CN211319739U - 一种压力容器检查用的圆周运动小车 - Google Patents
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Abstract
本装置属于核电站检测领域，具体涉及一种压力容器检查用的圆周运动小车。高温气冷堆筒体组合件由多段焊接组合而成，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，特研发一种压力容器检查用的圆周运动小车。圆周运动小车整体为扇形；机械限位组件、刚性轮支撑组件均固定安装在圆周运动小车面板下表面的外沿弧上；编码组件、圆周驱动电机均安装在圆周扫查小车面板的下表面；弹性轮支撑组件沿下表面内沿弧的均匀对称分布；位置感应组件、弹性限位组件安装在圆周运动小车面板的下表面；卷扬组件副安装在圆周运动小车上表面。本装置实现了多点安装、快速安装、圆周运动小车自定位技术。
Description
技术领域
本装置属于核电站检测领域，具体涉及一种压力容器检查用的圆周运动小车。
背景技术
核电站核反应堆年代中期，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，特研发一种压力容器检查用的圆周运动小车。
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，此圆周运动小车安装于压力容器检查用的导轨上。
2.技术方案：
一种压力容器检查用的圆周运动小车，包括：机械限位组件、刚性轮支撑组件、弹性限位组件、位置感应组件、编码组件、圆周驱动电机。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；
圆周运动小车整体为扇形；机械限位组件、刚性轮支撑组件均固定安装在圆周运动小车面板下表面的外沿弧上，均左右两侧对称分布；
编码组件安装在圆周运动小车的右端半径最外端；圆周驱动电机安装在圆周扫查小车面板的下表面内沿弧的正中位置；弹性轮支撑组件沿下表面内沿弧的均匀对称分布；位置感应组件、弹性限位组件安装在圆周运动小车面板的下表面；卷扬组件副安装在圆周运动小车上表面。
所述的弹性轮支撑组件，包括：弹性元件、弹性轮支撑组件转接件、导向件、移动件、滚轮、滚动轴承和滚动轴；弹性轮支撑组件转接件为固定件，移动件在导向件导向作用下，可以沿导向件运动；弹性元件内嵌在滚轮上方，滚轮位于为中空圆环，滚动轴从中穿过，滚轮与滚动轴之间设计有滚动轴承，滚动轴两端端塞半径大于滚轮圆环的内径。
所述的弹性限位组件包括：快速销、滑块、限位件、限位滚轮、限位轴承、限位销轴、限位弹性元件、后限位、螺钉；弹性限位组件和机械限位组件均存在两种状态，即非限位状态和限位状态；处于非限位状态时，滑块沿导轨C移动至后限位，滑块中两通孔与导轨后限位处两通孔同轴，快速销插入此同轴通孔中；螺钉的螺帽压在限位弹性组件上，非限位时螺钉拧紧，限位弹性元件处于压缩状态；限位滚轮在安装过程中与圆周导轨限位面有间隙；滑块和限位件固定连接；限位销轴从限位滚轮中穿过，限位销轴和限位滚轮之间装有限位轴承。滚轮与滚动轴之间设计有滚动轴承。
所述的弹性限位组件处于限位状态时，滑块沿导轨C移动至导轨自身限位处；滑块中两通孔与导轨C中自身限位处两通孔同轴，将快速销插入导轨C与滑块同轴通孔；螺钉松开，使限位弹性组件处于工作状态，确保限位滚轮与圆周导轨限位面接触。
所述的机械限位组件包括快速销、滑块；滑块在导轨C上滑动，滑块中两通孔与导轨后限位处两通孔同轴，快速销插入此同轴通孔。
所述的编码组件与位置感应组件相互确认位置，位置感应组件运动至圆周导轨上预安装感应元器件位置时，和预装的感应元器件互相感应。
3.效果
1多点支撑技术：该功能由弹性轮支撑组件与刚性轮支撑组件完成，运动过程中确保多点支撑，载荷分散，运行平稳；
2快速安装技术：该功能由多个弹性限位组件与机械限位组件完成；
3圆周运动小车自定位技术：该功能由编码组件和位置感应组件实现。
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弹性轮支撑组件
图4刚性轮支撑组件
图5弹性限位组件主视图
图6机械限位组件主视图
图7导轨与圆周运动小车安装示意
图8弹性限位组件左视图
图9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.刚性轮支撑组件、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.弹性轮支撑组件、17.弹性元件、18.转接件、19. 导向件、20.移动件、21.滚轮、22.滑动轴承、23.滚动轴、24.快速销、25.导轨C、26.滑块、27.限位件、28.限位滚轮、29.限位轴承、30.限位销轴、31. 限位弹性元件、32.后限位、33.螺钉。
具体实施方式
