CN106641574A - 一种全气动式管板爬行器结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及蒸汽发生器传热管无损检测与维修技术领域，具体公开了一种全气动式管板爬行器结构。该爬行器中活动部件和基座部件为相互交叉的结构，并在同侧的活动部件两端和基座部件两端分别固定设有脚指；活动部件通过直线驱动部件与基座部件相连接，使基座部件整体沿活动部件的轴线上直线移动；基座部件通过摆动部件与活动部件相连接，使基座部件相对于活动部件进行摆动或旋转一定角度；活动部件和基座部件上的脚指可伸缩并与管板传热管的传热管夹紧或松开。该结果提高了设备的稳定性和安全性，排除了电机驱动和液压驱动带来的不确定风险，极大降低了检查人员的劳动强度；同时，可通过逻辑顺序和轨迹规划，实现在管板传热管上的定位。

Description

一种全气动式管板爬行器结构
技术领域
本发明属于蒸汽发生器传热管无损检测与维修技术领域，具体涉及一种全气动式管板爬行器结构。
背景技术
蒸汽发生器传热管涡流检查技术的进步很大程度上取决于管板定位机器人技术的进步。目前世界主要的核电应用的国家都致力于研发效率高，安全性好的机器人来解决在役检修难题,如美国、日本、法国、德国等,都开发了拥有自主知识产权的机器人。
目前通用且得到广泛认可的管板定位机器人是一种可以在管板上进行行走的爬行器，爬行器通过人孔安装于蒸汽发生器传管管板传热管上(定位装置的脚趾向上、张开，插入管孔，整个装置倒悬于管板上)，蒸汽发生器管板传热管是排列方式一般分为正三角形分布或者正方形分布，管板传热管之间的管间距随着蒸发器型号的改变有不同的尺寸。根据管板传热管的排列方式和管间距，运用机器人路径规划，移动爬行器将涡流探头精确定位于被检传热管管口正下方。从而实现涡流检查，爬行器按照检查计划运动到下一个待检传热管孔处，如此循环往复运行，直至检查工作完成。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全气动式管板爬行器结构，其通过精简爬行器的驱动源，增加爬行器的稳定性和可靠性，避免复杂的工况中引入更多的电缆，减少通用爬行器使用电机驱动和液压驱动带来的不确定风险。
本发明的技术方案如下：一种全气动式管板爬行器结构，该爬行器包括活动部件、基座部件以及脚指，其中，活动部件和基座部件为相互交叉的结构，并在同侧的活动部件两端和基座部件两端分别固定设有脚指；活动部件通过直线驱动部件与基座部件相连接，使基座部件整体沿活动部件的轴线上直线移动；基座部件通过摆动部件与活动部件相连接，使基座部件相对于活动部件进行摆动或旋转一定角度；活动部件和基座部件上的脚指可伸缩并与管板传热管的传热管夹紧或松开。
所述的直线驱动部件包括无杆气缸或多级气缸。
所述的摆动部件包括摆动气缸或气动分度盘。
所述的脚指为斜楔夹紧机构，脚指与管板传热管管径相匹配，通过双作用气缸驱动固定在传热管上，并在脚指退出管板传热管时，利用单作用气缸驱动安装在基座部件上的阀岛中的升降部件，实现脚指的收缩。
所述的无杆气缸带有集成位移编码器，并通过安装在基座部件中阀岛的电磁换向阀，实现活动部件与基座部件之间相对的直线运动位移控制，并通过电磁换向阀可控制脚指对管板传热管中传热管的夹紧动作以及控制活动部件和基座部件之间的升降动作。
所述的摆动气缸或气动分度盘上设有60°或45°限位块；摆动气缸或气动分度盘带有集成位移编码器，并通过安装在基座部件中阀岛的电磁换向阀，实现活动部件与基座部件之间相对的直线运动位移控制，并通过电磁换向阀可控制脚指对管板传热管中传热管的夹紧动作以及控制活动部件和基座部件之间的升降动作。
本发明的显著效果在于：本发明所述的一种全气动式管板爬行器结构，采用了全气动的方式驱动爬行器极大的降低了在役检查的复杂程度，提高了设备的稳定性和安全性，排除了电机驱动和液压驱动带来的不确定风险，极大降低了检查人员的劳动强度；同时，采用带有编码器的直线驱动部件以及摆动部件，可通过逻辑顺序和轨迹规划，实现在管板传热管上的定位，另外，控制这四组动作的比例方向控制阀和电磁换向阀可以集成在爬行器底部的阀岛上，这样有效减小了爬行器的体积，并使爬行器的气管数量和布管方式得到优化。
附图说明
图1为本发明所述一种全气动式管板爬行器结构定位示意图；
图2为本发明所述的一种全气动式管板爬行器结构侧视图；
图3为本发明所述的一种全气动式管板爬行器结构主视图；
图中：1、管板传热管；2、爬行器；3、活动部件；4、基座部件；5、脚指；6、直线驱动部件；7、阀岛；8、摆动部件；9、升降部件。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1～3所示，一种全气动式管板爬行器结构，包括活动部件3、基座部件4以及脚指5，其中，活动部件3和基座部件4为相互交叉连接的结构，并在同侧的活动部件3两端和基座部件4两端分别固定安装有可伸缩的斜楔夹紧机构类型的脚指5，脚指5与管板传热管管径相匹配，通过采用双作用气缸驱动斜楔夹紧机构固定在管板的传热管上，并在脚指5退出管板传热管时，利用单作用气缸驱动安装在基座部件4上的阀岛7中的升降部件9，实现脚指5的收缩；活动部件3通过直线驱动部件6与基座部件4相连接，并实现基座部件4整体在沿活动部件3的轴线上直线移动，其中，直线驱动部件6包括无杆气缸或多级气缸；基座部件4通过摆动部件8与活动部件3相连接，使基座部件4相对于活动部件3进行摆动或旋转一定角度，其中，摆动部件8包括摆动气缸或者气动分度盘，并在气动分度盘上安装有60°或45°限位块；活动部件3中的无杆气缸带有集成位移编码器，在基座部件4中的摆动气缸或气动分度盘带有位移编码器，并通过安装在阀岛7中的比例方向阀及位移编码器控制活动部件3、基座部件4的直线行走步距和旋转角度；在阀岛7中还安装有电磁换向阀，并通过电磁换向阀可控制脚指5对管板传热管1中传热管的夹紧动作以及控制活动部件3和基座部件4之间的升降动作。
本发明所述的一种全气动式管板爬行器结构的具体工作过程为：将本发明所述的全气动式管板爬行器2放置于管板传热管1上，活动部件3或基座部件4上的脚指5可以夹紧在传热管中，当基座部件4的两个脚指固定在换热管上时，可以松开活动部件3中的脚指5，利用升降部件9使活动部件3的脚指5退出管板传热管，通过摆动部件8的转动以及直线驱动部件6的直线运动，改变活动部件3中两脚指5要固定的孔位，并在到达预定孔位后，活动部件3的脚指5固定好；松开基座部件4的脚指5，利用摆动部件8的转动以及直线驱动部件6的直线运行，改变基座部件4中两脚指5固定的孔位，到达预定孔位后，基座部件4的脚指5固定好，按照路径规划，如此往复，爬行器2可以实现管板软热管1上的行走和定位。

