CN203635653U - 核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置，包括：上模、凸模、底胎、凸模驱动部件和加热装置，上模内开有可成形管嘴的模制孔；底胎用于支撑核电主蒸汽超级管道的管坯，凸模和凸模驱动部件位于管坯的内部且凸模安装在凸模驱动部件上；加热装置可移动至管坯的预制孔的上方并可对预制孔的变形区进行加热，上模可贴合在管坯上，凸模驱动部件可驱动凸模向模制孔内顶拔预制孔的变形区。本实用新型提供的核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置采用凸模向上模的模制孔内顶拔预制孔的变形区的方式制作管嘴，并采用电磁感应加热或电接触加热的方法对预制孔的变形区进行加热，使制成一个管嘴的时间不足一小时，以提升管嘴的制造效率。

Description

核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置

技术领域

本实用新型涉及核电设备领域，具体而言，涉及一种核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置。

背景技术

核电主蒸汽超级管道是指反应堆安全壳外从主蒸汽管线的安全壳机械贯穿件起，至主蒸汽管线横向限制件下游第一道焊缝止的一段饱和蒸汽管道。核电主蒸汽超级管道热工参数高，焊缝多，受力复杂，尤其在事故工况下所受冲击力大，为了确保核电站的顺利运行，核电主蒸汽超级管道必须具有较高的安全性。国内外厂家在研发核电主蒸汽超级管道管嘴成型工艺工装上均做了大量工作。核电主蒸汽超级管道分四个管段，每根管段上分布数量、大小不一的管嘴，而且要求这些管嘴和管坯是一体成型。

现有工艺都是在管坯上预先钻出预制孔，然后加热预制孔的变形区，在高温下利用内外模具挤压成形管嘴。主要的区别是采用的加热方法和成形方法以及选用的各参数不同，下面介绍现有核电主蒸汽超级管道的成形方法和装置：

一种方法是采用火焰来加热预制孔的变形区，借用动力设备从外面施力拉拔管嘴的方式成型管嘴。为此设计了庞大的龙门架工装，跨过管嘴的外轮廓，与管嘴的凸模连接，成形管嘴。但是火焰加热的时间较长，每次加热约用4小时，加热效率很低，热影响区较大。而且当温度达到要求后，安装模具耗费的时间也长，造成管嘴局部加热的温降很大，不利于管嘴的后续成形。同时，拉杆的尺寸受到预制孔大小的限制，由此对拉杆的材料和性能要求很高，而且只能分阶段拉拔成形，基本需要经过3～4次加热，利用3～4个凸模并经过3～4次成形才能完工一个管嘴制作，如此多次数的成形，对管嘴材料的冲击韧性和管嘴的成形精度不利；

另外一种方法是利用专用的火焰加热器，将凸模固定，压机压动弹簧基座上的管坯向下运动，成形管嘴。此方法的加热效率同样不高，而且需要一根很粗很长的梁支撑凸模，此根梁两侧支撑点的力矩不同，会产生变形挠度，直接影响管嘴的成形精度。

因此，如何能同时规避综上缺陷，从而大大缩短管嘴制造时间、减少管嘴的成形次数，并提高管嘴的制造精度，是亟待解决的技术问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题或者至少之一，本实用新型提供了一种核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置，可采用电磁感应加热或电接触加热的方法，该种方法控制加热温度和加热区域范围比较灵活，且加热效率较高，热影响区和热损耗也较小，制造管嘴过程中能对管嘴精确定位，以保证管嘴间的相对位置；而且可一次顶拔成形一个管嘴，其成形一个管嘴的时间不足一小时，有效提高了管嘴的制作效率。

有鉴于此，本实用新型提供了一种核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置，包括：上模、凸模、底胎、凸模驱动部件和加热装置，所述上模内开有成形所述管嘴的模制孔；所述底胎用于支撑所述核电主蒸汽超级管道的管坯，所述凸模和所述凸模驱动部件位于所述管坯的内部且所述凸模安装在所述凸模驱动部件上；所述加热装置可移动至所述管坯的预制孔的上方并可对所述预制孔的变形区进行加热，所述上模可贴合在所述管坯上，所述凸模驱动部件可驱动所述凸模向所述模制孔内顶拔所述管坯的所述预制孔的变形区。

