CN206961530U - 乏燃料组件多功能检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种乏燃料组件多功能检测设备，包括喇叭口适配器、底板装置、XY移载平台、对外围燃料棒的直径和氧化膜厚度标定的标定模块及对外围燃料棒的直径和氧化膜厚度测量的测量模块。喇叭口适配器固于装载升降机的喇叭口处；底板装置包含安于喇叭口适配器的底座板及安于底座板上的夹紧机构，底座板、喇叭口适配器及喇叭口沿升降方向相贯通，装载升降机在升降过程中将乏燃料组件抽出或放置于底座板、喇叭口适配器及喇叭口三者的贯通处，夹紧机构对放置的乏燃料组件固定夹持；XY移载平台安于底座板上，标定模块安装于底座板上，测量模块安于XY移载平台，XY移载平台驱使测量模块于X向及Y向做定位式移动，以实现多功能检测的目的。

Description

乏燃料组件多功能检测设备

技术领域

本实用新型涉及核工业检测领域，尤其涉及一种乏燃料组件多功能检测设备。

背景技术

乏燃料组件是核电站核心部件，其完整性和破损率直接与核电厂的安全性和经济性密切相关。根据国家核安全局相关规定，为保证核电站的稳定安全运行，故在一段时间间隔内，必须对乏燃料组件进行定期检查。

目前，国内乏燃料水池的乏燃料组件检查总体上以例行检查为主，检测项目较少，建立的水下检查技术和经验还不完整，因此，在检查过程中存在如下技术问题：

1、乏燃料组件于检测过程中存在机械定位和安全保障差的缺陷；

2、不能同时对乏燃料组件之外圈燃料棒的氧化膜厚度和直径进行测量，故测量效率低；

3、乏燃料组件与检测探头之间相对位移和定位的精度差，故降低了测量精度；

4、检测探头与燃料组件的对位十分的复杂与不便；

5、乏燃料组件局部变形不能自适应，故无法保护乏燃料组件；

6、无法对乏燃料组件检测过程进行在线监控，无法有效地防止意外发生，以保护乏燃料组件。

因此，亟需一种乏燃料组件多功能检测设备来克服上述的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种乏燃料组件多功能检测设备，对乏燃料组件进行固定夹持，满足测量模块于x向及y向的精确移载及定位，用于对乏燃料组件之外围燃料棒的氧化膜厚度和直径精确测量，提高检测精度和检测效率，降低操作人员辐照剂量。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种乏燃料组件多功能检测设备，包括喇叭口适配器、底板装置、XY移载平台、用于对乏燃料组件之外围燃料棒的直径和氧化膜厚度进行标定的标定模块及用于对所述乏燃料组件之外围燃料棒的直径和氧化膜厚度进行测量的测量模块。所述喇叭口适配器固定于装载升降机的喇叭口处；所述底板装置包含安装于所述喇叭口适配器的底座板及安装于所述底座板上的夹紧机构，所述底座板、喇叭口适配器及喇叭口三者沿所述装载升降机的升降方向相贯通，所述装载升降机在升降过程中将乏燃料组件抽出或放置于所述底座板、喇叭口适配器及喇叭口三者的贯通处，所述夹紧机构对放置的乏燃料组件固定夹持；所述XY移载平台安装于所述底座板上；所述标定模块安装于所述底座板上；所述测量模块安装于所述XY移载平台，所述XY 移载平台驱使所述测量模块于X向及Y向做定位式移动。

较佳地，本实用新型的乏燃料组件多功能检测设备还包括安装于所述XY 移载平台上的监控装置，所述XY移载平台驱使所述监控装置与所述测量模块一起沿X向及Y向做定位式移动。

较佳地，所述监控装置用于监控所述测量模块并包含相机支撑架、监控相机及光源，所述相机支撑架安装于所述XY移载平台处，所述监控相机安装于所述相机支撑架上。

较佳地，所述标定模块包含标定基座、标定棒、固定顶板及标定气缸，所述标定基座安装于所述底座板处，所述固定顶板固定于所述标定基座的顶部处，所述标定气缸沿平行于所述装载升降机的升降方向布置，所述标定气缸的输出端固定于所述固定顶板上，所述标定棒沿所述装载升降机的升降方向安装于所述标定气缸上。

较佳地，所述测量模块包含自适应浮动平台、氧化膜测量模块及直径测量模块，所述自适应浮动平台安装于所述XY移载平台上，所述氧化膜测量模块及直径测量模块分别安装于所述自适应浮动平台上。

较佳地，所述测量模块还包含运动方向沿Y向布置的运动气缸，所述运动气缸安装于所述自适应浮动平台上，所述运动气缸与所述直径测量模块或氧化膜测量模块连接，所述直径测量模块沿所述装载升降机的升降方向与所述氧化膜测量模块相对齐。

