本發(fā)明屬于磁約束受控?zé)岷司圩冋婵赵O(shè)備制造領(lǐng)域，具體涉及一種夾層真空容器的成環(huán)制造工裝。
背景技術(shù)：
為了開(kāi)發(fā)未來(lái)新能源，各發(fā)達(dá)國(guó)家都在積極開(kāi)展以托卡馬克為主要途徑的磁約束核聚變研究。真空室是磁約束熱核聚變研究裝置中最主要的部件之一，
真空室共由20個(gè)扇形段組成，每個(gè)扇形段均為空間雙層雙曲面薄壁結(jié)構(gòu)，由內(nèi)殼、流道槽鋼、外殼、套管、端面筋板和窗口組件焊接而成，主體材料為鎳基合金。真空室中每個(gè)扇形段均布置有不同類型窗口，真空室不僅內(nèi)部裝有大量?jī)?nèi)部件，而且外側(cè)裝有支撐結(jié)構(gòu)和大尺寸線圈裝置。線圈安裝位置與隔斷的窗口間隙有限，既要保證成環(huán)后總體尺寸，又要保證各窗口位置、支撐耳軸位置的安裝準(zhǔn)確，真空室成環(huán)尺寸及形位公差要求非常高，20個(gè)扇形段制造完成后的總體成環(huán)是其成功制造的關(guān)鍵。
因此，亟需研制一種大型雙層薄壁d型截面真空室整體成環(huán)工裝及工藝方法，從而順利完成20個(gè)扇形段制造完成后的總體成環(huán)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種大型雙層薄壁d型截面真空室整體成環(huán)工裝及工藝方法，以解決20個(gè)扇形段整體成環(huán)及其成環(huán)后真空室各窗口位置、支撐耳軸的安裝位置及其總體尺寸滿足要求的問(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)這一目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：
一種大型雙層薄壁d型截面真空室整體成環(huán)工裝，真空室共由20個(gè)扇形段 組成，每個(gè)扇形段均為空間雙層雙曲面薄壁結(jié)構(gòu)，包括下部底盤(pán)部件、中部連接部件、上部定位部件、整體連接部件；
(1)下部底盤(pán)部件
下部底盤(pán)部件由上底板ⅰ、上底板ⅱ、上底板ⅲ、工字鋼ⅰ、工字鋼ⅱ、下底板、筋板ⅰ、環(huán)板ⅰ、環(huán)板ⅱ、筋板ⅱ、吊耳、筋板ⅲ、筋板ⅵ組成；
(1.1)下底板和工字鋼
下底板是內(nèi)徑為1880mm，外徑為4000mm，厚度為36mm的環(huán)板；
下底板中心軸與下底板所在平面相垂直并穿過(guò)下底板的幾何中心，沿下底板中心軸焊接設(shè)置16塊工字鋼ⅰ和4塊工字鋼ⅱ，每塊工字鋼ⅰ和工字鋼ⅱ對(duì)應(yīng)的圓周角都為18°，其中每塊工字鋼ⅱ和相鄰的兩塊工字鋼ⅱ之間分別設(shè)置3塊和5塊工字鋼??；4塊工字鋼ⅱ對(duì)應(yīng)4個(gè)吊耳的位置；
工字鋼ⅰ是長(zhǎng)度為1061mm，規(guī)格為25b的工字鋼；工字鋼ⅱ是長(zhǎng)度為940mm，規(guī)格為25b的工字鋼；
(1.2)上底板
上底板設(shè)置在下底板上部，包括上底板ⅰ、上底板ⅱ、上底板ⅲ，三者沿下底板中心軸由內(nèi)向外依次與工字鋼ⅰ和工字鋼ⅱ焊接，上底板ⅰ、上底板ⅱ、上底板ⅲ是與下底板平行、同軸，厚度為36mm的同心圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，三者在同一平面上；
