CN108267512B - 一种用于容器内壁超声检查的探头托盘 - Google Patents

一种用于容器内壁超声检查的探头托盘 Download PDF

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Abstract

本发明是一种用于容器内壁超声检查的探头托盘，涉及一种探头托盘。本发明包括成对出现的探头模块，每对探头模块沿容器内壁圆周方向布置，通过拉簧连接的两个探头模块始终处于要合拢的趋势，使探头与容器内壁紧密贴合；探头模块上有耦合剂喷洒结构，以便在检查时为超声探头提供耦合剂；探头紧固螺钉的末端向内伸出探头框顶住超声探头，探头紧固螺钉与非金属探头框之间安装有弹簧垫圈，三者形成机械放松结构。本发明能够使探头在容器内壁上均匀压紧，保证探头贴合效果；可对探头实时提供耦合剂，以便其在未充水的容器内壁进行检查；既可以避免在使用过程中螺钉松脱落入核电站设备中，也可以在使用后方便的松开，方便多次使用、维护。

Description

一种用于容器内壁超声检查的探头托盘
技术领域
本发明涉及一种探头托盘，具体涉及一种用于容器内壁超声检查的探头托盘。
背景技术
核电站中设备众多，一些容器的外部被其它结构包裹或遮挡，使得无法从外对其上的焊缝进行无损检测，需要通过设备深入到其内部，从容器的内壁对其进行无损检测。
目前核电站中从容器内壁对其焊缝进行自动超声检查的对象主要为压力容器，在其检查时，容器内部是充满水的，故无需对超声探头额外提供耦合剂；但也有一些容器其内部没有充水，也不可能充水，对其进行超声检查时，需要探头托盘上具有喷洒耦合剂的相关结构，以便对超声探头实时供给耦合剂。
同时，目前对容器壁进行检查的探头托盘，主要采用在一个骨架上安装若干个独立的探头模块，每个探头模块均具有自适应压紧探头的结构和功能，但在实践中，特别是在对弧面进行检查时，容器出现探头贴合不同步、甚至探头侧翻的情况，影响检查的效果。
此外，目前每个探头模块上，超声探头的安装主要采用带有螺孔的非金属框包裹探头，并从四周拧入紧定螺钉对探头进行固定；若紧定螺钉拧入时不涂抹防松胶，则可能会在检查过程中出现螺钉脱落掉入核电站设备中的情况，会影响核电站设备的安全运行；如果在紧定螺钉拧入时涂抹防松胶，虽可防止紧定螺钉在设备使用时脱落，但使用后拆除探头或维修设备时，紧定螺钉不易拧出，甚至会在拧出过程中造成螺钉或非金属框的损坏。
故需要设计一种用于内壁检查的探头托盘，具备耦合剂供给的结构，且探头贴合效果好，用于紧固探头的螺钉防松设计更加合理。
发明内容
本发明提供一种用于容器内壁超声检查的探头托盘，能够更好的实现对内部未充水的容器进行无损检测。
本发明的技术方案为：
一种用于容器内壁超声检查的探头托盘，包括托盘骨架、探头叉旋转轴、探头叉、拉簧固定螺钉、拉簧固定垫片、拉簧、探头框转轴、探头框、进水接头、超声探头、探头紧固螺钉、限位块；
托盘骨架为多层结构，每层安装有一对C字形的探头叉，探头叉通过探头叉转轴与托盘骨架相连，探头叉能够围绕探头叉转轴摆动；
探头框通过探头框转轴与探头叉相连，探头框能够围绕探头框转轴在探头叉内转动；每一对探头叉的上方和下方各设有一个拉簧，每个拉簧的两端分别与两个探头叉相连，拉簧通过拉簧固定螺钉和拉簧固定垫片与探头叉牢固连接；超声探头嵌入探头框中，通过探头紧固螺钉将超声探头固定在探头框内；探头框上安装有进水接头，为超声探头提供耦合剂；
托盘骨架上安装有限位块，设置在每一对探头叉之间，对探头叉的收拢、本发明与容器内壁的顶紧进行限位。
所述探头框的上端面和下端面设置有探头框限位槽，拉簧固定螺钉的末端穿过探头叉伸入到探头框限位槽中，对探头框围绕探头框转轴的摆动幅度进行限位。