较佳地，所述喇叭口适配器包含适配器固定板、卡扣、夹紧支撑块、卡扣调整螺栓及导向块，所述适配器固定板沿平行于所述装载升降机的升降方向安装于所述喇叭口处，所述卡扣沿平行于所述装载升降机的升降方向分别滑设于所述适配器固定板的两侧处，所述卡扣位于所述适配器固定板的下方处，每个所述卡扣对应一个所述卡扣调整螺栓，所述卡扣调整螺栓沿平行于所述装载升降机的升降方向从所述适配器固定板的上方向下穿过所述适配器固定板并与所述卡扣螺纹连接，所述卡扣调整螺栓驱使所述卡扣选择性地与所述喇叭口卡合或释卡，所述夹紧支撑块安装于所述适配器固定板的底部并成双布置，所述夹紧支撑块还位于所述卡扣之间，所述导向块分别组装于所述适配器固定板之底部的两侧处，所述导向块还位于所述卡扣的外侧，所述导向块沿平行于所述装载升降机的升降方向导向所述适配器固定板安装于所述喇叭口处。

较佳地，所述喇叭口适配器还包含调平螺栓及导向销，所述导向销安装于所述适配器固定板的顶部处，所述调平螺栓沿平行于所述装载升降机的升降方向从所述适配器固定板的上方向下穿过所述适配器固定板并抵接于所述喇叭口处，所述底座板开设有与所述导向销配合的导向套筒。

较佳地，所述XY移载平台包含安装于所述底座板上的X轴机械手及安装于所述X轴机械手上的Y轴机械手，所述测量模块及监控装置分别安装于所述 Y轴机械手上。

较佳地，所述X轴机械手包含X轴底板、X轴电机、X轴丝杆、X轴螺母座、X轴滑轨及滑套于所述X轴滑轨上的X轴滑块，所述X轴底板安装于所述底座板处，所述X轴电机安装于所述X轴底板处，所述X轴丝杆呈转动地安装于所述X轴底板处并与所述X轴电机连接，所述X轴螺母座滑套于所述X轴丝杆上，所述X轴滑轨及X轴滑块设于所述X轴底板与所述X轴螺母座之间；所述Y轴机械手包含Y轴底板、Y轴电机、Y轴丝杆、Y轴螺母座、Y轴滑轨及滑套于所述Y轴滑轨上的Y轴滑块，所述Y轴底板安装于所述X轴螺母座处，所述Y轴电机安装于所述Y轴底板处，所述Y轴丝杆呈转动地安装于所述Y轴底板处并与所述Y轴电机连接，所述Y轴螺母座滑套于所述Y轴丝杆上，所述 Y轴滑轨及Y轴滑块设于所述Y轴底板与所述Y轴螺母座之间；所述测量模块及监控装置分别安装于所述Y轴螺母座上。

较佳地，所述X轴电机采用链传动驱使所述X轴丝杆转动，所述Y轴电机采用链传动驱使所述Y轴丝杆转动，且所述X轴机械手还包含用于控制所述X 轴螺母座于X向行程的X轴行程开关，所述Y轴机械手还包含用于控制所述Y 轴螺母座于Y向行程的Y轴行程开关。

较佳地，所述X轴丝杆及Y轴丝杆各为梯形丝杆。

较佳地，所述XY移载平台还包含保护模块，所述保护模块包含驱动气缸、转接底板、保护滑轨及滑套于所述保护滑轨上的保护滑块，所述驱动气缸安装于所述Y轴机械手上，所述保护滑块与所述保护滑轨设于所述转接底板与所述 Y轴机械手之间，所述转接底板与所述驱动气缸连接，所述测量模块及监控装置分别组装于所述转接底板上。

较佳地，所述底板装置还包含后侧调整导向机构及侧边导向板，所述侧边导向板分别安装于所述底座板的左右两侧处，所述后侧调整导向机构安装于所述底座板的后侧处，所述夹紧机构位于所述底座板的前侧处，所述后侧调整导向机构及侧边导向板共同对由所述装载升降机放置或抽出的乏燃料组件进行导向。

较佳地，所述侧边导向板具有导向斜坡结构。

较佳地，所述后侧调整导向机构包含导向支撑左立板、导向支撑右立板、导向滚轮、导向滚轮支杆、滚轮左支承板及滚轮右支承板，所述导向支撑左立板安装于所述底座板之顶部的左侧边，所述导向支撑右立板安装于所述底座板之顶部的右侧边，所述滚轮左支承板安装于所述导向支撑左立板上，所述滚轮右支承板安装于所述导向支撑右立板上，所述导向滚轮支杆的左端穿置于所述滚轮左支承板上，所述导向滚轮支杆的右端穿置于所述滚轮右支承板上，所述导向滚轮的左端安装于所述滚轮左支承板上，所述导向滚轮的右端安装于所述滚轮右支承板上。

