CN105810263B - Vver堆型堆芯吊篮内表面电视检验装置 - Google Patents

Vver堆型堆芯吊篮内表面电视检验装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及核反应堆无损检测技术领域，具体涉及一种VVER堆型堆芯吊篮内表面电视检验装置，目的是解决现有的堆芯吊篮检测系统对VVER堆型核电站的堆型吊篮进行检测时存在检测盲区、容易出现缺陷漏检的问题。其特征在于，它包括丝杠伸缩摆动组件、径向移动组件和水下耐辐照摄像组件；径向移动组件固定在丝杠伸缩摆动组件下端，水下耐辐照摄像组件固定在径向移动组件下端。本发明采用丝杠伸缩实现旋转运动的结构，这种机构为刚性连接运动机构，提高了检验装置的可靠性和视频图像质量，确保目视检验灵敏度。机械装置整体机构结构简单，安装和维修方便快捷。

Description

VVER堆型堆芯吊篮内表面电视检验装置
技术领域
本发明涉及核反应堆无损检测技术领域，具体涉及一种VVER堆型堆芯吊篮内表面电视检验装置。
背景技术
核电站系统中，堆芯吊篮属于核一级部件，在制造和运行的过程中，往往产生各种类型的缺陷。为保证核电站的安全运行，需要对堆芯吊篮进行严格的无损检测。其中对堆芯吊篮的间接目视检测是最主要和最有效的手段。
在以往堆型(M310)的核电站中，堆芯吊篮的间接目视检查，采用延长杆配装耐辐照摄像系统完成检查，图像质量较高，对堆芯吊篮内表面的检测有很高的灵敏度，能准确的发现缺陷。但是由于VVER堆型核电站堆芯吊篮围板和燃料组件支撑座表面的结构与以往堆型(M310)的结构存在很大的差异，检测过程中，不能保证较好的检测角度和检测距离，复杂的缺陷容易漏检，还可能出现检测盲区。针对这一情况，国内外在VVER堆型核电站的堆芯吊篮内表面间接目视检测过程中开始使用新的检测技术，即使用与被检对象相匹配的专用检查装置配装耐辐照摄像系统完成检查，该方法既有高质量的图像和高检测灵敏度，又能达到定距离间接目视检测功能。
发明内容
本发明的目的是解决现有的堆芯吊篮检测系统对VVER堆型核电站的堆型吊篮进行检测时存在检测盲区、容易出现缺陷漏检的问题，提供了一种适用于VVER堆型核电站的堆芯吊篮内表面检测，能够完成具有复杂结构的堆芯吊篮内表面的间接目视检测，保证能定距离、最佳视角地检测堆芯吊篮内表面的VVER堆型堆芯吊篮内表面电视检验装置。
本发明是这样实现的：
一种VVER堆型堆芯吊篮内表面电视检验装置，包括丝杠伸缩摆动组件、径向移动组件和水下耐辐照摄像组件；径向移动组件固定在丝杠伸缩摆动组件下端，水下耐辐照摄像组件固定在径向移动组件下端。
如上所述的丝杠伸缩摆动组件包括电机支架、固定支架、齿轮-丝杠HALF、丝杠-丝杠套筒HALF、旋转支架、三角支撑块、密封摆动电机、固定齿轮、齿轮支座、摆动齿轮、丝杠螺母套筒、摆动丝杠、丝杠套筒、旋转螺母和过渡齿轮；电机支架整体为长方形板状，右部开孔，固定连接在固定支架的上部；三角支撑块固定连接在固定支架的下部；旋转支架整体为“U”形板状，左端与三角支撑块铰接；密封摆动电机采用通用电机动密封，固定在电机支架的上端，密封摆动电机的输出端经过电机支架右部的开孔向下伸出；固定齿轮为锥齿轮，安装在密封摆动电机的输出端上；过渡齿轮固定在齿轮支座上，过渡齿轮与固定齿轮相啮合，两者组