CN108269631A - 一种控制棒驱动机构上部密封焊缝超声检查装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种控制棒驱动机构上部密封焊缝超声检查装置，涉及一种自动超声检查装置。本发明包括壳体组件、气囊密封组件、旋转定位组件、周向驱动组件、轴向驱动组件、探头摆动组件；壳体组件套装在被检控制棒驱动机构的顶部；旋转定位组件安装在壳体组件的顶部，用于固定在被检对象的顶端，同时还能绕着中心进行旋转；探头摆动组件安装在壳体组件的内部，对被检对象上部密封焊缝进行超声检查；周向驱动组件用于驱动探头摆动组件进行周向运动；轴向驱动组件用于驱动探头摆动组件进行轴向运动；气囊密封组件安装在壳体组件的底部，能够与被检对象形成密封。本发明具有检查效率高、耦合剂密封效果好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动超声检查装置，具体涉及一种控制棒驱动机构上部密封焊缝超声检查装置。
背景技术
核电站中设备众多，焊缝的形式也不尽相同；控制棒驱动机构是一回路中的重要组成部分，其上存在多条异形环焊缝，需通过定期进行超声检查的方式对其进行老化管理。
对控制棒驱动机构上部密封焊缝的检查是从外壁安装设备，使一组超声探头超声与焊缝轮廓形成确定关系；超声探头可围绕控制棒驱动机构作360°圆周运动，同时也可以围绕密封焊缝的外圆作扫查运动；探头需要浸没在耦合剂中，故需要在检查的过程中对耦合剂进行有效的密封。
目前对于控制一棒驱动机构上部密封焊缝的超声检查，均利用控制棒驱动机构的端面进行设备定位，采用气囊抱紧密封方式对耦合剂进行密封，然后实施扫查；但目前已有的装置存在超声探头携带数量较少、设备检查速度较低、耦合剂密封效果不够理想等问题。
发明内容
本发明提供一种控制棒驱动机构上部密封焊缝超声检查装置，实现对控制棒驱动机构上部密封焊缝的无损检测，具有检查效率高、耦合剂密封效果好的优点。
本发明的技术方案为：
一种控制棒驱动机构上部密封焊缝超声检查装置，包括壳体组件、气囊密封组件、旋转定位组件、周向驱动组件、轴向驱动组件、探头摆动组件；
壳体组件包括壳体、回转齿圈、回转轴承、回转盘、轴承内圈压紧环；
壳体是壳体组件的基础零件，整体为中空的圆柱形结构，包括侧壁和中心开有通孔的底部，外侧壁上部还设置有外延平台；壳体的上端外侧壁设有凹陷的台阶，与安装在壳体顶端的轴承内圈压紧环配合形成环形凹槽，回转轴承的内圈安装在所述凹槽内，轴承内圈压紧环对回转轴承进行限位及固定；
回转盘为圆环形板状结构，外延与转轴承的外圈固定，回转齿圈也与转轴承的外圈固定；回转齿圈还与周向驱动组件相连，在周向驱动组件的驱动下带动转轴承的外圈围绕壳体旋转，进而带动回转盘以及固定在回转盘上的其它组件一起旋转；周向驱动组件安装在壳体外侧壁上部的外延平台上；
旋转定位组件包括旋转座、旋转轴、旋转轴承、中心连接螺钉、旋转支撑杆、定位销、连接螺钉；
旋转座整体为台阶形管状结构，底部与控制棒驱动机构顶端相配合，形成固定连接；旋转轴位于旋转座的内部，通过旋转轴承与旋转座进行转动连接；通过中心连接螺钉与旋转支撑杆进行固定连接，旋转支撑杆通过定位销和连接螺钉与回转盘进行定位连接；旋转支撑杆、旋转轴随着回转盘一起旋转，旋转座与被检对象相对静止；
探头摆动组件包括超声探头、探头连接座、摆动机构；
超声探头位于壳体的内部，对控制棒驱动机构上部密封焊缝进行全方位的超声检查；超声探头通过探头连接座与回转盘相连，随着回转盘进行周向转动；超声探头通过摆动机构与轴向驱动组件相连，在轴向驱动组件的驱动下进行轴向摆动；
气囊密封组件安装在壳体底部中心通孔内侧，充气时与控制棒驱动机构上部外圆形成锁紧和密封。
所述气囊密封组件包括气囊连接块、上压环、下压环、气囊；
