本發(fā)明屬于核電站無損檢測技術(shù)，具體涉及一種壓力容器安注管自動檢查定位驅(qū)動裝置。

背景技術(shù)：

核反應(yīng)堆壓力容器上面有不同的管道，按照相關(guān)規(guī)范的要求，需要對這些管道的焊縫做定期的無損檢測。由于壓力容器附近的管道外部包裹著保溫層，拆起來比較麻煩，同時外部環(huán)境劑量率也比較多，不易從外部進行檢測。因此，可以從管道的內(nèi)部進行檢測，但從內(nèi)部進行超聲檢測分為接觸式超聲檢測和水浸式超聲檢測，由于一些小管徑管道內(nèi)部焊縫在焊接后不易清根，在內(nèi)壁留下焊渣，如果用接觸式超聲檢測，不能保證探頭的貼合進而影響檢測結(jié)果，同時探頭夾持器還有卡斷風(fēng)險。

目前，國內(nèi)已經(jīng)有相關(guān)的管道水浸法超聲自動檢查裝置，且檢查焊縫數(shù)量比較單一。ap1000型核反應(yīng)堆壓力容器安注管的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其尺寸小，最小的直徑只有φ101.6mm，且中間有縮口結(jié)構(gòu)；同時，檢查規(guī)程中要求檢查的內(nèi)容多，比如安全端同種多屬焊縫、安全端異種金屬焊縫檢查。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種反應(yīng)堆壓力容器安注管自動檢查定位驅(qū)動裝置，其能夠較好的對檢查設(shè)備進行定位和驅(qū)動，實現(xiàn)在安注管內(nèi)部對安全端的焊縫檢查和視頻檢查。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種反應(yīng)堆壓力容器安注管自動檢查定位驅(qū)動裝置，包括主運動組件、與 主運動組件依次連接的中間支撐組件、安全端軸向組件和安全端檢查組件；

所述的主運動組件包括主運動套筒、設(shè)于主運動套筒的后部的周向運動主動齒輪和周向運動從動齒輪，設(shè)于主運動套筒上的周向電機和軸向電機、設(shè)于主運動套筒前端的拉伸氣缸和周向安裝固定架、設(shè)于所述的周向安裝固定架上的周向定位塊和軸向安裝限位塊，以及設(shè)于周向安裝固定架外側(cè)的吸盤和周向頂緊氣缸；所述的周向安裝固定架后端面設(shè)有拉伸直線軸承，拉伸直線軸承端部設(shè)有拉伸導(dǎo)向軸；軸向電機的定子上固定連接主運動芯軸一端，主運動芯軸的另一端固定連接兩根主運動導(dǎo)向軸的一端，兩根主運動導(dǎo)向軸的另一端與主運動前支撐座固定連接；軸向電機上固定連接主運動絲杠的一端，主運動絲杠另一端通過軸承與主運動前支撐座連接；

所述的中間支撐組件包括同軸連接的中間支撐套筒和中間支撐芯軸，所述的中間支撐套筒下部兩側(cè)設(shè)有中間支撐定位塊，中間支撐套筒外壁的上部設(shè)有中間支撐頂緊塊；所述的中間支撐芯軸與主運動前支撐座固定連接；

所述的安全端軸向組件包括安全端后支撐座和安全端前支撐座，以及位于安全端后支撐座和安全端前支撐座之間的安全端導(dǎo)向軸和安全端絲杠，所述的安全端后支撐座與中間支撐芯軸連接；所述的中間支撐組件的中間支撐芯軸前端與安全端軸向組件的安全端后支撐座相連；所述的安全端檢查組件安裝在安全端導(dǎo)向軸上，且安全端檢查組件與安全端絲杠螺紋連接。

在上述的一種反應(yīng)堆壓力容器安注管自動檢查定位驅(qū)動裝置中：所述的安全端軸向組件還包括安全端軸向輸入軸，安全端軸向輸入軸上安裝直齒輪副，通過直齒輪副將軸向驅(qū)動力傳給安全端絲杠；所述的主運動組件還包括主運動軸向輸出軸，所述的主運動絲杠上設(shè)有直齒輪副，通過直齒輪副將軸向驅(qū)動力傳給主運動軸向輸出軸；所述的主運動軸向輸出軸和安全端軸向輸入軸連接。

