CN110824020B - 一种可调姿态接管焊缝超声、涡流扫查装置及定位方法 - Google Patents

一种可调姿态接管焊缝超声、涡流扫查装置及定位方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可调姿态接管焊缝超声、涡流扫查装置及定位方法，其包括支撑部、滑动连接于所述支撑部上的探头部、安装于所述支撑部后端部上和探头部上的超声涡流仪器组件、推进组件、水平仪以及用于辅助定位的摄像头，装置利用推进组件结合探头部位置调整，自动调整姿态进入管嘴，减少了人工推动设备进入接管的的工作量，从而减少操作人员受到的辐照剂量。

Description

一种可调姿态接管焊缝超声、涡流扫查装置及定位方法
技术领域
本发明属于超声和涡流扫查领域，特别涉及一种可调姿态接管焊缝超声、涡流扫查装置。
背景技术
核反应堆压力容器是核反应堆的重要部件，核反应堆压力容器的质量是保证核电设备和核动力装置正常安全运行的关键，为确定压力容器的质量，在核电厂和核动力装置的检验规范和大纲中，对反应堆压力容器的焊缝及其他部位提出了无损检测的强制性要求，并制定分别在投入使用前和运行一定间隔时间内对反应堆压力容器实施役前检查和在役检查。役前检查和在役检查的结果为分析评定压力容器的运行状态将提供极其重要的依据，需采用超声、涡流检测装置对反应堆压力容器接管处进行检测，而现阶段设备需要通过人工调整使其进入接管处，大大增大了操作人员受到的辐照剂量。因此有必要开发能自主调整姿态进入接管，减少操作人员受照剂量的扫查装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种可调姿态接管焊缝超声、涡流扫查装置。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种可调姿态接管焊缝超声、涡流扫查装置，其包括支撑部、滑动连接于所述支撑部上的探头部、安装于所述支撑部后端部上和探头部上的超声涡流仪器组件、设于所述支撑部内部的丝杆组件、用于驱动所述丝杆组件的丝杆转动进而带动探头部在支撑部上移动的轴向驱动电机，所述轴向驱动电机安装于所述支撑部后端部上，所述探头部包括滑动连接于所述支撑部上的固定盘、转动连接于所述固定盘外周的转动盘、安装于所述转动盘上的探头架组件以及驱动所述转动盘转动的周向驱动电机，所述扫查装置还包括安装于所述支撑部上且用于调整所述扫查装置姿态的推进组件、水平仪以及用于辅助定位的摄像头，所述推进组件包括多个分布于所述支撑部上的推进器。
优化的，所述支撑部包括后支撑板和前支撑板、固定于所述后支撑板上的后端支撑模块、固定于所述前支撑板上的前端支撑模块以及连接于所述前支撑板和后支撑板之间的导轨、丝杆以及铝型材，所述超声涡流仪器组件包括与所述后端支撑模块相固定连接的安装框架、安装于所述安装框架上的密封箱体、设于所述密封箱体内的超声涡流仪器、安装于所述探头架组件上的超声探头以及涡流探头。
进一步的，所述超声探头以及所述涡流探头安装于所述探头部上后，所述超声探头、所述涡流探头以及所述探头部整体的重心不在转动盘的转动轴线上。
进一步的，所述安装框架包括与两根相平行且与所述丝杆相垂直设置的后端安装杆、分别连接在两根所述后端安装杆和后端支撑模块之间且与所述丝杆相平行设置的下层安装杆，所述推进器有四个，分别为两个水平推进器和两个俯仰推进器，两个所述水平推进器分别设于两根所述后端安装杆且转动轴线与所述后端安装杆相垂直，两个所述俯仰推进器分别设于两根所述下层安装杆上且转动轴线分别与所述下层安装杆相垂直。
进一步的，所述前端支撑模块包括固定于所述前支撑板上的前支撑脚和浮力块。
本发明还提供了一种基于上述扫查装置的定位方法，其用于将装置定位至压力容器的管嘴处，其包括一下步骤：
S1. 将探头架组件调整至最前端限位处，将扫查装置吊入反应堆压力容器水池中并靠近管嘴处；
S2.启动上下方向推进的推进器，随后松开吊装装置，使扫查装置悬浮在反应堆压力容器内的水中；