成固定齿轮副；摆动齿轮为锥齿轮，与过渡齿轮相啮合，组成摆动齿轮副；齿轮-丝杠HALF整体为圆环形；摆动齿轮与摆动丝杠的上端键连接，摆动齿轮还通过齿轮-丝杠HALF与摆动丝杠固定连接；丝杠螺母套筒整体为圆环形，套装在丝杠螺母上；丝杠-丝杠套筒HALF整体为圆环形；丝杠套筒整体为圆管形，套装在摆动丝杠上；丝杠螺母套筒通过丝杠-丝杠套筒HALF与丝杠套筒固定连接；旋转螺母整体为圆环形，固定在丝杠套筒下部的外端面上；旋转螺母左右两端设置有沿圆环形中心对称的两个方形凸台，在凸台上开有通孔，该通孔从凸台外端面延伸至圆环形内壁，两个通孔同轴；旋转螺母的两个通孔内分别安装有轴承，旋转螺母通过轴承与旋转支架“U”形板内壁的上部连接。
如上所述的径向移动组件包括传动支座、滑动平台、平移密封电机、摄像机构支架、径向移动丝杠螺母、滑台、滑板，丝杠和传动齿轮副；传动支座整体为圆环形，安装在滑动平台下端面的左端；滑动平台整体为长方形板状，上端面与丝杠伸缩摆动组件旋转支架的下端面固定连接；平移密封电机采用通用电机动密封，安装在滑动平台上端面的右端；丝杠的左端安装在传动支座内部；传动齿轮副固定在平移密封电机和丝杠的右端；传动齿轮副包括三个齿轮，上端的齿轮安装在平移密封电机的输出端上，下端的齿轮安装在丝杠的右端，上、下两端齿轮的中间设置有传动齿轮，上、下两端的齿轮分别与传动齿轮啮合；传动齿轮副将平移密封电机的转动传递给丝杠；丝杠下方设置有导轨，导轨的下端面上设置有沿导轨长度方向运动的滑块；滑板的左端固定在径向移动丝杠螺母上，上端与导轨的滑块固定连接；滑台整体为长方形板状，上端面与滑板的下端面固定连接；摄像机构支架固定在滑台的下端面上。
如上所述的水下耐辐照摄像组件固定在摄像机构支架上。
如上述的丝杠伸缩摆动组件和径向移动组件均采用不锈钢材料制成；水下耐辐照摄像组件采用AHLBERG ELECTRONICS生产的XRAD-PTZ型摄像机实现。
本发明的有益效果是：
本发明包括丝杠伸缩摆动组件、径向移动组件和水下耐辐照摄像组件。本发明采用丝杠伸缩实现旋转运动的结构，这种机构为刚性连接运动机构，提高了检验装置的可靠性和视频图像质量，确保目视检验灵敏度。机械装置整体机构结构简单，安装和维修方便快捷。检验装置各零部件连接可靠，运动平稳，各运动副转动灵活，利用径向移动组件自身重力作用，消除了机构运动副间隙，能使摄像头到达制定的准确位置，提高了水下耐辐照摄像组件在堆芯吊篮内部的定位精度，确保了检验的重复定位精度。用简单机构实现复杂运动，能轻松覆盖堆芯吊篮内表面全部受检区域，能实现对堆芯吊篮内表面的所有受检区域全方位、多视角的间接目视检验。同时，简化了检验程序，提高了检验效率。
附图说明
图1是本发明的VVER堆型堆芯吊篮内表面电视检验装置的主视图；
图2是本发明的VVER堆型堆芯吊篮内表面电视检验装置的丝杠伸缩摆动组件的右视图；
图3是本发明的VVER堆型堆芯吊篮内表面电视检验装置的丝杠伸缩摆动组件的主视剖视图；
图4是本发明的VVER堆型堆芯吊篮内表面电视检验装置的丝杠伸缩摆动组件的旋转螺母的结构示意图；
图5是本发明的VVER堆型堆芯吊篮内表面电视检验装置的径向移动组件吊装头的仰视图；
图6是本发明的VVER堆型堆芯吊篮内表面电视检验装置的径向移动组件吊装头的主视剖视图。