本实用新型提供的核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置采用凸模向上模的模制孔内顶拔预制孔的变形区的方式制作管嘴，可采用电磁感应加热或电接触加热的方法对预制孔的变形区进行加热，该种方法控制加热温度和加热区域范围比较灵活，且加热效率较高，热影响区和热损耗也较小，制造管嘴过程中能对管嘴精确定位，以保证管嘴间的相对位置；而且可一次顶拔成形一个管嘴，其成形一个管嘴的时间不足一小时，有效提高了管嘴的制作效率。

其中，加热装置可在半小时内将预制孔的变形区的加热温度加热到设定范围内，有效降低了加热时间，提高了加热效率，而且有利于晶粒形核，保证了制成管嘴的力学性能。

根据本实用新型的一个实施例，所述上模的下部设置有上半通槽，所述上半通槽的槽底设置有所述模制孔，所述底胎的上部设置有下半通槽；所述上模贴合在所述管坯上时所述上半通槽和所述下半通槽围成管坯定位孔，所述管坯安装在所述管坯定位孔内，管坯定位孔可对管坯进行定位，并可保证管嘴制成后管坯的椭圆度变化量在小于0.5%的范围内。

根据本实用新型的一个实施例，所述凸模的顶端可呈锥形或者椭圆弧形，便于凸模的顶端伸入预制孔内，以保证管嘴顺利成形，并提高了制成的管嘴内表面的光滑度。

根据本实用新型的一个实施例，所述凸模的轴线沿竖直方向设置，所述凸模驱动部件沿竖直方向驱动所述凸模移动，所述上模贴合在所述管坯上时所述模制孔的轴线与所述凸模的轴线重合。

根据本实用新型的一个实施例，所述核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置还包括定位器和定位尺，所述定位尺安装在所述凸模驱动部件上，所述定位器可安装在所述预制孔内；所述定位尺可指示所述凸模驱动部件在所述管坯内移动的位置，所述定位器可与所述定位尺配合使所述预制孔的轴线与所述凸模的轴线相重合。

上述实施例中，模制孔的轴线、凸模的轴线、预制孔的轴线重合，可保证管嘴成形后的尺寸精度，定位器和定位尺用于调整预制孔的轴线、凸模的轴线重合。

根据本实用新型的一个实施例，所述核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置还包括上模驱动部件，所述上模安装在所述上模驱动部件上，所述上模驱动部件可驱动所述上模上下移动。

根据本实用新型的一个实施例，所述上模驱动部件还可驱动所述上模前后移动和/或沿所述管坯的轴线左右移动。

通过上模驱动部件驱动上模移动，提高了核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置的自动化程度，并可进一步提高管嘴成形精度。

根据本实用新型的一个实施例，所述加热装置包括加热器、行走小车和调节机构，所述调节机构安装在所述行走小车上，所述加热器安装在所述调节机构上，所述调节机构可带动所述加热器上下移动和/或前后移动。

根据本实用新型的一个实施例，所述加热装置还包括电源、变压器、冷却系统和轨道，所述轨道位于所述底胎的一侧并沿所述管坯的轴线方向布置，所述行走小车安装在所述轨道上，所述变压器和所述冷却系统安装在所述行走小车上，所述加热器通过变压器与所述电源相连接，所述冷却系统可对所述加热器进行冷却。

本实施例中，加热装置可实现上下、左右和前后方向的移动，提高了核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置的自动化程度，使其更便于对加热装置的加热位置进行调整。

根据本实用新型的一个实施例，所述加热器为电磁感应加热器或电接触加热器，此种加热方式效率高而且节能环保，可有效缩短工艺流程以实现生产管嘴高效化，并可减小热影响区和氧化损耗；所述凸模驱动部件为千斤顶或压机，可降低对凸模驱动部件的要求，并可降低能耗，以实现绿色环保的目的。

综上所述，本实用新型提供的核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置采用凸模向上模的模制孔内顶拔预制孔变形区的方式制作管嘴，可采用电磁感应加热或电接触加热的方法对预制孔的变形区进行加热，该种方法控制加热温度和加热区域范围比较灵活，且加热效率较高，热影响区和热损耗也较小，制造管嘴过程中能对管嘴精确定位，以保证管嘴间的相对位置；而且可一次顶拔成形一个管嘴，其成形一个管嘴的时间不足一小时，有效提高了管嘴的制作效率。