还包括安装在探头紧固螺钉与探头框之间的弹簧垫圈，探头紧固螺钉对称分布，从探头框的两侧拧入，探头紧固螺钉的末端向内伸出探头框顶住超声探头；
探头框为具有塑性变形能力的非金属材料制成，探头框与超声探头之间的间隙小于探头紧固螺钉末端伸出的长度；
当探头紧固螺钉将超声探头顶紧在探头框内时，探头紧固螺钉将弹簧垫圈压紧在探头框上，探头框产生形变而向外撑开，三者形成机械防松结构。
所述探头框的正面设为与容器内壁圆弧相吻合的探头框外弧面，探头框能够与容器内壁紧密贴合。
所述超声探头的表面为与容器内壁圆弧相吻合的弧形，超声探头能够与容器内壁紧密贴合。
所述探头框的正面、超声探头的四周设置有探头框存水槽，探头框的背面安装有进水接头，探头框出水孔将进水接头与探头框存水槽连通，耦合剂通过进水接头及探头框进水孔进入探头框存水槽中，随着移动流向超声探头与容器内壁。
所述托盘骨架为上下两层结构。
本发明的有益效果为：
本发明所述探头托盘上，探头模块成对出现，对称分布的拉簧拉力均匀作用在两个探头模块上，使其能够在容器内壁上均匀压紧，保证探头贴合效果；通过探头模块的供水结构，可对探头实时提供耦合剂，以便其在未充水的容器内壁进行检查；通过进行了机械放松处理的螺钉来顶紧超声探头，既可以避免在使用过程中螺钉松脱落入核电站设备中，也可以在使用后方便的松开，方便多次使用、维护。
附图说明
图1为本发明的总体结构示意图。
图2为探头安装及摆动限位结构的立体图。
图3为探头安装及摆动限位结构的示意图。
图4为探头供水结构的立体图。
图5为探头供水结构的示意图。
图6为本发明工作状态的立体图。
图7为本发明工作状态的示意图。
图中，1-托盘骨架，2-探头叉旋转轴，3-探头叉，4-拉簧固定螺钉，5-拉簧固定垫片，6-拉簧，7-探头框转轴，8-探头框，9-进水接头，10-超声探头，11-探头紧固螺钉，12-限位块，13-弹簧垫圈，14-容器内壁，81-探头框外弧面，82-探头框出水孔，83-探头框存水槽，84-探头框限位槽。
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。
本发明的设计核心在于托盘上将每两个探头模块配为一对，成对出现，一个托盘上安装有两对探头模块，每对探头模块沿容器内壁14圆周方向布置，两对呈上下分布；每对探头模块上有两个对称分布的拉簧6，连接两个独立的探头模块，使其始终处于要合拢的趋势，当检查设备将托盘顶到容器内壁14上时，探头模块受到容器内壁14的阻挡，有被向外撑开的趋势，此时在拉簧6的作用下，探头模块被压紧于容器内壁14上，使探头与容器内壁14紧密贴合；探头模块上有耦合剂喷洒结构，以便在检查时为超声探头10提供耦合剂。
探头模块上有非金属探头框8，超声探头10安装时，首先嵌入非金属探头框8内，非金属探头框8上有螺钉孔，探头紧固螺钉11从外向内拧入，将超声探头10顶紧固定，探头紧固螺钉11与探头框8之间安装有弹簧垫圈13，通过合理设计尺寸间隙，并利用非金属探头框8的可适度塑性变形的能力，可使得探头紧固螺钉11与弹簧垫圈13发生作用的同时将超声探头10顶紧；非金属探头框8与容器内壁14接触的面制作成外弧面，与容器内壁14的会面向吻合，以保证超声探头10的贴合效果。
如图1所示，本发明是一种用于容器内壁超声检查的探头托盘，用于对容器内壁14进行超声检查，包括托盘骨架1、探头叉旋转轴2、探头叉3、拉簧固定螺钉4、拉簧固定垫片5、拉簧6、探头框转轴7、探头框8、进水接头9、超声探头10、探头紧固螺钉11、限位块12。