S3.根据水平仪的数据扫查装置前后以及左右的俯仰状态，启动所述轴向驱动电机和所述周向驱动电机，由轴向驱动电机控制探头部在轴向上的位置，用以调节装置前后端的倾斜角度，由周向驱动电机控制转动盘和固定盘的相对位置，用以调节装置在左右方向上的倾斜角度，在反复调整后，使装置稳定地处于水平位置；
S4.提高用于轴向推进的推进器的推力，将所述装置的前端部送入管嘴内；
S5.关闭轴向推进的推进器利用支撑部使装置与管嘴定位；
S6.关闭上下方向推进的推进器，开始扫查；
S7.扫查结束后，调节俯仰推进器和探头盘至进入管嘴时的工况；
S8. 反向打开轴向推进的推进器使整个扫查装置退出管嘴，关闭轴向推进的推进器，吊绳连接设备吊钩，关闭上下方向推进的推进器，起吊至地面，完成检测。
本发明的有益效果在于：1.超声涡流仪器设于密封箱体内，通过安装框架固定在后端支撑模块上，超声涡流仪器主要为超声、涡流检测用板卡等，实现仪器下水；2.俯仰推进器固定在安装框架的底部，通过调节俯仰推进器推力大小和探头部位置，在前端浮力块作用下实现设备姿态调整，使设备保持水平状态；3.水平推进器水平固定在安装框架上，待设备对准管嘴后，水平推进器工作使整个设备自动进入管嘴，减少了人工推动设备进入接管的的工作量，从而减少操作人员受到的辐照剂量。
附图说明
附图1为扫查装置的结构示意图（水平仪设于密封箱体内因此图中未显示）；
附图2为探头部以及探头的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作以下详细描述：
如图1-2所示，可调姿态接管焊缝超声、涡流扫查装置包括支撑部1、滑动连接于支撑部1上的探头部2、安装于支撑部1后端部和探头部2上的超声涡流仪器组件3、设于支撑部1内部的丝杆组件4、用于驱动丝杆组件4的丝杆41转动进而带动探头部2在支撑部1上移动的轴向驱动电机5、安装于支撑部1上且用于调整扫查装置姿态的推进组件6、水平仪以及用于辅助定位的摄像头7，轴向驱动电机5安装于支撑部1后端部上，探头部2包括滑动连接于支撑部1上的固定盘21、转动连接于固定盘21外周的转动盘22、安装于转动盘22上的探头架组件23、驱动转动盘22转动的周向驱动电机24、多个分布于固定盘上21且与固定盘21转动连接的周向滚轮25，周向滚轮25的周面上开设有V形槽，转动盘22的内圈卡设于V形槽内，转动盘22套设于所有周向滚轮25上，转动盘22的内圈固定设有齿轮导轨，周向驱动电机与齿轮导轨通过齿轮啮合从而驱动转动盘转动，丝杆组件还包括与固定盘相固且同轴连接的螺套42。
支撑部1包括后支撑板12、前支撑板11、固定于后支撑板12上的后端支撑模块13、固定于前支撑板11上的前端支撑模块14以及连接于前支撑板11和后支撑板12之间的导轨15、铝型材16以及安装于铝型材上且位于后支撑板和探头架组件23之间的后支撑脚17，导轨15固定于铝型材16上，前端支撑模块14包括固定于前支撑板11上的前支撑脚141和浮力块142。
超声涡流仪器组件3包括与后端支撑模块13相固定连接的安装框架31、安装于安装框架31上的密封箱体32、设于密封箱体32内的超声涡流仪器33、安装于探头架组件23上的超声探头34以及涡流探头35，水平仪设于密封箱体32内。超声探头34以及涡流探头35安装于探头部2上后，超声探头34、涡流探头35以及探头部2整体的重心不在转动盘22的转动轴线上。
安装框架31包括与两根相平行且与丝杆41相垂直设置的后端安装杆311、分别连接在两根后端安装杆311和后端支撑模块13之间且与丝杆相平行设置的下层安装杆312，推进组件6包括多个分布于支撑部1上的推进器。在本实施例中，推进器有四个，分别为两个水平推进器61和两个俯仰推进器62，两个水平推进器61分别设于两根后端安装杆311且转动轴线与后端安装杆311相垂直，两个俯仰推进器62分别设于两根下层安装杆312上且转动轴线分别与下层安装杆312相垂直。
基于上述扫查装置的定位方法，其用于将装置定位至压力容器的管嘴处，其包括一下步骤：
