CN109826445B - 一种核电站环轨梁调整垫板测量加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种核电站环轨梁调整垫板测量加工方法，包括步骤：S1、在地面预组装环轨梁，并将所述环轨梁调整至符合组装要求；S2、采集环轨梁下表面和上表面标高数据；S3、根据所述环轨梁下表面和上表面标高数据计算环轨梁高度数据；S4、采集牛腿上表面标高数据；S5、根据所述环轨梁高度数据和牛腿上表面标高数据计算调整垫板的理论厚度，并根据所述理论厚度加工调整垫板。本发明提供的核电站环轨梁调整垫板测量加工方法能够将调整垫板一次加工成型，且调整垫板的厚度准确匹配间隙值要求，在实际环吊施工中能够一次验收合格，从而缩短主线工期，提高核电站的经济性。

Description

一种核电站环轨梁调整垫板测量加工方法

技术领域

本发明涉及核电施工技术领域，尤其涉及一种核电站环轨梁调整垫板测量加工方法。

背景技术

核电站环吊安装于核电站反应堆厂房上方，是一种在环轨梁上运行的大型桥式吊车，主要用于反应堆、蒸汽发生器等大型设备的吊装。如图1所示，环吊的环轨梁10安装在反应堆厂房的牛腿20上，环轨梁10和牛腿20之间安装有调整垫板30，通过精确测量和加工调整垫板30的厚度来调整环轨梁10的标高和水平度。由于环轨梁安装后的水平度和标高要求较高，且环轨梁和调整垫板、牛腿之间安装后间隙要求小于1mm，对调整垫板的尺寸精度要求很高。同时，调整垫板是大尺寸低刚度钢结构，在室外场地临时装配时，其尺寸测量受环境影响较大，导致调整垫板的厚度测量计算和加工工作的难度较高。

现有的调整垫板加工分初加工和精加工两次进行，初加工过程包括在牛腿移交后采集牛腿上表面标高数据、初测环轨梁实际高度、计算调整垫板初加工厚度，再对调整垫板进行初加工。而精加工过程包括将环轨梁吊装到反应堆厂房的牛腿上组装，并将轨道标高、半径、圆度等调整至图纸要求后，采用游标卡尺或者量块测量环轨梁下板与牛腿的间隙数据，并根据测量数据对调整垫板进行最终加工。可见，现有的加工方法必须要将环轨梁在反应堆内组装并调整合格后，方可进行调整垫板厚度的准确测量和最终加工，整个过程需分初加工和精加工两次进行，导致施工周期长，占用环吊施工关键路径工期较长，影响核电站的经济性。

发明内容

本发明针对上述现有技术中的问题，提供了一种核电站环吊轨道梁调整垫板的测量加工方法，可将调整垫板一次加工成型，大幅缩短工期，提高核电站的经济性。

本发明用于解决以上技术问题的技术方案为：提供一种核电站环轨梁调整垫板测量加工方法，包括步骤：

S1、在地面预组装环轨梁，并将所述环轨梁调整至符合组装要求；

S2、采集环轨梁下表面和上表面标高数据；

S3、根据所述环轨梁下表面和上表面标高数据计算环轨梁高度数据；

S4、采集牛腿上表面标高数据；

S5、根据所述环轨梁高度数据和牛腿上表面标高数据计算调整垫板的理论厚度，并根据所述理论厚度加工调整垫板。

本发明上述的测量加工方法中，步骤S2包括：

S21、通过测量仪器分别在所述环轨梁下表面对应每个牛腿的区域上上选择多个下表面测量点测量环轨梁下表面标高数据；

S22、通过测量仪器分别在所述环轨梁上表面对应每个牛腿的区域上选择上表面测量点测量环轨梁上表面标高数据。

本发明上述的测量加工方法中，步骤S3包括：

S31、根据所述环轨梁上表面标高数据计算拟合获取环轨梁上表面平面，并在所述环轨梁上表面平面上建立工作坐标系；

S32、获取所述下表面测量点和上表面测量点在所述工作坐标系中的Z坐标值，并通过计算所述上表面测量点与对应同一牛腿的所述下表面测量点的Z坐标值差值，获取所述环轨梁高度数据。