其中上底板ⅰ的內(nèi)徑為3450mm，外徑為4000mm；在上底板ⅰ的周向設(shè)置15個(gè)直徑為80mm的窗口定位孔，15個(gè)窗口定位孔的圓心在直徑為3560mm的同一個(gè)圓上，具體位置根據(jù)真空室中窗口的位置對(duì)應(yīng)設(shè)置；其中一個(gè)窗口定位孔對(duì)應(yīng)真空室扇形段上選取設(shè)定的一個(gè)對(duì)穿窗口的位置；
上底板ⅱ的內(nèi)徑為2810mm，外徑為3210mm；
上底板ⅲ的內(nèi)徑為1880mm，外徑為2280mm；沿上底板ⅲ周向設(shè)置20個(gè)直徑為26mm的螺栓連接孔和一圈定位扣環(huán)，螺栓連接孔位于φ1940的圓周上，定位扣環(huán)位于上底板ⅲ上表面內(nèi)圓和φ1900mm的圓周之間，扣環(huán)臺(tái)階深10mm；
(1.3)環(huán)板、筋板和吊耳
環(huán)板包括筒狀結(jié)構(gòu)的環(huán)板ⅰ與環(huán)板ⅱ；筋板包括筋板ⅰ、筋板ⅱ、筋板ⅲ、筋板ⅵ；
環(huán)板ⅰ與上底板ⅰ同軸，通過(guò)筋板ⅰ焊接在上底板ⅰ上面，環(huán)板ⅰ的內(nèi)徑為3770mm，外徑為3790mm，厚度為20mm，高度為267.7mm；
環(huán)板ⅱ與上底板ⅱ同軸，通過(guò)筋板ⅱ焊接在上底板ⅱ上面，環(huán)板ⅱ的內(nèi)徑為3000mm，外徑為3020mm，厚度為20mm，高度為179.9mm；
環(huán)板ⅰ與環(huán)板ⅱ的高度差根據(jù)真空室扇形段的尺寸設(shè)定；
4個(gè)吊耳設(shè)置在下底板與上底板ⅲ之間，分別與下底板、上底板ⅲ焊接；在每個(gè)吊耳的根部焊接1個(gè)筋板ⅲ，2個(gè)筋板ⅵ；
筋板ⅲ、筋板ⅵ與工字鋼ⅰ和工字鋼ⅱ等高，筋板ⅲ垂直于下底板并沿下底板圓周切線方向從下底板的周向?qū)Φ醵M(jìn)行加強(qiáng)固定；筋板ⅵ同時(shí)垂直于下底板和筋板ⅲ，沿下底板徑向方向?qū)Φ醵M(jìn)行加強(qiáng)固定；
(2)中部連接部件
中部連接部件由槽鋼ⅰ、槽鋼ⅱ、環(huán)ⅰ、環(huán)ⅱ、環(huán)ⅲ、墊塊、定位中心軸、槽鋼ⅲ、緊定螺釘組成；
(2.1)環(huán)ⅰ、環(huán)ⅱ、環(huán)ⅲ
一條環(huán)ⅰ、三條環(huán)ⅱ、一條環(huán)ⅲ都是與下底板同軸的圓筒狀結(jié)構(gòu)，其內(nèi)徑都是1880mm，外徑都是2000mm，高度都是50mm；環(huán)ⅰ、三條環(huán)ⅱ、環(huán)ⅲ沿同一中心軸依次從下往上排列，間距分別為885mm、820mm、820mm、820mm；
沿環(huán)ⅰ周向設(shè)置26個(gè)直徑為26mm的螺栓連接孔和一圈定位扣環(huán)，螺栓連接孔位于φ1940mm的圓周上，定位扣環(huán)位于環(huán)ⅰ下表面外圓和φ1900mm的圓周之間，扣環(huán)臺(tái)階深10mm；
在每條環(huán)ⅱ的外側(cè)沿周向均布設(shè)有20個(gè)深度為6mm、寬36mm的型槽和20個(gè)直徑為16mm的緊定螺釘孔，緊定螺釘孔沿環(huán)ⅱ徑向穿透環(huán)寬度，相鄰型槽或相鄰緊定螺釘孔對(duì)應(yīng)圓周角為18°，每個(gè)型槽和緊定螺釘孔對(duì)應(yīng)圓周角為9°；
在環(huán)ⅲ外側(cè)設(shè)置20個(gè)深度為6mm、寬36mm的型槽和12個(gè)螺栓連接孔，相鄰型槽對(duì)應(yīng)圓周角為18°，螺栓連接孔均布位于環(huán)ⅲφ1940mm的圓周上；
