CN112594498A - 贯穿件分中装置、同心度调测装置及同心度调测方法 - Google Patents

Abstract

本发明包括位于贯穿件轴线位置的套环，套环的侧壁圆周均布至少三个刻度螺杆，各个刻度螺杆沿套环径向呈放射状延伸，各个螺杆上设有定位卡，各个定位卡组成可卡接在贯穿件侧壁的卡接组件，单独使用可以实现贯穿件分中，三套分中装置配套使用，一套设置激光发射器，两套设置反光片，就能进行同心度调测，整体结构简单紧凑，操作性强，灵活性度高，可靠性好，基于同心度调测装置的同心度调测方法，不仅便于测量数据采集和贯穿件安装效率的提升，还能缩减工作量、降低人力成本，具有极大的推广价值和广阔的应用前景。

Description

贯穿件分中装置、同心度调测装置及同心度调测方法

技术领域

本发明涉及激光测量装置技术领域，具体涉及贯穿件分中装置、同心度激光调测装置及同心度调测方法。

背景技术

第三代核电堆型“华龙一号”反应堆厂房安全壳为内外壳双层设计圆形结构，其中内壳与钢衬里粘合在一起，钢衬里筒壁上布置数量较多的贯穿件套管，内外壳贯穿件套管位于不同半径、相同角度及标高位置且保证同心度一致，安装精度及同心度要求较高。

钢衬里贯穿件测设一般先采用线锤对贯穿件内外口径处分别分中并做好标识。调测贯穿件有两种方法：一、通过分别在贯穿件内外口内径底部分中位置立小棱镜，通过全站仪测设贯穿件同心度及三维坐标；二、利用直板尺及测量反光片量测确定贯穿件中心，再通过全站仪测设贯穿件同心度及三维坐标。以上两种方法均需专人辅助立棱镜或钢板尺，过程反复，高处作业存在安全隐患且不利于人工成本控制；立棱镜或钢板尺时间较长且过程繁琐，工作效率较低；贯穿件分中精度不易控制，易产生偏差，导致同心度测量精度不易控制。

“华龙一号”堆型核电站外壳贯穿件与对应内壳贯穿件的安装方法：根据内壳安装完成的贯穿件，将贯穿件定位板同时安装在内外壳贯穿件套筒内，定位板中心设有贯穿孔，通过定位线同时穿过定位板贯穿孔的方法，确定外壳贯穿件套筒与内壳贯穿件套筒在同一同心度的方法。此方法需要制作不同管径的定位板；定位线属于软性材料，在套管定位安装过程中不易控制定位线通过管穿孔的精度，较难保证内外壳贯穿件同心度精度；安装过程中需3～4人时刻观察定位线的位置，可视化程度较差，不利于现场贯穿件的调测和人工成本控制；操作过程繁琐复杂，工作效率低。

发明内容

本发明克服了现有技术的缺陷，提供一种单独使用可以实现贯穿件分中的装置，三套分中装置成套使用还能进行同心度调测的激光装置，整体结构简单紧凑，操作性强，灵活性度高，可靠性好，还提供一种同心度调测方法，便于测量数据采集和贯穿件安装效率的提升，还能缩减工作量、降低人力成本。

本发明通过下述技术方案实现：

一种贯穿件分中装置，包括可设置于贯穿件端面中部的套环，所述套环的侧壁圆周均布至少三个刻度螺杆，各个所述刻度螺杆沿套环径向呈放射状延伸，各个所述螺杆上设有定位卡，各个所述定位卡组成可卡接在贯穿件侧壁的卡接组件。

