾輪軸分 別連接于支架上端的兩側(cè)面，一對側(cè)滾輪通過另一滾輪軸分別連接于支架一端的兩側(cè)面， 測量機(jī)構(gòu)設(shè)于支架的另一端，測量機(jī)構(gòu)包括撥桿、測量頭和百分表，撥桿呈縱向設(shè)置，其上 端通過撥桿軸連接于支架上，使得撥桿能夠繞撥桿軸擺動(dòng)，撥桿的下端設(shè)有一通孔，測量頭 的一端穿設(shè)過通孔與支架設(shè)于支架的外側(cè)，并連接于百分表，測量頭的另一端設(shè)于支架的 內(nèi)側(cè)，通過撥動(dòng)撥桿，撥桿繞撥桿軸旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)測量頭向百分表方向作內(nèi)縮回，使得測量頭 不與組件相碰。2. 如權(quán)利要求1所述的高溫氣冷堆換熱單元內(nèi)筒組件外精車在線量具，其特征在于，所 述上滾輪與組件的切點(diǎn)至所述側(cè)滾輪的中心距離為組件半徑，所述側(cè)滾輪與組件的切點(diǎn)至 所述上滾輪的中心距離為組件半徑，所述測量頭的軸線延長后通過側(cè)滾輪的中心。3. 如權(quán)利要求1所述的高溫氣冷堆換熱單元內(nèi)筒組件外精車在線量具，其特征在于，所 述撥桿上還設(shè)有一把手部位，把手部位呈向支架外側(cè)凸起的圓弧狀。4. 如權(quán)利要求1所述的高溫氣冷堆換熱單元內(nèi)筒組件外精車在線量具，其特征在于，所 述支架設(shè)有測量機(jī)構(gòu)一端上設(shè)有一開口，能夠便于操作者抓握支架，以及操作測量機(jī)構(gòu)。5. 如權(quán)利要求1所述的高溫氣冷堆換熱單元內(nèi)筒組件外精車在線量具，其特征在于，所 述支架的截面為T字形。6. -種高溫氣冷堆換熱單元內(nèi)筒組件外精車在線量具的測量方法，其特征在于，具有 以下步驟：51. 在進(jìn)行測量前，先在側(cè)滾輪和測量頭之間用標(biāo)準(zhǔn)量棒進(jìn)行校準(zhǔn)；52. 再用手指撥動(dòng)撥桿，使撥桿下端向支架外側(cè)擺動(dòng)，并帶動(dòng)測量頭和百分表縮回，處 于工作預(yù)備狀態(tài)；53. 測量時(shí)，機(jī)床不需要處于停車狀態(tài)，工件連續(xù)旋轉(zhuǎn)，將量具套于工件外圓上，先使量 具上的上滾輪和側(cè)滾輪與工件外圓相切；54. 再用手指撥動(dòng)撥桿，使撥桿下端向支架內(nèi)側(cè)擺動(dòng)，并帶動(dòng)測量頭和百分表前進(jìn)，使 測量頭與工件外圓相切，然后在百分表上讀出工件的外徑尺寸。
【文檔編號】B23Q17/20GK105855993SQ201610387594
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月2日
【發(fā)明人】劉大偉, 陸秀成, 張巨平, 王春華
【申請人】上海瑞紐機(jī)械股份有限公司