(2.2)槽鋼、墊塊和定位中心軸
在環(huán)ⅰ底部和環(huán)ⅲ頂部之間設(shè)置沿圓周方向均勻分布的槽鋼ⅲ，槽鋼ⅲ與環(huán)ⅰ、環(huán)ⅱ、環(huán)ⅲ焊接固定；槽鋼ⅲ的規(guī)格是22號(hào)槽鋼；
槽鋼ⅰ和槽鋼ⅱ與槽鋼ⅲ的頂端焊接固定，二者焊接成十字支撐結(jié)構(gòu)并與環(huán)ⅲ處于相同的高度位置上；槽鋼ⅰ和槽鋼ⅱ的規(guī)格是20號(hào)槽鋼；
在槽鋼ⅰ中心部位開(kāi)設(shè)直徑為60mm的中心孔，長(zhǎng)度為100mm，寬度為100mm的墊塊焊接在槽鋼ⅰ中心孔底部并且開(kāi)設(shè)與槽鋼ⅰ中心孔一致的通孔；通過(guò)槽鋼ⅰ中心孔和墊塊的通孔穿如定位中心軸；
(3)上部定位部件
上部定位部件由上部環(huán)板ⅰ、上部環(huán)板ⅱ和角鋼組成；
處于同一平面的上部環(huán)板ⅰ和上部環(huán)板ⅱ是與下底板同軸的同心圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)。其中，上部環(huán)板ⅰ內(nèi)徑為3410mm，外徑為3710mm，厚度為36mm；上部環(huán)板ⅱ內(nèi)徑為1880mm，外徑為2080mm，厚度為36mm；在上部環(huán)板ⅰ的內(nèi)圓與上部板ⅱ的外圓之間通過(guò)角鋼連接；
在上部環(huán)板ⅰ上沿周向均布有窗口定位孔，上部環(huán)板ⅰ中窗口定位孔的孔 位和上底板ⅰ中窗口定位孔的孔位位置相對(duì)應(yīng)且同軸；
在上部環(huán)板ⅱ上沿周向均布有定位螺栓孔，上部環(huán)板ⅱ中定位螺栓孔的孔位和環(huán)ⅲ中螺栓連接孔的孔位位置相對(duì)應(yīng)且同軸；
(4)整體連接部件
通過(guò)雙頭螺柱、螺母將上底板ⅲ和環(huán)ⅰ連接，從而組裝下部底盤(pán)部件和中部連接部件；
通過(guò)螺柱、螺母將環(huán)ⅲ和上部環(huán)板ⅱ連接，從而組裝中部連接部件和上部定位部件；
定位管ⅰ從上部環(huán)板ⅰ對(duì)應(yīng)真空室扇形段選取設(shè)定的對(duì)穿窗口位置的窗口定位孔頂部穿入真空室內(nèi)腔，對(duì)真空室扇形段上部的對(duì)穿窗口進(jìn)行定位；
定位管ⅱ從扇形段內(nèi)腔穿入上底板ⅰ中對(duì)應(yīng)真空室扇形段選取設(shè)定的對(duì)穿窗口位置的窗口定位孔進(jìn)行定位。
進(jìn)一步的，如上所述的一種大型雙層薄壁d型截面真空室整體成環(huán)工裝，在環(huán)ⅱ外側(cè)設(shè)置的60個(gè)緊定螺釘孔與真空室之間設(shè)置銅墊防止真空室成環(huán)后與工裝鎖死，銅墊的尺寸為80mm×30mm×1mm。
一種大型雙層薄壁d型截面真空室整體成環(huán)工藝方法，包括以下步驟：
1)將成環(huán)工裝放置于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，對(duì)工裝下部組件環(huán)板、中部組件環(huán)與回轉(zhuǎn)工作臺(tái)進(jìn)行找正；
2)在成環(huán)工裝中心用鉬絲吊鉛垂線，使鉛垂頂點(diǎn)與回轉(zhuǎn)工作臺(tái)同心。將成環(huán)工裝在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，用經(jīng)緯儀復(fù)檢調(diào)整使鉛垂線處于軸中心位置，作為后續(xù)組對(duì)各個(gè)扇形段向心的中心基準(zhǔn)；
