[發(fā)明專利]一種核電站壓力容器安注管焊縫超聲檢查工具

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110445438.7
• 申請(qǐng)日: 2011-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN103187111A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭文峰;張志義
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 核動(dòng)力運(yùn)行研究所;中核武漢核電運(yùn)行技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): G21C17/017
• 分類號(hào): G21C17/017;G21C17/003;G01N29/04
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 程旭輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于核電站壓力容器檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種核電站壓力容器安注管焊縫超聲檢查工具。

背景技術(shù)

安注管處于核電站壓力容器內(nèi)，共有兩個(gè)安注管1。因該區(qū)域長(zhǎng)期處于高溫高壓狀態(tài)，且有帶高放射性的冷卻介質(zhì)從中流過(guò)，若該區(qū)域發(fā)生泄漏，將發(fā)生嚴(yán)重的安全事故，故必須定期對(duì)該接管的接管端焊縫與安全端焊縫進(jìn)行檢查。采用自動(dòng)化設(shè)備對(duì)這些焊縫實(shí)施超聲波檢查是一種常用的重要手段。安注管為一焊接在壓力容器筒體上的管段，需要檢查的主要焊縫為與筒體連接的接管端焊縫和與延長(zhǎng)管段連接的安全端焊縫。要完成安注管的超聲檢查，掃查過(guò)程中沿管壁有軸向和周向兩個(gè)方向的掃查運(yùn)動(dòng)。所使用的工具是以一種多關(guān)節(jié)機(jī)械臂為載體，超聲波探頭安裝在該工具上，利用機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)軸向和周向兩個(gè)方向的掃查。要完成安全端焊縫的掃查，工具需要具有一定的長(zhǎng)度。但是由于受到機(jī)械臂的可達(dá)區(qū)和壓力容器空間限制，這個(gè)長(zhǎng)度是不允許的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種能完成安注管上接管端焊縫和安全端焊縫超聲檢查、提高工作效率、減少輻射對(duì)操作人員危害的檢測(cè)工具。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為，一種核電站壓力容器安注管焊縫超聲檢查工具，包括探頭托盤組件和串聯(lián)氣缸組件，探頭托盤組件固定在串聯(lián)氣缸組件的一端，串聯(lián)氣缸組件固定與外部的機(jī)械手上。

進(jìn)一步，所述探頭托盤組件包括超聲波探頭、探頭架、旋轉(zhuǎn)銷、支撐彈簧、探頭架主體和探頭托盤主體；其中，探頭托盤主體上對(duì)稱設(shè)置若干個(gè)探頭架主體，每個(gè)探頭架主體與探頭托盤主體形成密封的氣缸活塞結(jié)構(gòu)，氣缸活塞結(jié)構(gòu)的空腔與外部氣源連接，通過(guò)改變氣壓，探頭托盤主體可在探頭托盤主體中伸縮；探頭架為萬(wàn)向結(jié)構(gòu)，探頭架為萬(wàn)向結(jié)構(gòu)，通過(guò)其中下部對(duì)稱設(shè)置的2個(gè)旋轉(zhuǎn)銷限制于與探頭架主體內(nèi)，探頭架可繞旋轉(zhuǎn)銷旋轉(zhuǎn)，探頭架的底部與探頭架主體頂部間還均勻設(shè)置有4個(gè)支撐彈簧；探頭架頂部開有和超聲波探頭匹配的通孔，超聲波探頭設(shè)置于探頭架的通孔中。

進(jìn)一步，所述探頭架主體與探頭托盤主體之間設(shè)有2圈O型密封圈。

進(jìn)一步，所述探頭托盤主體上對(duì)稱設(shè)置8個(gè)探頭架主體，每個(gè)檢測(cè)面設(shè)置2個(gè)探頭架主體。

進(jìn)一步，所述串聯(lián)氣缸組件包括上位氣缸、下位氣缸、氣缸連接座、上位氣缸固定座、下位氣缸固定座、上直線軸承、下直線軸承、上導(dǎo)向桿、下導(dǎo)向桿和探頭托盤組件連接頭；其中，上位氣缸的活塞桿伸出端與氣缸連接座的上端固定，上位氣缸的缸筒靠近其上的活塞桿伸出端的外壁固定有上位氣缸固定座，上位氣缸固定座上固定有2個(gè)上直線軸承；每個(gè)上直線軸承與氣缸連接座之間設(shè)置有上導(dǎo)向桿，上導(dǎo)向桿一端固定在氣缸連接座上，另一端穿過(guò)所述上直線軸承；氣缸連接座下端固定有下位氣缸固定座，下位氣缸的缸筒靠近其上的活塞桿伸出端的外壁固定在該下位氣缸固定座上，下位氣缸的活塞桿伸出端固定有探頭托盤組件連接頭；下位氣缸固定座上固定有2個(gè)下直線軸承，每個(gè)下直線軸承與探頭托盤組件連接頭之間設(shè)置有下導(dǎo)向桿，下導(dǎo)向桿一端固定在探頭托盤組件連接頭上，另一端穿過(guò)所述下直線軸承；以上上位氣缸、下位氣缸、上導(dǎo)向桿、下導(dǎo)向桿以及上直線軸承、下直線軸承的軸線互相平行。

進(jìn)一步，所述串聯(lián)氣缸組件還可以采用兩個(gè)以上氣缸串聯(lián)。

本發(fā)明的有益效果如下：(1)通過(guò)設(shè)置支撐彈簧和旋轉(zhuǎn)銷，使探頭架上的超聲波探頭與被檢測(cè)壁始終保持良好貼合；(2)可通過(guò)改變氣缸內(nèi)氣壓來(lái)實(shí)現(xiàn)探頭架主體的伸縮；(3)串聯(lián)氣缸組件可以通過(guò)不同的組合，伸出或縮回某個(gè)氣缸，實(shí)現(xiàn)不同的掃查范圍。

附圖說(shuō)明

圖1為一種壓力容器安注管焊縫超聲檢查工具示意圖。

圖2為探頭托盤組件結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為串聯(lián)氣缸組件結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為一種壓力容器安注管焊縫超聲檢查工具的串聯(lián)氣缸組件不同伸縮狀態(tài)示意圖。

圖中，1-安注管，2-探頭托盤組件，3-串聯(lián)氣缸組件，4-探頭架，5-旋轉(zhuǎn)銷，6-支撐彈簧，7-探頭架主體，8-探頭托盤主體，9-安全端焊縫，10-接管端焊縫，11-機(jī)械臂，12-超聲波探頭，13-O型密封圈，14-上位氣缸，15-下位氣缸，16-氣缸連接座，17-上位氣缸固定座，18-下位氣缸固定座，19-上直線軸承，20-下直線軸承，21-上導(dǎo)向桿，22-下導(dǎo)向桿，23-探頭托盤組件連接頭。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述。