本发明上述的测量加工方法中，步骤S4包括：

S41、以高程控制点为基准，在牛腿上表面架设精密水准仪；

S42、通过所述精密水准仪分别在所述牛腿上表面对应所述下表面测量点的位置测量牛腿上表面标高数据。

本发明上述的测量加工方法中，步骤S5包括：

S51、获取环轨梁上表面理论标高；

S52、通过计算所述环轨梁上表面理论标高减去所述环轨梁高度数据和牛腿上表面标高数据和的差值，获取所述调整垫板的理论厚度；

S53、通过加工仪器按照所述理论厚度将对应的调整垫板加工成型。

本发明上述的测量加工方法中，步骤S31包括：

S311、根据所述环轨梁上表面标高数据拟合获取环轨梁上表面平面，并计算所述环轨梁上表面平面的法线方向；

S312、根据所述环轨梁上表面标高数据拟合获取环轨梁上表面圆，并计算所述环轨梁上表面圆的圆心点；

S313、将所述环轨梁上表面圆的圆心点投影到所述环轨梁上表面平面，获取圆心投影点；

S314、将起始牛腿对应的所述上表面测量点投影到所述环轨梁上表面平面，获取上表面测量点投影点；

S315、以所述圆心投影点为坐标原点，所述上表面测量点投影点为X轴正方向上的点，所述环轨梁上表面平面的法线方向为Z轴正方向建立所述工作坐标系。

本发明上述的测量加工方法中，步骤S1包括：

S11、通过临时支架将环轨和环梁在地面预组装形成所述环轨梁；

S12、在所述环轨梁中心架设激光三维跟踪仪作为测量仪器；

S13、通过所述测量仪器测量所述环轨梁的尺寸规格，并将所述尺寸规格调整至符合组装要求。

本发明上述的测量加工方法中，，所述调整垫板上开设有多个分别位于所述调整垫板的边角和中心线上的螺栓孔；所述多个下表面测量点分别紧邻所述调整垫板的螺栓孔设置；所述上表面测量点对应位于所述调整垫板中心线上的下表面测量点设置。

本发明上述的测量加工方法中，所述尺寸规格包括但不限于环梁下盖板内沿半径、环梁下盖板内沿圆度、环梁上表面标高差、环轨面水平度、环轨直径和环轨圆度。

实施本发明提供的一种核电站环轨梁调整垫板的测量加工方法，具有以下有益效果：

本发明提供的调整垫板测量加工方法将环轨梁在地面预组装完成，通过精密测量和仿真数据计算得出调整垫板的准确加工厚度，能够将调整垫板一次加工成型，缩短主线工期，提高核电站的经济性；同时，调整垫板的厚度准确匹配调其与牛腿上表面、环轨梁下表面的间隙值要求，在安装后能够使得环轨梁上表面标高为理论标高值，确保调整垫板的加工在实际环吊施工中能够一次验收合格，提高施工效率。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例提供的环轨梁、调整垫板和牛腿和装配结构示意图；

图2是本发明实施例提供的调整垫板测量加工方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的环轨梁的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的调整垫块对应的下表面测量点的示意图；

图5是本发明实施例提供的环轨梁的下表面和上表面测量点的示意图；

图6是本发明实施例提供的调整垫块的理论厚度的示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员能够更加清楚地理解本发明，下面将结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细的描述。

针对现有技术中必须要将环轨梁在反应堆内组装并调整合格后，方可进行调整垫板的厚度测量和最终加工，导致施工周期长，占用环吊施工关键路径工期较长的问题，本发明旨在提供一种核电站环吊轨道梁调整垫板测量施工方法，在地面预组装环轨梁，通过精密测量和仿真数据计算得出调整垫板的准确加工厚度，将调整垫板一次加工成型，大幅缩短工期，提高核电站经济效益。

如图2所示，本实施例提供的一种核电站环轨梁调整垫板测量加工方法，包括步骤：

S1、在地面预组装环轨梁，并将所述环轨梁调整至符合组装要求；

具体的，结合图1和图3所示，步骤S1包括：

S11、通过临时支架60，将环轨40和环梁在地面预组装成环轨梁10；

S12、在环轨梁10中心架设激光三维跟踪仪作为测量仪器50；所述激光三维跟踪仪通过螺栓稳固安装在测量脚架上；安装完成后检查是否所有电源、数据线均已处于连接状态，打开电源开关对仪器进行充分预热，并注意测量环境温度，测量区域周边没有强烈震动和强空气对流干扰；

S13、通过测量仪器50测量环轨梁10的尺寸规格，并将所述尺寸规格调整至符合组装要求；所述尺寸规格包括但不限于环梁下盖板内沿半径、环梁下盖板内沿圆度、环轨梁上表面标高差、环轨面水平度、环轨直径和环轨圆度的尺寸规格，具体的组装要求可根据相关标准进行制定，本实施例并不具体限定。

进一步地，步骤S1完成之后进入步骤:

S2、通过测量仪器采集环轨梁下表面和上表面标高数据；具体的，步骤S2包括：

S21、采用靶球和平面座或者直接采用靶球配合所述测量仪器，分别在环轨梁下表面对应每个牛腿的区域上选择多个下表面测量点测量环轨梁下表面标高数据；优选的，所述多个下表面测量点分别对应每个牛腿的四个边角和中心位置；