3)單個(gè)扇形段焊接后在自由狀態(tài)下尺寸滿足要求后，制作十字支撐工裝塞入扇形段內(nèi)部與內(nèi)殼接觸，使其整體具有足夠的剛性；
4)將扇形段置于成環(huán)工裝上，以內(nèi)殼為基準(zhǔn)組對(duì)各扇形段，檢測(cè)底部扇形段分度線，并用經(jīng)緯儀檢測(cè)單個(gè)扇形段中間經(jīng)線和兩側(cè)邊端面筋板垂直度；
利用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)測(cè)量單個(gè)扇形段夾角及相鄰扇形段中徑夾角、各窗口間形位尺寸；采用其它工具輔助測(cè)量窗口端面垂直度、型面尺寸、中平面平面度、上下窗口對(duì)稱度、窗口位置精度；
5)設(shè)備中平面上有5個(gè)沿環(huán)向均分的支撐焊接塊，各支撐塊沿中心軸旋轉(zhuǎn)角度為72°，每個(gè)支撐塊之間有4個(gè)扇形段。為了保證成環(huán)質(zhì)量，先將帶支撐塊的扇形段組件在成環(huán)工裝上進(jìn)行組對(duì)，相鄰支撐塊之間留一個(gè)扇形段配加工兩側(cè)成環(huán)，降低了成環(huán)過(guò)程累積的誤差，確保了各扇形段窗口位置精度；
6)按系統(tǒng)設(shè)定的各扇形段焊接順序依次進(jìn)行各相鄰扇形段內(nèi)側(cè)連續(xù)焊縫和外側(cè)斷續(xù)焊縫的點(diǎn)焊和焊接，通過(guò)對(duì)稱跳焊的方式減小焊接變形和應(yīng)力，點(diǎn)焊及焊接過(guò)程實(shí)施監(jiān)控測(cè)量變形情況；
8)整體焊接成環(huán)后對(duì)焊接支撐塊中心進(jìn)行檢測(cè)、分度、劃線并加工端面、螺栓孔和中心耳軸孔，保證5個(gè)支撐塊間分度的準(zhǔn)確和耳軸中心孔向心的要求。
本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果在于：通過(guò)制作成環(huán)專用工裝，既保證了成環(huán)后總體尺寸，又保證了各窗口位置、支撐耳軸位置的安裝準(zhǔn)確，可以滿足真空室成環(huán)尺寸及形位公差要求，解決了真空室各扇形段成環(huán)組對(duì)基準(zhǔn)及固定問(wèn)題。
附圖說(shuō)明
圖1是成環(huán)專用工裝主視圖；
圖2是成環(huán)專用工裝俯視圖；
圖3是下部底盤(pán)部件主視圖；
圖4是下部底盤(pán)部件俯視圖；
圖5是中部連接部件主視圖；
圖6是中部連接部件頂端放大圖；
圖7是中部連接部件俯視圖；
圖8是上部定位部件俯視圖。
圖中：1下部底盤(pán)部件，2中部連接部件,3上部定位部件,4定位管ⅰ,5定位管ⅱ，6銅墊，7下底板，8筋板ⅰ,9環(huán)板ⅰ,10環(huán)板ⅱ,11筋板ⅱ，12上底板ⅰ,13上底板ⅱ,14上底板ⅲ,15工字鋼ⅰ,16工字鋼ⅱ，17吊耳,18筋板ⅲ,19筋板ⅵ，20槽鋼ⅰ,21槽鋼ⅱ,22環(huán)ⅰ,23環(huán)ⅱ,24環(huán)ⅲ,25墊塊，26定位中心軸,27槽鋼ⅲ,28緊定螺釘，29上部環(huán)板ⅰ,30上部環(huán)板ⅱ,31角鋼。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
