CN202947992U - 核电站反应堆压力容器主螺母的涡流检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种核电站反应堆压力容器主螺母的涡流检测装置，其包括：底座及固定在底座上的竖直架；支撑平台，通过旋转机构设在底座上，支撑并且带动主螺母旋转；卡盘，固定在支撑平台上，卡盘上沿同一圆周设有至少三个朝上的夹紧爪，所有夹紧爪围成一放置主螺母的容置腔；涡流检测机构，包括安装架、连接臂和带有涡流探头的夹具，安装架与竖直架相连，安装架上设有两根平行导杆以及转动设在两根导杆上的滑块，连接臂一端与滑块相连，连接臂的另一端与夹具相连，夹具与主螺母接触处设有与主螺母内螺纹相啮合的螺纹。本实用新型的夹具携带涡流探头沿被检主螺母的螺纹渐开线运动，实现主螺母涡流检测所需的螺旋运动，完成对主螺母的涡流检测。

Description

核电站反应堆压力容器主螺母的涡流检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种涡流检测装置，特别是涉及一种核电站反应堆压力容器主螺母的涡流检测装置。

背景技术

反应堆压力容器主螺栓和主螺母是反应堆压力容器本体和顶盖之间的紧固件，长期在高温高压辐照环境下工作，易于形成疲劳损伤，是反应堆压力容器中重要的受力易损部件。为了确保核电站安全可靠运行，在主螺栓和主螺母制造过程中或电站换料维修时，需对反应堆压力容器主螺栓、主螺母实行严格的检查，因此，ASME规范和RSEM标准均规定主螺栓、主螺母为核电站役前检查和在役检查（定期检查）的重点检查对象。对反应堆压力容器主螺母的涡流检测部位主要为主螺母内螺纹的检测。

针对用于主螺母的涡流检测方式，手动检测方法存在重复精度不高、检测效率低、易漏检、高放射性污染等缺点，因此既不能适应反应堆压力容器主螺母的检测可靠性高、标准严格等要求，也不适合运行后存在一定放射性污染的检测环境。自动检测不仅能够克服手动法的缺点，具有可靠性高、灵敏度(信噪比)高、重复性好等优点外，也可以很大程度上提高检测效率，对核电站高效高品质地及时发现隐患、确保部件的运行安全有重大意义，这也对承载涡流探头的自动化机械装置提出了更高要求。

主螺母的涡流检测要求决定了涡流自动检测装置应至少具有绕圆周方向的转动和沿轴向的移动两个自由度，同时还要具有放置主螺母的承重平台以及用于无损检测的涡流组件。因此，需要一种能实现沿主螺母周向运动和轴向运动的检测装置，以完成对主螺母内螺纹的涡流检测。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种核电站反应堆压力容器主螺母的涡流检测装置，用于解决现有技术中无法实现自动化对主螺母涡流检测的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种核电站反应堆压力容器主螺母的涡流检测装置，其包括：底座及固定在所述底座上的竖直架；支撑平台，通过旋转机构设在所述底座上，支撑并且带动主螺母旋转；卡盘，固定在所述支撑平台上，所述卡盘上沿同一圆周设有至少三个朝上的夹紧爪，所有夹紧爪围成一放置主螺母的容置腔；涡流检测机构，包括安装架、连接臂和带有涡流探头的夹具，所述安装架与所述竖直架相连，所述安装架上设有两根竖直方向的平行导杆以及转动设在两根导杆上的滑块，所述连接臂一端与所述滑块相连，所述连接臂的另一端与所述夹具相连，夹具与主螺母接触处设有与主螺母内螺纹相啮合的外螺纹。

优选的，所述旋转机构包括电机、与电机相连的轴承，所述支撑平台安装在所述轴承上。

优选的，所述容置腔的内径与所述主螺母的外径相同。

优选的，所述连接臂包括一横部和与横部相连的竖直部，所述横部与所述滑块相连，所述竖直部与所述夹具垂直相连。

优选的，所述夹具由尼龙材料制成。

优选的，所述导杆上位于所述滑块的下方设有限位件。

优选的，所述滑块通过直线轴承设在所述导杆上。

如上所述，本实用新型的核电站反应堆压力容器主螺母的涡流检测装置，具有以下有益效果：其可实现对不同型号主螺母的快速安装、定位、夹紧，驱动被检主螺母的平稳、精确旋转；上述夹具携带涡流探头沿被检主螺母内的螺纹渐开线运动，完成主螺母涡流检测所需的螺旋运动；信噪比及定位精度高，符合标准规范的规定；通过更换不同夹具的位置调节可适应不同型号主螺母直径及螺纹形式。