Claims (6)

1.一种全气动式管板爬行器结构，其特征在于：该爬行器包括活动部件(3)、基座部件(4)以及脚指(5)，其中，活动部件(3)和基座部件(4)为相互交叉的结构，并在同侧的活动部件(3)两端和基座部件(4)两端分别固定设有脚指(5)；活动部件(3)通过直线驱动部件(6)与基座部件(4)相连接，使基座部件(4)整体沿活动部件(3)的轴线上直线移动；基座部件(4)通过摆动部件(8)与活动部件(3)相连接，使基座部件(4)相对于活动部件(3)进行摆动或旋转一定角度；活动部件(3)和基座部件(4)上的脚指(5)可伸缩并与管板传热管(1)的传热管夹紧或松开。
2.根据权利要求1所述的一种全气动式管板爬行器结构，其特征在于：所述的直线驱动部件(6)包括无杆气缸或多级气缸。
3.根据权利要求1所述的一种全气动式管板爬行器结构，其特征在于：所述的摆动部件(8)包括摆动气缸或气动分度盘。
4.根据权利要求1所述的一种全气动式管板爬行器结构，其特征在于：所述的脚指(5)为斜楔夹紧机构，脚指(5)与管板传热管(1)管径相匹配，通过双作用气缸驱动固定在传热管上，并在脚指(5)退出管板传热管时，利用单作用气缸驱动安装在基座部件(4)上的阀岛(7)中的升降部件(9)，实现脚指(5)的收缩。
5.根据权利要求2所述的一种全气动式管板爬行器结构，其特征在于：所述的无杆气缸带有集成位移编码器，并通过安装在基座部件(4)中阀岛(7)的电磁换向阀，实现活动部件(3)与基座部件(4)之间相对的直线运动位移控制，并通过电磁换向阀可控制脚指(5)对管板传热管(1)中传热管的夹紧动作以及控制活动部件(3)和基座部件(4)之间的升降动作。
6.根据权利要求3所述的一种全气动式管板爬行器结构，其特征在于：所述的摆动气缸或气动分度盘上设有60°或45°限位块；摆动气缸或气动分度盘带有集成位移编码器，并通过安装在基座部件(4)中阀岛(7)的电磁换向阀，实现活动部件(3)与基座部件(4)之间相对的直线运动位移控制，并通过电磁换向阀可控制脚指(5)对管板传热管(1)中传热管的夹紧动作以及控制活动部件(3)和基座部件(4)之间的升降动作。
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