其中：1.丝杠伸缩摆动组件，2.径向移动组件，3.水下耐辐照摄像组件，4.电机支架，5.固定支架，6.齿轮-丝杠HALF，7.丝杠-丝杠套筒HALF，8.旋转支架，9.三角支撑块，10.密封摆动电机，11.固定齿轮，12.齿轮支座，13.摆动齿轮，14.丝杠螺母套筒，15.摆动丝杠，16.丝杠套筒，17.旋转螺母，18.传动支座，19.滑动平台，20.平移密封电机，21.摄像机构支架，22.径向移动丝杠螺母，23.滑台，24.滑板，25.丝杠，26.传动齿轮副，27.过渡齿轮。
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。
如图1所示，一种VVER堆型堆芯吊篮内表面电视检验装置，包括丝杠伸缩摆动组件1、径向移动组件2和水下耐辐照摄像组件3。径向移动组件2固定在丝杠伸缩摆动组件1下端，水下耐辐照摄像组件3固定在径向移动组件2下端。丝杠伸缩摆动组件1用于使径向移动组件2和水下耐辐照摄像组件3摆动，径向移动组件2用于带动水下耐辐照摄像组件3在径向运动。
如图2和图3所示，丝杠伸缩摆动组件1包括电机支架4、固定支架5、齿轮-丝杠HALF6、丝杠-丝杠套筒HALF7、旋转支架8、三角支撑块9、密封摆动电机10、固定齿轮11、齿轮支座12、摆动齿轮13、丝杠螺母套筒14、摆动丝杠15、丝杠套筒16、旋转螺母17和过渡齿轮27。电机支架4整体为长方形板状，右部开孔，固定连接在固定支架5的上部。三角支撑块9固定连接在固定支架5的下部。旋转支架8整体为“U”形板状，左端与三角支撑块9铰接。密封摆动电机10采用通用电机动密封，固定在电机支架4的上端，密封摆动电机10的输出端经过电机支架4右部的开孔向下伸出。固定齿轮11为锥齿轮，安装在密封摆动电机10的输出端上。过渡齿轮27固定在齿轮支座12上，过渡齿轮27与固定齿轮11相啮合，两者组成固定齿轮副。摆动齿轮13为锥齿轮，与过渡齿轮27相啮合，组成摆动齿轮副。齿轮-丝杠HALF6整体为圆环形。摆动齿轮13与摆动丝杠15的上端键连接，摆动齿轮13还通过齿轮-丝杠HALF6与摆动丝杠15固定连接。丝杠螺母套筒14整体为圆环形，套装在丝杠螺母上。丝杠-丝杠套筒HALF7整体为圆环形。丝杠套筒16整体为圆管形，套装在摆动丝杠15上。丝杠螺母套筒14通过丝杠-丝杠套筒HALF7与丝杠套筒16固定连接。当摆动丝杠15转动时，丝杠螺母沿摆动丝杠15运动，丝杠螺母套筒14通过齿轮-丝杠HALF6带动丝杠套筒16沿摆动丝杠15作直线运动。如图4所示，旋转螺母17整体为圆环形，固定在丝杠套筒16下部的外端面上。旋转螺母17左右两端设置有沿圆环形中心对称的两个方形凸台，在凸台上开有通孔，该通孔从凸台外端面延伸至圆环形内壁，两个通孔同轴。旋转螺母17的两个通孔内分别安装有轴承，旋转螺母17通过轴承与旋转支架8“U”形板内壁的上部连接，使得旋转支架8能够相对与旋转螺母17转动。
