CN105806942A - 一种叶片根部超声自动检查装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于核电站汽轮机叶片及其它汽轮叶片的超声无损检测技术领域，具体涉及一种叶片根部超声自动检查装置。柔性导轨两端分别用固定叉、锁紧叉固定在汽轮机叶片两侧端；在汽轮机叶片与柔性导轨之间均布有钢丝绳导向块，在钢丝绳导向块中间开有钢丝绳传动导向孔，钢丝绳从钢丝绳传动导向孔穿过形成闭环，钢丝绳能沿着柔性导轨运动；扫查臂与钢丝绳连接，且可以沿柔性导轨滑动；电机驱动件安装在柔性导轨上，靠近锁紧叉外侧；定位架固定在柔性导轨上，位于扫查臂与锁紧叉之间，电机驱动件驱动钢丝绳运动，钢丝绳带动扫查臂在柔性导轨上移动。本发明能适应检查可用空间小、被检对象外形结构复杂的情况。

Description

一种叶片根部超声自动检查装置
技术领域
本发明属于核电站汽轮机叶片及其它汽轮叶片的超声无损检测技术领域，具体涉及一种叶片根部超声自动检查装置。
背景技术
汽轮机是核电站常规岛的主要部件，而汽轮机中运行要求最高、工作量最大的部件是汽轮机转子。转子上装有七级叶片，其数量过千。每一个叶片都在极端恶劣的环境下飞速转动，叶片的根部承受着数十上百吨的各种应力，因此在运行过程中容易导致叶片根部裂纹的产生。
汽轮机叶片结构的完整性是关系到汽轮机能否安全稳定运行的关键因素，由于检测空间的限制和叶片结构自身复杂的空间结构，目前在役过程中所使用的常用的无损检测方法是手动超声和渗透检测方法。该方法检查效率较低，而且人员工作强度大，对检查出来的缺陷定位性较差，因此必须有一种检查装置能使实现汽轮机叶片根部自动超声扫查。
目前国内外已知的自动检查设备，仅有ZETEC针对大亚湾核电的汽轮机MARKⅡ型低压转子末级叶片根部设计的自动扫查装置。该装置采用的是与MARKII型叶片曲面契合的固定轨道，配合采集分析系统可以实现对固定叶型叶片根部的自动超声检测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种叶片根部超声自动检查装置，以对核电站汽轮机叶片及其它类似叶片设备进行超声无损检测。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种叶片根部超声自动检查装置，包括电机驱动件、扫查臂、柔性导轨、钢丝绳导向块、钢丝绳、定位架、锁紧叉以及固定叉；柔性导轨两端分别用固定叉、锁紧叉固定在汽轮机叶片两侧端；在汽轮机叶片与柔性导轨之间均布有钢丝绳导向块，在钢丝绳导向块中间开有钢丝绳传动导向孔，钢丝绳从钢丝绳传动导向孔穿过形成闭环，钢丝绳能沿着柔性导轨运动；扫查臂与钢丝绳连接，且可以沿柔性导轨滑动；电机驱动件安装在柔性导轨上，靠近锁紧叉外侧；定位架固定在柔性导轨上，位于扫查臂与锁紧叉之间，电机驱动件驱动钢丝绳运动，钢丝绳带动扫查臂在柔性导轨上移动。
所述的电机驱动件包括电机、绕线滚筒、绕线滚筒支架，绕线滚筒固定在绕线滚筒支架上，电机与绕线滚筒连接，绕线滚筒上开有两个钢丝绳固定孔，钢丝绳从钢丝绳固定孔中穿过，绕线滚筒转动时一端收线，一端放线。
所述的扫查臂包括滑轮、扫查臂底板、连接架、探头、扭力弹簧、探头框；扫查臂底板两端分别设置有两个滑轮，滑轮卡在柔性导轨两侧，可以沿柔性导轨滑动，探头固定在探头框上，探头框与连接架通过转轴连接，扭力弹簧穿过转轴，使探头框上的探头与转子叶片贴合，连接架固定在扫查臂底板上。
