CN106855538B - 一种反应堆控制棒束组件超声检验探测结构 - Google Patents

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Abstract

本发明属于核电站控制棒束组件超声检测技术，具体公开了一种反应堆控制棒束组件超声检验探测结构，包括探头、探头芯轴和轴承座；探头芯轴中心加工有轴向通孔，探头芯轴上设有让位槽，轴承座上设有上轴承安装孔和下轴承安装孔，上轴承安装孔内设有上轴承，下轴承安装孔内设有下轴承；上下轴承套装在探头芯轴外；多个反应堆控制棒束组件超声检验探头相互配合工作时，探头安装柄上的探头和让位槽配合，可以在控制棒间距很小的情况下布置多个探头进行检测，适用操作方便，实现多处同时进行检测，不互相干涉。在探头芯轴上安装齿轮，驱动齿轮转动，实现多个探头上的齿轮的啮合，使得多个探测结构联动。

Description

一种反应堆控制棒束组件超声检验探测结构
技术领域
本发明属于核电站控制棒束组件超声检测技术，具体涉及一种超声检验探测结构。
背景技术
核电站控制棒束组件(Rod Cluster Control Assembly，以下简称RCCA)在整个核电站安全运行中肩负重要作用，用于调节反应堆功率和紧急时停堆。随着核电站运行时间增长，金属材料各项性能降低，RCCA会出现肿胀、磨损及裂纹等缺陷。为保障核电站的安全运行，需对RCCA实施在役检查，并根据多次检查所得数据进行分析、比较，评测磨损速度和趋势，从而尽可能延长RCCA寿命并保障核电站的安全经济运行。
一束RCCA通常由一个星型架、多根RCCA单棒组成，单棒之间间距较小，常规超声探头很难布置，无法对单棒实施超声检测。
RCCA在役检查主要采用超声检验技术和涡流检验技术，其中涡流检验通常只能检测裂纹，对其它缺陷检测效果不明显；超声检验则可检测肿胀、磨损和控制棒包壳壁厚测量，是RCCA检查的主要技术。
由于RCCA的特殊结构，其单棒间距较近，探头安装受限，多个探测结构不能实现同时探测。因此需要设计新型的探测结构，实现多个探测机构同时联动探测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种反应堆控制棒束组件超声检验探测结构，其能够实现反应堆控制棒束组件单棒的同时检测，同时实现探头信号的稳定传输。
本发明的技术方案如下：
一种反应堆控制棒束组件超声检验探测结构，包括探头和探头芯轴，所述的探头芯轴上设有凸起结构，凸起结构中心轴向加工有安装孔，孔内设有探头；所述的探头芯轴中心加工有轴向通孔，所述通孔与安装孔相通；所述的探头芯轴上设有让位槽，多个超声检验探测结构同时工作时，所述的让位槽与相邻的超声检验探测结构的探头安装柄位置配合，探头安装柄与相邻的超声检验探测结构的让位槽内；
还包括设于探头芯轴外的轴承座，其通过轴承安装；
所述的轴承座上设有上轴承安装孔和下轴承安装孔，上轴承安装孔内设有上轴承，下轴承安装孔内设有下轴承；上下轴承套装在探头芯轴外；
从探头的芯线引出第四导线，所述上轴承内圈对第四导线径向压紧；上轴承安装孔的底部外沿设有第三导线；
从探头的屏蔽线引出第一导线，所述下轴承内圈对第一导线径向压紧；下轴承安装孔的地步外沿设有第二导线；
所述的第三导线和第二导线从探头芯轴穿孔引出作为信号引出线。
在上述的一种反应堆控制棒束组件超声检验探测结构中：所述的探头芯轴外套装齿轮，其位于凸起的探头安装柄下方。
在上述的一种反应堆控制棒束组件超声检验探测结构中：所述的探头安装柄上设有紧固螺钉。
在上述的一种反应堆控制棒束组件超声检验探测结构中：所述的下轴承的下方设有弹性卡环，卡装在探头芯轴外，从下方对下轴承定位。
在上述的一种反应堆控制棒束组件超声检验探测结构中：所述的探头芯轴的上端套装安装轴承，通过弹性卡环将其轴向固定。
本发明的显著效果在于：
在探头芯轴上加工让位槽，侧壁上加工凸起结构，并且在凸起中心加工安装孔，凸起部分作为探头安装柄，使得探头放置在安装孔内，多个反应堆控制棒束组件超声检验探头相互配合工作时，探头安装柄上的探头和让位槽配合，可以在控制棒间距很小的情况下布置多个探头进行检测，适用操作方便，实现多处同时进行检测，不互相干涉。
进一步的，为了实现多个探头联动，即多个探头同时转动工作，在探头芯轴上安装齿轮，驱动齿轮转动，实现多个探头上的齿轮的啮合，使得多个探测结构联动。
通过设计上下两组滑刷结构，能够实现探头的芯线和屏蔽线的信号可靠稳定的传输，适用轴承安装信号导线，通过机械结构将探头的信号引出，大大延长了滑刷的适用寿命，同时轴承能够实现精密转动，实现信号的稳定可靠传输。
进一步的设计弹性卡环，轴向固定轴承，进而保证了滑刷的轴向压紧，进一步保证了滑刷安装的可靠性；另外使用弹性卡环，能够实现滑刷的快速拆装；
附图说明
图1为反应堆控制棒束组件超声检验探测结构示意图；
图中：1.探头芯轴；2.弹性卡环；3.安装轴承；301.上轴承；302.下轴承；4紧固螺钉；5探头；6.齿轮；7.轴承座；701.上轴承安装孔；702.下轴承安装孔；8.被检测对象；9.第一导线；10.第二导线；11.第三导线；12.第四导线；13.让位槽；14.探头安装柄。
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所示，探头芯轴1中心轴向加工通孔，在探头芯轴1的中段对称的 铣加工出让位槽13。
在这一段的外壁上加工有凸起结构，凸起的中心加工有安装孔，孔内安装探头5。凸起结构作为探头安装柄14。被检测对象8放置在探头芯轴1的通孔内。为了将探头5固定，在凸起结构与探头5安装轴向垂直的方向，安装紧固螺钉4。
探头安装柄14的凸起方向与让位槽13的加工方向垂直。
探头5设有芯线和屏蔽线。
轴承座7通过轴承安装在探头芯轴1外部。
在探头芯轴1外套装齿轮6，其位于凸起的探头安装柄14下方，多个探测结构一起工作时，相邻探测结构的齿轮6相互啮合，实现多个探测结构联动。
轴承座7上加工向上和向下的两个轴承安装孔701、702，上轴承安装孔701内安装上轴承，下轴承安装孔702内安装下轴承；上下轴承301、302套装在探头芯轴1外。
在探头芯轴1上安装上下两组滑刷结构，每组包括两根导线和一个上述的轴承(上轴承或下轴承)。
上方的滑刷结构的第四导线12从探头5的芯线引出，安装在上轴承301的内圈，通过上轴承301内圈对其径向压紧，使其安装在探头芯轴1外壁上加工的槽内；第三导线11安装在轴承座7的上轴承安装孔701的底部外沿，使上轴承301的外圈轴向压紧导线，第三导线11从轴承座7穿孔引出作为整个探头5的信号引出线；
下方的滑刷结构的第一导线9从探头5的屏蔽线引出，安装在下轴承302内圈，通过下轴承302的内圈对其径向压导紧，使其安装在探头芯轴1外壁上加工的槽内；第二导线10安装在轴承座7的下轴承安装孔702的底部外沿，使 下轴承302的外圈轴向压紧导线，第二导线10从轴承座7穿孔引出作为整个探头5的信号引出线；
上述的探头5引出的信号送至超声仪。
下轴承302的下方安装弹性卡环2，卡装在探头芯轴1外，从下方对下轴承302定位。
探头芯轴1的上端套装安装轴承3，再通过弹性卡环2将其轴向固定，便于本装置与其他设备之间的连接。
上述的探头5为直探头，被检测对象8可以是RCCA单棒，直探头因焦距较大，增大探头芯轴结构尺寸，进而导致RCCA检验时多个探头相互干涉。为解决该问题，探头芯轴上开有让位槽13，转动时探头安装柄14可转入让位槽13。
由于齿轮6的安装，整束RCCA单棒超声检验时，通过齿轮传动实现多个RCCA超声检验探头的同步、同速转动，进而实现对所有RCCA单棒的超声检验。
在进行RCCA现场检查时，RCCA单棒从超声检验探头中心孔穿过，直探头受驱动力作用下绕单棒转动，对RCCA单棒实施周向超声检测。