进一步的，所述卡接组件包括设置在定位卡上的锁止件，所述锁止件贯穿卡接组件侧壁，所述锁止件穿入卡接组件的一端与刻度螺杆抵紧。

进一步的，所述刻度螺杆远离套环的一端设有防脱卡头。

进一步的，所述套环外侧壁对应刻度螺杆的位置设有供螺杆旋入的卡座。

进一步的，所述套环的端面上设有可拆卸连接的测量反光片，所述反光片的反光面一侧设有若干同心的环状闭合线圈。

一种贯穿件同心度激光调测装置，包括三套前述的贯穿件分中装置，分为第一分中装置、第二分中装置和第三分中装置；

所述第一分中装置中，所述套环呈空心柱形，相邻所述刻度螺杆之间均设有一个调节件，多个所述调节件在套环上呈圆周均布，所述套环中部通过调节件可拆卸连接的激光发射器；

所述第二分中装置和第三分中装置中，所述套环的端面上均设有可拆卸连接的反光片，所述反光片的反光面一侧设有若干同心的环状闭合线圈，所述第二分中装置的反光片中心位置设有通光孔。

进一步的，所述调节件贯穿套环侧壁，所述调节件伸入套环内一端的长度可调。

进一步的，所述调节件与套环侧壁构成螺纹连接。

进一步的，所述环状闭合线圈为圆形，若干直径不同的圆形组成同心圆。

一种贯穿件同心度调测方法，应用前述的贯穿件同心度调测装置，用于调测第一贯穿件和第二贯穿件之间的同心度，所述第一贯穿件的空间位置已确定，所述第二贯穿件的位置根据第一贯穿件空间位置调整确定，包括以下步骤：

A、将第一分中装置卡接在第一贯穿件远离第二贯穿件的端面上，调整定位卡的位置，直至各个定位卡在对应刻度螺杆上的位置与套环的距离相等，所述激光发射器的激光线朝第二贯穿件方向延伸；

B、将第二分中装置卡接在第一贯穿件靠近第二贯穿件的端面上，调整定位卡的位置，直至各个定位卡在对应刻度螺杆上的位置与套环的距离相等，所述反光片的反光面朝向激光发射器；

C、调节组件调整激光发射器的方向，直至激光线对准反光片的同心环状闭合线圈的正中部；

D、将第二分中装置从第一贯穿件的端面上拆卸下来；

E、将第二分中装置卡接在第二贯穿件靠近第一贯穿件的端面上，调整定位卡的位置，直至各个定位卡在对应刻度螺杆上的位置与套环的距离相等，所述反光片的反光面朝向激光发射器；

F、将第三分中装置卡接在第二贯穿件远离第一贯穿件的端面上，调整定位卡的位置，直至各个定位卡在对应刻度螺杆上的位置与套环的距离相等，所述反光片的反光面朝向激光发射器；

G、调整第二贯穿件的位置，直至激光线在第二分中装置的反光片上光斑对准同心环状闭合线圈的正中部且在第三分中装置的反光片对准反光片的同心环状闭合线圈的正中部。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明包括位于贯穿件轴线位置的套环，套环的侧壁圆周均布至少三个刻度螺杆，各个刻度螺杆沿套环径向呈放射状延伸，各个螺杆上设有定位卡，各个定位卡组成可卡接在贯穿件侧壁的卡接组件，单独使用可以实现贯穿件分中，三套分中装置配套使用，一套设置激光发射器，两套设置反光片，就能进行同心度调测，整体结构简单紧凑，操作性强，灵活性度高，可靠性好，基于同心度调测装置的同心度调测方法，不仅便于测量数据采集和贯穿件安装效率的提升，还能缩减工作量、降低人力成本，具有极大的推广价值和广阔的应用前景。

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为本发明整体结构的立体示意图；

图2为本发明固定组件的立体示意图；

图3为本发明刻度螺杆和防脱卡头的正视图；

图4为本发明激光发射器在连接组件上的安装示意图；

图5为本发明反光片在套环上的安装示意图；

图6为本发明应用于圆管分中时的实施示意图；

图7为本发明应用于双套筒同心度测量时的实施示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-套环，2-调节件，3-刻度螺杆，4-定位卡，5-锁止件，6-防脱卡头，7-激光发射器，8-反光片，9-圆管，10-内壳套管，11-外壳套管，12-激光线。

