CN203688467U - 核燃料棒端塞焊缝x射线数字成像与ct检测精密机械装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种核燃料棒端塞焊缝X射线数字成像与CT检测精密机械装置。其结构包括支撑平台，在支撑平台上一端设有射线机安装与调整支架，另一端设有平板探测器安装与调整支架，在所述的射线机安装与调整支架和平板探测器安装与调整支架之间靠近射线机安装与调整支架一侧设有用于装设核燃料棒的立式转台，在靠近平板探测器安装与调整支架一侧设有用于装设核燃料棒的卧式转台。本实用新型实现了核燃料棒旋转自动控制，射线机与平板探测器在机械平台上的准确定位。
Description
技术领域
本实用新型涉及核燃料棒无损检测机械装置，具体涉及一种核燃料棒端塞焊缝X射线数字成像与CT检测精密机械装置。
背景技术
核燃料棒是反应堆释放热量的单元体,是反应堆的核心部件。核燃料棒在反应堆里处于强中子场中，经受高温、高压、高流速冷却剂的冲刷，同时承受裂变物质化学作用和复杂的机械载荷，蒸汽腐蚀，工作条件十分苛刻，要求核燃料棒有高度的可靠性和安全性。核燃料棒的包壳是核反应堆的第一道屏障，而包壳与端塞之间的焊缝又是这道屏障中最薄弱的环节，是最容易发生裂变产物泄漏的地方。因此，端塞的焊接质量直接影响核燃料棒在核反应堆中的安全运行，核燃料棒制造过程中的焊接工艺与相应的无损检测是关键的工序。根据HAF0409核燃料棒的采购设计和制造中的质量保证，设计规范要求对核燃料棒焊缝进行100％检查，对于含有大于φ0.25mm的气孔、未焊透以及气胀的产品为不合格产品。
目前，国内在压水堆燃料元件棒端塞焊缝检测上都采用传统X射线转角照相（胶片）的方法。检测顺序为：X射线曝光－核燃料棒转角120度－X射线曝光－核燃料棒转角120度－X射线曝光，要发生两次旋转，三次曝光，使得操作复杂，检测时间较长；其次对曝光后的胶片要进行显影和定影的冲洗；再者对检测结果要人工评片，即靠评片人的双眼进行缺陷评定，受人为因素的影响，漏检和误检概率比较大；另外，每年胶片的用量比较大，检测成本高。此外，使用单位必须配备存放地点和经过培训的员工，以保证安全操作、存储和处理胶片冲洗液。虽然，胶片的空间分辨率较好，但是，胶片的线性较差、对比度范围窄，再加上人的眼睛的局限性，辨别能力不超过100的灰度级别。
鉴于X射线照相技术存在以上的局限性，目前国内外均在研究新的检测方法以替代X射线照相技术。而X射线数字成像与CT检测就是一种非常有效的方法，也是目前世界各国重点研究的检测技术，其主要优点如下：
（1）检测成本低，X射线数字成像与CT检测技术与装置属于一次性投入，其运行费用很低，检测过程中几乎不投入，没有其它材料消耗；
（2）X射线数字成像与CT检测不需要使用胶片、显影和定影液，对环境不造成影响；
（3）X射线数字成像与CT检测操作简单，可实时获取检测结果，可实现全自动检测（自动上下料、自动旋转、连续自动透照检查），大大提高工效；
（4）通过CT检测技术能够对核燃料棒端塞焊缝中缺陷的位置、大小等进行详细分析，帮助检查人员分析缺陷形成的原因，从而改进焊接工艺，提高核燃料棒的成品率；
（5）X射线数字成像与CT检测技术可实现检测结果数字化，检测信息可自动存档，便于复查；
（6）可通过图像处理的方法对检测结果进行分析与处理，提高检测结果的可信度。
因此通过研究X射线数字成像与CT检测核燃料棒端塞焊缝的方法，实现对反应堆核燃料棒端塞焊缝进行100%在线无损检测，对核反应堆所需的先进燃料组件提供必需的技术保障。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种体积小、占用空间少的核燃料棒端塞焊缝X射线数字成像与CT检测精密机械装置，实现核燃料棒旋转自动控制，射线机与平板探测器在机械平台上的准确定位。
本实用新型的技术方案如下：一种核燃料棒端塞焊缝X射线数字成像与CT检测精密机械装置，包括支撑平台，在支撑平台上一端设有射线机安装与调整支架，另一端设有平板探测器安装与调整支架，在所述的射线机安装与调整支架和平板探测器安装与调整支架之间靠近射线机安装与调整支架一侧设有用于装设核燃料棒的立式转台，在靠近平板探测器安装与调整支架一侧设有用于装设核燃料棒的卧式转台。
