CN104749242A - 卧式蒸汽发生器传热管涡流检测用探头垂直推拔式装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于核电站一回路系统无损检测技术领域，具体是一种卧式蒸汽发生器传热管涡流检测用探头垂直推拔式装置。包括：升降平台（15）；在升降平台（15）上部，安装有卷线盘构成的探头回收装置，探头的线缆结构部分缠绕于此探头回收装置上；在升降平台（15）中部，安装有探头推拔机构，推拔机构包括“X”形的探头夹紧机构，“X”形探头夹紧机构由2个刚性臂交叉构成，1个刚性臂绕着交叉点转动，夹紧气缸（5）控制2个刚性臂的相对转动；在“X”探头夹紧机构形的4个顶端部分，分别安装有橡胶轮（1）；在升降平台（16）下部，安装有导管（7），导管（7）由不锈钢管折弯而成。本发明采用双探头垂直布置方式，充分利用垂直方向上的空间。

Description

卧式蒸汽发生器传热管涡流检测用探头垂直推拔式装置

技术领域

本发明属于核电站一回路系统无损检测技术领域。

背景技术

在核电站中，蒸汽发生器传热管是核反应堆冷却剂系统的压力边界，其面积占一回路压力边界的70％以上。由于传热管均为1mm左右的薄壁管，而且运行工况十分恶劣，所以传热管一直是一回路压力边界最为薄弱的环节。国际核电运行统计资料表明，约有50％以上的在用蒸汽发生器均发生传热管不同程度的破损。国内外各核电国家均对蒸汽发生器传热管实施役前检查和在役检查。

其中，本发明重点针对的VVER-1000M型核电站是由俄罗斯设计、制造的卧式蒸汽发生器，其传热管水平布置。10000多根传热管通过液压和机械胀管方式胀接在集流管上。其独特的结构形式决定了其检测装置与立式蒸汽发生器的存在巨大差异。该检测装置需先通过直径500mm人孔，再进入内径834mm、高5m的蒸汽发生器集流管内进行涡流检查。

目前，国外有SIEMENS公司、INETEC公司和HRID公司生产了卧式蒸汽发生器传热管的涡流检查设备，皆由机械装置、电气控制箱和计算机等组成。它们是通过计算机完成对机械装置的定位和涡流数据的采集。目前INETEC公司已在国内申请发明专利“用于推动两个涡流探针同时通过核发电厂的两个蒸汽发生器管道的DSP双推拔器系统”，其结构特点为探头水平推拔，且驱动轮为固定式布置；除INETEC公司外，尚无国外其他公司和国内公司申报相关的专利。由于集流管水平空间有限，水平推拔结构受空间限制，难以高度集成，导致系统难以长时间稳定工作。

发明内容

本发明目的在于研发一套应用于卧式蒸汽发生器传热管涡流检测用双探头垂直推拔式装置。

本发明是如此实现的：。

一种卧式蒸汽发生器传热管涡流检测用探头垂直推拔式装置，其中，包括：升降平台，升降平台为竖直方向上的长形结构，通过升降电机在竖直方向上升降；

在升降平台上部，安装有卷线盘构成的探头回收装置，探头的线缆结构部分缠绕于此探头回收装置上；

在升降平台中部，安装有探头推拔机构，推拔机构包括“X”形的探头夹紧机构，“X”形探头夹紧机构由2个刚性臂交叉构成，1个刚性臂绕着交叉点转动，夹紧气缸控制2个刚性臂的相对转动；在“X”探头夹紧机构形的4个顶端部分，分别安装有橡胶轮，橡胶轮在电机的驱动下转动；

在升降平台下部，安装有导管，导管由不锈钢管折弯而成，将探头推拔机构中朝竖直方向运动的探头，改变为水平方向。

如上所述的卧式蒸汽发生器传热管涡流检测用探头垂直推拔式装置，其中，在升降平台下部，还包括探头门组件，探头门组件包括探头门气缸、导向块和导向块固定座，导向块固定座固定安装于升降平台下部，导向块可旋转地安装于导向块固定座，导向块在探头门气缸的作用下旋转；

导向块为块状结构，中间具有用于使探头通过并对探头进行导向的通孔。

本发明的优点在于：

1.采用双探头垂直布置方式，充分利用垂直方向上的空间。

2.探头回收装置与探头推拔机构集成在一起，结构紧凑，可以减少涡流检测所需探头的长度。

3.采用涡轮蜗杆传动的自锁特性，保证机械设备的锁死，防止发生坠落。

4.使用折弯的不锈钢管导向，结构简单，安装方便。

5.采用单个汽缸完成双涡流探头的采集，减少结构复杂性，提高设备稳定性，节省成本。

6.根据如此结构，可以在一个升降平台上安装多个探头，例如，实施例中列举了安装2个探头的例子，安装多个探头时，仅仅在垂直方向上需要增加结构，无需改变水平构造，不再额外占用水平空间。