该扫查设备安装于压力容器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，将圆周运动小车安装至圆周导轨上方固定，再将外壁扫查器吊至钢丝绳A和钢丝绳B对接范围，完成钢丝绳对接，利用卷扬组件副正反转，控制外壁扫查器升降，同时，圆周运动小车，可以带动整套设备沿圆周导轨整圈运动，卷扬组件副可以带动外壁扫查器整体升降。利用圆周运动小车和卷扬组件副将外壁扫查器送至检查部位后，前顶紧运动副和后顶紧运动副同时工作，将电磁吸盘送到压力容器外表面，待电磁吸盘工作后，完成外壁扫查器的定位与固定。
圆周运动小车在安装过程中，首先利用吊车将此圆周运动小车调平，然后吊至指定的圆周导轨上，圆周运动小车驱动采用弹性的摩擦传动，确保传动轮始终与导轨上平面贴合，其支撑轮有弹性轮支撑组件和刚性轮支撑组件两种类型，弹性轮支撑组件先于刚性轮支撑组件接触，待自身重力将弹性轮支撑组件压至与刚性轮支撑组件同一高度，确保在传动过程中多点接触，载荷分散；圆周运动小车平稳安装至圆周导轨上时，利用弹性限位组件与机械限位组件将其固定在圆周导轨上方。
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，将圆周运动小车安装至圆周导轨上方固定，再将外壁扫查器吊至钢丝绳A和钢丝绳B对接范围，完成钢丝绳对接，利用卷扬组件副正反转，控制外壁扫查器升降，同时，圆周运动小车可以带动整套设备沿圆周导轨整圈运动，卷扬组件副可以带动外壁扫查器整体升降。利用圆周运动小车和卷扬组件副将外壁扫查器送至检查部位后，前顶紧运动副和后顶紧运动副同时工作，将电磁吸盘送到压力容器外表面，待电磁吸盘工作后，完成外壁扫查器的定位与固定。
圆周运动小车在安装过程中，首先利用吊车将此圆周运动小车调平，然后吊至指定的圆周导轨上，圆周运动小车驱动采用弹性的摩擦传动，确保传动轮始终与导轨上平面贴合，其支撑轮有弹性轮支撑组件和刚性轮支撑组件两种类型，弹性轮支撑组件先于刚性轮支撑组件接触，待自身重力将弹性轮支撑组件压至与刚性轮支撑组件同一高度，确保在传动过程中多点接触、载荷分散、运动平稳；圆周运动小车平稳安装至圆周导轨上时，利用弹性限位组件与机械限位组件将其固定在圆周导轨上方。
具体技术要点：
1.多点支撑技术：图3所示弹性轮支撑组件转接件18为固定件，移动件20 在导向件19导向作用下，可以沿导向件19运动，圆周运动小车在安装过程中，由于自身重力作用，滚轮21受到向上的压力，此时弹性元件17被压缩，转接件18与移动件20间距离会减小，直至刚性轮支撑组件与导轨上平面接触后，弹性元件17处于最大压缩行程，其结构示意如图2图3及图4所示，多个弹性轮支撑组件16和多个刚性轮支撑组件11均匀分布，利用弹性轮支撑组件与刚性轮支撑组件同时布置有利于载荷的分散，接触面积大，各支撑件载荷均匀，确保在运动过程中平稳，图中所示内四组为刚性轮支撑组件，外四组为弹性轮支撑组件，运动过程中，滚轮21与滚动轴23之间设计有滚动轴承22，圆周运动小车运动过程中，靠滚轮21沿滚动轴23旋转，减小其摩擦阻力，确保其多点支撑可靠，运行平稳。
2.快速安装技术：圆周运动小车沿圆周导轨运动采用摩擦传动，将机械限位组件10和弹性限位组件12切换至非限位状态，即机械限位组件和弹性限位组件中滑块26沿导轨C25移动至后限位32，此时，滑块26中两通孔与导轨C25 中后限位处两通孔同轴，利用快速销24插入此同轴通孔中，此种状态为非工作状态；同时，将弹性限位组件中拧紧螺钉33拧紧，使限位弹性组件31处于压缩状态，确保限位滚轮28在安装过程中与圆周导轨限位面有间隙，即当圆周运动小车落位至圆周导轨上方时，滑块26沿导轨C25能轻松滑动。在此种状态下时，圆周运动小车处于安装状态。当圆周运动小车调平后吊至圆周导轨上方，待刚性轮支撑组件11与弹性轮支撑组件16均与圆周导轨相切时，再将机械限位组件和弹性限位组件切换至限位状态，即机械限位组件和弹性限位组件中滑块26沿导轨C25移动至导轨自身限位处，此时，滑块26中两通孔与导轨C25 中自身限位处两通孔同轴，将快速销插入导轨C与滑块同轴通孔，限制滑块在导轨C上方运动，拧紧螺钉33拧松开，使限位弹性组件31处于工作状态，确保限位滚轮28与圆周导轨限位面接触，从而以实现快速安装与限位。机械限位组件与弹性限位组件均采用导轨C、滑块、快速销组合后实现快速切换，安装至位后，松动弹性限位单元，使限位滚轮挂在圆周导轨下平面，并保持弹性接触，防止圆周运动小车在动动过程中脱离轨道。
3.圆周运动小车自定位技术：圆周运动小车安装至圆周导轨上方时，圆周运动小车沿圆周导轨整圈转动，圆周运动小车上方安装有位置感应组件13，圆周导轨需要感应的位置已经预安装感应元器件，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，可以实现检查过程中圆周运动小车在圆周导轨上指定目的地精确定位，同时，圆周运动小车安装有终端编码组件14，终端编码组件能与位置感应组件同时工作，可以相互确认位置，当圆周运动小车进入无位置感应区域时，可以靠终端编码来实现精确定位，最终确保设备在整圈范围内均能运动至指定准确位置。其运动过程中圆周驱动电机，利用其自身弹性功能，确保传动面始终与圆周导轨上平面紧密贴合。
Claims (7)
