CN105806938B - 一种核反应堆压力容器出水口内圆角超声自动检查装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种核反应堆压力容器出水口内圆角超声自动检查装置，包括内圆角自适应组件；所述内圆角自适应组件包括导轨A、滑块A、探头支架；所述探头支架包括两个相互垂直且一体式连接的臂；滑块A与导轨A滑动配合的；滑块A上表面与探头支架的一个臂固定；所述滑块A一端与导轨A一端之间设有拉近两者的收缩组件；用于进行超声监测的探头分别固定在所述探头支架的两个臂外端。本发明可以适应核电站压力容器出水口马鞍形结构的超声自动检查，并能够提高检测数据准确性及可靠性。

Description

一种核反应堆压力容器出水口内圆角超声自动检查装置
技术领域
本发明涉及核工程技术领域，具体涉及一种核反应堆压力容器出水口内圆角超声自动检查装置。
背景技术
核电站压力容器是核反应堆冷却剂压力边界的核心部件之一，它由法兰环、筒身段、进出水口接管等筒体组合件、顶盖组合件、底封头以及法兰密封结构组成，出水口内圆角属于一回路系统无损检测主要对象之一，
按照相关检测规范要求，必须对该处焊缝进行超声检测，为了提高检测数据准确性及可靠性，以及减少人体受放射性射线照射，因此需要研发反应堆压力容器出水口内圆角超声自动检测装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种对核电站核反应堆压力容器出水口内圆角进行超声自动检测的核反应堆压力容器出水口内圆角超声自动检查装置。
本发明是这样实现的，一种核反应堆压力容器出水口内圆角超声自动检查装置，包括内圆角自适应组件；
所述内圆角自适应组件包括导轨A、滑块A、探头支架；所述探头支架包括两个相互垂直且一体式连接的臂；滑块A与导轨A滑动配合的；滑块A上表面与探头支架的一个臂固定；所述滑块A一端与导轨A一端之间设有拉近两者的收缩组件；用于进行超声监测的探头分别固定在所述探头支架的两个臂外端。
所述收缩组件包括恒力卷簧、恒力卷簧支架、销轴、卷簧座；
恒力卷簧支架上穿有固定不转的销轴；销轴外侧套有恒力卷簧；恒力卷簧外端与滑块A连接；恒力卷簧支架与导轨A一端连接。
还包括同伸缩组件，其包括气缸组件和支架组件；所述气缸组件伸缩的两端分别固定有一个支架组件；所述两个内圆角自适应组件分别固定在同伸缩组件的两个支架组件外端。
所述同伸缩组件包括固定座、分别固定在所述固定座两侧的导轨B和导轨C、分别于所述导轨B和导轨C滑动配合的滑块B和滑块C；还包括气缸A、气缸B、移动支架A和移动支架B；所述气缸A和气缸B彼此反向布置；所述气缸A一端固定于滑块B上，另一端固定于移动支架A上；气缸B一端固定于滑块C上，另一端固定于移动支架B；所述两个圆角自适应组件的导轨A分别固定在移动支架A和移动支架B上。
本发明的有益效果是，可以适应核电站压力容器出水口马鞍形结构的超声自动检查，并能够提高检测数据准确性及可靠性。
附图说明
图1为本发明一种核反应堆压力容器出水口内圆角超声自动检查装置应用示意图；
图2为核反应堆压力容器进水口和出水口剖面图；
图3为本发明一种核反应堆压力容器出水口内圆角超声自动检查装置示意图；
图4本发明一种核反应堆压力容器出水口内圆角超声自动检查装置的内圆角自适应组件示意图；
图5为图4中A向示意图；
图中：1-探头组件；2-恒力卷簧支架；3-滑块A；4-导轨A；5-导轨B；6-移动支架A；7-气缸A；8-固定座；9-滑块B；10-移动支架B；11-滑块C；12-气缸B；13-导轨C；21-探头支架；22-轴承；23-卷簧座；24-恒力卷簧；25-销轴；26-出水口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作详细描述：
核反应堆压力容器出水口26结构如图1、2所示；探头组件1如图中所示在出水口26处进行探测，该出水口26位于压力容器内部的部分为马鞍形结构；
本发明的核反应堆压力容器出水口内圆角超声自动检查装置，包括内圆角自适应组件、同伸缩组件；
两个内圆角自适应组件分别固定在同伸缩组件两端；
如图4、5所示，内圆角自适应组件包括恒力卷簧24、导轨A4、滑块A3、恒力卷簧支架2、销轴25、轴承22、卷簧座23、探头支架21；
恒力卷簧支架2上穿有固定不转的销轴25，并由轴承22支撑；轴承22外侧套有卷簧座23，卷簧座23外侧套有恒力卷簧24；恒力卷簧24外端与滑块A3连接；恒力卷簧支架2与导轨A4一端连接；滑块A3与导轨A4滑动配合；探头支架21包括两个相互垂直且一体式连接的臂；滑块A3上表面与探头支架21的一个臂固定；
如图2所示，探头支架21的两个臂外端分别固定有两个探头组件1；所述探头组件1上探头连接方式详见专利CN201010570025.7，无损探伤超声探头万向节托盘。
在恒力卷簧24作用下，探头支架21始终贴着恒力卷簧支架2，在外力作用下，恒力卷簧24可以被拉长，此时滑块A3可以沿导轨A4滑动，工作时，将恒力卷簧24初始状态调整至伸长状态，滑块A3与导轨A4之间有相对滑动，该恒力卷簧24作用为了保证接管端面扫查探头能自动适应出水口马鞍面形状曲线,始终与被检表面贴合,由于端面探头在扫查过程中需要偏转一定角度,特设计一个万向节结构,保证探头在扫查过程中自动适应被检查表面角度变化；
如图3所示，所述同伸缩组件包括固定座8；所述固定座8两侧分别固定导轨B5和导轨C13；气缸A7和气缸B12分别反向布置，其伸缩方向与滑块A3的滑动方向垂直；
滑块B9与导轨B5滑动配合，滑块C11与导轨C13滑动配合，移动支架A6与滑块B9连接，移动支架B10与滑块C11连接；气缸A7一端固定于导轨B5上，另一端固定于移动支架A6上；气缸B12一端固定于导轨C13上，另一端固定于移动支架B10，当气缸A7与气缸B12均处于伸出状态时，移动支架A6与移动支架B10均被气缸推出；
所述内两个圆角自适应组件的导轨A4分别固定在移动支架A6和移动支架B上；气缸A7和气缸B12的伸出，可以将接管内侧探头贴于接管内壁；
该扫查装置安装于核反应堆压力容器检测设备上，该设备具备上下升降功能(Z轴)和365度正反旋转功能(A轴)，首先由Z轴升降功能运行至接管水平区域，然后利用伸缩臂(Y轴)将出水口超声自动扫查装置送至出水口，直到出水口内壁扫查探头进入出水口后，将气缸A7、气缸B12调至伸出状态，出水口接管内壁探头贴于接管内侧，利用Y轴的伸出实现出水口端面探头与出水口端面完全贴合，扫查过程中探头从水平状态转至垂直状态及由垂直状态转至水平状态时补偿由恒力卷簧来实现。在扫查装置与Y轴之间安装一个旋转轴(B轴)，扫查装置的旋转由B轴来实现。
核电站核反应堆压力容器出水口内圆角超声自动检测装置需要保证扫查探头始终与被检测对象贴合，被检测对象为接管圆柱与筒体圆柱相贯组合而成,其形状为马鞍面,由于检测过程中需要保证出水口内表面探头和端面探头始终与被检测表面贴合，故接管径向采用气缸伸缩，将接管内侧探头贴于接管内表面，使其在扫查过程中靠气缸气压一直保证接管内表面探头贴合良好；为了保证端面探头与接管端面贴合良好，设计有一恒力卷簧装置，起始位置靠设备自身附带沿接管轴线伸缩的伸缩臂(Y轴)将其推出，探头在起始位置时恒力卷簧处于受力状态，在设备附带轴(B轴)旋转作用下，此装置也跟着一起整体旋转，接管端面探头需要恒力弹簧的伸长与收缩来适应马鞍面的不断变化：
1)内圆角自适应技术：该功能由直线导轨副与恒力卷簧实现，在接管轴线方向需要适应内圆角轨迹变化保证探头始终与出水口端面贴合；
2)同伸缩技术：该部件可以由直线导轨副与气缸实现，气缸的伸出与收缩可以带动两侧探头伸出与收缩。