附图说明

图1显示为本实用新型的核电站反应堆压力容器主螺母的涡流检测装置示意图。

图2显示为本实用新型的涡流检测机构示意图。

元件标号说明

1                       底座

2                       电机

3                       支撑平台

4                       卡盘

5                       主螺母

6                       涡流检测机构

7                       竖直架

601                     安装架

602                     滑块

603                      连接臂

604                      导杆

605                      限位件

606                      夹具

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1至图2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1所示，本实用新型提供一种核电站反应堆压力容器主螺母的涡流检测装置，其包括：底座1及固定在底座1上的竖直架7；支撑平台3，通过旋转机构设在底座1上，支撑并且带动主螺母5旋转；卡盘4，固定在支撑平台3上，卡盘4上沿同一圆周设有至少三个朝上的夹紧爪，所有夹紧爪围成一放置主螺母的容置腔；涡流检测机构6，见图2所示，包括安装架601、连接臂603和带有涡流探头的夹具606，安装架601与竖直架7相连，安装架601上设有两根竖直方向的平行导杆604以及转动设在两根导杆上的滑块602，连接臂603的一端与滑块602相连，连接臂603的另一端与夹具606相连，夹具606与主螺母接触处设有与主螺母内螺纹相啮合的外螺纹。

本实用新型的核电站反应堆压力容器主螺母的涡流检测装置，首先，本涡流检测装置将主螺母竖直放置在上述支撑平台，支撑平台可以在旋转机构的带动下旋转，也就带动了主螺母的旋转，同时上述卡盘可以将主螺母卡在上述容置腔内，防止主螺母在旋转时的径向跳动，其可实现对不同型号主螺母的快速安装、定位、夹紧，驱动被检主螺母的平稳、精确旋转；再次，上述夹具携带涡流探头沿被检主螺母的螺纹渐开线运动，完成主螺母涡流检测所需的螺旋运动；信噪比及定位精度高，符合标准规范的规定；通过更换不同夹具的位置调节可适应不同型号主螺母直径及螺纹形式。

上述旋转机构包括电机2、与电机2相连的轴承，支撑平台3安装在轴承上。该轴承可采用单列圆锥滚子轴承，其经同步带与电机2传动相连，可无级调速。使用成对单列圆锥滚子轴承传动，可承受较大径向力及轴向力，满足主螺母吊装及检测时的承载要求。

为防止主螺母在旋转时产生径向跳动，上述容置腔的内径与主螺母5的外径相同，即上述夹紧爪牢牢抱紧主螺母。

如图2所示，涡流检测机构包括安装架601、连接臂603和带有涡流探头的夹具606，安装架601上设有两根竖直方向的平行导杆604以及转动设在两根导杆上的滑块602，滑块602内设有直线轴承，通过该直线轴承穿设在导杆604上，实现转动与直线运动的转换，而夹具606通过螺纹与主螺母相啮合，在主螺母转动时会带动夹具转动进而使滑块沿导杆上下滑动，以此完成对主螺母内螺纹的检测。上述连接臂603包括一横部和与横部相连的竖直部，横部与滑块602相连，竖直部与夹具606垂直相连，检测时，竖直部携带夹具606伸入主螺母内，并且夹具上的螺纹与主螺母内的螺纹相啮合。

滑块602沿上述导杆上下平滑移动，具有很小的摩擦力，其运动速度则可通过上述支撑平台转速与主螺母螺纹参数（螺纹升角）计算，满足检测要求。夹具606具有与主螺母配合的螺纹形式，在运动时啮合实现传动。该夹具606以尼龙材料制成，避免为涡流信号带来噪声及损坏主螺母。涡流探头位于夹具内部，由尼龙材料紧定螺钉固定，既避免为涡流扫查带来噪声，也可避免用力过大而损坏探头。涡流探头的径向位置要既能保证涡流信号良好稳定，又避免涡流探头与主螺母接触过紧而造成磨损。主螺母旋转时，涡流探头的合成运动轨迹为其螺旋线方向，完成扫查。在导杆604上位于滑块602的下方设有限位件605，可在扫查完成时自动停止，以免夹具向下运动触底而损伤涡流探头。限位件605可沿导杆调整位置，适应不同规格的主螺母。