附图说明

图1为本发明提供的卧式蒸汽发生器传热管涡流检查垂直推拔的双探头推拔装置示意图；

图2为本发明提供的卧式蒸汽发生器传热管涡流检查双探头推拔装置中探头推拔机构示意图；

图3为本发明提供的卧式蒸汽发生器传热管涡流检查双探头推拔装置中夹紧气缸结构示意图；

图4为本发明提供的卧式蒸汽发生器传热管涡流检查双探头推拔装置中升降平台15结构示意图；

图5为本发明提供的卧式蒸汽发生器传热管涡流检查双探头推拔装置中探头门结构示意图；

图中：1.橡胶轮；2.旋转变速箱；3.球轴承；4.主变速箱；5.夹紧气缸；6.夹紧汽缸座；7.导管；8.升降变速箱；9.导管夹持块；10.升降电机；11.导向块；12.双作用探头门气缸；13.气缸固定座；14.导向块固定座；15.升降平台。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步描述。

以下，对于使用了2个探头的方案进行说明。

如图1所示，本发明所述双探头垂直推拔式装置采取了以下的技术方案：

垂直推拔的双探头推拔装置包括呈对称布置的双探头推拔机构、双探头回收装置、夹紧气缸、升降平台15、探头门、电机等部分组成，见附图1。双探头推拔机构、回收装置、探头门都固定在升降平台15上。每个推拔机构包括电机（图1）、变速箱（图2位置2和4）和橡胶轮1。其中，两个推拔机构的运动相互独立，对于两个探头进行独立的控制。双探头回收装置（图1）和上述推拔机构（图1）集成在一起，共同进入集流管完成涡流探头水平方向上的前进和回拉。

涡流探头缠绕在探头回收装置上，被4个橡胶轮1压紧。夹紧气缸5一端与夹紧气缸座6铰接，通过螺钉固定在升降平台15上，另一端铰接在旋转变速箱2上，推动旋转变速箱绕主变速箱4中的球轴承3转动使4个橡胶轮压紧涡流探头，见附图2。使用两个单作用气缸使双探头推拔式装置的橡胶轮压紧，为涡流探头提供压紧力。

电机（图1）的输出扭矩通过齿轮传递到4个橡胶轮1上，依靠摩擦力来推动探头前进和后退。当探头前进时，橡胶轮推动涡流探头向前运动，探头回收装置提供一定的阻力，防止涡流探头从探头回收装置上散开。当探头后退时，橡胶轮推动探头向后运动，探头回收装置与探头推拔机构组成传动链，拉动探头缠绕在探头回收装置上，见附图1，2。

双探头推拔机构和回收装置固定在升降平台15（图4）上，通过升降电机8和升降变速箱9实现双探头推拔装置的升降运动。

升降平台15主要包括导管7，升降变速箱8，导管夹持块9，升降电机10等组成。涡流探头被橡胶轮驱动进入导管，再穿过探头门进入传热管进行涡流检查。使用由不锈钢折弯而成的导管7将涡流探头从橡胶轮导向到探头门（图5），使涡流探头的运动方向顺畅的发生变化。两根导管由不锈钢钢管折弯而成，由导管夹持块固定，顺利的改变涡流探头的运动轨迹。其中，升降传动箱使用大传动比涡轮涡杆传动，利用涡轮传动的自锁来保证在工作过程中突然发生断电时，双探头推拔装置不发生坠落。

探头门主要由双作用探头门气缸12、气缸固定座13、导向块11和导向块固定座14组成，双作用探头门气缸12是指能够对于2个探头进行作用。在双探头推拔装置在进入集流管前，双作用探头门气缸活塞杆伸出使导向块顺时针旋转呈竖直布置。当双探头驱动进入集流管后，双作用探头门气缸活塞杆缩回使导向块逆时针旋转呈水平布置，将涡流探头导入传热管内。

使用单个双作用探头门气缸12完成探头门的运动，保证双探头推拔装置既能够进入集流管，又能将涡流探头导入传热管。

上面对本发明的实施例作了详细说明，上述实施方式仅为本发明的最优实施例，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (2)

1.一种卧式蒸汽发生器传热管涡流检测用探头垂直推拔式装置，其特征在于，包括：升降平台（15），升降平台（15）为竖直方向上的长形结构，通过升降电机（10）在竖直方向上升降；

在升降平台（15）上部，安装有卷线盘构成的探头回收装置，探头的线缆结构部分缠绕于此探头回收装置上；

在升降平台（15）中部，安装有探头推拔机构，推拔机构包括“X”形的探头夹紧机构，“X”形探头夹紧机构由2个刚性臂交叉构成，1个刚性臂绕着交叉点转动，夹紧气缸（5）控制2个刚性臂的相对转动；在“X”探头夹紧机构形的4个顶端部分，分别安装有橡胶轮（1），橡胶轮（1）在电机的驱动下转动；

在升降平台（16）下部，安装有导管（7），导管（7）由不锈钢管折弯而成，将探头推拔机构中朝竖直方向运动的探头，改变为水平方向。

2.如权利要求1所述的卧式蒸汽发生器传热管涡流检测用探头垂直推拔式装置，其特征在于，在升降平台（16）下部，还包括探头门组件，探头门组件包括探头门气缸（12）、导向块（11）和导向块固定座（14），导向块固定座（14）固定安装于升降平台（16）下部，导向块（11）可旋转地安装于导向块固定座（14），导向块（11）在探头门气缸（12）的作用下旋转；

导向块（11）为块状结构，中间具有用于使探头通过并对探头进行导向的通孔。