Ｔ形結構桁架安裝位置誤差的調整方法技術

本發明專利技術公開了一種Ｔ形結構桁架安裝位置誤差的調整方法，包括以下步驟：（１）初步Ｔ形結構桁架；（２）準確測定橫桁架和豎桁架分別在水平方向和豎直方向的安裝角度偏差α１、α２、α３和α４以及Ｅ點到豎桁架的垂直距離Ｌ３；（３）計算Ｅ點在水平圓周誤差Δｒ；（４）核對Ｅ點水平圓周誤差Δｒ是否滿足安裝要求，調整α１、α２和Ｌ３的值，然后返回步驟（２）繼續操作直到Δｒ滿足安裝要求為止。本發明專利技術建立桁架位置誤差分析模型，調整方法簡單有效，能夠滿足實際工程中桁架結構的高精度安裝要求。可適用于有高精度要求的、可現場臨時安裝和拆卸的大型形桁架結構導軌輸送裝置的精度調整。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于測量
，具體涉及一種T形結構桁架安裝位置誤差的調整方 法。
技術介紹
核電站反應堆內輻照監督管“水下輸送及操作系統”(英文簡稱HDS)是核電站反 應堆內高輻射水下維修的大型、高精度的設備。該系統是可拆裝的，在核電站反應堆檢修時 運往現場拼裝后整體安裝在裝有核反應堆芯的吊蘭筒體上，該系統完成所有核輻射環境的 水下檢修工裝、照明監視系統、操作手臂、測量工具、零部件的輸送工作。水下檢修作業的操 作正確性極大的依賴對HDS系統的整體精度調整水平。HDS系統中主桁架為T形結構，如圖1所示，可分為豎直支架部分(下文稱豎桁架 9)和水平支架部分(下文稱橫桁架10)。安裝時，橫桁架通過八個支撐塊安裝在模擬體11 上(模擬體如圖1左下方所示，八個支撐1 8塊如圖2所示)。理想狀態是橫桁架10完 全水平安裝，豎桁架9通過螺釘固定在橫桁架右端部，兩者完全垂直。然而在實際安裝過程 中，由于安裝條件限制，不可避免地會存在安裝角度偏差，無法達到上述理想狀態。安裝角 度偏差將導致豎桁架9末端E點(如圖1所示)偏離理想的位置，存在位置誤差。E點在水 平方向上的位置誤差將直接影響到HDS系統的水平定位精度(HDS系統工作時的水平定位 精度要求為1mm)。因此，如何對HDS系統的主桁架進行安裝調整，保證HDS系統在工作精度 要求下可靠運行具有重要意義。經廣泛查閱相關技術資料，目前尚沒有針對類似T形結構 桁架安裝位置誤差的調整方法。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種，該方法能夠保 證核電站HDS系統在工作時的定位精度，提高HDS系統進行水下檢修作業操作的正確性。實現本專利技術目的的技術方案一種，包括 以下步驟(1)初步T形結構桁架；(2)準確測定橫桁架和豎桁架分別在水平方向(X軸)和豎直方向(Y軸)的安裝 角度偏差α ρ α 2、α 3和α 4以及E點到豎桁架的垂直距離L3 ；(3)按照下面的公式⑴、(2)和(3)計算E點在水平圓周誤差ΔΓ ；Δ X = -L3 ( α 2+ α 4)(1)Δ Y = -L3 ( α j+ α 3)(2)Ar= ( Δ X2+ Δ Y2)1/2(3)(4)核對E點水平圓周誤差Δ r是否滿足安裝要求，否則調整α工、α 2和L3的值， 然后返回步驟(2)繼續操作直到Ar滿足安裝要求為止。上述的α工和α 2的值可以通過調整八個支撐塊的高度來調整。本專利技術取得的有益效果建立的桁架位置誤差分析模型簡單，誤差精密調整方法 簡單有效，能夠滿足實際工程中桁架結構的高精度安裝要求。附圖說明圖IHDS桁架與模擬體結構圖；圖2水平支架的支撐腳示意圖；圖3繞X軸轉動角度偏差示意圖；圖4繞Y軸轉動角度偏差示意圖。圖中1 8.支撐塊9.豎桁架10.橫桁架9'.偏離理想位置的豎桁架10'. 偏離理想位置的橫桁架11.模擬體。具體實施例方式下面結合附圖詳細說明整個和過程。本專利技術提出的具體實施步驟如下1.根據測量數據，建立主桁架E點的位置誤差分析幾何模型。如圖3和4所示，主桁架E點的位置誤差是偏離理想位置的橫桁架10'的安裝角 度偏差和偏離 理想位置的豎桁架9'的安裝角度偏差共同作用的結果。運用矢量合成原理， 將橫桁架10'的安裝角度偏差分解為繞X軸的轉動和繞Y軸的轉動，并測量它們對應的偏 差角分別為α Pd2;同樣將豎桁架9'的安裝角度偏差也分解為繞X軸的轉動和繞Y軸的 轉動，并設它們對應的偏差角分別為α3、α4。HDS系統主桁架結構的關鍵幾何參數均在圖 3和圖4中用字母表達。圖中R點表示橫桁架10'與豎桁架9'的連接點，L1表示模擬體 軸心與連接點R的距離，L3表示R點與E點距離在豎桁架方向上的投影，L4表示E點到豎 桁架9'的距離。2.根據幾何模型，推導E點的位置誤差分析數學模型。