进一步，如上所述的核燃料棒端塞焊缝X射线数字成像与CT检测精密机械装置，其中，所述的射线机安装与调整支架、立式转台、卧式转台和平板探测器安装与调整支架均垂直安装在支撑平台上，且分别通过螺栓与支撑平台连接。
进一步，如上所述的核燃料棒端塞焊缝X射线数字成像与CT检测精密机械装置，其中，所述的射线机安装与调整支架包括用于安装射线机的紧固安装环，紧固安装环安装在射线机上下运动轨道上的支撑板上。
进一步，如上所述的核燃料棒端塞焊缝X射线数字成像与CT检测精密机械装置，其中，所述的立式转台包括立式转台前后运动轨道、立式转台左右运动轨道，立式转台电机通过底座设置在立式转台前后运动轨道上，立式转台前后运动轨道设置在立式转台左右运动轨道上，用于夹住核燃料棒的立式转台卡盘与立式转台电机相连接。
进一步，如上所述的核燃料棒端塞焊缝X射线数字成像与CT检测精密机械装置，其中，所述的平板探测器安装与调整支架包括平板探测器安装固定支架，所述的平板探测器安装固定支架设置在平板探测器上下运动轨道上，平板探测器上下运动轨道设置在平板探测器左右运动轨道上。
进一步，如上所述的核燃料棒端塞焊缝X射线数字成像与CT检测精密机械装置，其中，所述的卧式转台包括卧式转台前后运动轨道、卧式转台上下运动轨道，卧式转台电机通过底座设置在卧式转台上下运动轨道上，卧式转台上下运动轨道设置在卧式转台前后运动轨道上，用于夹住核燃料棒的卧式转台卡盘与卧式转台电机相连接。
本实用新型的有益效果如下：（1）采用整体安装支撑平台结构设计，并在平台两端设置射线机与平板探测器安装与调整支架，保证射线机与平板探测器的中心同轴；（2）采用在安装与调整支架上设置上下与前后调整轴，实现射线机在支撑架上下精密移动调整，实现平板探测器在支撑架上下、左右精密移动调整；（3）立式转台设有底座，底座与支撑平台之间轨道连接，通过电机带动轨道内的螺杆，带动螺母，实现立式平台前后、左右移动。底座上的电机带动立式平台实现360度旋转。立式转台配有微型三爪卡盘，卡盘中心中空，可以穿过核燃料棒，手动使三爪卡盘夹住核燃料棒，实现核燃料棒的旋转检测。（4）卧式转台设有底座，底座与支撑平台之间轨道连接，通过电机带动轨道内的螺杆，带动螺母，实现卧式转台前后、上下移动。底座上的电机带动卧式转台实现360度旋转，卧式转台配有微型三爪卡盘，卡盘中心中空，可以穿过核燃料棒，手动使三爪卡盘夹住核燃料棒，实现核燃料棒的旋转检测。
附图说明
图1为核燃料棒端塞焊缝x射线数字成像与CT精密机械装置的主视图。
图2为核燃料棒端塞焊缝x射线数字成像与CT精密机械装置的俯视图。
图3为核燃料棒端塞焊缝x射线数字成像与CT精密机械装置的侧视图。
图中：1.支撑平台；2.射线机安装与调整支架；3.射线机上下运动轨道；4.射线机紧固安装环；5.平板探测器安装与调整支架；6.平板探测器安装与固定支架7.平板探测器上下运动轨道；8.平板探测器左右运动轨道；9.立式转台；10.立式转台前后运动轨道；11.立式转台左右运动轨道；12.立式转台电机；13.立式转台卡盘；14.卧式转台；15.卧式转台前后运动轨道；16.卧式转台上下运动轨道；17.卧式转台电机；18.卧式转台卡盘。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。
本实用新型所提供的核燃料棒端塞焊缝x射线数字成像与CT检测精密机械装置的结构如图1-图3所示。在支撑平台1上依次设置有射线机安装与调整支架2、立式转台9、卧式转台14、平板探测器安装与调整支架5。所述的射线机安装与调整支架2、立式转台9、卧式转台14和平板探测器安装与调整支架5均垂直安装在支撑平台1上，且通过螺栓与支撑平台1连接。
射线机安装与调整支架2包括用于安装射线机的紧固安装环4，紧固安装环4安装在射线机上下运动轨道3上的支撑板上。
立式转台9依次安装立式转台前后运动轨道10、立式转台左右运动轨道11、立式转台电机12、立式转台卡盘13。立式转台卡盘13中心中空，可以穿过核燃料棒，手动使三爪卡盘夹住核燃料棒，实现核燃料棒的旋转检测。所述的立式转台卡盘13通过螺栓安装在立式转台电机12上，立式转台电机12的底座通过滑块、螺母与螺杆固定在立式转台前后运动轨道10上，立式转台前后运动轨道10通过滑块、螺母与螺杆固定在立式转台左右运动轨道11上。而且立式转台卡盘13在立式转台电机12带动下可以做360度旋转，还可以在前后运动轨道上的电机与左右运动轨道上的电机带动下做前后、左右方向移动。
