[實用新型]核電站低壓轉子葉片超聲檢測的機械掃查器器件

有效

• 申請號: 201220593243.7
• 申請日: 2012-11-12
• 公開（公告）號: CN202928995U
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 范巖成;吳宇坤;王琪;王玉來;李志軍
• 申請（專利權）人: 中國廣東核電集團有限公司;大亞灣核電運營管理有限責任公司
• 主分類號: G01N29/26
• 分類號: G01N29/26
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本實用新型涉及百萬千瓦級核電站關鍵技術領域，具體涉及核電站中汽輪機低壓轉子葉片超聲檢測用機械掃查器器件。

背景技術

核電站是利用核裂變或核聚變反應所釋放的能量產生電能的發電廠。為了保護核電站工作人員和核電站周圍居民的健康，核電站的設計、建造和運行均采用縱深防御的原則，從設備、措施上提供多重保護，以確保核電站對反應堆的輸出功率進行有效的控制，且能夠在出現各種自然災害，如地震、海嘯、洪水等，或人為產生的火災、爆炸等，也能確保對反應堆燃料組件進行充分的冷卻，進而保證放射性物質不發生向環境的排放。

核電站汽輪機低壓轉子是核電站常用的轉動設備，用于工質能量轉換及扭矩傳遞，處在高溫工質中高速旋轉，承受著葉片、葉輪、主軸本身質量離心力所引起的巨大應力，以及由于溫度分布不均勻引起的熱應力，要求低壓轉子具有很高的強度和均勻的質量，以保證其安全、可靠地工作。但是，核電站汽輪機低壓轉子長期高速旋轉的過程中有可能出現葉片葉根裂紋，影響汽輪機低壓轉子的安全運行，另外，檢修吊裝的對中性差，以及運行工況等諸多因素影響容易使汽輪機低壓轉子產生異常振動，也可能導致汽輪機低壓轉子葉片葉根損傷,比如出現根部裂紋等,而且，這些根部裂紋會在運行過程中不斷擴展，甚至導致葉片斷裂，尤其是斷裂葉片的碎片游離于高速旋轉的低壓轉子葉片中,會進一步使整個轉子葉片受損，破壞性更加嚴重。

目前，核電站的全速機低壓轉子末級葉片大多采用英國通用電器公司設計的MARK?II型葉片縱樹型葉根，經過一定年限的運行后，葉片根部容易形成應力疲勞裂紋，為防止出現高度疲勞裂紋而造成重大事故，必須拆末葉級葉片進行防御性檢查。

現有國內外對汽輪機葉片葉根檢測最為廣泛和有效的檢測方法是超聲檢測法，通過對葉片葉根進行現場超聲檢測，采集葉片葉根的缺陷信號判斷轉子葉片葉根的完好狀況，以保證核電站汽輪機安全、可靠運行。超聲檢測法采用的超聲相控陣探頭掃查器主要由爬行小車、柔性軌道、擺動裝置和超聲相控陣探頭組成。掃查器有三個自由度：x向自由度、y向自由度和相控陣探頭的擺動自由度。柔性軌道的主要部件是可彎曲的柔性鋼帶,鋼帶通過磁力座與可磁化的被測件表面固定掃查器，兩個側面作為爬行小車的行走軌道。超聲相控陣探頭設置于擺動裝置上，具有多個檢測用晶片，各晶片的激勵、振幅和延時均由計算機控制，受激勵后產生超聲聚焦波束，超聲聚焦波束參數包括角度、焦距和焦點尺寸，掃查器檢測時，通過遠程控制裝置控制超聲相控陣探頭中每個晶片的激發時間，從而控制產生波束的角度、聚焦位置和焦點尺寸，實現聚焦點和聲束方位的變化，并以鏡面反射方式檢測出轉子葉片不同方位的裂紋，這些裂紋分布在遠離聲束軸線的位置上，進而實現對裂紋位置的準確判斷。爬行小車上裝有呈等腰梯形布置的四個行走輪，行走于柔性軌道上。上述結構設置，各組件連接相對較為復雜，且在超聲檢測環境比較惡劣的情形下，如在較大扭曲力的作用下旋轉軸容易斷裂或變形,探頭連接件也容易損壞，從而導致事故的發生及檢查工期的延長。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種用于核電站中汽輪機低壓轉子葉片超聲檢測的機械掃查器器件，其結構設計簡單，使用可靠，穩定性高。

本實用新型提供的技術方案是：

一種用于核電站低壓轉子葉片超聲檢測的機械掃查器器件，其包括一用于超聲相控陣探頭的安裝主體，所述安裝主體上設有可與機械掃查器爬行小車連接的轉軸；于所述安裝主體上，設有一限位桿。

本實用新型具體結構設計中，所述轉軸與所述安裝主體一體成型，且由所述安裝主體一端縱向向外延伸形成。

進一步地，所述限位桿于所述安裝主體縱向中心線對稱，且沿所述安裝主體兩側向外延伸。

具體地，所述限位桿截面為圓形、矩形或多邊形。

本實用新型具體結構設計中，所述安裝主體一端對稱設有兩個與所述安裝主體的縱向中心線對稱的角度平臺。

具體地，所述角度平臺根據葉片表面的形狀設置為平面平臺或弧面平臺，所述平面平臺或弧面平臺與所述安裝主體的縱向中心線的夾角為30°-75°。

本實用新型具體結構設計中，于所述安裝主體上設有貫穿橫孔，該貫穿橫孔中心線垂直于所述安裝主體縱向中心線且與所述限位桿縱向軸線平行。

進一步地，所述安裝主體上還設有一貫穿豎孔，所述貫穿豎孔與所述貫穿橫孔中心線垂直相交。

本實用新型于所述轉軸上還開設有用于插入開口銷的銷釘孔。

本實用新型于所述安裝主體的兩側且沿其周邊還設有用于消除加工應力的倒角。