采用本实用新型的主螺母涡流检测装置对主螺母进行涡流检测的过程如下：

根据被检主螺母参数，对本装置进行适当调节，安装以及调节卡盘4、涡流检测机构6及限位件605的位置、电机2的转速等。在核电站停堆换料检测时，首先手动将涡流检测机构6移至上方极限位置，避免吊装时发生磕碰。然后通过吊装将主螺母5放入卡盘由夹紧爪围成的容置腔内。注意尽量避免对涡流检测机构的磕碰。将涡流探头在夹具606内适当位置固定，注意避免用力过大。将涡流检测机构6移至合适位置，使夹具与主螺母内螺纹啮合。此时涡流探头应位于主螺母内并位于第一圈螺纹的上方。

启动电机2，通过同步带传动带动支撑平台3转动，进而带动主螺母按既定速度旋转，卡盘4与主螺母5同步运动。主螺母旋转速度可通过控制系统进行调节，夹具606则通过螺纹的传动沿导杆604运动即沿主螺母轴向运动，形成主螺母螺纹区检查所需要的螺旋线运动。在夹具606运动至限位件605位置时，停止检测。如遇紧急情况，可通过急停按钮避免造成损坏。

综上所述，本实用新型的核电站反应堆压力容器主螺母的涡流检测装置，其可实现对不同型号主螺母的快速安装、定位、夹紧，驱动被检主螺母的平稳、精确旋转；上述夹具携带涡流探头沿被检主螺母的螺纹渐开线运动，完成主螺母涡流检测所需的螺旋运动；信噪比及定位精度高，符合标准规范的规定；通过更换不同夹具的位置调节可适应不同型号主螺母直径及螺纹形式。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种核电站反应堆压力容器主螺母的涡流检测装置，其特征在于，所述涡流检测装置包括：

底座（1）及固定在所述底座上的竖直架（7）；

支撑平台（3），通过旋转机构设在所述底座（1）上，支撑并且带动主螺母（5）旋转；

卡盘（4），固定在所述支撑平台（3）上，所述卡盘（4）上沿同一圆周设有至少三个朝上的夹紧爪，所有夹紧爪围成一放置主螺母的容置腔；

涡流检测机构（6），包括安装架（601）、连接臂（603）和带有涡流探头的夹具（606），所述安装架（601）与所述竖直架（7）相连，所述安装架（601）上设有两根竖直方向的平行导杆（604）以及转动设在两根导杆上的滑块（602），所述连接臂（603）一端与所述滑块（602）相连，所述连接臂（603）的另一端与所述夹具（606）相连，夹具（606）与主螺母接触处设有与主螺母内螺纹相啮合的外螺纹。

2.根据权利要求1所述的核电站反应堆压力容器主螺母的涡流检测装置，其特征在于：所述旋转机构包括电机（2）、与电机（2）相连的轴承，所述支撑平台（3）安装在所述轴承上。

3.根据权利要求1所述的核电站反应堆压力容器主螺母的涡流检测装置，其特征在于：所述容置腔的内径与所述主螺母的外径相同。

4.根据权利要求1所述的核电站反应堆压力容器主螺母的涡流检测装置，其特征在于：所述连接臂（603）包括一横部和与横部相连的竖直部，所述横部与所述滑块（602）相连，所述竖直部与所述夹具（606）垂直相连。

5.根据权利要求1所述的核电站反应堆压力容器主螺母的涡流检测装置，其特征在于：所述夹具（606）由尼龙材料制成。

6.根据权利要求1所述的核电站反应堆压力容器主螺母的涡流检测装置，其特征在于：所述导杆（604）上位于所述滑块的下方设有限位件（605）。

7.根据权利要求1所述的核电站反应堆压力容器主螺母的涡流检测装置，其特征在于：所述滑块（602）通过直线轴承设在所述导杆（604）上。

Images