[发明专利]穹顶双曲面成形设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种穹顶双曲面成形设备，尤其是一种核电站安全壳钢衬里穹顶双曲面成形专用设备，属于核电站施工技术领域。

背景技术                                       

压力容器、油罐贮藏仓等制造都应用到双曲面板成形工艺，核电站安全壳钢衬里实质上也是压力容器的一种，只是较为庞大。核电站安全壳钢衬里由底板、筒体、穹顶三大部分组成，其中穹顶由球带及球冠两部分组成的双曲面薄壳形结构，参见图1。其中球冠下口内半径为16666.66mm，高6732.73mm，内半径为24000mm，整个穹顶采用材料为6mm厚钢板。穹顶的球冠分片制作，现场整体拼装。

分片下料后的6mm厚钢板双曲面成形，是穹顶制造的关键工艺，其成形效果直接影响到整个穹顶的现场拼装质量。长期以来，传统工艺一直采用图2所示的胎膜压制方法，但一直存在以下问题：

1．压制胎膜设计复杂，预制工程量大，耗钢量达10吨，且需要与八个液压千斤顶配合使用，操控麻烦；

2．施工中操作笨重、复杂，单块双曲面板压制成形时间较长，人工投入量大，生产效率低。

虽然二维曲面的成形也有采用卷板机的记录，例如申请日为200820007572.2 的中国专利即公开了一种双曲面成形卷板机。该成形卷板机具有凸轮辊或凹轮辊及可移动滑压轮机构。其组成包括:上辊轮轴装有凸或凹形上滚轮,下辊轮轴上装有滑压轮组,及其驱动和操控装置等,滚轮为一体式或系列圆盘组合式。但其使用不仅需要先将板材卷成筒形，而且显然不适合大面积的穹顶单元板成形。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种结构简单、操作方便、可以显著提高生产效率的穹顶双曲面成形设备。

为了达到以上目的，本发明的穹顶双曲面成形设备包括支撑在机架上相互平行的上辊和一对下辊，所述上辊中部具有长度为待成形穹顶单元板宽度55%-65%的中凸段，且两侧对应待成形穹顶单元板宽度位置具有待成形穹顶单元板宽度10%-15%的端凸段；所述下辊的中部为缩径圆柱段，且两侧具有与所述端凸段相对的端凹段；所述端凸段的母线与所述中凸段母线的延长线构成半径与穹顶单元板内径成预定比例的连续弧线。

这样，当将待成形穹顶单元板输入卷板机后，调整上、下辊的相对位置，即可像常规三辊卷板机那样，使压制输入的穹顶单元板形成所需的长度方向弧度，与此同时，在上、下辊轴线弧线的作用下，形成宽度方向的弧度。显然，与原有技术相比，本发明结构简单、操作方便、可以显著提高生产效率。并且，本发明的端凸段和与之相对的端凹段可以在成形时可靠夹持待成形穹顶单元板宽度两端，保证较厚的待成形穹顶单元板中部拉延成形，同时由于上辊中部与两侧之间留有间隔以及下辊中部具有缩径段，因此便于待成形穹顶单元板表面材料的自由延展。为了更有利于成形，端凹段母线的延长线最好经过圆柱段母线的中点，这样可以在成形时具有底部中心依托。

附图说明

    下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1核电站安全壳钢衬里穹顶示意图。

图2为现有技术的压形胎膜结构示意图。

图3为本发明一个实施例的结构示意图。

图4为图3实施例的立体结构示意图。

图5为图3实施例的工作状态示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的穹顶双曲面成形设备如图3和图4所示，上辊1和一对下辊2支撑在机架3上，且相互平行。上辊1的中部固定装有中凸模1-1，该中凸模1-1两端固定与之形成连续母线的套模1-2，从而构成长度为待成形穹顶单元板宽度约60%的中凸段。中凸段的两侧对应待成形穹顶单元板宽度位置分别套装有待成形穹顶单元板宽度约13%的端凸环，形成端凸段1-3，中部与两侧之间形成间隔1-4。端凸段1-3的母线与中凸段母线的延长线构成连续弧线，根据实验测得的待成形穹顶单元板的回弹系数，该连续弧线的半径确定为穹顶单元板内径的80%。下辊1的中部为缩径圆柱段2-1，两侧套装有与端凸段1-3相对的端凹环，形成端凹段2-2，端凹段2-2母线的延长线经过圆柱段2-1的母线中点C。