1.一种压力容器检查用的圆周运动小车，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；运动小车(4)整体安装在圆周导轨(9)上，在刚性轮支撑组件(11)及机械限位组件(10)和弹性限位组件(12)同时作用下，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；
所述的运动小车(4)包括：机械限位组件(10)、刚性轮支撑组件(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)；运动小车(4)整体为扇形；机械限位组件(10)、刚性轮支撑组件(11)均固定安装在运动小车(4)面板下表面的外沿弧上，均左右两侧对称分布；
编码组件(14)安装在运动小车(4)的右端半径最外端；圆周驱动电机(15)安装在圆周运动小车(4)面板的下表面内沿弧的正中位置；弹性轮支撑组件(16)沿下表面内沿弧的均匀对称分布；位置感应组件(13)、弹性限位组件(12)安装在运动小车(4)面板的下表面；卷扬组件副(5)安装在运动小车(4)上表面。
2.如权利要求1所述的一种压力容器检查用的圆周运动小车，其特征在于：所述的弹性轮支撑组件(16)，包括：弹性元件(17)、弹性轮支撑组件转接件(18)、导向件(19)、移动件(20)、滚轮(21)、滚动轴承(22)和滚动轴(23)；弹性轮支撑组件转接件(18)为固定件，移动件(20)在导向件(19)导向作用下，可以沿导向件(19)运动；弹性元件(17)内嵌在滚轮(21)上方，滚轮(21)位于为中空圆环，滚动轴(23)从中穿过，滚轮(21)与滚动轴(23) 之间设计有滚动轴承(22)，滚动轴(23)两端端塞半径大于滚轮(21)圆环的内径。
3.如权利要求1所述的一种压力容器检查用的圆周运动小车，其特征在于：所述的弹性限位组件(12)包括：快速销(24)、滑块(26)、限位件(27)、限位滚轮(28)、限位轴承(29)、限位销轴(30)、限位弹性元件(31)、后限位(32)、螺钉(33)；弹性限位组件(12)和机械限位组件(10)均存在两种状态，即非限位状态和限位状态；处于非限位状态时，滑块(26)沿导轨C(25)移动至后限位(32)，滑块(26)中两通孔与导轨后限位(32)处两通孔同轴，快速销(24)插入此同轴通孔中；弹性限位组件(12)中螺钉(33)能将限位弹性元件(31)压缩与放松，非限位时螺钉(33)拧紧，限位弹性元件(31)处于压缩状态；限位滚轮(28)在安装过程中与圆周导轨限位面有间隙；滑块(26)和限位件(27)固定连接；限位销轴(30)从限位滚轮(28)中穿过，限位销轴(30)和限位滚轮(28)之间装有限位轴承(29)。
4.如权利要求2所述的一种压力容器检查用的圆周运动小车，其特征在于：所述的滚轮(21)与滚动轴(23)之间设计有滚动轴承(22)。
5.如权利要求3所述的一种压力容器检查用的圆周运动小车，其特征在于：所述的弹性限位组件(12)处于限位状态时，滑块(26)沿导轨C(25)移动至导轨自身限位处；滑块(26)中两通孔与导轨C(25)中自身限位处两通孔同轴，将快速销插入导轨C(25)与滑块同轴通孔；螺钉(33)松开，使限位弹性元件(31)处于工作状态，确保限位滚轮(28)与圆周导轨限位面接触。
6.如权利要求1所述的一种压力容器检查用的圆周运动小车，其特征在于：所述的机械限位组件(10)包括快速销(24)、滑块(26)；滑块(26)在导轨C(25)上滑动，滑块(26)中两通孔与导轨后限位(32)处两通孔同轴，快速销(24)插入此同轴通孔。
7.如权利要求1所述的一种压力容器检查用的圆周运动小车，其特征在于：所述的编码组件(14)与位置感应组件(13)相互确认位置，位置感应组件(13)运动至圆周导轨(9)上预安装感应元器件位置时，和预装的感应元器件互相感应。
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| CN201822228035.7U CN211319739U (zh) | 2018-12-28 | 2018-12-28 | 一种压力容器检查用的圆周运动小车 |
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Cited By (1)
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| CN111383785A (zh) * | 2018-12-28 | 2020-07-07 | 核动力运行研究所 | 一种压力容器检查用的圆周运动小车 |
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2018
- 2018-12-28 CN CN201822228035.7U patent/CN211319739U/zh active Active
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