气囊连接块整体为环形结构，固定安装在壳体底部中心通孔内侧；气囊连接块内侧安装有气囊，通过上压环和下压环压紧在气囊连接块上；气囊充气时与控制棒驱动机构上部外圆形成锁紧及密封。
所述壳体组件还包括限位开关，限位开关为感应式开关，安装在壳体外侧壁上部的外延平台上，标记回转盘的起始位置。
所述壳体组件还包括把手，把手安装在壳体外侧壁上部的外延平台上。
所述回转盘上同时安装有6个探头摆动组件，每个探头摆动组件包括1个超声探头。
所述轴向驱动组件安装在回转盘上，随着回转盘进行周向转动。
所述气囊的内孔直径略大于控制棒驱动机构上部外圆的外壁直径，充气时形成密封结构。
所述6个超声探头进行同步运动。
所述6个超声探头的摆动由1个电机进行驱动。
本发明的有益效果为：
本发明可携带完成检查所需的各种规格超声探头一次性完成控制棒驱动机构上部密封焊缝的自动超声检查，单条密封焊缝检查无需更换超声探头、无需多次安装，有效提高检查效率。
本发明的安装及定位组件与被检对象之间无相对运动，因此不产生摩擦阻力，本发明可以以更高的转速进行检查，有效缩短检查时间。
本发明对防水密封结构进行了改进，可使检查时用到的耦合剂得到有效的密封与回收，避免对下部的电子元器件造成影响。
本发明能够同时携带6个超声探头，6个超声探头的摆动仅由1个电机进行驱动，在控制上更简单，在探头运动的同步性上更好。
附图说明
图1为本发明侧视图。
图2为本发明立体图。
图3为旋转定位组件结构示意图。
图4为壳体组件结构示意图。
图5为本发明安装完毕处于工作状态时的示意图。
图中，1-壳体组件，2-气囊密封组件，3-旋转定位组件，4-周向驱动组件，5-轴向驱动组件，6-探头摆动组件，7-控制棒驱动机构顶端，8-控制棒驱动机构上部密封焊缝，9-控制棒驱动机构上部外圆，11-壳体，12-回转齿圈，13-回转轴承，14-回转盘，15-轴承内圈压紧环，16-把手，17-限位开关，31-旋转座，32-旋转轴，33-旋转轴承，34-中心连接螺钉，35-旋转支撑杆，36-定位销，37-连接螺钉，61-超声探头。
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、图2所示，本发明是一种控制棒驱动机构上部密封焊缝超声检查装置，包括壳体组件1、气囊密封组件2、旋转定位组件3、周向驱动组件4、轴向驱动组件5、探头摆动组件6，其中，探头摆动组件6可根据需要选用多个，本实施例中为6个。
壳体组件1为本发明的主体结构，套装在被检控制棒驱动机构的顶部；旋转定位组件3安装在壳体组件1的顶部，用于将本发明固定在被检控制棒驱动机构的顶端，同时还能随着壳体组件1绕着中心进行旋转；探头摆动组件6安装在壳体组件1的内部，对被检控制棒驱动机构上部密封焊缝8进行超声检查；周向驱动组件4安装在壳体组件1的上部，用于驱动壳体组件1进而带动探头摆动组件6进行周向运动；轴向驱动组件5安装在壳体组件1的顶部，用于驱动探头摆动组件6进行轴向运动；气囊密封组件2安装在壳体组件1的底部，能够与被检控制棒驱动机构形成密封结构。
如图3所示，壳体组件1包括壳体11、回转齿圈12、回转轴承13、回转盘14、轴承内圈压紧环15、把手16、限位开关17。
壳体11是壳体组件1的、也是本发明所述装置的基础零件，整体为中空的圆柱形结构，包括侧壁和中心开有通孔的底部，外侧壁上部还设置有外延平台。壳体11的上端外侧壁设有凹陷的台阶，与安装在壳体11顶端的轴承内圈压紧环15配合形成环形凹槽，回转轴承13的内圈安装在所述凹槽内，轴承内圈压紧环15对回转轴承13进行限位及固定。
回转盘14为圆环形板状结构，外延与转轴承13的外圈固定，回转齿圈12也与转轴承13的外圈固定；回转齿圈12还与周向驱动组件4相连，在周向驱动组件4的驱动下带动转轴承13的外圈围绕壳体11旋转，进而带动回转盘14以及固定在回转盘14上的其它组件一起旋转。周向驱动组件4安装在壳体11外侧壁上部的外延平台上。