如图5和图6所示，径向移动组件2包括传动支座18、滑动平台19、平移密封电机20、摄像机构支架21、径向移动丝杠螺母22、滑台23、滑板24，丝杠25和传动齿轮副26。传动支座18整体为圆环形，安装在滑动平台19下端面的左端。滑动平台19整体为长方形板状，上端面与丝杠伸缩摆动组件1旋转支架8的下端面固定连接。平移密封电机20采用通用电机动密封，安装在滑动平台19上端面的右端。丝杠25的左端安装在传动支座18内部。传动齿轮副26固定在平移密封电机20和丝杠25的右端。传动齿轮副26包括三个齿轮，上端的齿轮安装在平移密封电机20的输出端上，下端的齿轮安装在丝杠25的右端，上、下两端齿轮的中间设置有传动齿轮，上、下两端的齿轮分别与传动齿轮啮合。传动齿轮副26将平移密封电机20的转动传递给丝杠25。丝杠25下方设置有导轨，导轨的下端面上设置有沿导轨长度方向运动的滑块。滑板24的左端固定在径向移动丝杠螺母22上，上端与导轨的滑块固定连接。滑台23整体为长方形板状，上端面与滑板24的下端面固定连接。摄像机构支架21固定在滑台23的下端面上。
水下耐辐照摄像组件3固定在摄像机构支架21上。
在本实施例中，丝杠伸缩摆动组件1和径向移动组件2均采用不锈钢材料制成；水下耐辐照摄像组件3采用AHLBERG ELECTRONICS生产的XRAD-PTZ型摄像机实现。
工作时，首先开启水下耐辐照摄像组件3。然后开启密封摆动电机10，通过固定齿轮11、过渡齿轮27和摆动齿轮13带动摆动丝杠15转动，丝杠螺母套筒14在丝杠螺母的带动下沿摆动丝杠15的长度方向作直线运动。丝杠螺母套筒14通过丝杠-丝杠套筒HALF7带动丝杠套筒16和旋转螺母17作直线运动。旋转支架8在旋转螺母17的带动下转动，将水下耐辐照摄像组件3运载到指定位置。
经过丝杠伸缩摆动组件1的调整后，如果水下耐辐照摄像组件3未到达指定位置，需要对水下耐辐照摄像组件3实现径向移动，则启动平移密封电机20，通过传动齿轮副26带动丝杠25转动。径向移动丝杠螺母22带动滑板24沿导轨运动。滑板24带动滑台23和、摄像机构支架21和水下耐辐照摄像组件3沿导轨方向运动，从而实现水下耐辐照摄像组件3的径向定位。
本发明包括丝杠伸缩摆动组件1、径向移动组件2和水下耐辐照摄像组件3。本发明采用丝杠伸缩实现旋转运动的结构，这种机构为刚性连接运动机构，提高了检验装置的可靠性和视频图像质量，确保目视检验灵敏度。机械装置整体机构结构简单，安装和维修方便快捷。检验装置各零部件连接可靠，运动平稳，各运动副转动灵活，利用径向移动组件2自身重力作用，消除了机构运动副间隙，能使摄像头到达制定的准确位置，提高了水下耐辐照摄像组件3在堆芯吊篮内部的定位精度，确保了检验的重复定位精度。用简单机构实现复杂运动，能轻松覆盖堆芯吊篮内表面全部受检区域，能实现对堆芯吊篮内表面的所有受检区域全方位、多视角的间接目视检验。同时，简化了检验程序，提高了检验效率。

Claims (5)

1.一种VVER堆型堆芯吊篮内表面电视检验装置，其特征在于：它包括丝杠伸缩摆动组件(1)、径向移动组件(2)和水下耐辐照摄像组件(3)；径向移动组件(2)固定在丝杠伸缩摆动组件(1)下端，水下耐辐照摄像组件(3)固定在径向移动组件(2)下端。
2.根据权利要求1所述的VVER堆型堆芯吊篮内表面电视检验装置，其特征在于：所述的丝杠伸缩摆动组件(1)包括电机支架(4)、固定支架(5)、齿轮-丝杠HALF(6)、丝杠-丝杠套筒HALF(7)、旋转支架(8)、三角支撑块(9)、密封摆动电机(10)、固定齿轮(11)、齿轮支座(12)、摆动齿轮(13)、丝杠螺母套筒(14)、摆动丝杠(15)、丝杠套筒(16)、旋转螺母(17)和过渡齿轮(27)；电机支架(4)整体为长方形板状，右部开孔，固定连接在固定支架(5)