本发明所取得的有益效果为：
本发明可对核电站汽轮机叶片及其它类似叶片设备进行超声无损检测。本发明能适应检查可用空间小、被检对象外形结构复杂的情况。
附图说明
图1为汽轮机叶片超声检查装置安装效果图；
图2为汽轮机叶片超声检查装置安装俯视效果图；
图3为汽轮机叶片超声检查装置结构图；
图4为汽轮机叶片超声检查装置与汽轮机叶片贴合面效果图；
图5为扫查臂结构图；
图中：1、汽轮机叶片；2、固定叉；3、柔性导轨；4、扫查臂；5、定位架；6、电机驱动件；7、钢丝绳导向块；8、锁紧叉；9、钢丝绳；10、滑轮；11、扫查臂底板；12、连接架；13、探头；14、扭力弹簧；15、探头框。
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—图5所示，根据汽轮机叶片1检查可用空间较小，而且汽轮机叶片1外形结构为不规则弧面和外形规格种类多等特点，本发明所述叶片根部超声自动检查装置包括电机驱动件6、扫查臂4、柔性导轨3、钢丝绳导向块7、钢丝绳9、定位架5、锁紧叉8以及固定叉2；柔性导轨3两端分别用固定叉2、锁紧叉8将检查装置在汽轮机叶片1两侧端固定，柔性导轨3可根据叶片外表面形状进行适应性与汽轮机叶片1外表面贴合。在汽轮机叶片1与柔性导轨3之间均布有钢丝绳导向块7，保证柔性导轨3与汽轮机叶片1之间有一定的间隙，在钢丝绳导向块7中间开有钢丝绳传动导向孔，钢丝绳9从钢丝绳传动导向孔穿过形成闭环，保证钢丝绳9能沿着柔性导轨3运动。扫查臂4与钢丝绳9连接，且可以沿柔性导轨3滑动，电机驱动件6安装在柔性导轨3上，靠近锁紧叉8外侧，电机驱动件6包括电机、绕线滚筒、绕线滚筒支架，绕线滚筒固定在绕线滚筒支架上，电机与绕线滚筒连接，绕线滚筒上开有两个钢丝绳固定孔，钢丝绳9从钢丝绳固定孔中穿过，绕线滚筒转动时一端收线，一端放线；定位架5固定在柔性导轨3上，保证该装置在同级叶片的定位一致。位于扫查臂4与锁紧叉8之间，电机驱动件6驱动钢丝绳9运动，钢丝绳9带动扫查臂4在柔性导轨3上移动，实现扫查轨迹的完全覆盖。
扫查臂4包括滑轮10、扫查臂底板11、连接架12、探头13、扭力弹簧14、探头框15；扫查臂底板11两端分别设置有两个滑轮10，滑轮10卡在柔性导轨3两侧，可以沿柔性导轨3滑动，探头13固定在探头框15上，探头框15与连接架12通过转轴连接，扭力弹簧14穿过转轴，使探头框15上的探头13与转子叶片1贴合，连接架12固定在扫查臂底板11上。
柔性导轨结构。由于汽轮机叶片1外表面为不规则弧面，且有多种形状与尺寸规格，利用不锈钢薄板作为导轨，导轨能适应汽轮机叶片外形结构，与汽轮机叶片外表面贴合。柔性导轨3两端利用固定叉2与锁紧叉8锁紧，高度利用两端的定位架5确定。柔性导轨3与叶片的间距利用布置的多个钢丝绳导向块7确定。
钢丝绳传动结构。由于汽轮机两叶片之间距离较小，且运动传动轨迹不规则。电机驱动钢丝绳9绕柔性导轨3运动，钢丝绳9带动扫查臂4沿叶片表面扫查运动。利用布置的多个钢丝绳导向块7在柔性导轨3内侧给钢丝绳9提供导向定位，避免钢丝绳9脱出柔性导轨3。
扫查臂探头贴合机构。该扫查臂4与滑动块联结，滑动块利用四个滑轮10卡在柔性导轨3上滑动，扫查臂4利用扭力弹簧14使扫查臂4上的探头与汽轮叶片1外表面始终柔性贴合，实现汽轮机叶片1根部外表面及内外凸台面的检查。