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。

本发明提供一种贯穿件分中装置，包括可设置于贯穿件端面中部的套环1，套环1的侧壁圆周均布至少三个刻度螺杆3，各个刻度螺杆3沿套环1径向呈放射状延伸，各个螺杆上设有定位卡4，各个定位卡4组成可卡接在贯穿件侧壁的卡接组件。可以理解的是，当贯穿件的截面为圆环面时，套环1侧面设置三个刻度螺杆3并适配四个定位卡4，即可卡接在圆管9的侧面；当贯穿件的截面为矩形时，则刻度螺杆3和定位卡4设置为四个，实现卡接；当贯穿件为多边形时，刻度螺杆3和定位卡4的数量则与多边形边数对应适配。需要说明的是，调整定位卡4的位置，直至各个定位卡4在对应刻度螺杆3上的位置与套环1的距离相等，此时套环1的中心即改贯穿件的中心。

进一步的，卡接组件包括设置在定位卡4上的锁止件5，锁止件5贯穿卡接组件侧壁，锁止件5穿入卡接组件的一端与刻度螺杆3抵紧。如图6所示，可以理解的是，分中装置通过卡接组件固定在圆管9的端部，根据不同规格大小的贯穿件，调整刻度螺杆3上的定位卡4并通过锁止件5固定，装置上测量反光片8中心即为套筒中心，简化了贯穿件套筒的分中过程，节省了工序，工作效率大幅提高且节省了施工成本，满足核岛快节奏施工进度要求。

进一步的，刻度螺杆3远离套环1的一端设有防脱卡头6。可以理解的是，设置防脱卡头6，可以避免锁止件5松弛状态时，定位卡4从刻度螺杆3上脱出。

进一步的，套环1外侧壁对应刻度螺杆3的位置设有供螺杆旋入的卡座。可以理解的是，设置卡座便于刻度螺杆3转动，在平时非使用状态下，也可以将刻度螺杆3取下，便于收纳和搬运。

进一步的，套环1的端面上设有可拆卸连接的测量反光片8，反光片8的反光面一侧设有若干同心的环状闭合线圈。可以理解的是，为了观测方便，可以在套环1上设置反光片8，反光片8的反光面一侧设有若干同心的环状闭合线圈，环状闭合线圈的中心就是贯穿件的中心，然后通过全站仪分别测量贯穿件上此工具的反光片8三维坐标，即可对贯穿件进行位置及同心度调测。

本发明还提供一种贯穿件同心度激光调测装置，包括三套前述的贯穿件分中装置，分为第一分中装置、第二分中装置和第三分中装置；第一分中装置中，套环1呈空心柱形，相邻刻度螺杆3之间均设有一个调节件2，多个调节件2在套环1上呈圆周均布，套环1中部通过调节件2可拆卸连接的激光发射器7；第二分中装置和第三分中装置中，套环1的端面上均设有可拆卸连接的反光片8，反光片8的反光面一侧设有若干同心的环状闭合线圈，第二分中装置的反光片8中心位置设有通光孔。可以理解的是，第一分中装置设置在空间位置已经确定了的第一贯穿件一端，并使激光线12沿着轴线发射，而待确定空间位置的第二贯穿件两端分别设置第二分中装置和第三分中装置，当第二分中装置的套环中心和第三分中装置的套环中心均与激光线12在反光片8上的光斑重合时，第二贯穿件的位置就确定了且能保证第二贯穿件与第一贯穿件的同心度；因此，第一分中装置的套环中部设有激光发射器7，而第二分中装置和第三分中装置的中部设有反光片，由于激光线12经过第二分中装置的反光片8之后，还需要使光线继续射向第三分中装置的反光片8，所以第二分中装置的反光片8中心位置设有通光孔，通光孔以圆形为宜，那样加工方便，孔的大小既能允许激光线12通过，又不影响第二分中装置对中精度。