的上部；三角支撑块(9)固定连接在固定支架(5)的下部；旋转支架(8)整体为“U”形板状，左端与三角支撑块(9)铰接；密封摆动电机(10)采用通用电机动密封，固定在电机支架(4)的上端，密封摆动电机(10)的输出端经过电机支架(4)右部的开孔向下伸出；固定齿轮(11)为锥齿轮，安装在密封摆动电机(10)的输出端上；过渡齿轮(27)固定在齿轮支座(12)上，过渡齿轮(27)与固定齿轮(11)相啮合，两者组成固定齿轮副；摆动齿轮(13)为锥齿轮，与过渡齿轮(27)相啮合，组成摆动齿轮副；齿轮-丝杠HALF(6)整体为圆环形；摆动齿轮(13)与摆动丝杠(15)的上端键连接，摆动齿轮(13)还通过齿轮-丝杠HALF(6)与摆动丝杠(15)固定连接；丝杠螺母套筒(14)整体为圆环形，套装在丝杠螺母上；丝杠-丝杠套筒HALF(7)整体为圆环形；丝杠套筒(16)整体为圆管形，套装在摆动丝杠(15)上；丝杠螺母套筒(14)通过丝杠-丝杠套筒HALF(7)与丝杠套筒(16)固定连接；旋转螺母(17)整体为圆环形，固定在丝杠套筒(16)下部的外端面上；旋转螺母(17)左右两端设置有沿圆环形中心对称的两个方形凸台，在凸台上开有通孔，该通孔从凸台外端面延伸至圆环形内壁，两个通孔同轴；旋转螺母(17)的两个通孔内分别安装有轴承，旋转螺母(17)通过轴承与旋转支架(8)“U”形板内壁的上部连接。
3.根据权利要求1所述的VVER堆型堆芯吊篮内表面电视检验装置，其特征在于：所述的径向移动组件(2)包括传动支座(18)、滑动平台(19)、平移密封电机(20)、摄像机构支架(21)、径向移动丝杠螺母(22)、滑台(23)、滑板(24)、丝杠(25)和传动齿轮副(26)；传动支座(18)整体为圆环形，安装在滑动平台(19)下端面的左端；滑动平台(19)整体为长方形板状，上端面与丝杠伸缩摆动组件(1)旋转支架(8)的下端面固定连接；平移密封电机(20)采用通用电机动密封，安装在滑动平台(19)上端面的右端；丝杠(25)的左端安装在传动支座(18)内部；传动齿轮副(26)固定在平移密封电机(20)和丝杠(25)的右端；传动齿轮副(26)包括三个齿轮，上端的齿轮安装在平移密封电机(20)的输出端上，下端的齿轮安装在丝杠(25)的右端，上、下两端齿轮的中间设置有传动齿轮，上、下两端的齿轮分别与传动齿轮啮合；传动齿轮副(26)将平移密封电机(20)的转动传递给丝杠(25)；丝杠(25)下方设置有导轨，导轨的下端面上设置有沿导轨长度方向运动的滑块；滑板(24)的左端固定在径向移动丝杠螺母(22)上，上端与导轨的滑块固定连接；滑台(23)整体为长方形板状，上端面与滑板(24)的下端面固定连接；摄像机构支架(21)固定在滑台(23)的下端面上。
4.根据权利要求3所述的VVER堆型堆芯吊篮内表面电视检验装置，其特征在于：所述的水下耐辐照摄像组件(3)固定在摄像机构支架(21)上。
5.根据权利要求1所述的VVER堆型堆芯吊篮内表面电视检验装置，其特征在于：所述的丝杠伸缩摆动组件(1)和径向移动组件(2)均采用不锈钢材料制成；水下耐辐照摄像组件(3)采用AHLBERG ELECTRONICS生产的XRAD-PTZ型摄像机实现。
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