在上述的一種反應(yīng)堆壓力容器安注管自動檢查定位驅(qū)動裝置中：所述的安全端檢查組件包括安全端檢查安裝座、設(shè)于安全端檢查安裝座上的攝像頭組件、探頭安裝座和設(shè)于探頭安裝座上的水浸探頭；所述的安全端檢查安裝座與安全端導(dǎo)向軸螺紋連接。

在上述的一種反應(yīng)堆壓力容器安注管自動檢查定位驅(qū)動裝置中：所述中間支撐頂緊塊中心的沉孔內(nèi)設(shè)有限位螺釘。

在上述的一種反應(yīng)堆壓力容器安注管自動檢查定位驅(qū)動裝置中：所述的主運動軸向輸出軸和安全端軸向輸入軸通過聯(lián)軸器連接。

在上述的一種反應(yīng)堆壓力容器安注管自動檢查定位驅(qū)動裝置中：主運動導(dǎo)向軸為空心軸，端部采用兩個螺紋銷進行固定于主運動芯軸和主運動前支撐座上。

本發(fā)明的顯著效果在于：通過設(shè)計軸向電機，其驅(qū)動主運動組件和安全端軸向組件的軸向運動。由于主運動組件和安全端軸向組件的軸向運動范圍不一致，可以通過主運動絲杠和安全端絲杠的導(dǎo)程不一樣，使兩個運動端的軸向速度不同。這樣，就可以實現(xiàn)一個軸向電機驅(qū)動兩個軸向掃查段的軸向驅(qū)動，也可以使軸向運動速度不同。

將檢查裝置吊到安注管附近，周向安裝固定架能很好的固定在安注管的伸出端，吸盤的吸附和向頂緊氣缸的頂緊都非?？煽?，定位也準(zhǔn)確。軸向安裝限位塊能夠?qū)艿肋M行可靠限位，拉伸氣缸能可靠的把整個檢查裝置拉到安注管內(nèi)部。

中間支撐組件的定位準(zhǔn)確，中間支撐頂緊塊能有效地頂在安注管的中間部位，頂緊力能夠保證安全端組件的懸臂支撐。

安全端檢查組件和附加段檢查組件實現(xiàn)超聲和視頻檢查，在安注管的結(jié)構(gòu) 尺寸較小的情況下，實現(xiàn)了多項檢查同時進行；

通過在探頭安裝座和安全端檢查安裝座之間調(diào)整墊圈，對水浸探頭的偏轉(zhuǎn)角進行微調(diào)；

氣泡對超聲信號有很大的影響，特別是水浸超聲法檢查，因此必須采取措施進行消除。在檢查組件上安裝彈性管，彈性管上穿氣管，對安注管內(nèi)部的氣泡進行抽取，可以減小氣泡對超聲信號的影響。彈性管有較好的彈性，可以通過安注管的中間縮口及內(nèi)部焊縫余高，正常情況下能保證吸氣泡的氣管端口始終與安注管的壁內(nèi)貼合。抽氣泡用真空發(fā)生器，真空發(fā)生器放置在檢查裝置的后部附近，保證抽氣泡過程中產(chǎn)生的水直接排入壓力容器內(nèi)，同時能提高抽氣泡的效率。

另外，將如果接管超聲檢查設(shè)備和附加段超聲檢測設(shè)備安裝在主運動組件上，在安全端檢查的同時，能夠進行安注接管與筒體焊縫、附加段的超聲檢查，以及整個安注管的視頻檢查。

附圖說明

圖1為反應(yīng)堆壓力容器安注管自動檢查定位驅(qū)動裝置示意圖；

圖2a為主運動組件示意圖；

圖2b為主運動組件俯視圖；

圖2c為主運動組件側(cè)視圖；

圖2d為螺紋銷示意圖；

圖3a為中間支撐組件側(cè)視圖；

圖3b為中間支撐組件示意圖；

圖4為安全端軸向組件示意圖；

圖5a為安全端檢查組件示意圖；

圖5b為安全端檢查組件俯視圖；

圖中：1.安全端檢查組件；2.安全端軸向組件；3.中間支撐組件；4.探頭安裝座；5.水浸探頭；6.攝像頭組件；7.主運動組件；8.安全端檢查安裝座；9.周向頂緊氣缸；10.周向定位塊；11.主運動芯軸；12.周向安裝固定架；13.主運動套筒；14.安全繩板；15.軸向安裝限位塊；16.吸盤；17.主運動導(dǎo)向軸；18.主運動前支撐座；19.主運動軸向輸出軸；20.主運動絲杠；21.拉伸直線軸承；22.拉伸導(dǎo)向軸；23.拉伸氣缸；24.周向電機；25.周向運動主動齒輪；26.周向運動從動齒輪；27.軸向電機；28.吊裝頭；29.螺紋銷；30.中間支撐套筒；31.中間支撐頂緊塊；32.限位螺釘；33.中間支撐芯軸；34.聯(lián)軸器；35.中間支撐定位塊；36.安全端軸向輸入軸；37.安全端后支撐座；38.安全端絲杠；39.安全端導(dǎo)向軸；40.安全端前支撐座；41.彈性管；42.壓緊玻璃；43.調(diào)整墊圈。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。