进一步的，调节件2贯穿套环1侧壁，调节件2伸入套环1内一端的长度可调。更进一步的，调节件2与套环1侧壁构成螺纹连接。可以理解的是，激光发射器7具有不同的粗细规格，通过调节件2实现适应不同粗细的激光发射器7，采用螺纹连接的方式工具易得、调整方便。

进一步的，环状闭合线圈为圆形，若干直径不同的圆形组成同心圆。可以理解的是，同心的环状闭合线圈可以是若干矩形、圆角矩形、多边形、圆形等，适用于不同截面的贯穿件，拟形的环状闭合线圈上光斑的位置，便于直观、快捷地对第二贯穿件进行调整。在核岛建设过程中，内壳套管10和外壳套管11的截面都是圆形，所以将环状闭合线圈设置为圆形。

本发明还提供一种贯穿件同心度调测方法，应用前述的贯穿件同心度调测装置，用于调测第一贯穿件和第二贯穿件之间的同心度，如图7所示，内壳套管10相当于第一贯穿件，外壳套管11相当于第二贯穿件，第一贯穿件的空间位置已确定，也即内壳套管10的位置已定，第二贯穿件的位置根据第一贯穿件空间位置调整确定，也即外壳套管11的空间位置根据内壳套管10的空间位置调整确定，包括以下步骤：

A、将第一分中装置卡接在第一贯穿件远离第二贯穿件的端面上，调整定位卡4的位置，直至各个定位卡4在对应刻度螺杆3上的位置与套环1的距离相等，激光发射器7的激光线12朝第二贯穿件方向延伸；

B、将第二分中装置卡接在第一贯穿件靠近第二贯穿件的端面上，调整定位卡4的位置，直至各个定位卡4在对应刻度螺杆3上的位置与套环1的距离相等，反光片8的反光面朝向激光发射器7；

C、调节组件调整激光发射器7的方向，直至激光线12对准反光片8的同心环状闭合线圈的正中部；可以理解的是，A、B、C三步骤是为了保证激光发射器7的发射方向与内壳套管10的轴线重合。

D、将第二分中装置从第一贯穿件的端面上拆卸下来；

E、将第二分中装置卡接在第二贯穿件靠近第一贯穿件的端面上，调整定位卡4的位置，直至各个定位卡4在对应刻度螺杆3上的位置与套环1的距离相等，反光片8的反光面朝向激光发射器7；

F、将第三分中装置卡接在第二贯穿件远离第一贯穿件的端面上，调整定位卡4的位置，直至各个定位卡4在对应刻度螺杆3上的位置与套环1的距离相等，反光片8的反光面朝向激光发射器7；

G、调整第二贯穿件的位置，直至激光线12在第二分中装置的反光片8上光斑对准同心环状闭合线圈的正中部且在第三分中装置的反光片8对准反光片8的同心环状闭合线圈的正中部。可以理解的是，E、F、G三步骤正是同心度调测的核心操作，通过反复调整外壳套管11的位置，实现外壳套管11与内壳套管1同心。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

可以理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的组件或机构必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上的具体实施方式，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，以上仅为本发明较佳的实施方式而已，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。

Claims (10)

1.一种贯穿件分中装置，其特征在于，包括可设置于贯穿件端面中部的套环(1)，所述套环(1)的侧壁圆周均布至少三个刻度螺杆(3)，各个所述刻度螺杆(3)沿套环(1)径向呈放射状延伸，各个所述螺杆上设有定位卡(4)，各个所述定位卡(4)组成可卡接在贯穿件侧壁的卡接组件。

2.根据权利要求1所述的一种贯穿件分中装置，其特征在于，所述卡接组件包括设置在定位卡(4)上的锁止件(5)，所述锁止件(5)贯穿卡接组件侧壁，所述锁止件(5)穿入卡接组件的一端与刻度螺杆(3)抵紧。