把手16安装在壳体11外侧壁上部的外延平台上，便于操作人员进行设备安装。限位开关17为感应式开关，也安装在壳体11的外延平台上，用于标记回转盘14的起始位置，进而确定各个超声探头61的起始位置，以便对检测信号进行定量分析。
如图4所示，旋转定位组件3包括旋转座31、旋转轴32、旋转轴承33、中心连接螺钉34、旋转支撑杆35、定位销36、连接螺钉37。
旋转座31整体为台阶形管状结构，底部与被检控制棒驱动机构顶端7相配合，形成固定连接。旋转轴32位于旋转座31的内部，通过旋转轴承33与旋转座31进行转动连接，通过中心连接螺钉34与旋转支撑杆35进行固定连接，旋转支撑杆35通过定位销36和连接螺钉37与壳体组件1中的回转盘14进行定位连接。当旋转定位组件3安装到位后，整个装置在控制棒驱动机构轴线方向的位置也就确定；当装置旋转时，旋转支撑杆35、旋转轴32随着回转盘14一起旋转，旋转座31与被检对象相对静止，不产生摩擦阻力。
如图5所示，探头摆动组件6包括超声探头61、探头连接座、摆动机构，每个探头摆动组件6包括一个超声探头61。
超声探头61安装在壳体11的内部，对控制棒驱动机构上部密封焊缝8进行全方位的超声检查；超声探头61通过探头连接座与回转盘14相连，随着回转盘14进行周向转动；超声探头61通过摆动机构与轴向驱动组件5相连，在轴向驱动组件5的驱动下进行轴向摆动。轴向驱动组件5安装在回转盘14上，随着回转盘14进行周向转动。
气囊密封组件2包括气囊连接块、上压环、下压环、气囊。
气囊连接块整体为环形结构，固定安装在壳体11底部中心通孔内侧；气囊连接块内侧安装有气囊，通过上压环和下压环压紧在气囊连接块上。当气囊充气鼓起时，气囊与控制棒驱动机构上部外圆9形成锁紧及密封。气囊的内孔直径比被检对象的外壁直径略大，以保证充气后能形成良好的密封效果。
当本发明安装完毕处于工作状态时，旋转定位组件3与控制棒驱动机构顶端7形成配合关系，实现装置的安装定位，气囊密封组件2处于充气状态，将控制棒驱动机构上部外圆9抱紧，形成周向锁紧及密封效果。此时周向驱动组件4通电，可驱动壳体组件1旋转，进而带动安装于壳体组件1上的旋转定位组件3、轴向驱动组件5、探头摆动组件6围绕控制棒驱动机构上部密封焊缝8进行圆周运动；对轴向驱动组件5通电，可驱动探头摆动组件6携带超声探头61围绕控制棒驱动机构上部密封焊缝8的圆弧外形进行摆动(如放大视图A所示)。通过装置的圆周运动以及探头摆动组件6沿制棒驱动机构上部密封焊缝8圆弧外形进行的轴向摆动，实现对整条制棒驱动机构上部密封焊缝8的超声扫查覆盖，实现对其的无损检测。
本发明能够同时携带6个超声探头61，周向驱动组件4内的电机通过一对齿轮传动机构驱动回转盘14及安装在回转盘14上的6个探头摆动组件6，使得6个超声探头61围绕控制棒驱动机构上部外圆9同步进行周向旋转，实现了1个电机驱动6个超声探头61同步转动；轴向驱动组件5内的电机，通过一组带传动机构同时驱动6个探头摆动组件6，使得6个超声探头61同步摆动，实现了1个电机驱动6个超声探头61同步摆动；整套装置只需要使用2个电机，在控制上更简单，在探头运动的同步性上更好。
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 (9)
1.一种控制棒驱动机构上部密封焊缝超声检查装置，其特征在于：包括壳体组件(1)、气囊密封组件(2)、旋转定位组件(3)、周向驱动组件(4)、轴向驱动组件(5)、探头摆动组件(6)；
壳体组件(1)包括壳体(11)、回转齿圈(12)、回转轴承(13)、回转盘(14)、轴承内圈压紧环(15)；
壳体(11)是壳体组件(1)的基础零件，整体为中空的圆柱形结构，包括侧壁和中心开有通孔的底部，外侧壁上部还设置有外延平台；壳体(11)的上端外侧壁设有凹陷的台阶，与安装在壳体(11)顶端的轴承内圈压紧环(15)配合形成环形凹槽，回转轴承(13)的内圈安装在所述凹槽内，轴承内圈压紧环(15)对回转轴承(13)进行限位及固定；