较佳地，所述夹紧机构包含摆臂左支撑块、摆臂右支撑块、摆臂转轴、夹紧滚轮、夹紧滚轮安装臂及夹紧气缸，所述摆臂左支撑块安装于所述底座板之顶部的左侧处，所述摆臂右支撑块安装于所述底座板之顶部的右侧处，所述摆臂转轴的左端安装于所述摆臂左支撑块处，所述摆臂转轴的右端安装于所述摆臂右支撑块处，所述夹紧滚轮安装臂分别安装于所述摆臂转轴的左右两端处，所述夹紧滚轮安装于所述夹紧滚轮安装臂处，所述夹紧气缸安装于所述底座板上并驱使所述摆臂转轴转动。

较佳地，所述夹紧机构还包含安装于所述摆臂转轴上的气缸连接臂，所述气缸连接臂的两端沿相异方向伸出所述摆臂转轴，所述气缸连接臂的一端与所述夹紧气缸连接，所述气缸连接臂的另一端支撑所述夹紧滚轮。

较佳地，所述气缸连接臂用于支撑所述夹紧滚轮的支点至所述摆臂转轴的悬臂长与所述气缸连接臂用于连接所述夹紧气缸的支点至所述摆臂转轴的悬臂长相等。

较佳地，所述摆臂转轴为中间大而两端小的阶梯轴，所述摆臂转轴的小径端穿置于所述摆臂左支撑块和摆臂右支撑块的轴套内，所述摆臂转轴的大径端具有与所述夹紧滚轮安装臂面面配合的切面结构。

与现有技术相比，借助固定于喇叭口处的喇叭口适配器和安装于喇叭口适配器处的底座板，且底座板、喇叭口适配器及喇叭口三者沿装载升降机的升降方向相贯通，使得装载升降机将乏燃料组件放置于底座板、喇叭口适配器及喇叭口三者的贯通处，由底板装置的夹紧机构对放置的乏燃料组件固定夹持，由标定模块对乏燃料组件之外围燃料棒的直径和氧化膜厚度进行标定，解决燃料组件的机械定位和安全保障的问题；同时，借助XY移载平台，使得测量模块沿X向和Y向做定位式移动，提高测量模块相对于乏燃料组件于X向和Y向的移载和定位的精度，从而由XY移载平台确保测量模块同时对乏燃料组件之外围燃料棒的氧化膜厚度和直径精确测量，提高检测精度和检测效率，降低操作人员辐照剂量；再者，在检测过程实现在线监控，有助于为反应堆的安全运行提供保障。

附图说明

图1是本实用新型的乏燃料组件多功能检测设备的结构示意图。

图2是图1所示的乏燃料组件多功能检测设备中的喇叭口适配器的结构示意图。

图3是图1所示的乏燃料组件多功能检测设备中的底板装置的结构示意图。

图4是图1所示的乏燃料组件多功能检测设备中的XY移载平台的结构示意图。

图5是图1所示的乏燃料组件多功能检测设备中的标定模块的结构示意图。

图6是图1所示的乏燃料组件多功能检测设备中的测量模块的结构示意图。

图7是图1所示的乏燃料组件多功能检测设备中的监控装置的结构示意图。

具体实施方式

现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。

请参阅图1，本实用新型的乏燃料组件多功能检测设备100包括喇叭口适配器10、底板装置20、XY移载平台30、用于对乏燃料组件200之外围燃料棒210 的直径和氧化膜厚度进行标定的标定模块40及用于对乏燃料组件200之外围燃料棒210的直径和氧化膜厚度进行测量的测量模块50。喇叭口适配器10固定于装载升降机的喇叭口300处，由喇叭口300对喇叭口适配器10支撑，而喇叭口适配器10再支撑整个本实用新型的乏燃料组件多功能检测设备100。底板装置 20包含安装于喇叭口适配器10的底座板21及安装于底座板21上的夹紧机构 22；底座板21、喇叭口适配器10及喇叭口300三者沿装载升降机的升降方向(即双箭头A所指)相贯通，便于装载升降机在升降过程中将乏燃料组件200抽出或放置于底座板21、喇叭口适配器10及喇叭口300三者的贯通处，状态见图1 所示；夹紧机构22对放置的乏燃料组件200固定夹持，确保乏燃料组件200的安全。XY移载平台30安装于底座板21上，由底座板21为XY移载平台30提供支撑作用。标定模块40安装于底座板21上，由底座板21对标定模块40进行支撑；较优的是，如图1所示，标定模块40沿Y向位于放置于底座板21、喇叭口适配器10及喇叭口300三者贯通处的乏燃料组件200与XY移载平台30 之间，更便于对乏燃料组件200的标定，但不以此为限。测量模块50安装于 XY移载平台30，由XY移载平台30驱使测量模块50于X向及Y向做定位式移动，以满足测量模块50于X向及Y向的移载及定位需要，但不以此为限。为防止意外发生，更有效地保护乏燃料组件200，故本实用新型的乏燃料组件多功能检测设备100还包括安装于XY移载平台30上的监控装置60，由XY移载平台30驱使监控装置60与测量模块50一起沿X向及Y向做定位式移动，用于检测过程的在线监控。举例而言，如图1所示，测量模块50沿Y方位于放置于底座板21、喇叭口适配器10及喇叭口300三者贯通处的乏燃料组件200与监控装置60之间，更利于监控装置60对测量模块50的直径及氧化膜厚度测量在线监控，但不以此举例为限。更具体地，如下：