柔性的导轨结构，使检测装置适用于任意叶型的叶片。不锈钢薄板可产生弹性弯曲变形，利用不锈钢薄板作为扫查臂4的运动柔性导轨3，柔性导轨3与汽轮机叶片1靠拢时，柔性导轨3能适应汽轮机叶片1外形结构，柔性导轨3与汽轮机叶片1外边面贴合。
钢丝绳传动结构能适用于小间隙的在位叶片检测。由于汽轮机两叶片之间距离较小，且汽轮机叶片1外表面不规则，扫查臂4运动传动轨迹不规则。在钢丝绳导向块7中间开有钢丝绳9传动导向孔，电机6驱动钢丝绳9绕柔性导轨3运动，扫查臂4固定在钢丝绳9上面，钢丝绳9带动扫查臂4沿汽轮机叶片1表面扫查运动。
扫查臂探头贴合机构使探头与叶片贴合良好，增加超声检测灵敏度。利用四个滑轮10将扫查臂4连接在柔性导轨3上，在连接架12及探头框15之间装有扭力弹簧14，使探头13与汽轮机叶片1始终保持贴合。
利用设备两端的固定叉2及锁紧叉8将检查装置在汽轮机叶片1两侧端固定，柔性导轨3可根据叶片外表面形状进行适应性与汽轮机叶片1外表面贴合。在汽轮机叶片1与检查装置之间有均布的钢丝绳导向块7，保证柔性导轨3与汽轮机叶片1之间有一定的间隙，在钢丝绳导向块7中间开有钢丝绳传动导向孔，保证钢丝绳9能沿着柔性导轨3运动。扫查臂4与钢丝绳9连接，电机驱动件6驱动钢丝绳9运动，实现扫查轨迹覆盖，在连接架12及探头框15之间装有扭力弹簧14，使探头13与汽轮机叶片1始终保持贴合。
工作时，将该装置安装在汽轮机叶片1上，通过电机驱动件6驱动钢丝绳9带动扫查臂4运动，扫查臂4上的探头13实现对汽轮机叶片1的表面检查。

Claims (3)

1.一种叶片根部超声自动检查装置，其特征在于：包括电机驱动件(6)、扫查臂(4)、柔性导轨(3)、钢丝绳导向块(7)、钢丝绳(9)、定位架(5)、锁紧叉(8)以及固定叉(2)；柔性导轨(3)两端分别用固定叉(2)、锁紧叉(8)固定在汽轮机叶片(1)两侧端；在汽轮机叶片(1)与柔性导轨(3)之间均布有钢丝绳导向块(7)，在钢丝绳导向块(7)中间开有钢丝绳传动导向孔，钢丝绳(9)从钢丝绳传动导向孔穿过形成闭环，钢丝绳(9)能沿着柔性导轨(3)运动；扫查臂(4)与钢丝绳(9)连接，且可以沿柔性导轨(3)滑动；电机驱动件(6)安装在柔性导轨(3)上，靠近锁紧叉(8)外侧；定位架(5)固定在柔性导轨(3)上，位于扫查臂(4)与锁紧叉(8)之间，电机驱动件(6)驱动钢丝绳(9)运动，钢丝绳(9)带动扫查臂(4)在柔性导轨(3)上移动。
2.根据权利要求1所述的叶片根部超声自动检查装置，其特征在于：所述的电机驱动件(6)包括电机、绕线滚筒、绕线滚筒支架，绕线滚筒固定在绕线滚筒支架上，电机与绕线滚筒连接，绕线滚筒上开有两个钢丝绳固定孔，钢丝绳(9)从钢丝绳固定孔中穿过，绕线滚筒转动时一端收线，一端放线。
3.根据权利要求1所述的叶片根部超声自动检查装置，其特征在于：所述的扫查臂(4)包括滑轮(10)、扫查臂底板(11)、连接架(12)、探头(13)、扭力弹簧(14)、探头框(15)；扫查臂底板(11)两端分别设置有两个滑轮(10)，滑轮(10)卡在柔性导轨(3)两侧，可以沿柔性导轨(3)滑动，探头(13)固定在探头框(15)上，探头框(15)与连接架(12)通过转轴连接，扭力弹簧(14)穿过转轴，使探头框(15)上的探头(13)与转子叶片(1)贴合，连接架(12)固定在扫查臂底板(11)上。
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