3.根据权利要求1所述的一种用于贯穿件分中装置，其特征在于，所述刻度螺杆(3)远离套环(1)的一端设有防脱卡头(6)。

4.根据权利要求1所述的一种用于贯穿件分中装置，其特征在于，所述套环(1)外侧壁对应刻度螺杆(3)的位置设有供螺杆旋入的卡座。

5.根据权利要求1所述的一种用于贯穿件分中装置，其特征在于，所述套环(1)的端面上设有可拆卸连接的测量反光片(8)，所述反光片(8)的反光面一侧设有若干同心的环状闭合线圈。

6.一种贯穿件同心度激光调测装置，其特征在于，包括三套权利要求1～4任意一项所述的贯穿件分中装置，分为第一分中装置、第二分中装置和第三分中装置；

所述第一分中装置中，所述套环(1)呈空心柱形，相邻所述刻度螺杆(3)之间均设有一个调节件(2)，多个所述调节件(2)在套环(1)上呈圆周均布，所述套环(1)中部通过调节件(2)可拆卸连接的激光发射器(7)；

所述第二分中装置和第三分中装置中，所述套环(1)的端面上均设有可拆卸连接的反光片(8)，所述反光片(8)的反光面一侧设有若干同心的环状闭合线圈，所述第二分中装置的反光片(8)中心位置设有通光孔。

7.根据权利要求6所述的一种贯穿件同心度激光调测装置，其特征在于，所述调节件(2)贯穿套环(1)侧壁，所述调节件(2)伸入套环(1)内一端的长度可调。

8.根据权利要求7所述的一种贯穿件同心度激光调测装置，其特征在于，所述调节件(2)与套环(1)侧壁构成螺纹连接。

9.根据权利要求6所述的一种贯穿件同心度激光调测装置，其特征在于，所述环状闭合线圈为圆形，若干直径不同的圆形组成同心圆。

10.一种贯穿件同心度调测方法，其特征在于，应用权利要求6～9任意一项所述的一种贯穿件同心度调测装置，用于调测第一贯穿件和第二贯穿件之间的同心度，所述第一贯穿件的空间位置已确定，所述第二贯穿件的位置根据第一贯穿件空间位置调整确定，包括以下步骤：

A、将第一分中装置卡接在第一贯穿件远离第二贯穿件的端面上，调整定位卡(4)的位置，直至各个定位卡(4)在对应刻度螺杆(3)上的位置与套环(1)的距离相等，所述激光发射器(7)的激光线(12)朝第二贯穿件方向延伸；

B、将第二分中装置卡接在第一贯穿件靠近第二贯穿件的端面上，调整定位卡(4)的位置，直至各个定位卡(4)在对应刻度螺杆(3)上的位置与套环(1)的距离相等，所述反光片(8)的反光面朝向激光发射器(7)；

C、调节组件调整激光发射器(7)的方向，直至激光线(12)对准反光片(8)的同心环状闭合线圈的正中部；

D、将第二分中装置从第一贯穿件的端面上拆卸下来；

E、将第二分中装置卡接在第二贯穿件靠近第一贯穿件的端面上，调整定位卡(4)的位置，直至各个定位卡(4)在对应刻度螺杆(3)上的位置与套环(1)的距离相等，所述反光片(8)的反光面朝向激光发射器(7)；

F、将第三分中装置卡接在第二贯穿件远离第一贯穿件的端面上，调整定位卡(4)的位置，直至各个定位卡(4)在对应刻度螺杆(3)上的位置与套环(1)的距离相等，所述反光片(8)的反光面朝向激光发射器(7)；

G、调整第二贯穿件的位置，直至激光线(12)在第二分中装置的反光片(8)上光斑对准同心环状闭合线圈的正中部且在第三分中装置的反光片(8)对准反光片(8)的同心环状闭合线圈的正中部。

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