托盘骨架1为本发明的安装基础零件，分为上下两层，每层安装有一对C字形的探头叉3，探头叉3通过探头叉转轴2与托盘骨架1相连，探头叉3可围绕探头叉转轴2摆动。根据具体需要，托盘骨架1可以设计为多层结构，安装多对探头叉3，例如：三层、四层。
探头框8通过探头框转轴7与探头叉3相连，探头框8可围绕探头框转轴7在探头叉3内灵活转动。每一对探头叉3的上方和下方各设有一个拉簧6，每个拉簧6的两端分别与两个探头叉3相连，拉簧6通过探头叉3上的拉簧固定螺钉4和拉簧固定垫片5与探头叉3牢固连接。探头框8为非金属材料制作而成，超声探头10嵌入探头框8中，通过探头紧固螺钉11将超声探头10固定在探头框8内部；探头框8上安装有进水接头9，用于喷洒耦合剂，以便在检查时为超声探头10提供耦合剂。
托盘骨架1上安装有限位块12，设置在每一对探头叉3之间，对探头叉3和本发明进行限位。当本发明处于自由状态时(图1)，探头叉3在拉簧6的拉力下向中间收拢，由于限位块12的存在，当探头叉3接触到限位块12的时候，停止向内收拢。当本发明处于工作状态时(图7)，检查设备将本发明所述探头托盘向容器内壁14顶紧过程中，由于限位块12的存在，当限位块12抵住容器内壁14时候，探头托盘停止运动，探头叉3停止向外撑开。
如图2、图3所示，探头框8上设置有探头框限位槽84，本发明还包括安装在探头紧固螺钉11与探头框8之间的弹簧垫圈13。
探头框8的上端面和下端面设置有探头框限位槽84，拉簧固定螺钉4的末端穿过探头叉3伸入到探头框限位槽84中，起到限位作用。当探头框8围绕探头框转轴7摆动的时候，由于探头框限位槽84的空间有限，当探头框8摆动幅度超出一定范围时，拉簧固定螺钉4的末端会接触到探头框限位槽84的边沿，进而阻止探头框8进一步摆动，起到了限制探头框8摆动幅度的作用。
如图3中的局部放大图所示，安装在探头框8中的超声探头10处于被探头紧固螺钉11顶紧的状态，在探头紧固螺钉11与探头框8之间安装有弹簧垫圈13。两组探头紧固螺钉11对称分布，从探头框8的两侧同时拧入，探头紧固螺钉11拧至最深处时，其末端向内伸出探头框8顶住超声探头10，此时探头紧固螺钉11将弹簧垫圈13压紧，形成机械防松状态。在设计控制探头框8的尺寸时，使其与超声探头10之间的间隙略小于探头紧固螺钉11伸出的长度，当探头紧固螺钉11末端伸出顶住超声探头10后，由于探头框8为非金属材料制作而成，具有一定的塑性变形能力，探头紧固螺钉11继续拧入时，探头框8略微向外撑开，直到探头紧固螺钉11将弹簧垫圈13压紧；此时超声探头10被探头紧固螺钉11顶紧在探头框8内，探头紧固螺钉11将弹簧垫圈13压紧于探头框8上，三者形成机械防松结构，在使用超声探头10进行检查时，探头紧固螺钉11不会松脱、掉落。
如图4、图5所示，探头框8还设置有探头框外弧面81、探头框出水孔82、探头框存水槽83。
探头框8的正面为与容器内壁14贴合的面，设计采用与容器内壁14圆弧相吻合的探头框外弧面81，使得探头框8可以与容器内表面紧密贴合。探头框8的正面、超声探头10的四周设置有探头框存水槽83，探头框8的背面安装有进水接头9，探头框出水孔82将进水接头9与探头框存水槽83连通。检查过程中，探头框8及超声探头10与容器内表面14紧密贴合，将耦合剂通过进水接头9及探头框进水孔82排入探头框8内，耦合剂会存储于探头框存水槽83中，随着本发明所述探头托盘的移动，不断流向超声探头10与容器内壁14，起到耦合效果。为实现更好的贴合效果，超声探头10的表面也可定制为与容器内壁14圆弧相吻合的弧形。