S22、采用靶球配合所述测量仪器，分别在环轨梁上表面对应每个牛腿的区域上选择上表面测量点测量环轨梁上表面标高数据；优选的，所述上表面测量点对应每个牛腿的中心位置；

S23、测量并记录所述环轨梁下表面和上表面标高数据对应的测量环境数据，所述测量环境数据包括但不限于测量时间、温度和湿度。

结合图4所示，调整垫板30上开设有五个用于将调整垫板30固定在环轨梁和牛腿之间的螺栓孔，且五个螺栓孔分别位于调整垫板的四个边角和中心线位置，因此在本实施例中，所述多个下表面测量点分别紧邻调整垫板的每个螺栓孔设置，包括测点1、测点2、测点3、测点4和测点5，以提高数据的典型性；所述上表面测量点对应位于调整垫板中心线上的下表面测量点设置，即上表面测量点对应测点4设置。

进一步地，步骤S2完成之后进入步骤：

S3、根据所述环轨梁下表面和上表面标高数据计算环轨梁高度数据；具体的，步骤S3包括：

S31、根据所述环轨梁上表面标高数据计算拟合获取环轨梁上表面平面，并在所述环轨梁上表面平面上建立工作坐标系；具体的，步骤S31包括：

S311、根据所述环轨梁上表面标高数据拟合获取环轨梁上表面平面，并计算环轨梁上表面平面的法向方向；

S312、根据环轨梁上表面标高数据拟合获取环轨梁上表面圆，并计算环轨梁上表面圆的圆心点；

S313、将环轨梁上表面圆的圆心点投影到所述环轨梁上表面平面，获取圆心投影点O1；

S314、将起始牛腿对应的所述上表面测量点投影到所述环轨梁上表面平面，获取上表面测量点投影点G1；

S315、以圆心投影点O1为坐标原点，上表面测量点投影点G1为X轴正方向上的点，环轨梁上表面平面的法线方向为Z轴正方向建立工作坐标系；

进一步地，步骤S31完成之后进入步骤：

S32、根据所述环轨梁下表面和上表面标高数据，获取所述上表面测量点和下表面测量点在所述工作坐标系中的Z坐标值，并通过计算所述上表面测量点与对应同一牛腿的所述下表面测量点的Z坐标值差值作为所述环轨梁高度数据。

结合图5所示，以初始位置的牛腿为例，初始牛腿对应的环轨梁10的上表面测量点的标高为ZT1，初始牛腿对应的五个所述下表面测量点的标高分别为ZL1、ZL2、ZL3、ZL4、ZL5，即可计算初始牛腿对应的环轨梁高度数据分别为：D1＝ZT1-ZL1；D2＝ZT1-ZL2；D3＝ZT1-ZL3；D4＝ZT1-ZL4；D5＝ZT1-ZL5。

进一步地，步骤S3完成之后进入步骤：

S4、通过测量仪器采集牛腿上表面标高数据；具体的，步骤S4包括：

S41、根据已知高程控制点为基准，在牛腿上表面架设精密水准仪；

S42、通过所述精密水准仪，分别在所述牛腿上表面对应所述下表面测量点的位置测量牛腿上表面标高数据；

以初始牛腿为例，每个牛腿上表面测量五个点，获取的初始牛腿上表面标高数据N1、N2、N3、N4、N5，5个牛腿上表面测量点的位置与5个下表面测量点一一对应。优选的，牛腿标高数据测量需在同一时间段测量两次，且控制一个测点两次测量的标高差值应小于0.3mm，而后取两次测量值的平均值作为牛腿上表面标高。

进一步地，步骤S4完成之后进入步骤：

S5、根据所述环轨梁高度数据和牛腿上表面标高数据计算调整垫板的理论厚度，并根据所述理论厚度加工调整垫板；具体的，步骤S5包括：

S51、获取环轨梁上表面理论标高T1；

S52、通过专用软件，计算环轨梁上表面理论标高T1与环轨梁高度数据和牛腿上表面标高数据和的差值，获取所述调整垫板的理论厚度；

结合图6所示，以初始牛腿20为例，在工作坐标系中，测得的初始牛腿对应环轨梁5个测点的高度数据为D1、D2、D3、D4、D5，牛腿上表面5个测点的标高分别为N1、N2、N3、N4、N5，计算初始牛腿20对应的调整垫板5个测量点位置的理论厚度分别为H1＝T1-D1-N1、H2＝T1-D2-N2、H3＝T1-D3-N3、H4＝T1-D4-N4、H5＝T1-D5-N5；