本發(fā)明一種大型雙層薄壁d型截面真空室整體成環(huán)工裝，真空室共由20個(gè)扇形段組成，每個(gè)扇形段均為空間雙層雙曲面薄壁結(jié)構(gòu)，如圖1和圖2所示，包括下部底盤(pán)部件、中部連接部件、上部定位部件、整體連接部件；
(1)下部底盤(pán)部件
如圖3和圖4所示，下部底盤(pán)部件由上底板ⅰ、上底板ⅱ、上底板ⅲ、工字鋼ⅰ、工字鋼ⅱ、下底板、筋板ⅰ、環(huán)板ⅰ、環(huán)板ⅱ、筋板ⅱ、吊耳、筋板ⅲ、筋板ⅵ組成；
(1.1)下底板和工字鋼
下底板是內(nèi)徑為1880mm，外徑為4000mm，厚度為36mm的環(huán)板；
下底板中心軸與下底板所在平面相垂直并穿過(guò)下底板的幾何中心，沿下底板中心軸焊接設(shè)置16塊工字鋼ⅰ和4塊工字鋼ⅱ，每塊工字鋼ⅰ和工字鋼ⅱ對(duì)應(yīng)的圓周角都為18°，其中每塊工字鋼ⅱ和相鄰的兩塊工字鋼ⅱ之間分別設(shè)置3塊和5塊工字鋼??；4塊工字鋼ⅱ對(duì)應(yīng)4個(gè)吊耳的位置；
工字鋼ⅰ是長(zhǎng)度為1061mm，規(guī)格為25b的工字鋼；工字鋼ⅱ是長(zhǎng)度為940mm，規(guī)格為25b的工字鋼；
(1.2)上底板
上底板設(shè)置在下底板上部，包括上底板ⅰ、上底板ⅱ、上底板ⅲ，三者沿下底板中心軸由內(nèi)向外依次與工字鋼ⅰ和工字鋼ⅱ焊接，上底板ⅰ、上底板ⅱ、上底板ⅲ是與下底板平行、同軸，厚度為36mm的同心圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，三者在同一平面上；
其中上底板ⅰ的內(nèi)徑為3450mm，外徑為4000mm；在上底板ⅰ的周向設(shè)置15個(gè)直徑為80mm的窗口定位孔，15個(gè)窗口定位孔的圓心在直徑為3560mm的同一個(gè)圓上，具體位置根據(jù)真空室中窗口的位置對(duì)應(yīng)設(shè)置；其中一個(gè)窗口定位孔對(duì)應(yīng)真空室扇形段上選取設(shè)定的一個(gè)對(duì)穿窗口的位置；
上底板ⅱ的內(nèi)徑為2810mm，外徑為3210mm；
上底板ⅲ的內(nèi)徑為1880mm，外徑為2280mm；沿上底板ⅲ周向設(shè)置20個(gè)直徑為26mm的螺栓連接孔和一圈定位扣環(huán)，螺栓連接孔位于φ1940的圓周上，定位扣環(huán)位于上底板ⅲ上表面內(nèi)圓和φ1900mm的圓周之間，扣環(huán)臺(tái)階深10mm；
(1.3)環(huán)板、筋板和吊耳
環(huán)板包括筒狀結(jié)構(gòu)的環(huán)板ⅰ與環(huán)板ⅱ；筋板包括筋板ⅰ、筋板ⅱ、筋板ⅲ、筋板ⅵ；
環(huán)板ⅰ與上底板ⅰ同軸，通過(guò)筋板ⅰ焊接在上底板ⅰ上面，環(huán)板ⅰ的內(nèi)徑為3770mm，外徑為3790mm，厚度為20mm，高度為267.7mm；
環(huán)板ⅱ與上底板ⅱ同軸，通過(guò)筋板ⅱ焊接在上底板ⅱ上面，環(huán)板ⅱ的內(nèi)徑為3000mm，外徑為3020mm，厚度為20mm，高度為179.9mm；
環(huán)板ⅰ與環(huán)板ⅱ的高度差根據(jù)真空室扇形段的尺寸設(shè)定；
4個(gè)吊耳設(shè)置在下底板與上底板ⅲ之間，分別與下底板、上底板ⅲ焊接；在每個(gè)吊耳的根部焊接1個(gè)筋板ⅲ，2個(gè)筋板ⅵ；
筋板ⅲ、筋板ⅵ與工字鋼ⅰ和工字鋼ⅱ等高，筋板ⅲ垂直于下底板并沿下底板圓周切線方向從下底板的周向?qū)Φ醵M(jìn)行加強(qiáng)固定；筋板ⅵ同時(shí)垂直于下底板和筋板ⅲ，沿下底板徑向方向?qū)Φ醵M(jìn)行加強(qiáng)固定；