如图1及图7所示，监控装置60用于监控测量模块50并包含相机支撑架 61、监控相机62及光源。相机支撑架61安装于XY移载平台30处，具体是安装于XY移载平台30中的保护模块33的转接底板332处，由保护模块33对监控装置60提供保护；监控相机62安装于相机支撑架61上，由相机支撑架61 对监控相机62提供支撑，而光源为本实用新型的乏燃料组件多功能检测设备100 的深水在线监控提供照明。举例而言，在本实施例中，监控相机62为耐辐射照相机，能更好地适应于辐射的环境下工作，但不以此举例为限。

如图1及图5所示，标定模块40包含标定基座41、标定棒42、固定顶板 43及标定气缸44。标定基座41安装于底座板21处，固定顶板43固定于标定基座41的顶部处，标定气缸44沿平行于装载升降机的升降方向布置，标定气缸44的输出端441固定于固定顶板43上，以借助标定气缸44的输出端441而使整个标定气缸44悬挂于固定顶板43处，标定棒42沿装载升降机的升降方向安装于标定气缸44上，从而由标定气缸44带动标定标42做沿平行于装载升降机的升降方向移动，为在乏燃料水池真实环境下实现下面描述到的涡流探头及 LVDT探头的标定。

如图1及图6所示，测量模块50包含自适应浮动平台51、氧化膜测量模块52及直径测量模块53。自适应浮动平台51安装于XY移载平台30上，具体是安装于XY移载平台30中的保护模块33的转接底板332上，由保护模块33对测量模块50提供保护；氧化膜测量模块52及直径测量模块53分别安装于自适应浮动平台51上，以借助自适应浮动平台51来实现氧化膜测量模块52及直径测量模块53二者在纵向移动、横向移动、沿X轴旋转及沿Y轴旋转四自由度的自适应调整，解决乏燃料组件200分别与氧化膜测量模块52及直径测量模块 53顺畅对位的问题，使得氧化膜测量模块52及直径测量模块53的检测更可靠，同时，还使得乏燃料组件200局部变形能自适应，有效地保护乏燃料组件200。举例而言，在本实施例中，氧化膜测量模块52具有涡流探头，直径测量模块53 具有LVDT探头，氧化膜测量模块52及直径测量模块53均采用接触式电信号传输方式，更有效地提高测量精度和检测效率，最大限度地降低操作人员的辐照剂量，但不以此举例为限。为避免乏燃料组件200之外围燃料棒210的直径测量与氧化膜厚度测量时的空间干涉，故测量模块50还包含运动方向沿Y向布置的运动气缸54，运动气缸54安装于自适应浮动平台51上，运动气缸54与直径测量模块53，当然，根据实际需要而使运动气缸54与氧化膜测量模块52连接，且直径测量模块沿53装载升降机的升降方向与氧化膜测量模块52相对齐，故在测量乏燃料组件200之外围燃料棒210的直径时，运动气缸54处于推出状态，使氧化膜测量模块52脱离乏燃料组件200之外围燃料棒210；在测量乏燃料组件200之外围燃料棒210的氧化膜厚度时，运动气缸54处于退回状态，使直径测量模块沿53脱离乏燃料组件200之外围燃料棒210，因此，乏燃料组件 200之外围燃料棒210的直径及氧化膜厚度的测量更精准可靠，但不以此为限。

如图1及图2所示，喇叭口适配器10包含适配器固定板11、卡扣12、夹紧支撑块13、卡扣调整螺栓14及导向块15。适配器固定板11沿平行于装载升降机的升降方向安装于喇叭口300处，由喇叭口300对适配器固定板11进行支撑。卡扣12沿平行于装载升降机的升降方向分别滑设于适配器固定板11的两侧处，卡扣12位于适配器固定板11的下方处，每个卡扣12对应一个卡扣调整螺栓14，卡扣调整螺栓14沿平行于装载升降机的升降方向从适配器固定板11 的上方向下穿过适配器固定板11并与卡扣螺纹14连接，卡扣调整螺栓14驱使卡12扣选择性地与喇叭口300卡合或释卡，以借助卡扣调整螺栓14将适配器固定板11固于喇叭口300或从喇叭口300处移走；夹紧支撑块13安装于适配器固定板11的底部并成双布置，夹紧支撑块13还位于卡扣12之间；导向块15 分别组装于适配器固定板11之底部的两侧处，导向块15还位于卡扣12的外侧，导向块15沿平行于装载升降机的升降方向导向适配器固定板11安装于喇叭口 300处，更利于适配器固定板11于喇叭口300处组装或移走。具体地，在本实施例中，喇叭口适配器10还包含调平螺栓16及导向销17，导向销17安装于适配器固定板11的顶部处，调平螺栓16沿平行于装载升降机的升降方向从适配器固定板11的上方向下穿过适配器固定板11并抵接于喇叭口300处，用于调整喇叭口适配器10的水平度，以确保乏燃料组件200之外围燃料棒210吊离或吊入的安全性；而底座板21开设有与导向销17配合的导向套筒211，使得底板装置20于适配器固定板11上的定位更快速，从而便于底板装置20于适配器固定板11上固定，但不以此为限。