(1)首先計算存在安裝角度偏差時，R點坐標值R(xK，yE, zE)按照圖3和圖4所示的幾何關系，分別計算存在α ρ α 2時R點對應的坐標值，最 后進行線性疊加得到R(xK，yE, zE)對應值為xE = 0 ;yE = L1 · cos α 工；ζκ = L1 · sin α 工(1)(2)然后計算存在安裝角度偏差時，E點相對于R點的坐標值E(xek，yEE, zEE)分別計算存在α3、Ci4時E點相對R點對應的坐標值，最后進行線性疊加得到 E(xee, yEE, zEE)對應值為Xee = -L3 · sin ( α 2+ α 4) ；yEE = L3 · sin ( α j+ α 3) -L4 · cos ( α 丄+ α 3)ζΕΚ = L3 · (1-cos ( α 2+α 4))-L3 .cos ( α 廣 α 3)-L4 .sin ( α 廣 α 3)(2)(3)再由 R(xe, yE, ζΕ)和 Ε(χεκ，yEE, ζΕΕ)計算出 Ε(χε，yE, ζΕ)由相對坐標和絕對坐標之間的關系，計算得存在角度偏差α ρ α 2、α 3、α 4時E點 坐標值E(xE，yE，zE)對應值為xE = -L3 · sin ( α 2+ α 4) ;yE = L1 · cos α ^L3 · sin ( α 廣 α 3) -L4 · cos ( α 汁 α 3)ζΕ = L1 *sin α JL3 · (Ι-cos ( α 2+ α 4)) -L3 *cos ( α 廣 α 3) -L4 *sin ( α 廣 α 3) (3)(4)最后計算得到E點的位置誤差Δ χ、Δ y、Δ Ζ已知沒有安裝角度偏差時，E點在參考坐標系U中的坐標值E (x，y，ζ)為Ε(0，Li L^ JLg) ο因此存在α ρ α 2、α 3、α 4四個角度偏差時，E點的位置誤差表達式為Δχ = -L3 · sin(a 2+α 4)Δ y = L1 · (cos a「1) +L3 · sin ( α 汁 a 3) +L4 · (1-cos ( α 汁 a 3))Δ ζ = L1 · sin a「L3 · (2_cos ( a 2+ a 4)) -L3 · cos ( α 汁 a 3) -L4 · sin ( α 汁 a 3) (4)式(4)即HDS系統主桁架的位置誤差分析數學模型。對于實際工作狀況，我們更多關心的是E點在水平方向上的誤差，即前兩者Δχ和 Ay。3.分析安裝角度偏差對E點位置誤差的靈敏度，推導E點位置誤差的簡化數學模 型根據式(4)得到的關系，對各個偏差角度分別求偏導，即得四個安裝角度偏差對E 點位置誤差的靈敏度。( Ct 工，Ct 2，a 3，a 4) = δ X = -L3 · sin ( a 2+ a 4)f2 ( a j, a 2, a 3, a 4) = Δ y = L1 · (cos a「1)+L3 · sin( a j+a 3)_L4 · (1-cos (a ^a3))令^(a” a2，a3，a》=Δζ = I1 .OOsa1^ · (^ ^(c^+a》)^ .a^afa)^ .sir^afa) ⑤重點考察前兩者，即分析各個偏差角度對函數^a1, a2, a3, a4) *f2(ai，a 2, a 3, a 4)的影響。通過兩個函數分別對α ρ α 2、α 3、a 4求偏導得Qil di,, df, Sf1,本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種Ｔ形結構桁架安裝位置誤差的調整方法，其特征在于，包括以下步驟：（１）初步Ｔ形結構桁架；（２）準確測定橫桁架和豎桁架分別在水平方向（Ｘ軸）和豎直方向（Ｙ軸）的安裝角度偏差α↓［１］、α↓［２］、α↓［３］和α↓［４］以及Ｅ點到豎桁架的垂直距離Ｌ↓［３］；（３）按照下面的公式（１）、（２）和（３）計算Ｅ點在水平圓周誤差Δｒ；ΔＸ＝－Ｌ↓［３］（α↓［２］＋α↓［４］）　（１）ΔＹ＝－Ｌ↓［３］（α↓［１］＋α↓［３］）　（２）Δｒ＝（ΔＸ↑［２］＋ΔＹ↑［２］）↑［１／２］（３）（４）核對Ｅ點水平圓周誤差Δｒ是否滿足安裝要求，否則調整α↓［１］和α↓［２］的值，然后返回步驟（２）繼續操作直到Δｒ滿足安裝要求為止。

【技術特征摘要】
一種T形結構桁架安裝位置誤差的調整方法，其特征在于，包括以下步驟(1)初步T形結構桁架；(2)準確測定橫桁架和豎桁架分別在水平方向(X軸)和豎直方向(Y軸)的安裝角度偏差α1、α2、α3和α4以及E點到豎桁架的垂直距離L3；(3)按照下面的公式(1)、(2)和(3)計算E點在水平圓周誤差Δr；ΔX＝ L3(α2+α4...

【專利技術屬性】
技術研發人員：何小劍，陳梁，王德忠，杜正春，王宇晗，
申請(專利權)人：秦山核電有限公司，上海交通大學，
類型：發明
國別省市：33[中國|浙江]