周玉林，杨 召，邱雪松，史树阳

（燕山大学机械工程学院，河北 秦皇岛 066004）

1 引言

核电封头属于核电大型锻件，是组成反应堆压力容器、蒸汽发生器和稳压器等核安全一级设备的核心零部件[1-2]。在切削加工、焊接装配、探伤等工艺过程中，经常需要对核电封头进行180°的姿态变换。但是，核电封头径向尺寸主要为（3.0～6.3）m，轴向尺寸为（2.1～2.9）m，质量为（67～148）t，超大的尺寸规格、复杂的外部形状以及巨大的质量都对翻转设备的性能提出了严格的要求。

国内实际生产中，通常采用双天车、并行长钢索将封头托起于空中，钢索两端同步收、放使封头在钢索上滚动实现翻转的工艺[10]。突出的问题是：所需工艺准备时间较长、翻转效率低、操作难度大；人工操作多环节存在不确定性，特别是侧向无硬约束、易发安全事故；且增加了封头表面擦伤风险、影响产品质量。不符合核电装备生产与运行安全的国家政策规定。因此，翻转装备和配套新工艺是核电装备生产中大型锻件姿态变位的安全[11]保证。

针对大型工件的翻转，文献[3-4]应用于ITER托卡马克组件的90°翻转设备，文献[5]等对可实现90°翻转同时降低工件位置高度的翻转设备进行了构型综合。文献[6-8]分别设计了应用于核电直筒节件的90°翻转变位设备。分析发现，上述研究均属于单一功能技术装备，只能实现工件的90°翻转，且可翻转工件类型较少，设备利用率较低。文献[9]等设计开发了一种应用于核电工件90°及180°翻转的装备。但也不属于双功能设备，在实际使用中，完成翻转的装备。……