如图1及图4所示，XY移载平台30包含安装于底座板21上的X轴机械手 31及安装于X轴机械手31上的Y轴机械手32，测量模块50及监控装置60分别安装于Y轴机械手32上。具体地，在本实施例中，X轴机械手31包含X轴底板311、X轴电机312、X轴丝杆、X轴螺母座314、X轴滑轨315及滑套于 X轴滑轨315上的X轴滑块316；X轴底板311安装于底座板21处，具体地，在本实施例中，X轴底板311是通过X轴垫块317安装于底座板21处，但不以此为限；X轴电机312安装于X轴底板311处，X轴丝杆呈转动地安装于X轴底板311处并与X轴电机312连接，由X轴电机312驱使转动；X轴螺母座314 滑套于X轴丝杆上，由转动的X轴丝杆带动X轴螺母座314沿该X轴丝杆的纵向滑移；X轴滑轨315及X轴滑块316设于X轴底板311与X轴螺母座314之间，为X轴螺母座314的滑移提供导向，确保X轴螺母座314滑移的平稳性。 Y轴机械手32包含Y轴底板321、Y轴电机322、Y轴丝杆323、Y轴螺母座 324、Y轴滑轨325及滑套于Y轴滑轨325上的Y轴滑块326；Y轴底板321安装于X轴螺母座314处，Y轴电机322安装于Y轴底板321处，Y轴丝杆323 呈转动地安装于Y轴底板321处并与Y轴电机322连接，由Y轴电机322驱使转动；Y轴螺母座324滑套于Y轴丝杆323上，由转动的Y轴丝杆323带动Y 轴螺母座324沿该Y轴丝杆323纵向滑移；Y轴滑轨325及Y轴滑块326设于 Y轴底板321与Y轴螺母座324之间，为Y轴螺母座324的滑移提供导向，确保Y轴螺母座324滑移的平稳性；而测量模块50及监控装置60分别安装于Y轴螺母座324上。具体地，在本实施例中，X轴电机312采用链传动驱使X轴丝杆转动，以确保X轴电机312能更可靠地驱使X轴丝杆转动，保证水下传动不出现打滑；Y轴电机322采用链传动驱使Y轴丝杆323转动，以确保Y轴电机322能更可靠地驱使Y轴丝杆323转动，保证水下传动不出现打滑，且X轴机械手31还包含用于控制X轴螺母座314于X向行程的X轴行程开关，Y轴机械手32还包含用于控制Y轴螺母座324于Y向行程的Y轴行程开关，以避免X、Y轴超行程的现象；较优的是，在本实施例中，X轴丝杆及Y轴丝杆323 各为梯形丝杆，能在静止时自锁，但不以此为限。为了防止意外发生，故XY 移载平台30还包含保护模块33，保护模块33包含驱动气缸331、转接底板332、保护滑轨333及滑套于保护滑轨333上的保护滑块334；驱动气缸331安装于Y 轴机械手32上，具体是安装于Y轴机械手32的Y轴螺母座324处，保护滑块334与保护滑轨333设于转接底板332与Y轴机械手32之间，具体是转接底板 332与Y轴机械手32的Y轴螺母座324之间，转接底板332与驱动气缸331连接，则此时的测量模块50及监控装置60分别组装于转接底板332上。可理解的是，在其它实施例中，当XY移载平台30不设有保护模块33时，此时的测量模块50及监控装置60分别组装于Y轴机械手32处，故不以上述为限，且前述的链传动是由主动链轮、从动链轮及绕设于主动链轮和从动链轮上的链条来传动的结构。

如图1及图3所示，底板装置20还包含后侧调整导向机构23及侧边导向板24。侧边导向板24分别安装于底座板21的左右两侧处，后侧调整导向机构 23安装于底座板21的后侧处，夹紧机构22位于底座板21的前侧处，后侧调整导向机构23及侧边导向板24共同对由装载升降机放置或抽出的乏燃料组件200 进行导向。具体地，在本实施例中，侧边导向板24具有导向斜坡结构，用于对乏燃料组件200之外围燃料棒210在装载升降机内提升或下降时提供侧向导向限位，可通过侧边导向板24内的长孔去满足侧向微调的要求。

