反应堆压力容器底封头贯穿件外壁检查装置的制造方法
【专利说明】反应堆压力容器底封头贯穿件外壁检查装置
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及核电无损检测领域，特别涉及一种反应堆压力容器底封头贯穿件外壁检查装置。
[0003]
【背景技术】
[0004]核反应堆压力容器是核电站最为重要的部件之一，为RCC-M核安全一级设备。核反应堆压力容器的质量是保证核动力系统安全运行的关键，是核电站整个寿命内唯一不可更换的大型部件。为确定核反应堆压力容器的质量，核电厂和核动力装置的检验规范和大纲中，对反应堆压力容器上的各焊缝及其它部位提出了无损检测的强制性要求，并指定分别在投入使用前和运行一定时间间隔后对反应堆压力容器实施役前和在役检查。役前和在役检查结果是分析评定压力容器运行状态的重要依据。
[0005]核反应堆压力容器役前和在役检查是非常复杂的过程，必须使用专用的机械检查设备和装置来完成。由于核反应堆压力容器底封头贯穿件特殊的结构，对其检查需要在19米深的水环境下进行，且检查过程具有放射性。此外，核反应堆压力容器底封头贯穿件内径仅为15.5毫米，但检查深度达到650毫米以上，检查过程探头在其内部运动，对其定位要求非常高。如果检查装置定位不准或发生意外扰动，容易造成探头在BMI内部断裂从而给压力容器本身造成重大隐患。同时，核反应堆压力容器底封头贯穿件分布于以压力容器中轴线为圆心的23个不同半径圆周上，不同圆周上的贯穿件所处的弧面倾斜角度不同，外壁涡流探头扫查的轨迹也不同。因此，对外壁检查设备涡流探头运动的适应性要求高，否则，容易造成外壁涡流探头在扫查过程与贯穿件J焊缝贴合不紧或者出现探头卡涩情况。公开专利CN103985424A (核反应堆压力容器无损检测机器人及其检测方法)、CN203465957U (—种核电站反应堆压力容器检查装置)、CN104464849A (一种核电站反应堆压力容器检查装置)等可以对反应堆压力容器整体进行超声或视频检查，但是由于BMI结构内径小、深度大，检查装置无法完成精准定位，将探头送至BMI内部完成检查，同时，此类设备或装置的重量较大，出现的任何异常动作都可能导致BMI结构受到较大的横向倾覆力，从而产生巨大的安全隐患。
[0006]公开专利201010576226.8 (压力容器顶盖贯穿管件超声自动检查装置)、201010591741.3 (管件内部电视检查摄像头组合结构)、201010587911.0 (管件内部超声检查探头组合结构)、美国专利 20140211902(INSPECT10N APPARATUS FOR PENETRAT1N PIPEOF NUCLEAR REACTOR HEAD)等此类技术主要是针对反应堆压力容器顶盖贯穿件检查应用，其不能满足水下19深的安装和作业环境。此外，顶盖贯穿件结构要远大于底封头贯穿件，检查装置定位难度要远低于底封头贯穿件检查要求，探头结构也有足够的空间布置。
[0007]论文(1000MW级压水堆反应堆压力容器CRDM及BMI贯穿件J型焊缝超声波检验技术研宄，2010中国核电产业科技创新与发展论坛论文集)报道的检验技术研宄主要针对BMI结构在制造厂环境下的检验，既不涉及核电站现场的辐射环境，也不能实现水下19米深的安装和作业环境。
[0008]
【发明内容】
[0009]本发明的目的是提供一种反应堆压力容器底封头贯穿件外壁检查装置。
[0010]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:一种反应堆压力容器底封头贯穿件外壁检查装置，它包括用于安装并使所述涡流探头在绕贯穿件转动时能够始终紧贴在贯穿件和底封头上的自适应机构、驱动所述自适应机构沿贯穿件轴向运动的第一轴向驱动机构、驱动所述自适应机构沿所述贯穿件周向运动的第一周向驱动机构、实现外壁检查装置定位的第一定位机构以及使外壁检查装置能够竖直于水中并且涡流探头位于下方的第一浮力块；
所述第一轴向驱动机构包括上下位相对设置的第一上固定盘和第一下固定盘、连接于第一上固定盘和第一下固定盘之间的且对称设置的两根第一导轨、滑动连接于两根所述第一导轨上的圆盘形第一活动平台、第一丝杆机构、第一丝杆驱动电机，所述第一丝杆机构的螺杆穿设于所述第一活动平台上，其下端转动连接于所述第一下固定盘上，所述第一丝杆机构的螺母固定于所述第一活动平台上且套设在所述第一丝杆机构的螺杆上，所述第一丝杆驱动电机固定于所述第一上固定盘上；
