一种核反应堆结构安装用基准模板的制作方法

本发明涉及压水型核反应堆结构安装基准工具，具体涉及一种核反应堆结构安装用基准模板。

背景技术

反应堆作为整个核动力装置的核心，其组成设备众多，包括反应堆压力容器、堆内构件、控制棒驱动机构、堆芯燃料组件等设备。由于反应堆结构各设备安装时配合性对核动力装置安全影响巨大，因此设计时对不同设备制造精度和设备间配合精度要求很高，这对保证反应堆驱动线正常运行和安全停堆至为重要。而反应堆堆内构件、压力容器通常在不同厂家制造，不同的工艺水平、加工设备对于不同设备的高精度配合要求是比较难保证的。因此，一般在反应堆安装过程中，制造厂通常会对部分重要接口(如堆内构件与压力容器定位接口、堆内构件吊篮出口管嘴与压力容器出口接管之间间隙)留有一定调整裕量，通过现场安装修配来弥补设备制造、测量过程中产生的误差，保证反应堆安装的高精度要求。

另外，在因腐蚀或加工质量问题影响反应堆运行安全需要更换反应堆压力容器顶盖组件或堆内构件时，重新加工的产品与原有其它设备接口高精度匹配性因制造和测量误差、接口修配等原因也很难保证精度要求。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种核反应堆结构安装用基准模板，以作为反应堆结构制造、检查及安装的统一转换基准，从而可方便实现设备制造高精度性和不同设备之间接口高精度匹配性，实现产品的可更换性。

本发明通过下述技术方案实现：

一种核反应堆结构安装用基准模板，包括环板与多个沿环板径向设置的肋板，多个肋板的一端端部在环板的圆心处连接，多个肋板另一端与环板的内圆周壁连接，在所述肋板上开有多个阶梯孔，且多个阶梯孔处于同一圆周上，多个肋板相互连接的一端上开有中心孔，在中心孔以及每一个阶梯孔内设有与之相匹配的圆形玻璃靶标，在玻璃靶标的表面上设有与之同心的圆刻度。现有的反应堆压力容器顶盖组件或堆内构件的更换过程中，反应堆堆内构件、压力容器通常在不同厂家制造，不同的工艺水平、加工设备对于不同设备的高精度配合要求无法保证，对此，申请人设计出一种安装基准模板，模板由环板与多个肋板构成，环板的外径与反应堆堆内构件的吊篮组件法兰外径大小一致，在每一个肋板上均开有阶梯孔，多个阶梯孔的开设位置分别与堆内构件的各个板件、压力容器顶盖上的孔系对应，使得在更换的生产压力容器顶盖组件或是堆内构件在生产加工时的尺寸与压力容器内部结构相对应，保证对应孔系的同轴度，提高设备制造高精度性和不同设备之间接口高精度匹配性，实现产品的可更换性。具体使用时，堆内构件或是压力容器顶盖组件生产制造时以模板作为基准，通过肋板上的阶梯孔以及测量仪器，并且在阶梯孔内设有玻璃靶标，且玻璃靶标为具备一定厚度，而在玻璃靶标的表面上设有与本体同心的圆刻度，来实现堆内构件各板与顶盖组件的对应孔系的对中，进一步地，为提高设计精度，玻璃靶标与阶梯孔的总间隙不超过0.015毫米，阶梯孔底平面与安装使用的基准面的平行度不大于0.02mm，整个安装基准平面的平面度不大于0.015mm；而在安装完毕进行检测时，将模板安装在吊篮法兰上，借助测量仪器对堆内构件孔系的同轴性进行检查，堆内构件板系满足同轴性要求后，再借助测量仪器，使堆内构件与压力容器对应孔系满足同轴性要求，从而满足压力容器与堆内构件之间的相对位置关系，以确保堆内构件以及顶盖组件的安装精度；对中检验的原理为；首先调整测量仪器，建立自然垂线基准或以对应位置两处玻璃靶标中心建立测量基准，通过调整测量仪器焦距进行观测，得出处于不同位置的靶标中心的相对位置关系，即可知板系或设备之间的相对位置，若不满足设计要求，则调整板系或设备之间的相对位置。当需要更换堆内构件或顶盖组件时，以该安装模板为加工和检验基准，进行设备重新加工和检查，新旧产品之间保持了基准的统一性，从而实现了产品的可更换性。

其中，肋板上的多个阶梯孔通过与顶盖上对应的驱动机构管座上的定位键配合，可完成压力容器筒体组件上堆内构件的定位，同时还能确定辐射监督管在反应堆压力容器内部的位置。

所述环板与多个所述肋板整体浇注成型，且在所述环板外圆周壁的每一个四等分点上均设有键槽，每一个所述键槽的两端开放均开放且键槽的两个开放端端点所构成的直线与环板的轴线平行。进一步地，环板与肋板整体浇注成型，以保证阶梯孔无论在堆内构件的加工制造还是安装检测过程时，提高压力容器各板与堆内构件以及顶盖组件的对中精确度，而设置在环板外圆周四等分点上的键槽能够通过吊篮法兰上的可胀定位键配合来实现两者的固定，以方便借助测量仪器进行堆内构件各孔系的同轴性检测。

