CN108732251A - 一种顶盖贯穿件超声检测自动定位装置 - Google Patents
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Abstract
一种顶盖贯穿件超声检测自动定位装置，包含：承载移动组件，其用于实现该自动定位装置在顶盖封头下方的自由移动；周向旋转组件，其固定设置在承载移动组件上，用于实现7160扫查器在圆周方向上的旋转；水平运动组件，其固定设置在周向旋转组件上，用于实现7160扫查器在水平方向上的运动；垂直运动组件，其固定设置在水平运动组件上，并固定连接7160扫查器，用于实现7160扫查器在垂直方向上的运动；控制器，其电性连接周向旋转组件、水平运动组件和垂直运动组件，用于控制上述组件的运动。本发明能够使7160扫查器自动到达工作位置，排除了人工对管可能出现的误差，增加了对中的精度，提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及反应堆容器无损检测领域，尤其涉及一种顶盖贯穿件超声检测自动定位装置。
背景技术
核电站反应堆压力容器顶盖呈半球体，顶部朝上，像一个口朝下的锅。在顶盖上贯穿安装许多管件，简称贯穿件，贯穿件的其下部通过与顶盖内壁焊接在一起。顶盖贯穿件内部容纳控制反应堆运行的控制棒，同时也是控制棒运行的通道。反应堆压力容器顶盖贯穿件焊缝如果出现穿透性裂缝，就会发生放射性介质泄漏，并影响控制棒驱动机构的正常运行。根据欧美多国核电站的经验反馈，必须对焊缝实施超声检测，以预防出现穿透性裂缝。
目前顶盖贯穿件自动超声检测使用的是美国西屋公司生产的推车式7160扫查器，如图1所示，超声探头组件通过主导杆连接周向旋转电机。在制造阶段，是将如图2所示的堆型压力容器的顶盖封头垫高一定程度，在封头碗口内留出一定空间，通过人工进入顶盖封头下方的方式，推动7160扫查器对顶盖贯穿件进行定位与对中工作。由于顶盖的封头内部空间与光线的限制，在核对贯穿件编号与对中时往往会对操作人员造成极大的困难。
发明内容
本发明提供一种顶盖贯穿件超声检测自动定位装置，能够使7160扫查器自动到达工作位置，排除了人工对管可能出现的误差，增加了对中的精度，提高了工作效率。
为了达到上述目的，本发明提供一种顶盖贯穿件超声检测自动定位装置，包含：
承载移动组件，其用于实现该自动定位装置在顶盖封头下方的自由移动；
周向旋转组件，其固定设置在承载移动组件上，用于实现7160扫查器在圆周方向上的旋转；
水平运动组件，其固定设置在周向旋转组件上，用于实现7160扫查器在水平方向上的运动；
垂直运动组件，其固定设置在水平运动组件上，并固定连接7160扫查器，用于实现7160扫查器在垂直方向上的运动；
控制器，其电性连接周向旋转组件、水平运动组件和垂直运动组件，用于控制上述组件的运动。
所述的承载移动组件包含：
底盘；
滚轮，其安装在底盘上，实现整个自动定位装置的移动。
所述的承载移动组件还包含：
拉动杆，其连接底盘。
所述的周向旋转组件包含：
周向导轨，其固定设置在底盘上，可实现水平运动组件和垂直运动组件在圆周方向上的旋转；
周向旋转电机，其电性连接控制器，驱动水平运动组件和垂直运动组件沿周向导轨做圆周方向上的旋转。
所述的水平运动组件包含：
径向导轨，其通过滑轨连接周向导轨，可沿周向导轨做圆周方向上的旋转，并实现垂直运动组件在水平方向上的运动；
径向移动电机，其电性连接控制器。
所述的水平运动组件还包含：
径向传送履带。
所述的垂直运动组件包含：