所述第一周向驱动机构包括与所述第一活动平台枢轴连接的第三活动平台、与所述第三活动平台相固定且通过连接柱同轴固定连接的第四活动平台、多个侧面周圈开设有呈V型槽且呈环形分布的导轨滚轮、穿设于所述第一活动平台上的第一花键轴、驱动所述第一花键轴转动的第一花键轴电机、转动连接于所述第一活动平台下端面上且套设在所述第一花键轴上的第一齿轮，所述第一花键轴电机固定于所述第一上固定盘上且与所述第一丝杆驱动电机相对称设置，所述第三活动平台下端面设置有与所述导轨滚轮侧面上的V型槽相匹配且朝向所述第三活动平台轴心线的V型突起，V型突起呈环状卡设在多个所述导轨滚轮上从而使第三活动平台转动连接在第一活动平台上，所述第三活动平台下端面还设有环状的齿圈，所述齿圈与所述第一齿轮相啮合，当所述第一齿轮转动时，所述第三活动平台在第一活动平台上转动；
所述自适应机构包括多根穿设在所述第四活动平台上且上端能够担设在所述第四活动平台上的浮动导轨、与多根所述浮动导轨下端相固定连接的浮动盘、两块位于所述浮动盘边缘且沿所述浮动盘轴线方向向下延伸的垂直连板、转动连接于两块所述垂直连板之间且转轴与贯穿件转轴相垂直的安装块、穿设于所述安装块上的导向杆、固定于所述安装块上且轴线与所述导向杆轴线相平行的自适应气缸、固定在所述导向杆下端部的U型的连接框、与所述连接框相铰链且转轴与所述安装块的转轴相平行的连接座，自适应气缸的活塞杆与所述连接框固定连接，所述涡流探头转动连接于所述连接座上，涡流探头的转轴与所述贯穿件转轴所在平面与所述连接座转轴相垂直，所述连接座与所述连接框的非铰链端之间连接有拉簧，涡流探头在转动扫查时，能随底封头弧形表面上下浮动。
[0011]优化的，所述第一定位机构包括穿设于所述浮动盘内且上端固定于第一下固定盘下方的呈筒状的第一定位座，所述第一定位座内壁在同一高度上均匀有多个第一夹紧气缸和一个第一定位块。
[0012]优化的，所述第一浮力块安装于所述第一上固定盘上。
[0013]优化的，所述第一浮力块所受浮力和所述外壁检查装置的重力的差值范围为[-50，50]N。
[0014]进一步地，所述差值取0N。
[0015]本发明的有益效果在于:本发明中外壁检查装置结构紧凑，体积较小，能够在操作平台的带动下轻松、精确地套设在贯穿件外壁，进行扫查，由于其体积重量小，即使产生晃动也不会对贯穿件造成过大的横向倾覆力；自适应机构能够保证在扫查过程中涡流探头始终紧贴底封头和贯穿件，获得准确的检查数据;第一浮力块能使外壁检查装置竖直于压力容器内的水中，易于检查操作。
[0016]
【附图说明】
[0017]附图1为本发明中外壁检查装置的立体视图；
附图2为本发明中去保护罩后的外壁检查装置局部的立体视图；
附图3为本发明中外壁检查装置的周向驱动机构的立体示意图；
附图4为本发明中外壁检查装置的周向驱动机构的剖视图；
附图5为本发明中外壁检查装置的自适应机构的结构示意图；
附图中:1、外壁检查装置；3、长杆组件；4、涡流探头；5、贯穿件；6、底封头；11、第一轴向驱动机构；12、第一周向驱动机构；13、第一定位机构；14、自适应机构；15、第一浮力块；16、旋转角度限定机构；111、第一上固定盘；112、第一下固定盘；113、第一导轨；114、第一活动平台；115、第一丝杆机构；116、第一丝杆驱动电机；121、第三活动平台；122、连接柱；123、第四活动平台；124、导轨滚轮；125、第一花键轴；126、第一花键轴电机；127、第一齿轮；131、第一定位座；140、保护罩；141、浮动导轨；142、浮动盘；143、垂直连板；144、安装块；145、导向杆；146、自适应气缸；147、连接框；148、连接座；149、拉簧；161、限位柱；162、限位杆；1211、V型突起；1212、齿圈。
[0018]
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图所示的实施例对本发明作以下详细描述:
反应堆压力容器底封头贯穿件外壁检查装置由操作平台、连接于所述操作平台与外壁检查装置I之间的长杆组件3送至贯穿件5上。
[0020]如图1、2所示，外壁检查装置I包括用于安装并使所述涡流探头4