附图说明

图1是本实用新型核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置上安装管坯后一实施例的结构示意图；

图2是图1中加热装置一实施例的结构示意图。

其中，图1和图2中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1上模，12上半通槽，2凸模，3底胎，4凸模驱动部件，5加热装置，51加热器，52行走小车，53调节机构，54电源，55冷却系统，6管坯，7定位器，8定位尺，9模制孔，10预制孔。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本实用新型提供了一种核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置，包括：上模1、凸模2、底胎3、凸模驱动部件4和加热装置5，上模1内开有可成形管嘴的模制孔9（图1中上模1内的虚线表示模制孔9）；底胎3用于支撑核电主蒸汽超级管道的管坯6，凸模2和凸模驱动部件4位于管坯6的内部且凸模2安装在凸模驱动部件4上；加热装置5（如图2所示）可移动至管坯6的预制孔10（图1中管坯6上的虚线表示预制孔10）的上方并可对预制孔的变形区进行加热，上模1可贴合在管坯6上，凸模驱动部件4可驱动凸模2向模制孔9内顶拔预制孔的变形区。

本实用新型提供的核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置采用凸模向上模的模制孔内顶拔预制孔的变形区的方式制作管嘴，可采用电磁感应加热或电接触加热的方法对预制孔的变形区进行加热，该种方法控制加热温度和加热区域范围比较灵活，且加热效率较高，热影响区和热损耗也较小，制造管嘴过程中能对管嘴精确定位，以保证管嘴间的相对位置；而且可一次顶拔成形一个管嘴，其成形一个管嘴的时间不足一小时，有效提高了管嘴的制作效率。

其中，加热装置可在半小时内将预制孔的变形区的加热温度加热到设定范围内，有效降低了加热时间，提高了加热效率，而且有利于晶粒形核，保证了制成管嘴的力学性能。

其中，如图1所述，加热装置对预制孔的变形区进行加热完成之后，移开加热装置，然后上模下移至管坯上，此时可启动凸模驱动部件驱动凸模顶拔预制孔的变形区来制造管嘴。图1中箭头为上模下移的方向。

本实用新型的一个实施例中，上模1的下部设置有上半通槽12，上半通槽12的槽底设置有模制孔9，底胎3的上部设置有下半通槽；上模1贴合在管坯6上时上半通槽12和下半通槽围成管坯定位孔，管坯6安装在管坯定位孔内，管坯定位孔可对管坯6进行定位，并可保证管嘴制成后管坯6的椭圆度变化量在小于0.5%的范围内，以满足制成的核电主蒸汽超级管道的使用要求。

较优的，凸模2的顶端呈锥状或椭圆弧状，便于凸模的顶端伸入预制孔10内，以保证管嘴顺利成形，并提高了制成的管嘴内表面的光滑度。

本实用新型的一个实施例中，凸模2的轴线沿竖直方向设置，凸模驱动部件4沿竖直方向驱动凸模2移动，上模1贴合在管坯6上时模制孔9的轴线与凸模2的轴线重合；核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置还包括定位器7和定位尺8，定位尺8安装在凸模驱动部件4上，定位器7可安装在预制孔10内；定位尺8可指示凸模驱动部件4在管坯6内移动的位置，定位器7可与定位尺8配合使预制孔10的轴线与凸模2的轴线重合。

上述实施例中，模制孔的轴线、凸模的轴线、预制孔的轴线重合（图1中用单点画线表示），可保证管嘴成形后的尺寸精度，定位器和定位尺用于调整预制孔的轴线与凸模的轴线重合。

根据本实用新型的一个实施例，核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置还包括上模驱动部件，上模1安装在上模驱动部件上，上模驱动部件可驱动上模1上下移动、前后移动和左右移动（管坯的轴线的方向为左右方向）。

通过上模驱动部件驱动上模移动，提高了核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置的自动化程度，并可进一步提高管嘴成形精度。

本实用新型的一个实施例中，如图2所示，加热装置5包括加热器51、行走小车52和调节机构53，调节机构53安装在行走小车52上，加热器51安装在调节机构53上，调节机构53可带动加热器51上下和前后移动；加热装置5还包括电源54、变压器、冷却系统55和轨道，轨道位于底胎3的一侧并沿管坯6的轴线方向布置，行走小车52安装在轨道上，变压器和冷却系统55安装在行走小车52上，加热器51通过变压器与电源54相连接，冷却系统55可对加热器51进行冷却，加热器51在对预制孔的变形区进行加热时，加热中心在预制孔10的轴线上（其中，预制孔10朝上正对模制孔9）。