S1. 将探头架组件调整至最前端限位处，将扫查装置吊入反应堆压力容器水池中并靠近管嘴处；
S2.启动上下方向推进的推进器（俯仰推进器），随后松开吊装装置，使扫查装置悬浮在反应堆压力容器内的水中；
S3.根据水平仪的数据扫查装置前后以及左右的俯仰状态，启动所述轴向驱动电机和所述周向驱动电机，由轴向驱动电机控制探头部在轴向上的位置，用以调节装置前后端的倾斜角度，由周向驱动电机控制转动盘和固定盘的相对位置，用以调节装置在左右方向上的倾斜角度，在反复调整后，使装置稳定地处于水平位置；
S4.提高用于轴向推进的推进器（轴向推进器）的推力，将所述装置的前端部送入管嘴内；
S5.关闭轴向推进的推进器（轴向推进器）利用支撑部使装置与管嘴定位；
S6.关闭上下方向推进的推进器（俯仰推进器），开始扫查；
S7.扫查结束后，调节俯仰推进器和探头盘至进入管嘴时的工况；
S8. 反向打开轴向推进的推进器（轴向推进器）使整个扫查装置退出管嘴，关闭轴向推进的推进器（轴向推进器），吊绳连接设备吊钩，关闭上下方向推进的推进器（俯仰推进器），起吊至地面，完成检测。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种可调姿态接管焊缝超声、涡流扫查装置的定位方法，其用于将所述扫查装置定位至压力容器的管嘴处，所述扫查装置包括支撑部、滑动连接于所述支撑部上的探头部、安装于所述支撑部后端部上和探头部上的超声涡流仪器组件、设于所述支撑部内部的丝杆组件、用于驱动所述丝杆组件的丝杆转动进而带动探头部在支撑部上移动的轴向驱动电机，所述轴向驱动电机安装于所述支撑部后端部上，所述探头部包括滑动连接于所述支撑部上的固定盘、转动连接于所述固定盘外周的转动盘、安装于所述转动盘上的探头架组件以及驱动所述转动盘转动的周向驱动电机，所述扫查装置还包括安装于所述支撑部上且用于调整所述扫查装置姿态的推进组件、水平仪以及用于辅助定位的摄像头，所述推进组件包括多个分布于所述支撑部上的推进器，所述支撑部包括后支撑板和前支撑板、固定于所述后支撑板上的后端支撑模块、固定于所述前支撑板上的前端支撑模块以及连接于所述前支撑板和后支撑板之间的导轨、丝杆以及铝型材，所述超声涡流仪器组件包括与所述后端支撑模块相固定连接的安装框架、安装于所述安装框架上的密封箱体、设于所述密封箱体内的超声涡流仪器、安装于所述探头架组件上的超声探头以及涡流探头，所述超声探头以及所述涡流探头安装于所述探头部上后，所述超声探头、所述涡流探头以及所述探头部整体的重心不在转动盘的转动轴线上，其特征在于，所述定位方法包括以下步骤：
S1.将扫查装置吊入反应堆压力容器中后，启动推进器，随后松开吊装装置，使扫查装置悬浮在反应堆压力容器内的水中；
S2.利用推进器将装置移动至管嘴处；
S3.根据水平仪的数据反馈，启动所述轴向驱动电机和所述周向驱动电机，由轴向驱动电机控制探头部在轴向上的位置，用以调节装置前后端的倾斜角度，由周向驱动电机控制转动盘和固定盘的相对位置，用以调节装置在左右方向上的倾斜角度，在反复调整后，使装置稳定地处于水平位置；
S4.提高用于轴向推进的推进器的输出，将所述装置的前端部送入管嘴内；
S5. 利用支撑部使装置与管嘴定位。
2.根据权利要求1所述的可调姿态接管焊缝超声、涡流扫查装置的定位方法，其特征在于：所述安装框架包括两根相互平行且与所述丝杆相垂直设置的后端安装杆、分别连接在两根所述后端安装杆和后端支撑模块之间且与所述丝杆相平行设置的下层安装杆，所述推进器有四个，分别为两个轴向推进器和两个俯仰推进器，两个所述轴向推进器分别设于两根所述后端安装杆且转动轴线与所述后端安装杆相垂直，两个所述俯仰推进器分别设于两根所述下层安装杆上且转动轴线分别与所述下层安装杆相垂直。
3.根据权利要求1所述的可调姿态接管焊缝超声、涡流扫查装置的定位方法，其特征在于：所述前端支撑模块包括固定于所述前支撑板上的前支撑脚和浮力块。
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