平板探测器安装与调整支架5依次安装平板探测器安装固定支架6、平板探测器上下运动轨道7、平板探测器左右运动轨道8。所述的平板探测器安装固定支架6设置在平板探测器上下运动轨道7上，平板探测器上下运动轨道7设置在平板探测器左右运动轨道8上。
卧式转台14依次安装卧式转台前后运动轨道15、卧式转台上下运动轨道16、卧式转台电机17、卧式转台卡盘18。卧式转台卡盘18中心中空，可以穿过核燃料棒，手动使三爪卡盘夹住核燃料棒，实现核燃料棒的旋转检测。卧式转台卡盘18通过螺栓安装在卧式转台电机17上，卧式转台电机17的底座通过滑块、螺母与螺杆固定在卧式转台上下运动轨道16上，卧式转台上下运动轨道16通过滑块、螺母与螺杆固定在卧式转台前后运动轨道15上。而且卧式转台卡盘18在卧式转台电机17带动下可以做360度旋转，还可以在上下运动轨道上的电机与前后运动轨道上的电机带动下做上下、前后方向移动。
本实用新型实现了核燃料棒旋转自动控制，射线机与平板探测器在机械支撑平台上的准确定位，并且体积小、占用空间少，操作灵活方便。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若对本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其同等技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种核燃料棒端塞焊缝X射线数字成像与CT检测精密机械装置，其特征在于：包括支撑平台（1），在支撑平台（1）上一端设有射线机安装与调整支架（2），另一端设有平板探测器安装与调整支架（5），在所述的射线机安装与调整支架（2）和平板探测器安装与调整支架（5）之间靠近射线机安装与调整支架（2）一侧设有用于装设核燃料棒的立式转台（9），在靠近平板探测器安装与调整支架（5）一侧设有用于装设核燃料棒的卧式转台（14）。
2.如权利要求1所述的核燃料棒端塞焊缝X射线数字成像与CT检测精密机械装置，其特征在于：所述的射线机安装与调整支架（2）、立式转台（9）、卧式转台（14）和平板探测器安装与调整支架（5）均垂直安装在支撑平台（1）上，且分别通过螺栓与支撑平台（1）连接。
3.如权利要求1或2所述的核燃料棒端塞焊缝X射线数字成像与CT检测精密机械装置，其特征在于：所述的射线机安装与调整支架（2）包括用于安装射线机的紧固安装环（4），紧固安装环（4）安装在射线机上下运动轨道（3）上的支撑板上。
4.如权利要求1或2所述的核燃料棒端塞焊缝X射线数字成像与CT检测精密机械装置，其特征在于：所述的立式转台（9）包括立式转台前后运动轨道（10）、立式转台左右运动轨道（11），立式转台电机（12）通过底座设置在立式转台前后运动轨道（10）上，立式转台前后运动轨道（10）设置在立式转台左右运动轨道（11）上，用于夹住核燃料棒的立式转台卡盘（13）与立式转台电机（12）相连接。
5.如权利要求1或2所述的核燃料棒端塞焊缝X射线数字成像与CT检测精密机械装置，其特征在于：所述的平板探测器安装与调整支架（5）包括平板探测器安装固定支架（6），所述的平板探测器安装固定支架（6）设置在平板探测器上下运动轨道（7）上，平板探测器上下运动轨道（7）设置在平板探测器左右运动轨道（8）上。
6.如权利要求1或2所述的核燃料棒端塞焊缝X射线数字成像与CT检测精密机械装置，其特征在于：所述的卧式转台（14）包括卧式转台前后运动轨道（15）、卧式转台上下运动轨道（16），卧式转台电机（17）通过底座设置在卧式转台上下运动轨道（16）上，卧式转台上下运动轨道（16）设置在卧式转台前后运动轨道（15）上，用于夹住核燃料棒的卧式转台卡盘（18）与卧式转台电机（17）相连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140702 |