(2)中部連接部件
如圖5～7所示，中部連接部件由槽鋼ⅰ、槽鋼ⅱ、環(huán)ⅰ、環(huán)ⅱ、環(huán)ⅲ、墊塊、定位中心軸、槽鋼ⅲ、緊定螺釘組成；
(2.1)環(huán)ⅰ、環(huán)ⅱ、環(huán)ⅲ
一條環(huán)ⅰ、三條環(huán)ⅱ、一條環(huán)ⅲ都是與下底板同軸的圓筒狀結(jié)構(gòu)，其內(nèi)徑都是1880mm，外徑都是2000mm，高度都是50mm；環(huán)ⅰ、三條環(huán)ⅱ、環(huán)ⅲ沿同一中心軸依次從下往上排列，間距分別為885mm、820mm、820mm、820mm；
沿環(huán)ⅰ周向設(shè)置26個(gè)直徑為26mm的螺栓連接孔和一圈定位扣環(huán)，螺栓連接孔位于φ1940mm的圓周上，定位扣環(huán)位于環(huán)ⅰ下表面外圓和φ1900mm的圓周之間，扣環(huán)臺(tái)階深10mm；
在每條環(huán)ⅱ的外側(cè)沿周向均布設(shè)有20個(gè)深度為6mm、寬36mm的型槽和20個(gè)直徑為16mm的緊定螺釘孔，緊定螺釘孔沿環(huán)ⅱ徑向穿透環(huán)寬度，相鄰型槽或相鄰緊定螺釘孔對(duì)應(yīng)圓周角為18°，每個(gè)型槽和緊定螺釘孔對(duì)應(yīng)圓周角為9°；
在環(huán)ⅲ外側(cè)設(shè)置20個(gè)深度為6mm、寬36mm的型槽和12個(gè)螺栓連接孔，相鄰型槽對(duì)應(yīng)圓周角為18°，螺栓連接孔均布位于環(huán)ⅲφ1940mm的圓周上；
(2.2)槽鋼、墊塊和定位中心軸
在環(huán)ⅰ底部和環(huán)ⅲ頂部之間設(shè)置沿圓周方向均勻分布的槽鋼ⅲ，槽鋼ⅲ與環(huán)ⅰ、環(huán)ⅱ、環(huán)ⅲ焊接固定；槽鋼ⅲ的規(guī)格是22號(hào)槽鋼；
槽鋼ⅰ和槽鋼ⅱ與槽鋼ⅲ的頂端焊接固定，二者焊接成十字支撐結(jié)構(gòu)并與環(huán)ⅲ處于相同的高度位置上；槽鋼ⅰ和槽鋼ⅱ的規(guī)格是20號(hào)槽鋼；
在槽鋼ⅰ中心部位開(kāi)設(shè)直徑為60mm的中心孔，長(zhǎng)度為100mm，寬度為100mm的墊塊焊接在槽鋼ⅰ中心孔底部并且開(kāi)設(shè)與槽鋼ⅰ中心孔一致的通孔；通過(guò)槽鋼ⅰ中心孔和墊塊的通孔穿如定位中心軸；
(3)上部定位部件
如圖8所示，上部定位部件由上部環(huán)板ⅰ、上部環(huán)板ⅱ和角鋼組成；
處于同一平面的上部環(huán)板ⅰ和上部環(huán)板ⅱ是與下底板同軸的同心圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)。其中，上部環(huán)板ⅰ內(nèi)徑為3410mm，外徑為3710mm，厚度為36mm；上部環(huán)板ⅱ內(nèi)徑為1880mm，外徑為2080mm，厚度為36mm；在上部環(huán)板ⅰ的內(nèi)圓與上部板ⅱ的外圓之間通過(guò)角鋼連接；
在上部環(huán)板ⅰ上沿周向均布有窗口定位孔，上部環(huán)板ⅰ中窗口定位孔的孔位和上底板ⅰ中窗口定位孔的孔位位置相對(duì)應(yīng)且同軸；
在上部環(huán)板ⅱ上沿周向均布有定位螺栓孔，上部環(huán)板ⅱ中定位螺栓孔的孔位和環(huán)ⅲ中螺栓連接孔的孔位位置相對(duì)應(yīng)且同軸；
(4)整體連接部件
通過(guò)雙頭螺柱、螺母將上底板ⅲ和環(huán)ⅰ連接，從而組裝下部底盤(pán)部件和中部連接部件；