如圖1所示，反應(yīng)堆壓力容器安注管自動檢查定位驅(qū)動裝置包括位于后端的主運動組件7和前端的中間支撐組件3、安全端軸向組件2和安全端檢查組件1。

如圖2所示的主運動組件7，在主運動套筒13的后部安裝周向運動主動齒輪25和周向運動從動齒輪26，主運動套筒13上安裝周向電機24和軸向電機27。

主運動套筒內(nèi)13前端安裝的拉伸氣缸23和周向安裝固定架12，拉伸氣缸23的活塞桿穿過周向安裝固定架12。該周向安裝固定架12上安裝周向定位塊10和軸向安裝限位塊15，并且在周向安裝固定架12外側(cè)安裝吸盤16和周向頂緊氣缸9。所述的周向安裝固定架12后端面上安裝拉伸直線軸承21，拉伸直線 軸承21端部安裝拉伸導(dǎo)向軸22。

周向定位塊10起周向定位作用，周向頂緊氣缸9起周向頂緊作用，吸盤16起軸向吸緊作用。

主運動套筒13上安裝吊裝頭28，起吊裝作用。安全繩板14也安裝在主運動套筒13上，起安全保護作用，用來綁在安全繩。

拉伸氣缸23的前端安裝主運動芯軸11，主運動芯軸11的前端安裝主運動導(dǎo)向軸17，在主運動導(dǎo)向軸17外安裝主運動絲杠20，主運動導(dǎo)向軸17的前端安裝主運動前支撐座18，通過主運動前支撐座18安裝主運動軸向輸出軸19。主運動導(dǎo)向軸17為空心軸，端部采用兩個螺紋銷29進行固定。

拉伸直線軸承21和接伸導(dǎo)向軸22構(gòu)成直線運動副，保證周向安裝固定架12與主運動套筒13的直線運動，拉伸氣缸23為周向安裝固定架12與主運動套筒13提供拉伸的動力。拉伸氣缸23拉緊時，軸向安裝限位塊15會頂?shù)綁毫θ萜鞅谏?，起軸向定位作用。

中間支撐組件3是整個檢查裝置中間支撐，連接主運動組件7和安全端軸向組件2的作用。

如圖3所示的中間支撐組件3，包括中間支撐套筒30、中間支撐頂緊塊31、中間支撐芯軸33和中間支撐定位塊35。

中間支撐芯軸33與中間支撐套筒30同軸連接，中間支撐定位塊35有兩個，固定安裝在中間支撐套筒30下部兩側(cè)，起中部定位作用。

中間支撐頂緊塊31位于中間支撐套筒30外壁的上部，兩者之間有若干個壓縮彈簧

利用聯(lián)軸器34將主運動軸向輸出軸19和安全端軸向輸入軸(36)連接。

中間支撐頂緊塊31頂在安注管的中部，限位螺釘32為限位作用，保證中 間支撐頂緊塊31不被頂出。中間支撐芯軸33通過一對軸承固定在中間支撐套筒30上，兩者相對轉(zhuǎn)動，中間支撐芯軸33前端與安全端軸向組件2的安全端后支撐座37相連，后端與主運動組件7的主運動前支撐座18相連，將主運動組件7的周向驅(qū)動力傳給安全端軸向組件2。聯(lián)軸器34連接主運動軸向輸出軸19和安全端軸向輸入軸36，將軸向驅(qū)動力傳給安全端軸向組件2。

如圖4所示，安全端軸向組件2包括安全端軸向輸入軸36、安全端后支撐座37、安全端絲杠38、安全端導(dǎo)向軸39和安全端前支撐座40。

安全端導(dǎo)向軸39有兩根，其兩端分別固定在安全端后支撐座37和安全端前支撐座40上。安全端絲杠38通過一對軸承固定在在安全端后支撐座37和安全端前支撐座40上，安全端軸向輸入軸36通過一組直齒輪副將軸向驅(qū)動力傳給安全端絲杠38，以解決軸線位置不一致的問題。安全端檢查組件1沿著一組安全端導(dǎo)向軸39進行軸向運動，其上面的螺母與安全端絲杠38構(gòu)成絲杠螺母副，安全端軸向輸入軸36通過絲杠螺母副驅(qū)動安全端檢查組件1軸向運動。