同时，后侧调整导向机构23包含导向支撑左立板231、导向支撑右立板232、导向滚轮233、导向滚轮支杆234、滚轮左支承板235及滚轮右支承板236。导向支撑左立板231安装于底座板21之顶部的左侧边，导向支撑右立板232安装于底座板21之顶部的右侧边，滚轮左支承板235安装于导向支撑左立板231上，滚轮右支承板236安装于导向支撑右立板232上，导向滚轮支杆234的左端穿置于滚轮左支承板235上，导向滚轮支杆234的右端穿置于滚轮右支承板236 上，导向滚轮233的左端安装于滚轮左支承板235上，导向滚轮233的右端安装于滚轮右支承板236上，用于对乏燃料组件200之外围燃料棒210提供导向；具体地，如图1所示，滚轮左支撑块231及滚轮左支撑块232各开设有弧型调节槽237，左边处的调节螺钉238穿置于左边处的弧型调节槽237内并选择性地锁定滚轮左支承板235相对滚轮左支撑块231的旋转调节，或释放滚轮左支承板235相对滚轮左支撑块231的旋转调节；右边处的调节螺钉238穿置于右边处的弧型调节槽237内并选择性地锁定滚轮右支承板236相对滚轮右支撑块232 的旋转调节，或释放滚轮右支承板236相对滚轮右支撑块232的旋转调节，用于调节滚轮左支承板235及滚轮右支承板236，实现导向角度可调及与乏燃料组件200定位间距可调，为乏燃料组件200提供后侧的导向限位。

再者，夹紧机构22包含摆臂左支撑块221、摆臂右支撑块222、摆臂转轴 223、夹紧滚轮224、夹紧滚轮安装臂225及夹紧气缸。摆臂左支撑块221安装于底座板21之顶部的左侧处，摆臂右支撑块222安装于底座板21之顶部的右侧处，摆臂转轴223的左端安装于摆臂左支撑块221处，摆臂转轴223的右端安装于摆臂右支撑块222处，夹紧滚轮安装臂225分别安装于摆臂转轴223的左右两端处，夹紧滚轮224安装于夹紧滚轮安装臂225处，夹紧气缸安装于底座板21上并驱使摆臂转轴223转动，实现对乏燃料组件200的开合，为乏燃料组件200提供前侧的导向限位。具体地，夹紧机构22还包含安装于摆臂转轴223 上的气缸连接臂227，气缸连接臂227的两端沿相异方向伸出摆臂转轴223，气缸连接臂227的一端与夹紧气缸连接，气缸连接臂227的另一端支撑夹紧滚轮 224；更具体地，气缸连接臂227用于支撑夹紧滚轮224的支点至摆臂转轴223 的悬臂长与气缸连接臂227用于连接夹紧气缸的支点至摆臂转轴223的悬臂长相等，以将夹紧气缸的输出功能百分之百地传递给夹紧滚轮224，故使得夹紧滚轮224的开合更可靠，但不以此为限。举例而言，摆臂转轴223为中间大而两端小的阶梯轴，摆臂转轴223的小径端穿置于摆臂左支撑块221和摆臂右支撑块222的轴套内，起到摆臂转轴223的固定作用，摆臂转轴223的大径端具有与夹紧滚轮安装臂225面面配合的切面结构，在摆臂转轴223转动时提供转动支撑。

与现有技术相比，借助固定于喇叭口300处的喇叭口适配器10和安装于喇叭口适配器10处的底座板21，且底座板21、喇叭口适配器10及喇叭口300三者沿装载升降机的升降方向相贯通，使得装载升降机将乏燃料组件200放置于底座板21、喇叭口适配器10及喇叭口300三者的贯通处，由底板装置20的夹紧机构22对放置的乏燃料组件200固定夹持，由标定模块40对乏燃料组件200 之外围燃料棒210的直径和氧化膜厚度进行标定，解决燃料组件200的机械定位和安全保障的问题；同时，借助XY移载平台30，使得测量模块50沿X向和 Y向做定位式移动，提高测量模块50相对于乏燃料组件200于X向和Y向的移载和定位的精度，从而由XY移载平台30确保测量模块50同时对乏燃料组件 200之外围燃料棒210的氧化膜厚度和直径精确测量，提高检测精度和检测效率，降低操作人员辐照剂量；再者，在检测过程实现在线监控，有助于为反应堆的安全运行提供保障。

值得注意者，于本实施例中，Y向指的是前后方向，X向指的是左右方向，而图1中的左右方向为本实施描述到的前后方向，图1中的前后方向为本实施例描述到的前后方向。

以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (20)

