CN210109030U - 一种高温气冷堆核反应堆压力容器超声自动检查装置 - Google Patents

Abstract

本专利涉及核电站核反应堆压力容器无损检测，具体为一种高温气冷堆核反应堆压力容器超声自动检查装置。现有技术不够精准、智能，对人体辐射较大。本装置包括：位移检测组件、卷扬组件副、钢丝绳A、钢丝绳B、圆周导轨。所述的位移检测组件、卷扬组件副固定安装在圆周扫查小车上；卷扬组件副通过钢丝绳A、钢丝绳B与外壁扫查器相连；外壁扫查器能紧贴压力容器外表面；圆周扫查小车整体安装在圆周导轨上，沿着圆周导轨运动；圆周导轨固定安装在混凝土的顶部。因此研发一种提高检测数据准确性及可靠性，以及减少人体受放射性射线照射的自动检查装置，本实用新型能够提高检测数据准确性及可靠性，以及减少人体受放射性射线照射。

Description

一种高温气冷堆核反应堆压力容器超声自动检查装置

技术领域

本专利涉及核电站核反应堆压力容器无损检测，具体为一种高温气冷堆核反应堆压力容器超声自动检查装置。

背景技术

在国家“863”计划的支持下，自上世纪八十年代中期，中国开展了高温气冷实验堆的研究、开发。核电站压力容器是核反应堆冷却剂压力边界的核心部件之一，它由筒体组合件、顶盖组合件、底封头以及法兰密封结构组成。

高温气冷堆筒体组合件由多段焊接组合而成，按照相关检测规范要求，必须对该处焊缝进行超声检测，为了提高检测数据准确性及可靠性，以及减少人体受放射性射线照射，特研发高温气冷堆反应堆压力容器超声自动检测设备。

发明内容

1.目的：

为了对高温气冷堆核反应堆压力容器筒体段进行超声自动检测，必须根据压力容器尺寸、自身设备特性及周边工作环境研发一个专用检测设备来实现该压力容器役前及在役检测。

2.技术方案：

一种高温气冷堆核反应堆压力容器超声自动检查装置，包括：位移检测组件、卷扬组件副、钢丝绳A、钢丝绳B、圆周导轨。所述的位移检测组件、卷扬组件副固定安装在圆周运动小车上；卷扬组件副通过钢丝绳A、钢丝绳B与外壁扫查器相连；外壁扫查器紧贴压力容器外表面；圆周运动小车整体安装在圆周导轨上，在滚动支撑组件及机械限位组件和弹性限位组件同时作用下，圆周运动小车只能沿着圆周导轨旋转运动；圆周导轨固定安装在混凝土的顶部；

所述的外壁扫查器包括后顶紧运动副、前顶紧运动副、电磁吸盘、圆周驱动组件A、轴向扫查运动轴、圆周扫查驱动组件B、圆周扫查小车；其中，外壁扫查器整体为扇形，正中间伸出轴向扫查运动轴；电磁吸盘分布于外壁扫查器扇形板的左右两端，前顶紧运动副固定安装在外壁扫查器上，位于电磁吸盘的后方，顶紧电磁吸盘；后顶紧运动副位于外壁扫查器最外侧，紧贴前顶紧运动副；圆周驱动组件A固定安装在外壁扫查器的弧形部分；圆周扫查驱动组件B 和圆周扫查小车固定连接。圆周扫查小车安装在导轨B下方；圆周扫查小车与圆周扫查驱动组件B和轴向扫查运动轴采用螺纹连接。

所述的圆周运动小车包括：机械限位组件、滚动支撑组件、弹性限位组件、位置感应组件、编码组件、圆周驱动电机；圆周运动小车整体为扇形；机械限位组件、滚动支撑组件均固定安装在圆周运动小车面板的下表面，均左右两侧对称分布；编码组件安装在圆周扫查小车的外端；圆周驱动电机安装在圆周扫查小车面板的下表面正中位置；弹性限位组件、位置感应组件安装在圆周扫查小车面板的下表面正中位置；卷扬组件副安装在圆周运动小车上表面。

所述的外壁扫查器通过钢丝绳A与钢丝绳B与卷扬组件副相连，钢丝绳另一端接头连接在导轨A上，圆周运动小车沿圆周导轨运动时，能带动整个外壁扫查器沿压力容器外表面整圈转动。