通過(guò)螺柱、螺母將環(huán)ⅲ和上部環(huán)板ⅱ連接，從而組裝中部連接部件和上部定位部件；
定位管ⅰ從上部環(huán)板ⅰ對(duì)應(yīng)真空室扇形段選取設(shè)定的對(duì)穿窗口位置的窗口定位孔頂部穿入真空室內(nèi)腔，對(duì)真空室扇形段上部的對(duì)穿窗口進(jìn)行定位；
定位管ⅱ從扇形段內(nèi)腔穿入上底板ⅰ中對(duì)應(yīng)真空室扇形段選取設(shè)定的對(duì)穿 窗口位置的窗口定位孔進(jìn)行定位。
在本實(shí)施例中，在環(huán)ⅱ外側(cè)設(shè)置的60個(gè)緊定螺釘孔與真空室之間設(shè)置銅墊防止真空室成環(huán)后與工裝鎖死，銅墊的尺寸為80mm×30mm×1mm。
基于上述工裝的一種大型雙層薄壁d型截面真空室整體成環(huán)工藝方法包括以下步驟：
1)將成環(huán)工裝放置于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，對(duì)工裝下部組件環(huán)板、中部組件環(huán)與回轉(zhuǎn)工作臺(tái)進(jìn)行找正；
2)在成環(huán)工裝中心用鉬絲吊鉛垂線，使鉛垂頂點(diǎn)與回轉(zhuǎn)工作臺(tái)同心。將成環(huán)工裝在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，用經(jīng)緯儀復(fù)檢調(diào)整使鉛垂線處于軸中心位置，作為后續(xù)組對(duì)各個(gè)扇形段向心的中心基準(zhǔn)；
3)單個(gè)扇形段焊接后在自由狀態(tài)下尺寸滿足要求后，制作十字支撐工裝塞入扇形段內(nèi)部與內(nèi)殼接觸，使其整體具有足夠的剛性；
4)將扇形段置于成環(huán)工裝上，以內(nèi)殼為基準(zhǔn)組對(duì)各扇形段，檢測(cè)底部扇形段分度線，并用經(jīng)緯儀檢測(cè)單個(gè)扇形段中間經(jīng)線和兩側(cè)邊端面筋板垂直度；
利用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)測(cè)量單個(gè)扇形段夾角及相鄰扇形段中徑夾角、各窗口間形位尺寸；采用其它工具輔助測(cè)量窗口端面垂直度、型面尺寸、中平面平面度、上下窗口對(duì)稱度、窗口位置精度；
5)設(shè)備中平面上有5個(gè)沿環(huán)向均分的支撐焊接塊，各支撐塊沿中心軸旋轉(zhuǎn)角度為72°，每個(gè)支撐塊之間有4個(gè)扇形段。為了保證成環(huán)質(zhì)量，先將帶支撐塊的扇形段組件在成環(huán)工裝上進(jìn)行組對(duì)，相鄰支撐塊之間留一個(gè)扇形段配加工兩側(cè)成環(huán)，降低了成環(huán)過(guò)程累積的誤差，確保了各扇形段窗口位置精度；
6)按系統(tǒng)設(shè)定的各扇形段焊接順序依次進(jìn)行各相鄰扇形段內(nèi)側(cè)連續(xù)焊縫和外側(cè)斷續(xù)焊縫的點(diǎn)焊和焊接，通過(guò)對(duì)稱跳焊的方式減小焊接變形和應(yīng)力，點(diǎn)焊 及焊接過(guò)程實(shí)施監(jiān)控測(cè)量變形情況；
8)整體焊接成環(huán)后對(duì)焊接支撐塊中心進(jìn)行檢測(cè)、分度、劃線并加工端面、螺栓孔和中心耳軸孔，保證5個(gè)支撐塊間分度的準(zhǔn)確和耳軸中心孔向心的要求。