1.一种乏燃料组件多功能检测设备，其特征在于，包括：

喇叭口适配器，所述喇叭口适配器固定于装载升降机的喇叭口处；

底板装置，所述底板装置包含安装于所述喇叭口适配器的底座板及安装于所述底座板上的夹紧机构，所述底座板、喇叭口适配器及喇叭口三者沿所述装载升降机的升降方向相贯通，所述装载升降机在升降过程中将乏燃料组件抽出或放置于所述底座板、喇叭口适配器及喇叭口三者的贯通处，所述夹紧机构对放置的乏燃料组件固定夹持；

XY移载平台，安装于所述底座板上；

用于对所述乏燃料组件之外围燃料棒的直径和氧化膜厚度进行标定的标定模块，所述标定模块安装于所述底座板上；以及

用于对所述乏燃料组件之外围燃料棒的直径和氧化膜厚度进行测量的测量模块，所述测量模块安装于所述XY移载平台，所述XY移载平台驱使所述测量模块于X向及Y向做定位式移动。

2.根据权利要求1所述的乏燃料组件多功能检测设备，其特征在于，还包括安装于所述XY移载平台上的监控装置，所述XY移载平台驱使所述监控装置与所述测量模块一起沿X向及Y向做定位式移动。

3.根据权利要求2所述的乏燃料组件多功能检测设备，其特征在于，所述监控装置用于监控所述测量模块并包含相机支撑架、监控相机及光源，所述相机支撑架安装于所述XY移载平台处，所述监控相机安装于所述相机支撑架上。

4.根据权利要求1所述的乏燃料组件多功能检测设备，其特征在于，所述标定模块包含标定基座、标定棒、固定顶板及标定气缸，所述标定基座安装于所述底座板处，所述固定顶板固定于所述标定基座的顶部处，所述标定气缸沿平行于所述装载升降机的升降方向布置，所述标定气缸的输出端固定于所述固定顶板上，所述标定棒沿所述装载升降机的升降方向安装于所述标定气缸上。

5.根据权利要求1所述的乏燃料组件多功能检测设备，其特征在于，所述测量模块包含自适应浮动平台、氧化膜测量模块及直径测量模块，所述自适应浮动平台安装于所述XY移载平台上，所述氧化膜测量模块及直径测量模块分别安装于所述自适应浮动平台上。

6.根据权利要求5所述的乏燃料组件多功能检测设备，其特征在于，所述测量模块还包含运动方向沿Y向布置的运动气缸，所述运动气缸安装于所述自适应浮动平台上，所述运动气缸与所述直径测量模块或氧化膜测量模块连接，所述直径测量模块沿所述装载升降机的升降方向与所述氧化膜测量模块相对齐。

7.根据权利要求1所述的乏燃料组件多功能检测设备，其特征在于，所述喇叭口适配器包含适配器固定板、卡扣、夹紧支撑块、卡扣调整螺栓及导向块，所述适配器固定板沿平行于所述装载升降机的升降方向安装于所述喇叭口处，所述卡扣沿平行于所述装载升降机的升降方向分别滑设于所述适配器固定板的两侧处，所述卡扣位于所述适配器固定板的下方处，每个所述卡扣对应一个所述卡扣调整螺栓，所述卡扣调整螺栓沿平行于所述装载升降机的升降方向从所述适配器固定板的上方向下穿过所述适配器固定板并与所述卡扣螺纹连接，所述卡扣调整螺栓驱使所述卡扣选择性地与所述喇叭口卡合或释卡，所述夹紧支撑块安装于所述适配器固定板的底部并成双布置，所述夹紧支撑块还位于所述卡扣之间，所述导向块分别组装于所述适配器固定板之底部的两侧处，所述导向块还位于所述卡扣的外侧，所述导向块沿平行于所述装载升降机的升降方向导向所述适配器固定板安装于所述喇叭口处。

8.根据权利要求7所述的乏燃料组件多功能检测设备，其特征在于，所述喇叭口适配器还包含调平螺栓及导向销，所述导向销安装于所述适配器固定板的顶部处，所述调平螺栓沿平行于所述装载升降机的升降方向从所述适配器固定板的上方向下穿过所述适配器固定板并抵接于所述喇叭口处，所述底座板开设有与所述导向销配合的导向套筒。

9.根据权利要求2所述的乏燃料组件多功能检测设备，其特征在于，所述XY移载平台包含安装于所述底座板上的X轴机械手及安装于所述X轴机械手上的Y轴机械手，所述测量模块及监控装置分别安装于所述Y轴机械手上。

10.根据权利要求9所述的乏燃料组件多功能检测设备，其特征在于，所述X轴机械手包含X轴底板、X轴电机、X轴丝杆、X轴螺母座、X轴滑轨及滑套于所述X轴滑轨上的X轴滑块，所述X轴底板安装于所述底座板处，所述X轴电机安装于所述X轴底板处，所述X轴丝杆呈转动地安装于所述X轴底板处并与所述X轴电机连接，所述X轴螺母座滑套于所述X轴丝杆上，所述X轴滑轨及X轴滑块设于所述X轴底板与所述X轴螺母座之间；所述Y轴机械手包含Y轴底板、Y轴电机、Y轴丝杆、Y轴螺母座、Y轴滑轨及滑套于所述Y轴滑轨上的Y轴滑块，所述Y轴底板安装于所述X轴螺母座处，所述Y轴电机安装于所述Y轴底板处，所述Y轴丝杆呈转动地安装于所述Y轴底板处并与所述Y轴电机连接，所述Y轴螺母座滑套于所述Y轴丝杆上，所述Y轴滑轨及Y轴滑块设于所述Y轴底板与所述Y轴螺母座之间；所述测量模块及监控装置分别安装于所述Y轴螺母座上。