回转盘(14)为圆环形板状结构，外延与转轴承(13)的外圈固定，回转齿圈(12)也与转轴承(13)的外圈固定；回转齿圈(12)还与周向驱动组件(4)相连，在周向驱动组件(4)的驱动下带动转轴承(13)的外圈围绕壳体(11)旋转，进而带动回转盘(14)以及固定在回转盘(14)上的其它组件一起旋转；周向驱动组件(4)安装在壳体(11)外侧壁上部的外延平台上；
旋转定位组件(3)包括旋转座(31)、旋转轴(32)、旋转轴承(33)、中心连接螺钉(34)、旋转支撑杆(35)、定位销(36)、连接螺钉(37)；
旋转座(31)整体为台阶形管状结构，底部与控制棒驱动机构顶端(7)相配合，形成固定连接；旋转轴(32)位于旋转座(31)的内部，通过旋转轴承(33)与旋转座(31)进行转动连接；通过中心连接螺钉(34)与旋转支撑杆(35)进行固定连接，旋转支撑杆(35)通过定位销(36)和连接螺钉(37)与回转盘(14)进行定位连接；旋转支撑杆(35)、旋转轴(32)随着回转盘(14)一起旋转，旋转座(31)与被检对象相对静止；
探头摆动组件(6)包括超声探头(61)、探头连接座、摆动机构；
超声探头(61)位于壳体(11)的内部，对控制棒驱动机构上部密封焊缝(8)进行全方位的超声检查；超声探头(61)通过探头连接座与回转盘(14)相连，随着回转盘(14)进行周向转动；超声探头(61)通过摆动机构与轴向驱动组件(5)相连，在轴向驱动组件(5)的驱动下进行轴向摆动；
气囊密封组件(2)安装在壳体(11)底部中心通孔内侧，充气时与控制棒驱动机构上部外圆(9)形成锁紧和密封。
2.如权利要求1所述的一种控制棒驱动机构上部密封焊缝超声检查装置，其特征在于：所述气囊密封组件(2)包括气囊连接块、上压环、下压环、气囊；
气囊连接块整体为环形结构，固定安装在壳体(11)底部中心通孔内侧；气囊连接块内侧安装有气囊，通过上压环和下压环压紧在气囊连接块上；气囊充气时与控制棒驱动机构上部外圆(9)形成锁紧及密封。
3.如权利要求1所述的一种控制棒驱动机构上部密封焊缝超声检查装置，其特征在于：所述壳体组件(1)还包括限位开关(17)，限位开关(17)为感应式开关，安装在壳体(11)外侧壁上部的外延平台上，标记回转盘(14)的起始位置。
4.如权利要求1所述的一种控制棒驱动机构上部密封焊缝超声检查装置，其特征在于：所述壳体组件(1)还包括把手(16)，把手(16)安装在壳体(11)外侧壁上部的外延平台上。
5.如权利要求1所述的一种控制棒驱动机构上部密封焊缝超声检查装置，其特征在于：所述回转盘(14)上同时安装有6个探头摆动组件(6)，每个探头摆动组件(6)包括1个超声探头(61)。
6.如权利要求1所述的一种控制棒驱动机构上部密封焊缝超声检查装置，其特征在于：所述轴向驱动组件(5)安装在回转盘(14)上，随着回转盘(14)进行周向转动。
7.如权利要求2所述的一种控制棒驱动机构上部密封焊缝超声检查装置，其特征在于：所述气囊的内孔直径略大于控制棒驱动机构上部外圆(9)的外壁直径，充气时形成密封结构。
8.如权利要求5所述的一种控制棒驱动机构上部密封焊缝超声检查装置，其特征在于：所述6个超声探头(61)进行同步运动。
9.如权利要求5所述的一种控制棒驱动机构上部密封焊缝超声检查装置，其特征在于：所述6个超声探头(61)的摆动由1个电机进行驱动。
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108269631B (zh) | 2023-12-26 |
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