如圖5所述的安全端檢查組件1，包括彈性管41、壓緊玻璃42、調(diào)整墊圈43、探頭安裝座4、水浸探頭5、攝像頭組件6和安全端檢查安裝座8。安全端檢查安裝座8上安裝攝像頭組件6，在攝像頭組件6上方密封安裝壓緊玻璃42密封。安全端檢查安裝座8上安裝調(diào)整墊圈43，調(diào)整墊圈43上安裝探頭安裝座4，探頭安裝座4上安裝水浸探頭5。彈性管41安裝在安全端檢查安裝座8上。

安全端檢查安裝座8是安裝基礎(chǔ)。攝像頭組件6包括攝像頭、光源、驅(qū)動電路板和反射鏡等，做視頻檢查用。壓緊玻璃42起攝像頭組件6的密封作用。水浸探頭5安裝在探頭安裝座4上，探頭安裝座4和安全端檢查安裝座8之間有4個調(diào)整墊圈43，對水浸探頭5的偏轉(zhuǎn)角進行微調(diào)。彈性管41上穿氣管，對安注管內(nèi)部的氣泡進行抽取，可以減小氣泡對超聲信號的影響。彈性管41有較 好的彈性，可以通過安注管的中間縮口及內(nèi)部焊縫余高，正常情況下能保證吸氣泡的氣管端口始終與安注管的壁內(nèi)貼合。抽氣泡用真空發(fā)生器，真空發(fā)生器放置在檢查裝置的后部附近，保證抽氣泡過程中產(chǎn)生的水直接排入壓力容器內(nèi)，同時能提高抽氣泡的效率。

主運動組件7是整個檢查裝置的安裝基礎(chǔ)，也是接管檢查組件4和附加段檢查組件5運動基礎(chǔ)，同時提供周向和軸向驅(qū)動力。安全端軸向組件2為懸臂結(jié)構(gòu)，是安全端檢查組件1的運動基礎(chǔ)。中間支撐組件3是整個檢查裝置中間支撐，連接主運動組件7和安全端軸向組件2的作用。接管檢查組件4對安注接管與筒體焊縫進行超聲檢查。接管檢查組件4對安注管附加段進行超聲檢查，并對安注管的后端進行視頻檢查。安全端檢查組件1對安全端同種金屬焊縫和安全端異種金屬焊縫進行超聲檢查，并對安注管的前段進行視頻檢查。分氣塊組件6是檢查裝置氣控系統(tǒng)的轉(zhuǎn)接及分配機構(gòu)。分線箱組件8是電氣系統(tǒng)的轉(zhuǎn)接及分配機構(gòu)。

周向運動：周向電機24的定子固定在主運動套筒13上，周向電機24的轉(zhuǎn)子與周向運動主動齒輪25固定連接，主運動芯軸11通過一對軸承與主運動套筒13相對轉(zhuǎn)動，周向運動從動齒輪26與主運動芯軸11，周向運動主動齒輪25與周向運動從動齒輪26構(gòu)成齒輪副。這樣，周向電機24通過齒輪副將周向驅(qū)動力傳給主運動芯軸11。

主軸向運動：軸向電機27的定子的固定在主運動芯軸11上，軸向電機27與主運動絲杠20固定連接，主運動絲杠20另一端通過軸承固定在主運動前支撐座18上。主運動導(dǎo)向軸17共有兩根，其兩端分別插入主運動芯軸11和主運動前支撐座18，主運動導(dǎo)向軸17為空心軸，內(nèi)部可以走線，端部采用兩個螺紋銷29進行固定。主運動絲杠20通過一組齒輪傳動將軸向驅(qū)動力傳給主運動軸 向輸出軸19。接管檢查組件4和附加段檢查組件5連接在一塊，兩者通過直線軸承沿著主運動導(dǎo)向軸17進行直線運動。其內(nèi)部安裝著螺母，與主運動絲杠20構(gòu)成絲杠螺母副，軸向電機27通過絲杠螺母副控制接管檢查組件4和附加段檢查組件5軸向運動。