本实施例中，加热装置可实现上下、左右和前后方向的移动，提高了核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置的自动化程度，使其更便于对加热装置的加热位置进行调整。

根据本实用新型的一个实施例，加热器51为电磁感应加热器或电接触加热器，此种加热方式效率高而且节能环保，可有效缩短工艺流程以实现生产管嘴高效化，并可减小热影响区和氧化损耗；凸模驱动部件为千斤顶或压机，可降低对凸模驱动部件的要求，并可降低能耗，以实现绿色环保的目的。

综上所述，本实用新型提供的核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置采用凸模向上模的模制孔内顶拔预制孔的变形区的方式制作管嘴，可采用电磁感应加热或电接触加热的方法对预制孔的变形区进行加热，该种方法控制加热温度和加热区域范围比较灵活，且加热效率较高，热影响区和热损耗也较小，制造管嘴过程中能对管嘴精确定位，以保证管嘴间的相对位置；而且可一次顶拔成形一个管嘴，其成形一个管嘴的时间不足一小时，有效提高了管嘴的制作效率。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置，其特征在于，包括：

上模、凸模、底胎、凸模驱动部件和加热装置，所述上模内开有可成形所述管嘴的模制孔；所述底胎用于支撑所述核电主蒸汽超级管道的管坯，所述凸模和所述凸模驱动部件位于所述管坯的内部且所述凸模安装在所述凸模驱动部件上；所述加热装置可移动至所述管坯的预制孔的上方并可对所述预制孔的变形区进行加热，所述上模可贴合在所述管坯上，所述凸模驱动部件可驱动所述凸模向所述模制孔内顶拔所述管坯的所述预制孔的变形区。

2.根据权利要求1所述的核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置，其特征在于，

所述上模的下部设置有上半通槽，所述上半通槽的槽底设置有所述模制孔，所述底胎的上部设置有下半通槽；所述上模贴合在所述管坯上时所述上半通槽和所述下半通槽围成管坯定位孔，所述管坯安装在所述管坯定位孔内。

3.根据权利要求2所述的核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置，其特征在于，

所述凸模可呈锥状或者椭圆弧状。

4.根据权利要求3所述的核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置，其特征在于，

所述凸模的轴线沿竖直方向设置，所述凸模驱动部件沿竖直方向驱动所述凸模移动，所述上模贴合在所述管坯上时所述模制孔的轴线与所述凸模的轴线重合。

5.根据权利要求4所述的核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置，其特征在于，

还包括定位器和定位尺，所述定位尺安装在所述凸模驱动部件上，所述定位器可安装在所述预制孔内；所述定位尺可指示所述凸模驱动部件在所述管坯内移动的位置，所述定位器可与所述定位尺配合使所述预制孔的轴线与所述凸模的轴线相重合。

6.根据权利要求1-5任一所述的核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置，其特征在于，

还包括上模驱动部件，所述上模安装在所述上模驱动部件上，所述上模驱动部件可驱动所述上模上下移动。

7.根据权利要求6所述的核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置，其特征在于，

所述上模驱动部件还可驱动所述上模前后移动和/或沿所述管坯的轴线左右移动。

8.根据权利要求1-5任一所述的核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置，其特征在于，

所述加热装置包括加热器、行走小车和调节机构，所述调节机构安装在所述行走小车上，所述加热器安装在所述调节机构上，所述调节机构可带动所述加热器上下移动和/或前后移动。

9.根据权利要求8所述的核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置，其特征在于，

所述加热装置还包括电源、变压器、冷却系统和轨道，所述轨道位于所述底胎的一侧并沿所述管坯的轴线方向布置，所述行走小车安装在所述轨道上，所述变压器和所述冷却系统安装在所述行走小车上，所述加热器通过变压器与所述电源相连接，所述冷却系统可对所述加热器进行冷却。

10.根据权利要求9所述的核电主蒸汽超级管道的管嘴成形装置，其特征在于，

所述加热器为电磁感应加热器或电接触加热器；所述凸模驱动部件为千斤顶或压机。

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