垂直导轨，其通过滑轨连接径向导轨，并固定连接7160扫查器，该垂直导轨可沿径向导轨做水平方向上的平移，并实现7160扫查器在垂直方向上的运动；
垂直移动电机，其电性连接控制器，驱动7160扫查器沿垂直导轨做垂直方向上的运动；
气动导杆，其通过滑轨连接径向导轨，并电性连接控制器，该气动导杆可沿径向导轨做水平方向上的平移，并实现超声校准试架在垂直方向上的运动；
超声校准试架，其连接气动导杆，并在气动导杆的带动下实现升降，该超声校准试架用于安放校准试块。
本发明具有如下优点：
1、减少了人为因素和环境因素造成的影响，提高了准确性；
2、提高了工作效率；
3、增强了自动化程度，减少了人工成本。
附图说明
图1是背景技术中顶盖贯穿件自动超声检测使用的美国西屋公司生产的推车式7160扫查器的结构示意图。
图2是背景技术中堆型压力容器的顶盖封头示意图。
图3是本发明提供的一种顶盖贯穿件超声检测自动定位装置的立体图。
图4是图3的侧视图。
图5是图3的俯视图。
图6是本发明的应用示意图。
具体实施方式
以下根据图3～图6，具体说明本发明的较佳实施例。
如图3～图5所示，本发明提供一种顶盖贯穿件超声检测自动定位装置，包含：
承载移动组件，其用于实现该自动定位装置在顶盖封头下方的自由移动；
周向旋转组件，其固定设置在承载移动组件上，用于实现7160扫查器在圆周方向（TT轴）上的旋转；
水平运动组件，其固定设置在周向旋转组件上，用于实现7160扫查器在水平方向（X轴）上的运动；
垂直运动组件，其固定设置在水平运动组件上，并固定连接7160扫查器，用于实现7160扫查器在垂直方向（Z轴）上的运动；
控制器（未在图中显示），其电性连接周向旋转组件、水平运动组件和垂直运动组件，用于控制上述组件的运动。
进一步，所述的承载移动组件包含：
底盘1；
滚轮2，其安装在底盘1上，实现整个自动定位装置的移动。进一步，由于自动定位装置需要较高稳定性，导致装置本身具有一定重量，为便于装置到达指定工位并调节本身位置，设计拉动杆10，其将其连接于底盘1。
所述的周向旋转组件包含：
周向导轨3，其固定设置在底盘1上，可实现水平运动组件和垂直运动组件在圆周方向（TT轴）上的旋转；
周向旋转电机4，其电性连接控制器，驱动水平运动组件和垂直运动组件沿周向导轨3做圆周方向（TT轴）上的旋转。
所述的水平运动组件包含：
径向导轨5，其通过滑轨连接周向导轨3，可沿周向导轨3做圆周方向上的旋转，并实现垂直运动组件在水平方向（X轴）上的运动；
径向移动电机6，其电性连接控制器，驱动垂直运动组件沿径向导轨5做水平方向（X轴）上的运动。
进一步，水平运动组件还包含径向传送履带7，其内部布置电气连接线、水循环供水管等，防止机械结构运动时导致绕线。
所述的垂直运动组件包含：
垂直导轨11，其通过滑轨连接径向导轨5，并固定连接7160扫查器，该垂直导轨11可沿径向导轨5做水平方向上的平移，并实现7160扫查器在垂直方向（Z轴）上的运动；
垂直移动电机（图中未显示），其电性连接控制器，驱动7160扫查器沿垂直导轨11做垂直方向（Z轴）上的运动；
气动导杆8，其通过滑轨连接径向导轨5，并电性连接控制器，该气动导杆8可沿径向导轨5做水平方向上的平移，并实现超声校准试架9在垂直方向（Z轴）上的运动；
超声校准试架9，其连接气动导杆8，并在气动导杆8的带动下实现升降，该超声校准试架9用于安放校准试块。
本发明提供的一种顶盖贯穿件超声检测自动定位装置的工作原理如下：