所述的导轨B沿着导轨A进行滑动。

所述的机械限位组件、弹性限位组件均包括：导轨C、滑块和快速销；滑块与导轨C滑动连接，滑块与导轨C连接的部分打有通孔，快速销通过滑块上的通孔实现限位。

所述的钢丝绳A和钢丝绳B方向相同。

3.效果：

3.1高效卷扬升降技术：卷扬组件副5分别控制钢丝绳A7、钢丝绳B8同时上升与同时下降，钢丝绳A7、钢丝绳B8分别与外壁扫查器2固定，在外壁扫查器2正上方两侧分别安装有位移检测组件6，当外壁扫查器2运动至焊缝位置时，此位移检测组件6分别读得外壁扫查器2左、右相对圆周导轨位置，如果左右不平衡时，可以利用卷扬组件副5单独调钢丝绳A7或者钢丝绳B8其中一根升降，待平衡后停止卷扬组件副5工作，将外壁扫查器2固定后进行检查。选用卷扬组件副5与位移检测组件6同时工作，可以实现远距离、高效、轻便、精确的工作场所。

3.2快速安装技术：圆周运动小车4沿圆周导轨运运采用摩擦传动，将机械限位组件10和弹性限位组件12切换至非限位状态后，将圆周小车4调平后吊至圆周导轨上方，待滚动支撑组件11与圆周导轨相切时，将机械限位组件10 和弹性限位组件12切换至限位状态后即可以实现快速安装。机械限位组件10 与弹性限位组件12均采用导轨C25、滑块26、快速销27组合后实现快速切换。

3.3圆周运动小车4自定位技术：圆周运动小车4安装至圆周导轨上方时，利用位置感应组件去感应预埋在圆周导轨上方的感应元器件，同时，编码组件 14能与位移感应组件同时工作，可以相互确认位置，最终确保设备运动至准确位置。

3.4外壁扫查器2多层圆周运动及自吸附技术：外壁扫查器2由导轨A21、导轨B22及圆周扫查小车4、电磁吸盘18组件等零部件组成，当外壁扫查器2 运动至指定位置后，前顶紧运动副17切换成伸出状态，电磁吸盘18组件切换至工作状态，此时，外壁扫查器2在后顶紧运动副16无法工作的情况下，靠电磁吸盘18组件吸附力也能正常工作。电磁吸盘18处于吸附状态下时，导轨A21 相对吸盘无运动，导轨B22可以沿导轨A21两个方向圆周运动，圆周扫查小车23在圆周扫查驱动组件B24的驱动下，可以沿导轨B22全行程运动；多层圆周运动技术，导轨B22在驱动圆周驱动组件A19的作用下，沿导轨A21做圆周运动，能确保在一次装夹的前提下，扩大检查范围，提高扫查效率。

附图说明

图1高温气冷堆压力容器超声自动检查设备

图2圆周运动小车

图3外壁扫查器俯视图

图4外壁扫查器主视图

图5弹性限位组件主视图

图6弹性限位组件左视图

图7机械限位组件主视图

图8机械限位组件左视图

图中：1、混凝土；2、外壁扫查器；3、压力容器；4、圆周运动小车；5、卷扬组件副；6、位移检测组件；7、钢丝绳A；8、钢丝绳B；9、圆周导轨；10、机械限位组件；11、滚动支撑组件；12、弹性限位组件；13、位置感应组件；14、编码组件；15、圆周驱动电机；16、后顶紧运动副；17、前顶紧运动副；18、电磁吸盘；19、圆周驱动组件A；20、轴向扫查运动轴；21、导轨A；22、导轨B；23、圆周扫查小车；24、圆周扫查驱动组件B；25、导轨C；26、滑块；27快速销。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本专利进行详细描述：

高温气冷堆核电站核反应堆压力容器旁边有混凝土平台，压力容器自身结构特点直径大、径向尺寸长，压力容器周边有冷凝管，冷凝管固定在混凝土平台内壁，其压力容器超声自动检查方式只能从压力容器外表面实施检查，压力容器及混凝土平台结构如图1所示。其检查过程中，该扫查设备安装于压力容器3周边混凝土平台上方，首先将圆周导轨安装于混凝土平台上表面，将圆周运动小车4安装至圆周导轨上方固定，再将外壁扫查器2吊至钢丝绳A7和钢丝绳B8对接范围，完成钢丝绳对接，利用卷扬组件副5正反转，控制外壁扫查器 2升降，同时，圆周运动小车4，可以带动整套设备沿圆周导轨整圈运动，卷扬组件副5可以带动外壁扫查器2整体升降。利用圆周运动小车4和卷扬组件副5 将外壁扫查器2送至检查部位后，前顶紧运动副17和后顶紧运动副16同时工作，将电磁吸盘18送到压力容器3外表面，待电磁吸盘18工作后，完成外壁扫查器2的定位与固定。

外壁扫查器2工作时，导轨A21相对电磁吸盘18无运动，导轨B22沿导轨 A21两个方向圆周运动，圆周扫查小车23沿导轨B22圆周运动，导轨A21、导轨B22与压力容器3同轴，轴向扫查运动轴20固定在圆周扫查小车23上，圆周扫查小车23可以带动轴向扫查运动轴20沿压力容器3周向运动，轴向扫查轴自身实现沿压力容器3轴向运动，此两个运动轴可以在压力容器3外壁完成矩形轨迹扫查。

