CN103925884A - 一种径向支承键装配间隙自动测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于压水堆核电厂核反应堆设计技术领域，具体涉及一种径向支承键装配间隙自动测量装置。该装置包括探头、摄像头、水平伸缩支架、竖直伸缩支架、安装平台；探头的一侧安装有摄像头，探头的另一侧与水平伸缩支架的前端连接，水平伸缩支架的后端与竖直伸缩支架的上端连接，竖直伸缩支架的下端与安装平台连接。该装置具有自动测量和高精度的特点，通过在压力容器外部控制数据采集设备，可以移动探头测量不同位置的径向支承键与堆芯支撑块及其镶块间装配间隙，避免了传统操作人员人工测量的缺陷，以及必须进入压力容器内部进行测量的局限。
Description
技术领域
本发明属于压水堆核电厂核反应堆设计技术领域，具体涉及一种径向支承键装配间隙自动测量装置。
背景技术
核反应堆堆内构件设计有4套成90度排列的堆芯下部支承结构，分别由一个径向支承键，一个堆芯支承块和两个下部径向支承镶块组成。径向支承键与堆芯支承块上的镶块配合，并保留一定的装配间隙，此装配间隙对限制吊篮筒体下端的转动和/或平移，以及热膨胀时传递水平载荷都起到非常重要的作用。因此径向支承键与镶块之间的装配间隙精度要求非常高，过大或过小的装配间隙都会直接影响堆内构件的安装以及在运行过程中的安全性和可靠性。
目前反应堆设计中，堆芯径向支承键与堆芯支承块及其镶块间的装配间隙都是由操作人员进行现场人工测量，由此给设备设计和安装带来了一系列问题：
（1）由于必须给人工测量留出操作空间和操作可行性，导致某些组件必须在此装配间隙测量完成后才能现场安装，降低了安装精度。如果采用自动测量，则上述组件可以在制造厂内事先安装，提高了安装精度。
（2）此装配间隙的人工测量也是堆芯支承下板人孔必须保留的原因之一，而人孔附近是应力集中区域，降低了设备的安全裕度。
（3）由于操作人员测量时操作空间有限，导致某些位置和角度的测量精度难以保证，带来了人为误差。
（4）在后期维修更换期间，由于压力容器和堆内构件已经存在辐射，因此不利于操作人员的人工测量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高精度的、可自动测量的径向支承键装配间隙自动测量装置，该装置允许操作人员在压力容器外部控制数据采集设备，就可以实时获得装配间隙的数值，避免了传统操作人员必须进入压力容器内部测量的局限性。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种径向支承键装配间隙自动测量装置，包括探头、摄像头、水平伸缩支架、竖直伸缩支架、安装平台；探头的一侧安装有摄像头，探头的另一侧与水平伸缩支架的前端连接，水平伸缩支架的后端与竖直伸缩支架的上端连接，竖直伸缩支架的下端与安装平台连接。
所述的水平伸缩支架的前端为压入式连接结构，设计有可压入的小球，与探头内部的球形凹坑固定。
所述的竖直伸缩支架的下端为压入式连接结构，设计有可压入的小球，与安装平台内部的球形凹坑固定。
所述的水平伸缩支架、竖直伸缩支架为伸缩式结构，通过电动或液压方式实现水平、竖直方向一定范围内的移动。
所述的探头采用激光方式或机器视觉方式测量，通过扫描与探头垂直的径向支承键与堆芯支承块及其镶块间的装配间隙，获得装配间隙数值，并通过数据线传输到数据采集设备。
所述的摄像头实时传输探头所在的位置，其上装有小型照明灯泡。
所述的安装平台上开有四个沉头螺栓孔，与径向支承键上的四个安装工艺孔配做，通过四个螺钉将安装平台5固定到径向支承键上。
本发明所取得的有益效果为：
本发明所述径向支承键装配间隙自动测量装置具有自动测量和高精度的特点，通过在压力容器外部控制数据采集设备，可以移动探头测量不同位置的径向支承键与堆芯支撑块及其镶块间装配间隙，避免了传统操作人员人工测量的缺陷，以及必须进入压力容器内部进行测量的局限。
