一种小入口容器内壁检查设备的防误操作装置的制作方法

本申请属于防误操作装置，具体涉及一种小入口容器内壁检查设备的防误操作装置。

背景技术：

核电站中存在一种立式的小入口容器，因制造工艺的原因，该种容器的内部有多条连接焊缝，因该容器外部包裹有其它设备，要想对这些连接焊缝进行检查，需要将设备从其入口深入到容器内壁。因容器的入口小，内腔大，为便于控制和操作，设计了一个全气动扫查工具，在运载平台的运送下进入到容器内部，通过展开、顶紧两个步骤，将超声检测探头顶紧在容器内壁，在运载平台的带动下进行扫查，全气动工具通过人员操作气控阀控制，设备示意图如图一所示。

对于设计的这种全气动扫查工具，其伸展动作和顶紧动作需要按照一定的先后顺序进行，当探头托盘需要顶紧时，扫查臂必须处于展开状态，如果在收拢状态时执行顶紧动作，则探头托盘上的零件会顶到工具的底座上造成零件损坏进而掉落在容器内部；当扫查臂需要收拢时，探头托盘必须处于收缩状态，如果在探头托盘处于顶紧状态时执行扫查臂收拢动作，探头托盘上的零件会直接撞在工具的底座上造成零件损坏进而掉落在容器内部；在役检查时，设备进入到容器内部进行检查，整个检查过程需保证设备状态稳定，不能对容器造成损坏或者有异物落入容器内，如果在检查时出现前面描述的错误操作，则会造成安全隐患，影响核电站设备的安全运行。

为避免人员操作的事物，虽然可以通过在气控阀上标注标识、增强操作人员的培训等方式降低操作风险，但因为用于核电站在役检查这一高风险领域，必须在设计原理上提高可靠性，降低操作风险，所以需要对气孔回路进行合理的设计，增加气孔回路的逻辑性，在原理上防止操作者的误操作。

技术实现要素：

本申请针对现有技术的缺陷，提供一种小入口容器内壁检查设备的防误操作装置。

本申请是这样实现的：一种小入口容器内壁检查设备的防误操作装置，包括两组进气阀门和两组气缸，其中两组进气阀门用于提供全气动扫查工具的扫查臂动作的推动力，两组气缸分别是顶紧气缸和伸展气缸，其中顶紧气缸用于控制扫查臂是否顶紧，伸展气缸用于控制扫查臂是否伸展，在进气阀门与顶紧气缸和伸展气缸之间设置可控气路，使得顶紧气缸和伸展气缸满足下述逻辑关系：

如上所述的一种小入口容器内壁检查设备的防误操作装置，其中，所述的在进气阀门和气缸之间的气路关系，如下所述，令两个进气阀门分别为A阀门和B阀门，在A阀门和伸展气缸之间设置先导阀，先导阀的输入端与A阀门连通，先导阀的输出端与伸展气缸的A进气孔连通，伸展气缸的B进气孔与A阀门连通，先导阀的控制端与B阀门连通；在B阀门和顶紧气缸之间设置另一个先导阀，该先导阀的输入端与B阀门连通，该先导阀的输出端与顶紧气缸的C进气孔连通，顶紧气缸的D进气孔与B阀门连通，先导阀的控制端与A阀门连通。

如上所述的一种小入口容器内壁检查设备的防误操作装置，其中，所述的先导阀上有两个通气孔、一个先导孔和一个复位弹簧，其中两个通气孔分别作为先导阀的输入端和输出端，先导孔作为先导阀的控制端，先导孔与复位弹簧配合形成对先导阀导通或关闭的控制，当先导孔有额外气压时，先导阀导通，两个通气孔之间可以让气体顺利通过，且无方向限制，当先导孔中的额外气压消失，复位弹簧会将先导阀的状态恢复到闭合状态，此时两个通气孔之间无法有气流通过，无论是什么方向。

本申请的显著效果是：本申请通过对设备的气动连接方案进行防误操作设计，使得气控系统具有逻辑性，保证伸展气缸和顶紧气缸的运动先后关系不会出错，避免操作人员的误操作对检查设备造成的损害，进而避免了在役检查时对核电站核心设备造的安全运行造成危害。

附图说明

图1是设备工作的示意图；

图2是全气动扫查工具的结构示意图；

图3是全气动扫查工具处于收拢状态时的状态示意图；

图4是全气动扫查工具处于探头托盘顶紧状态时的状态示意图；

图5是先导阀的符号示意图；

图6是防误操作气控回路的原理示意图。

图中1.全气动扫查工具，2.旋转平台，3.升降导轨，4.升降平台，5.容器，1001.中心立柱，1002.工具底座，1003.扫查臂，1004.探头托盘，1005.顶紧气缸，1006.伸展气缸，1007.连杆机构，1008.进气阀门，1009.先导阀。