本发明具有如下的效果：

1)高效卷扬升降技术：该功能由卷扬组件副5与位移检测组件6完成；

2)快速安装技术：该功能由多个弹性限位组件12与机械限位组件10完成；

3)圆周运动小车4自定位技术：该功能由编码组件14和位置感应组件13实现；

4)外壁扫查器2多层圆周运动及自吸附技术：该功能由导轨A21、导轨B22、圆周扫查小车23、电磁吸盘18实现。

Claims (7)

1.一种高温气冷堆核反应堆压力容器超声自动检查装置，包括：位移检测组件(6)、卷扬组件副(5)、钢丝绳A(7)、钢丝绳B(8)、圆周导轨(9)，其特征在于：所述的位移检测组件(6)、卷扬组件副(5)固定安装在圆周运动小车(4)上；卷扬组件副(5)通过钢丝绳A(7)、钢丝绳B(8)与外壁扫查器(2)相连；外壁扫查器(2)紧贴压力容器(3)外表面；圆周运动小车(4)整体安装在圆周导轨(9)上，在滚动支撑组件(11)及机械限位组件(10)和弹性限位组件(12)同时作用下，圆周运动小车(4)只能沿着圆周导轨(9)旋转运动；圆周导轨(9)固定安装在混凝土(1)的顶部；

所述的外壁扫查器(2)包括后顶紧运动副(16)、前顶紧运动副(17)、电磁吸盘(18)、圆周驱动组件A(19)、轴向扫查运动轴(20)、圆周扫查驱动组件B(24)；其中，外壁扫查器(2)整体为扇形，正中间伸出轴向扫查运动轴(20)；电磁吸盘(18)分布于外壁扫查器(2)扇形板的左右两端，前顶紧运动副(17)固定安装在外壁扫查器(2)上，位于电磁吸盘(18)的后方，顶紧电磁吸盘(18)；后顶紧运动副(16)位于外壁扫查器(2)最外侧，紧贴前顶紧运动副(17)；圆周驱动组件A(19)固定安装在外壁扫查器(2)的弧形部分；圆周扫查驱动组件B(24)和轴向扫查运动轴(20)固定连接；圆周扫查小车(23)安装在导轨B(22)下方；圆周扫查小车(23)与圆周扫查驱动组件B(24)和轴向扫查运动轴(20)采用螺纹连接。

2.如权利要求1所述的一种高温气冷堆核反应堆压力容器超声自动检查装置，其特征在于：所述的圆周运动小车(4)包括：机械限位组件(10)、滚动支撑组件(11)、弹性限位组件(12)、位置感应组件(13)、编码组件(14)、圆周驱动电机(15)；圆周运动小车(4)整体为扇形；机械限位组件(10)、滚动支撑组件(11)均固定安装在圆周运动小车(4)面板的下表面，均左右两侧对称分布；编码组件(14)安装在圆周运动小车(4)的外端；圆周驱动电机(15)安装在圆周运动小车(4)面板的下表面正中位置；位置感应组件(13)、弹性限位组件(12)安装在圆周运动小车(4)面板的下表面；卷扬组件副安装在圆周运动小车(4)上表面。

3.如权利要求1所述的一种高温气冷堆核反应堆压力容器超声自动检查装置，其特征在于：所述的外壁扫查器(2)通过钢丝绳A(7)与钢丝绳B(8)与卷扬组件副(5)相连，钢丝绳另一端接头连接在导轨A(21)上，圆周运动小车(4)沿圆周导轨(9)运动时，能带动整个外壁扫查器(2)沿压力容器外表面整圈转动。

4.如权利要求3所述的一种高温气冷堆核反应堆压力容器超声自动检查装置，其特征在于：导轨B(22)沿着导轨A(21)进行滑动。

5.如权利要求2所述的一种高温气冷堆核反应堆压力容器超声自动检查装置，其特征在于：所述的机械限位组件(10)包括：导轨C(25)、滑块(26)和快速销(27)；滑块(26)与导轨C(25)滑动连接，滑块(26)与导轨C(25)连接的部分打有通孔，快速销(27)通过滑块(26)上的通孔实现限位。

6.如权利要求1所述的一种高温气冷堆核反应堆压力容器超声自动检查装置，其特征在于：所述的钢丝绳A(7)和钢丝绳B(8)方向相同。

7.如权利要求2所述的一种高温气冷堆核反应堆压力容器超声自动检查装置，其特征在于：所述的弹性限位组件(12)包括：导轨C(25)、滑块(26)和快速销(27)；滑块(26)与导轨C(25)滑动连接，滑块(26)与导轨C(25)连接的部分打有通孔，快速销(27)通过滑块(26)上的通孔实现限位。

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