四个所述键槽中的一个键槽的宽度大于剩余三个键槽的宽度。进一步地，采用4个键槽可以有效限制其自由度，其中一个大于其它三个，用于区分方位，避免错装。

在所述肋板上设有吊耳。进一步地，在肋板上设有吊耳，可方便基准模板的快速移动和安装。

所述阶梯孔为二级阶梯孔。作为优选，阶梯孔为二级阶梯孔，以便于玻璃靶标的支承和定位。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明一种核反应堆结构安装用基准模板，基准模板可作为设备制造、安装的转换基准工具，通过相关定位键可确定反应堆压力容器顶盖组件与筒体组件、堆内构件板系之间的相对位置关系，保证了不同制造厂生产的不同设备之间接口的一致性。当需要更换堆内构件或顶盖组件时，以安装模板为基准，进行重新加工和检查，新旧产品之间保持了基准的统一性，从而实现了产品的可更换性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为阶梯孔的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-环板、2-肋板、3-中心孔、4-阶梯孔、5-吊耳、6-键槽、7-玻璃靶标。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例包括环板1与多个沿环板1径向设置的肋板2，多个肋板2的一端端部在环板1的圆心处连接，多个肋板2另一端与环板2的内圆周壁连接，在所述肋板2上开有多个阶梯孔4，且多个阶梯孔4处于同一圆周上，多个肋板2相互连接的一端上开有中心孔3，在中心孔3以及每一个阶梯孔4内设有与之相匹配的圆形玻璃靶标7，在玻璃靶标7的表面上设有与之同心的圆刻度。现有的反应堆压力容器顶盖组件或堆内构件的更换过程中，反应堆堆内构件、压力容器通常在不同厂家制造，不同的工艺水平、加工设备对于不同设备的高精度配合要求无法保证，对此，申请人设计出一种安装基准模板，模板由环板1与多个肋板2构成，环板1的外径与反应堆堆内构件的吊篮组件法兰外径大小一致，在每一个肋板2上均开有阶梯孔4，多个阶梯孔4的开设位置分别与堆内构件的各个板件、压力容器顶盖上的孔系对应，使得在更换的生产压力容器顶盖组件或是堆内构件在生产加工时的尺寸与压力容器内部结构相对应，保证对应孔系的同轴度，提高设备制造高精度性和不同设备之间接口高精度匹配性，实现产品的可更换性。

具体使用时，堆内构件或是压力容器顶盖组件生产制造时以模板作为基准，通过肋板2上的阶梯孔4以及测量仪器，并且在阶梯孔4内设有玻璃靶标7，且玻璃靶标7为具备一定厚度，而在玻璃靶标7的表面上设有与本体同心的圆刻度，来实现堆内构件各板与顶盖组件的对应孔系的对中，进一步地，为提高设计精度，玻璃靶标7与阶梯孔4的总间隙不超过0.015毫米，阶梯孔4底平面与安装使用的基准面的平行度不大于0.02mm，整个安装基准平面的平面度不大于0.015mm；而在安装完毕进行检测时，将模板安装在吊篮法兰上，借助测量仪器对堆内构件孔系的同轴性进行检查，堆内构件板系满足同轴性要求后，再借助测量仪器，使堆内构件与压力容器对应孔系满足同轴性要求，从而满足压力容器与堆内构件之间的相对位置关系，以确保堆内构件以及顶盖组件的安装精度；对中检验的原理为，首先调整测量仪器，建立自然垂线基准或以对应位置两处玻璃靶标中心建立测量基准，通过调整测量仪器焦距进行观测，得出处于不同位置的靶标中心的相对位置关系，即可知板系或设备之间的相对位置，若不满足设计要求，则调整板系或设备之间的相对位置。当需要更换堆内构件或顶盖组件时，以该安装模板为加工和检验基准，进行设备重新加工和检查，新旧产品之间保持了基准的统一性，从而实现了产品的可更换性。

其中，肋板2上的多个阶梯孔4通过与顶盖上对应的驱动机构管座上的定位键配合，可完成压力容器筒体组件上堆内构件的定位，同时还能确定辐射监督管在反应堆压力容器内部的位置。而在多个肋板2相互连接的一端上开有中心孔3，该中心孔3的作用与阶梯孔4的功能相同，用于支承和定位玻璃靶标7，确保堆内构件与顶盖组件中各孔系的对中效果。

本实施例中，所述环板1与多个所述肋板2整体浇注成型，且在所述环板1外圆周壁的每一个四等分点上均设有键槽6，每一个所述键槽6的两端开放均开放且键槽6的两个开放端端点所构成的直线与环板1的轴线平行。进一步地，环板1与肋板2整体浇注成型，以保证阶梯孔4无论在堆内构件的加工制造还是安装检测过程时，提高压力容器各板与堆内构件以及顶盖组件的对中精确度，而设置在环板1外圆周四等分点上的键槽6能够通过吊篮法兰上的可胀定位键配合来实现两者的固定，以方便借助测量仪器进行堆内构件各孔系的同轴性检测。在肋板2上设有吊耳5，可方便基准模板的快速移动和安装。

四个所述键槽6中的一个键槽6的宽度大于剩余三个键槽6的宽度。而采用4个键槽可以有效限制其自由度，其中一个大于其它三个，用于区分方位，避免错装。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。