Claims (5)

1.一种反应堆控制棒束组件超声检验探测结构，包括探头(5)和探头芯轴(1)，其特征在于：所述的探头芯轴(1)上设有凸起结构，凸起结构中心轴向加工有安装孔，孔内设有探头(5)；所述的探头芯轴(1)中心加工有轴向通孔，所述通孔与安装孔相通；所述的探头芯轴(1)上设有让位槽(13)，多个超声检验探测结构同时工作时，所述的让位槽(13)与相邻的超声检验探测结构的探头安装柄(14)位置配合，探头安装柄(14)与相邻的超声检验探测结构的让位槽(13)内；
还包括设于探头芯轴1外的轴承座(7)，其通过轴承安装；
所述的轴承座(7)上设有上轴承安装孔(701)和下轴承安装孔(702)，上轴承安装孔(701)内设有上轴承(301)，下轴承安装孔702内设有下轴承(302)；上下轴承(301、302)套装在探头芯轴(1)外；
从探头(5)的芯线引出第四导线，所述上轴承(301)内圈对第四导线径向压紧；上轴承安装孔(701)的底部外沿设有第三导线；
从探头(5)的屏蔽线引出第一导线，所述下轴承(302)内圈对第一导线径向压紧；下轴承安装孔(702)的地步外沿设有第二导线；
所述的第三导线和第二导线从探头芯轴(1)穿孔引出作为信号引出线。
2.如权利要求1所述的一种反应堆控制棒束组件超声检验探测结构，其特征在于：所述的探头芯轴(1)外套装齿轮(6)，其位于凸起的探头安装柄(14)下方。
3.如权利要求1所述的一种反应堆控制棒束组件超声检验探测结构，其特征在于：所述的探头安装柄(14)上设有紧固螺钉(4)。
4.如权利要求1所述的一种反应堆控制棒束组件超声检验探测结构，其特征在于：所述的下轴承(302)的下方设有弹性卡环(2)，卡装在探头芯轴(1)外，从下方对下轴承(302)定位。
5.如权利要求1所述的一种反应堆控制棒束组件超声检验探测结构，其特征在于：所述的探头芯轴(1)的上端套装安装轴承(3)，通过弹性卡环(2)将其轴向固定。
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