三维激光跟踪仪在核电维修设备制造检验中的应用.pdf

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1、·机械研究与应用·2014年第6期(第27卷，总第134期)应用与试验三维激光跟踪仪在核电维修设备制造检验中的应用翁志敏(上海核工程研究设计院，上海200233)摘要：堆内构件专用维修设备在核电厂在役维修中占有重要地位，其尺寸庞大、运行精度高，在制造检验中存在一定困难。通过三维激光跟踪仪的应用，解决了这些难题，也对其制造质量提供了检验依据。关键词：三维激光跟踪仪；测量；核电；维修设备中图分类号：TM305文献标志码：A文章编号：1007-4414(2014)06-0073-03ApplicationofLaserTrackerinMaintenanceE

2、quipmentforNuclearPowerPlantWENGZhi—min(ShanghaiNuclearEngineeringResearchandDesl~thute，Shanghai200233，China)Abstract：Themaintenanceequipmentofreactorinternalsisveryimportantformaintenanceinserviceinnuclearpowerplant．Asitssizeislargeanditsoperationishighlyaccurate．theequipmentisd

3、ifficulttobemanufacturedandtested．Theproblemcanbesolvedthroughtakingadvantageoflasertracker．Meanwhile，theapplicationalsoprovidesevidenceformanufacturingquMi~．Keywords：lasertracker；measurement；nuclearpower；maintenanceequipmentO引言吊篮简体(如图1)的维修，其技术可应用于整个堆内国内外核电厂的运行经验表明，核电设备特别是构件的维修。一

4、般反应堆堆内构件吊篮简体直径大核反应堆设备受各种因素的影响，如工作条件恶劣、于3m，高度大于6m，维修时加上辐射屏蔽水层，操设备制造工艺与制造缺陷、结构设计考虑不周及设备作高度将可能超过91TI。所以维修设备应有相适应长期运行结构的老化等原因，不可避免地会出现故的尺寸以覆盖维修区域并在维修设备上给工作人员障。为了减少核电厂因设备故障而造成的非正常停提供一定的操作空间。堆，减少因此带来的经济损失，提高核电厂的可利用率，核电厂的在役维修设备必不可少。核电厂的在役维修设备有很多，有清洗去污和维修各类泵阀的，有拆卸和检测蒸汽发生器的等等。笔者所涉及的维修设备是反

5、应堆堆内构件在役维修专用设备。由于堆内构件长期工作在高放射性环境中，其本身带有高放射性，所以整个维修工作需在具有足够屏蔽水层的水下完成，工作人员不能近距离接触，维修设备需要有一定的自动化。同时堆内构件尺寸(a)大、精度高，对其维修的设备同样需要足够庞大的尺图1堆内构件吊篮简体、专用维修设备寸和较高的运行精度，以适合维修工作。和垂直输送系统笔者基于对大尺寸、高精度设备的运行检验和调校，总结出一套简单有效的测试方案。以使用三维激该专用维修设备由可支承在吊篮顶部的工作平光跟踪仪为主，结合其它传感器，对获得的数据进行台和带可上下移动平台的垂直输送系统组成，如图对

6、比分析，找出它们之间的相互关系和引起误差的因1。可上下移动平台将作为小型维修工具的工作平素，为制造质量提供检验依据，也为进一步提高设备台，其移动定位精度要求较高——重复定位精度需达精度打下基础。到±0．10mm。为了保证高定位精度，垂直输送系统1堆内构件专用维修设备采用高精度滚珠丝杠(此处长约8m)传动，带绝对值提到的专用维修设备主要用于反应堆堆内构件编码器的伺服减速电机驱动。由于垂直输送系统大收稿日期：2014—09—29作者简介：翁志敏(1984-)，男，浙江慈溪人，工程师，研究方向：机电一体化。·73··机械研究与应用·2014年第6期(第27卷，

7、总第134期)应用与试验续表1电机编码器值、跟踪仪值(z轴)和相邻编码器差值、相邻跟踪仪差值／mm表2数据处理／mm分析结果如下：对定位精度没影响。(1)从跟踪仪值最大重复定位偏差和平均重复5总结定位偏差看，系统的重复定位误差在要求范围内的。三维激光跟踪仪测量所得数据能够反映设备重(2)平台移动目标值和电机编码器值相比可知，复定位误差。同时通过跟踪仪和电机编码器的数据伺服电机能够把电机定位精度控制在0．02mm内。对比，也发现了丝杠的制造偏差，虽然其不影响设备(3)伺服电机定位精度高，但传动控制系统为半的重复定位精度，但可从中得到丝杠的真实尺寸，为开环系

8、统，电机轴输出后，需经过减速机和丝杆传动，设备在工作前的定位矫正提供了便利。重复