具体实施方式

本申请装置需要控制的装置是全气动扫查工具，该装置如附图2所示。该全气动扫查工具的应用环境为管道内，且该管道出入口处狭窄，内部空间相对较大，如附图1所示。所以在全气动扫查工具进入管道时，两个扫查臂1003必须收起并紧贴连杆机构1007，如附图2和附图3所示；进入管道后两个扫查臂1003必须张开，且扫查臂1003必须伸开撑在侧壁上，如附图4所示。在这种要求之下，扫查臂1003在该紧贴连杆机构1007的时候必须收起，该伸开的时候必须保持远离连杆机构1007的状态。如果无法满足上述要求，扫查臂1003或者与底座发生碰撞，或者与侧壁发生碰撞，必然产生损坏，损坏的零件可能落入管道内。而该装置工作的环境是放射性环境，人工无法进入，落入管道内的破损零件，将产生极大的安全隐患。具体的说：

图1中，旋转平台2安装于容器5孔口，通过升降导轨3将升降平台4放入容器5内部，全气动扫查工具1安装于升降平台4上。

图2中，中心立柱1001安装在工具基座1002上，伸展气缸1006安装在中心立柱1001内部，伸展气缸1006通过连杆机构1007与扫查臂1003相连，驱动扫查臂1003收拢和展开，当伸展气缸1006伸出时，工具处于收拢状态，当伸展气缸1006收缩时，工具处于展开状态；探头托盘1004与扫查臂1003相连，顶紧气缸1005可驱动探头托盘1004顶紧，当顶紧气缸1005伸出时，探头托盘1004顶紧，当顶紧气缸1005收缩时，探头托盘1004从容器5的内壁脱开。

图3中，伸展气缸1006处于伸出状态，扫查臂1003下垂，处于收拢状态，顶紧气缸1005处于收缩状态，探头托盘1004下垂。

图4中，伸展气缸1006处于收缩状态，使得扫查臂1003展开，顶紧气缸1005处于伸出状态，将探头托盘1004定在容器5的内壁上。

综上，扫查臂1003的张开与否，伸出或收回，与是否有安全隐患之间的逻辑关系如下表所示。

图5带有防误操作设计的气控回路的原理示意图，一个两位五通气控阀1008控制伸展气缸1006的伸缩，另一个两位五通气控阀1008控制顶紧气缸1005的伸缩，A进气孔100601用于驱动伸展气缸1006伸出，B进气孔100602用于驱动伸展气缸1006收缩；C进气孔100501用于控制顶紧气缸1005伸出，D进气孔100502用于控制顶紧气缸收缩；

对于伸展气缸1006，A进气孔100601经过一个先导阀1009的通气孔与控制器刚1006的两位五通气控阀1008相连，B进气孔100602与控制器刚1006的两位五通气控阀1008相连，同时也与顶紧气缸1005气控回路中的先导阀1009的先导孔连通，当B进气孔100602进气时，该先导阀1009的先导孔也进气，该先导阀1009导通；

对于顶紧气缸1005，C进气孔100501经过另一个先导阀1009的通气孔与控制气缸1005的两位五通气控阀1008，D进气孔100502也与控制气缸1005的两位五通气控阀1008，同时也与伸展气缸1006气控回路中的先导阀1009的先导孔连通，当D进气孔100502进气时，该先导阀1009的先导孔也进气，该先导阀1009导通；

所以，当工具需要收拢时，伸展气缸1006需要伸出，此时A进气孔100601需要进气，而由于伸展气缸1006气控回路中的先导阀1009的存在，需要保证D进气孔100502处于进气状态，才能使得该先导阀导通，允许A进气孔100601进气，进而使得工具收拢，而D进气孔100502处于进气状态时，顶紧气缸1006处于收缩状态，扫查臂1003是收缩的，此时工具收拢不存在安全隐患；

当探头托盘1004需要被顶紧时，顶紧气缸1005需要伸出，此时C进气孔100501需要进气，而由于顶紧气缸1005气控回路中的先导阀1009的存在，需要保证B进气孔100602处于进气状态，才能使得该先导阀导通，允许C进气孔100501进气，进而使得探头托盘1004被顶紧，而B进气孔100602处于进气状态时，伸展气缸1006处于收缩状态，扫查臂1003展开，此时探头托盘顶紧不存在安全风险；

由此就满足了工具在气动控制过程中不会出现误操作的要求，如果操作人员出现误操作，例如：当探头托盘1004被顶紧时，D进气孔100502处于无气状态，伸展气缸1006气控回路中的先导阀1009处于关闭状态，通气孔不导通，操作者即使控制两位五通换向阀1008给A进气孔100601送气，也无法使得工具收拢；当工具收拢时，B进气孔100602处于无气状态，顶紧气缸1005气控回路中的先导阀1009处于关闭状态，通气孔不导通，操作者即使控制两位五通换向阀1008给C进气孔100501送气，也无法使得探头托盘1004顶紧；当操作者发现操作无反应时，会意识到操作错误，进而改为正确的操作方式。

图6中，先导阀1009上有两个通气孔100901，一个先导孔100902和一个复位弹簧100903，当先导孔100902有额外气压时，先导阀1009导通，两个通气孔100901之间可以让气体顺利通过，且无方向限制，当先导孔100902中的额外气压消失，复位弹簧100903会将先导阀1009的状态恢复到闭合状态，此时两个通气孔100901之间无法有气流通过，无论是什么方向。