S53、在数控车床上按照所述理论厚度将对应的调整垫板一次精加工成型；需要说明的是，由于调整垫板各处厚度不同，加工完后的调整垫板实际上是一个三维楔形，安装后使得环轨梁上表面标高应为理论值T1，保证牛腿、垫板和环轨梁之间无间隙。

综上所述，本发明提供了一种核电站环轨梁调整垫板测量加工方法，具有以下有益效果：

(1)本发明提供的调整垫板测量加工方法将环轨梁在地面预组装完成，并通过精密测量和仿真数据计算得出调整垫板的准确加工厚度，能够将调整垫板一次加工成型，无垫板初加工过程，减少垫板和吊具替换工作，可使调整垫板的测量加工不占用环吊安装主线，缩短主线工期，提高核电站的经济性；

(2)所述调整垫板的加工精度能满足安装后，与牛腿上表面、环轨梁下表面的间隙小于1mm的设计要求；同时，该方法已在实际的环吊施工中成功应用，调整垫板一次加工合格率100％，且最终环轨标高验收一次合格。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种核电站环轨梁调整垫板测量加工方法，其特征在于，包括步骤：

S1、在地面预组装环轨梁，并将所述环轨梁调整至符合组装要求；

S2、采集环轨梁下表面和上表面标高数据；

S3、根据所述环轨梁下表面和上表面标高数据计算环轨梁高度数据；

S4、采集牛腿上表面标高数据；

S5、根据所述环轨梁高度数据和牛腿上表面标高数据计算调整垫板的理论厚度，并根据所述理论厚度加工调整垫板；

其中，步骤S3包括：

S31、根据所述环轨梁上表面标高数据计算拟合获取环轨梁上表面平面，并在所述环轨梁上表面平面上建立工作坐标系，具体包括： S311、根据所述环轨梁上表面标高数据拟合获取环轨梁上表面平面，并计算所述环轨梁上表面平面的法线方向；S312、根据所述环轨梁上表面标高数据拟合获取环轨梁上表面圆，并计算所述环轨梁上表面圆的圆心点；S313、将所述环轨梁上表面圆的圆心点投影到所述环轨梁上表面平面，获取圆心投影点；S314、将起始牛腿对应的所述上表面测量点投影到所述环轨梁上表面平面，获取上表面测量点投影点；S315、以所述圆心投影点为坐标原点，所述上表面测量点投影点为X轴正方向上的点，所述环轨梁上表面平面的法线方向为Z轴正方向建立所述工作坐标系；

S32、获取所述环轨梁下表面对应每个牛腿的区域上的下表面测量点和上表面测量点在所述工作坐标系中的Z坐标值，并通过计算所述上表面测量点与对应同一牛腿的所述下表面测量点的Z坐标值差值，获取所述环轨梁高度数据。

2.根据权利要求1所述的测量加工方法，其特征在于，步骤S2包括：

S21、通过测量仪器分别在所述环轨梁下表面对应每个牛腿的区域上上选择多个下表面测量点测量环轨梁下表面标高数据；

S22、通过测量仪器分别在所述环轨梁上表面对应每个牛腿的区域上选择上表面测量点测量环轨梁上表面标高数据。

3.根据权利要求2所述的测量加工方法，其特征在于，步骤S4包括：

S41、以高程控制点为基准，在牛腿上表面架设精密水准仪；

S42、通过所述精密水准仪分别在所述牛腿上表面对应所述下表面测量点的位置测量牛腿上表面标高数据。

4.根据权利要求3所述的测量加工方法，其特征在于，步骤S5包括：

S51、获取环轨梁上表面理论标高；

S52、通过计算所述环轨梁上表面理论标高减去所述环轨梁高度数据和牛腿上表面标高数据和的差值，获取所述调整垫板的理论厚度；

S53、通过加工仪器按照所述理论厚度将对应的调整垫板加工成型。

5.根据权利要求1所述的测量加工方法，其特征在于，步骤S1包括：

S11、通过临时支架将环轨和环梁在地面预组装形成所述环轨梁；

S12、在所述环轨梁中心架设激光三维跟踪仪作为测量仪器；

S13、通过所述测量仪器测量所述环轨梁的尺寸规格，并将所述环轨梁的尺寸规格调整至符合组装要求。

6.根据权利要求5所述的测量加工方法，其特征在于，所述调整垫板上开设有多个分别位于所述调整垫板的边角和中心线上的螺栓孔；所述多个下表面测量点分别紧邻所述调整垫板的螺栓孔设置；所述上表面测量点对应位于所述调整垫板中心线上的下表面测量点设置。

7.根据权利要求6所述的测量加工方法，其特征在于，所述环轨梁的尺寸规格包括但不限于环梁下盖板内沿半径、环梁下盖板内沿圆度、环梁上表面标高差、环轨面水平度、环轨直径和环轨圆度。

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