Claims (2)

1.一种核反应堆压力容器出水口内圆角超声自动检查装置，其特征在于：包括内圆角自适应组件；
所述内圆角自适应组件包括导轨A、滑块A、探头支架；所述探头支架包括两个相互垂直且一体式连接的臂；滑块A与导轨A滑动配合的；滑块A上表面与探头支架的一个臂固定；所述滑块A一端与导轨A一端之间设有拉近两者的收缩组件；用于进行超声监测的探头分别固定在所述探头支架的两个臂外端；
所述内圆角自适应组件还包括同伸缩组件，其包括气缸组件和支架组件；所述气缸组件伸缩的两端分别固定有一个支架组件；两个所述内圆角自适应组件分别固定在同伸缩组件的两个支架组件外端；
所述同伸缩组件包括固定座、分别固定在所述固定座两侧的导轨B和导轨C、分别与 所述导轨B和导轨C滑动配合的滑块B和滑块C；还包括气缸A、气缸B、移动支架A和移动支架B；移动支架A( 6) 与滑块B( 9) 连接，移动支架B( 10) 与滑块C( 11) 连接；所述气缸A和气缸B彼此反向布置；所述气缸A一端固定于导轨B上，另一端固定于移动支架A上；气缸B一端固定于导轨C上，另一端固定于移动支架B；两个所述内圆角自适应组件的导轨A分别固定在移动支架A和移动支架B 上；
所述收缩组件包括恒力卷簧、恒力卷簧支架、销轴、卷簧座；恒力卷簧外端与滑块A连接；恒力卷簧支架与导轨A一端连接；在恒力卷簧作用下，探头支架始终贴着恒力卷簧支架，在外力作用下，恒力卷簧可以被拉长，此时滑块A( 3) 可以沿导轨A( 4) 滑动，工作时，将恒力卷簧初始状态调整至伸长状态，滑块A( 3) 与导轨A( 4) 之间有相对滑动，该恒力卷簧作用为了保证接管端面扫查探头能自动适应出水口马鞍面形状曲线,始终与被检表面贴合。
2.按照权利要求1所述的核反应堆压力容器出水口内圆角超声自动检查装置，其特征在于：所述恒力卷簧支架上穿有固定不转的销轴；销轴外侧套有恒力卷簧。
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