如图6、图7所示，本发明处于工作状态，当检查设备将本发明所述探头托盘向容器内壁14顶紧时，探头框8会在容器内壁14的阻挡下促使探头叉3向外撑开，直到限位块12抵住容器内壁14，探头托盘运动到位，此时拉簧6处于被显著拉伸状态，产生较大的拉力，将被撑开的两个探头叉3往中间拉紧，使得探头框8及超声探头10紧密的贴合在容器内壁14上；因为拉簧6同时连接两个探头叉3，所以两个探头叉3被均匀的向中间拉紧，避免出现了一个探头框8被压紧，另一个未压紧的情况，使得超声探头10的贴合效果更好。
上面对本发明的实施例作了详细说明，上述实施方式仅为本发明的最优实施例，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种用于容器内壁超声检查的探头托盘，其特征在于：
包括托盘骨架(1)、探头叉旋转轴(2)、探头叉(3)、拉簧固定螺钉(4)、拉簧固定垫片(5)、拉簧(6)、探头框转轴(7)、探头框(8)、进水接头(9)、超声探头(10)、探头紧固螺钉(11)、限位块(12)；
托盘骨架(1)为多层结构，每层安装有一对C字形的探头叉(3)，探头叉(3)通过探头叉转轴(2)与托盘骨架(1)相连，探头叉(3)能够围绕探头叉转轴(2)摆动；
探头框(8)通过探头框转轴(7)与探头叉(3)相连，探头框(8)能够围绕探头框转轴(7)在探头叉(3)内转动；每一对探头叉(3)的上方和下方各设有一个拉簧(6)，每个拉簧(6)的两端分别与两个探头叉(3)相连，拉簧(6)通过拉簧固定螺钉(4)和拉簧固定垫片(5)与探头叉(3)牢固连接；超声探头(10)嵌入探头框(8)中，通过探头紧固螺钉(11)将超声探头(10)固定在探头框(8)内；探头框(8)上安装有进水接头(9)，为超声探头(10)提供耦合剂；
托盘骨架(1)上安装有限位块(12)，限位块(12)设置在每一对探头叉(3)之间，对探头叉(3)的收拢、探头托盘与容器内壁(14)的顶紧进行限位；
所述探头框(8)的上端面和下端面设置有探头框限位槽(84)，拉簧固定螺钉(4)的末端穿过探头叉(3)伸入到探头框限位槽(84)中，对探头框(8)围绕探头框转轴(7)的摆动幅度进行限位；
还包括安装在探头紧固螺钉(11)与探头框(8)之间的弹簧垫圈(13)，探头紧固螺钉(11)对称分布，从探头框(8)的两侧拧入，探头紧固螺钉(11)的末端向内伸出探头框(8)顶住超声探头(10)；
探头框(8)为具有塑性变形能力的非金属材料制成，探头框(8)与超声探头(10)之间的间隙小于探头紧固螺钉(11)末端伸出的长度；
当探头紧固螺钉(11)将超声探头(10)顶紧在探头框(8)内时，探头紧固螺钉(11)将弹簧垫圈(13)压紧在探头框(8)上，探头框(8)产生形变而向外撑开，三者形成机械防松结构。
2.如权利要求1所述的一种用于容器内壁超声检查的探头托盘，其特征在于：
所述探头框(8)的正面设为与容器内壁(14)圆弧相吻合的探头框外弧面(81)，探头框(8)能够与容器内壁(14)紧密贴合。
3.如权利要求1所述的一种用于容器内壁超声检查的探头托盘，其特征在于：
所述超声探头(10)的表面为与容器内壁(14)圆弧相吻合的弧形，超声探头(10)能够与容器内壁(14)紧密贴合。
4.如权利要求1所述的一种用于容器内壁超声检查的探头托盘，其特征在于：
所述探头框(8)的正面、超声探头(10)的四周设置有探头框存水槽(83)，探头框(8)的背面安装有进水接头(9)，探头框出水孔(82)将进水接头(9)与探头框存水槽(83)连通，耦合剂通过进水接头(9)及探头框出水孔(82)进入探头框存水槽(83)中，随着移动流向超声探头(10)与容器内壁(14)。
5.如权利要求1所述的一种用于容器内壁超声检查的探头托盘，其特征在于：
所述托盘骨架(1)为上下两层结构。
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