如图6所示，将待检测的堆型压力容器的顶盖封头垫高一定程度，然后推动拉动杆10，将该自动定位装置通过滚轮移动到顶盖封头下部，控制器控制周向旋转电机4驱动水平运动组件和垂直运动组件沿周向导轨3在圆周方向（TT轴）上旋转，控制器控制径向移动电机6驱动垂直运动组件沿径向导轨3在水平方向（X轴）上运动，控制器控制垂直移动电机驱动7160扫查器沿垂直导轨11在垂直方向（Z轴）上运动，从而实现7160扫查器自动到达工作位置，同时控制器控制气动导杆8通过充气和放气带动超声校准试架9升降，实现校准试块自动到达工作位置，对顶盖贯穿件进行超声检测。
在本实施例中，周向旋转电机、径向移动电机和垂直移动电机采用北京欧宁公司自主研发的高精度运动控制器MC-02和DR系列低干扰线性直流伺服驱动器，从而保证了系统准确、快速、稳定的运行。自动定位装置由U-View软件完成系统的运动控制。
本发明具有如下优点：
1、减少了人为因素和环境因素造成的影响，提高了准确性；
2、提高了工作效率；
3、增强了自动化程度，减少了人工成本。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (7)
1.一种顶盖贯穿件超声检测自动定位装置，其特征在于，包含：
承载移动组件，其用于实现该自动定位装置在顶盖封头下方的自由移动；
周向旋转组件，其固定设置在承载移动组件上，用于实现7160扫查器在圆周方向上的旋转；
水平运动组件，其固定设置在周向旋转组件上，用于实现7160扫查器在水平方向上的运动；
垂直运动组件，其固定设置在水平运动组件上，并固定连接7160扫查器，用于实现7160扫查器在垂直方向上的运动；
控制器，其电性连接周向旋转组件、水平运动组件和垂直运动组件，用于控制上述组件的运动。
2.如权利要求1所述的顶盖贯穿件超声检测自动定位装置，其特征在于，所述的承载移动组件包含：
底盘（1）；
滚轮（2），其安装在底盘（1）上，实现整个自动定位装置的移动。
3.如权利要求2所述的顶盖贯穿件超声检测自动定位装置，其特征在于，所述的承载移动组件还包含：拉动杆（10），其连接底盘（1）。
4.如权利要求2所述的顶盖贯穿件超声检测自动定位装置，其特征在于，所述的周向旋转组件包含：
周向导轨（3），其固定设置在底盘（1）上，可实现水平运动组件和垂直运动组件在圆周方向上的旋转；
周向旋转电机（4），其电性连接控制器，驱动水平运动组件和垂直运动组件沿周向导轨（3）做圆周方向上的旋转。
5.如权利要求4所述的顶盖贯穿件超声检测自动定位装置，其特征在于，所述的水平运动组件包含：
径向导轨（5），其通过滑轨连接周向导轨（3），可沿周向导轨（3）做圆周方向上的旋转，并实现垂直运动组件在水平方向上的运动；
径向移动电机（6），其电性连接控制器。
6.如权利要求5所述的顶盖贯穿件超声检测自动定位装置，其特征在于，所述的水平运动组件还包含：径向传送履带（7）。
7.如权利要求5所述的顶盖贯穿件超声检测自动定位装置，其特征在于，所述的垂直运动组件包含：
垂直导轨（11），其通过滑轨连接径向导轨（5），并固定连接7160扫查器，该垂直导轨（11）可沿径向导轨（5）做水平方向上的平移，并实现7160扫查器在垂直方向上的运动；
垂直移动电机，其电性连接控制器，驱动7160扫查器沿垂直导轨（11）做垂直方向上的运动；
气动导杆（8），其通过滑轨连接径向导轨（5），并电性连接控制器，该气动导杆（8）可沿径向导轨（5）做水平方向上的平移，并实现超声校准试架（9）在垂直方向上的运动；
超声校准试架（9），其连接气动导杆（8），并在气动导杆（8）的带动下实现升降，该超声校准试架（9）用于安放校准试块。
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