附图说明
图1为本发明所述径向支承键装配间隙自动测量装置结构图；
图中：1、探头；2、摄像头；3、水平伸缩支架；4、竖直伸缩支架；5、安装平台。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1所示，本发明所述径向支承键装配间隙自动测量装置包括探头1、摄像头2、水平伸缩支架3、竖直伸缩支架4、安装平台5；探头1的一侧安装有摄像头2，探头1的另一侧与水平伸缩支架3的前端连接，水平伸缩支架3的后端与竖直伸缩支架4的上端连接，竖直伸缩支架4的下端与安装平台5连接；
所述水平伸缩支架3的前端为压入式连接结构，设计有可压入的小球，与探头1内部的球形凹坑固定；所述竖直伸缩支架4的下端为压入式连接结构，设计有可压入的小球，与安装平台5内部的球形凹坑固定；水平伸缩支架3、竖直伸缩支架4起到支承和固定探头1的作用，同时具有方便拆卸和定位精度高的特点。
所述水平伸缩支架3、竖直伸缩支架4为伸缩式结构，通过电动或液压方式可以实现水平、竖直方向一定范围内的移动，从而使探头1测量范围能够覆盖整个径向支承键需要的测量区域。
所述探头1采用激光方式或机器视觉方式测量，通过扫描与探头1垂直的径向支承键与堆芯支承块及其镶块间的装配间隙，获得装配间隙数值，并通过数据线传输到数据采集设备；所述高分辨率摄像头2可以实时传输探头1所在的位置，为外部的操作人员提供测量方位参考；所述摄像头2上装有小型照明灯泡，必要时可以提供光源。
所述安装平台5上开有四个沉头螺栓孔，与径向支承键上的四个安装工艺孔配做，通过四个螺钉将安装平台5固定到径向支承键上。
所述探头1、摄像头2、水平伸缩支架3、竖直伸缩支架4上连接有电源线和数据线，其中数据线与压力容器外部的数据采集设备连接，进行数据传输。操作人员在外部通过控制数据采集设备，控制水平伸缩支架3、竖直伸缩支架4的水平和竖直移动，可以实时监测到探头1所在的位置，并获得径向支承键与镶块间装配间隙的测量值，实现了高精度的自动测量；同时，避免了后期维修更换时，操作人员必须进入压力容器所带来的辐射风险。
Claims (7)
1.一种径向支承键装配间隙自动测量装置，其特征在于：该装置包括探头（1）、摄像头（2）、水平伸缩支架（3）、竖直伸缩支架（4）、安装平台（5）；探头（1）的一侧安装有摄像头（2），探头（1）的另一侧与水平伸缩支架（3）的前端连接，水平伸缩支架（3）的后端与竖直伸缩支架（4）的上端连接，竖直伸缩支架（4）的下端与安装平台（5）连接。
2.根据权利要求1所述的径向支承键装配间隙自动测量装置，其特征在于：所述的水平伸缩支架（3）的前端为压入式连接结构，设计有可压入的小球，与探头（1）内部的球形凹坑固定。
3.根据权利要求1所述的径向支承键装配间隙自动测量装置，其特征在于：所述的竖直伸缩支架（4）的下端为压入式连接结构，设计有可压入的小球，与安装平台（5）内部的球形凹坑固定。
4.根据权利要求1所述的径向支承键装配间隙自动测量装置，其特征在于：所述的水平伸缩支架（3）、竖直伸缩支架（4）为伸缩式结构，通过电动或液压方式实现水平、竖直方向一定范围内的移动。
5.根据权利要求1所述的径向支承键装配间隙自动测量装置，其特征在于：所述的探头（1）采用激光方式或机器视觉方式测量，通过扫描与探头（1）垂直的径向支承键与堆芯支承块及其镶块间的装配间隙，获得装配间隙数值，并通过数据线传输到数据采集设备。
6.根据权利要求1所述的径向支承键装配间隙自动测量装置，其特征在于：所述的摄像头（2）实时传输探头（1）所在的位置，其上装有小型照明灯泡。
7.根据权利要求1所述的径向支承键装配间隙自动测量装置，其特征在于：所述的安装平台（5）上开有四个沉头螺栓孔，与径向支承键上的四个安装工艺孔配做，通过四个螺钉将安装平台（5）固定到径向支承键上。
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