11.根据权利要求10所述的乏燃料组件多功能检测设备，其特征在于，所述X轴电机采用链传动驱使所述X轴丝杆转动，所述Y轴电机采用链传动驱使所述Y轴丝杆转动，且所述X轴机械手还包含用于控制所述X轴螺母座于X向行程的X轴行程开关，所述Y轴机械手还包含用于控制所述Y轴螺母座于Y向行程的Y轴行程开关。

12.根据权利要求10所述的乏燃料组件多功能检测设备，其特征在于，所述X轴丝杆及Y轴丝杆各为梯形丝杆。

13.根据权利要求9所述的乏燃料组件多功能检测设备，其特征在于，所述XY移载平台还包含保护模块，所述保护模块包含驱动气缸、转接底板、保护滑轨及滑套于所述保护滑轨上的保护滑块，所述驱动气缸安装于所述Y轴机械手上，所述保护滑块与所述保护滑轨设于所述转接底板与所述Y轴机械手之间，所述转接底板与所述驱动气缸连接，所述测量模块及监控装置分别组装于所述转接底板上。

14.根据权利要求1所述的乏燃料组件多功能检测设备，其特征在于，所述底板装置还包含后侧调整导向机构及侧边导向板，所述侧边导向板分别安装于所述底座板的左右两侧处，所述后侧调整导向机构安装于所述底座板的后侧处，所述夹紧机构位于所述底座板的前侧处，所述后侧调整导向机构及侧边导向板共同对由所述装载升降机放置或抽出的乏燃料组件进行导向。

15.根据权利要求14所述的乏燃料组件多功能检测设备，其特征在于，所述侧边导向板具有导向斜坡结构。

16.根据权利要求14所述的乏燃料组件多功能检测设备，其特征在于，所述后侧调整导向机构包含导向支撑左立板、导向支撑右立板、导向滚轮、导向滚轮支杆、滚轮左支承板及滚轮右支承板，所述导向支撑左立板安装于所述底座板之顶部的左侧边，所述导向支撑右立板安装于所述底座板之顶部的右侧边，所述滚轮左支承板安装于所述导向支撑左立板上，所述滚轮右支承板安装于所述导向支撑右立板上，所述导向滚轮支杆的左端穿置于所述滚轮左支承板上，所述导向滚轮支杆的右端穿置于所述滚轮右支承板上，所述导向滚轮的左端安装于所述滚轮左支承板上，所述导向滚轮的右端安装于所述滚轮右支承板上。

17.根据权利要求1所述的乏燃料组件多功能检测设备，其特征在于，所述夹紧机构包含摆臂左支撑块、摆臂右支撑块、摆臂转轴、夹紧滚轮、夹紧滚轮安装臂及夹紧气缸，所述摆臂左支撑块安装于所述底座板之顶部的左侧处，所述摆臂右支撑块安装于所述底座板之顶部的右侧处，所述摆臂转轴的左端安装于所述摆臂左支撑块处，所述摆臂转轴的右端安装于所述摆臂右支撑块处，所述夹紧滚轮安装臂分别安装于所述摆臂转轴的左右两端处，所述夹紧滚轮安装于所述夹紧滚轮安装臂处，所述夹紧气缸安装于所述底座板上并驱使所述摆臂转轴转动。

18.根据权利要求17所述的乏燃料组件多功能检测设备，其特征在于，所述夹紧机构还包含安装于所述摆臂转轴上的气缸连接臂，所述气缸连接臂的两端沿相异方向伸出所述摆臂转轴，所述气缸连接臂的一端与所述夹紧气缸连接，所述气缸连接臂的另一端支撑所述夹紧滚轮。

19.根据权利要求18所述的乏燃料组件多功能检测设备，其特征在于，所述气缸连接臂用于支撑所述夹紧滚轮的支点至所述摆臂转轴的悬臂长与所述气缸连接臂用于连接所述夹紧气缸的支点至所述摆臂转轴的悬臂长相等。

20.根据权利要求17所述的乏燃料组件多功能检测设备，其特征在于，所述摆臂转轴为中间大而两端小的阶梯轴，所述摆臂转轴的小径端穿置于所述摆臂左支撑块和摆臂右支撑块的轴套内，所述摆臂转轴的大径端具有与所述夹紧滚轮安装臂面面配合的切面结构。