申请/专利权人：核动力运行研究所;中核武汉核电运行技术股份有限公司

申请日：2017-12-27

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN109975417B

主分类号：G01N29/22

分类号：G01N29/22;G01N29/265

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2019.07.30#实质审查的生效;2019.07.05#公开

摘要：本发明属于超声检测技术领域，具体涉及一种核电厂堆内构件围板螺栓检查探头旋转驱动结构。旋转组件箱体为本装置结构的安装基础，旋转组件箱体固定安装在围板螺栓检查装置的前部，齿轮箱盖固定连接在旋转组件箱体的前端，将主动齿轮、被动齿轮以及电机封装在旋转组件箱体内。电机的定子固定安装在旋转组件箱体内，电机的转子与主动齿轮同轴连接；主动齿轮和从动齿轮在旋转组件箱体的部分构成齿轮传动副；从动齿轮在旋转组件箱体的部分为从动齿轮的左端，超声探头固定连接在探头夹持器右端，探头夹持器的左端通过弹性联轴器与从动齿轮的右端固定连接。本装置可以大大地减小因操作不当时对电机和超声探头的损伤，并可以检查距离围板比较近的螺栓。

主权项：1.一种柔性的核电厂堆内构件围板螺栓检查探头旋转驱动结构，包括：超声探头1、探头夹持器2、弹性联轴器3、齿轮箱盖4、从动齿轮5、旋转组件箱体6、电机7、轴承8和主动齿轮9；其特征在于：旋转组件箱体6为本装置结构的安装基础，旋转组件箱体6固定安装在围板螺栓检查装置的前部，齿轮箱盖4固定连接在旋转组件箱体6的前端，将主动齿轮9、被动齿轮5以及电机7封装在旋转组件箱体6内。电机7的定子固定安装在旋转组件箱体6内，电机7的转子与主动齿轮9同轴连接；主动齿轮9和从动齿轮5在旋转组件箱体6的部分构成齿轮传动副；从动齿轮5在旋转组件箱体6的部分为从动齿轮5的左端，超声探头1固定连接在探头夹持器2右端，探头夹持器2的左端通过弹性联轴器3与从动齿轮5的右端固定连接。从动齿轮5与轴心与超声探头1、探头夹持器2、弹性联轴器3同轴链接。

全文数据：一种核电厂堆内构件围板螺栓检查探头旋转驱动结构技术领域本发明属于超声检测技术领域，具体涉及一种核电厂堆内构件围板螺栓检查探头旋转驱动结构。背景技术核反堆堆内构件是核设备中最关键设备之一，其性能好坏直接影响着核电厂的运行安全。围板螺栓用于连接围板之间，围板与辐板间。核电厂运行期间，必须保证围板螺栓的安全可靠。在围板螺栓的头部加工了一个横槽，用于放置防松杆，防松杆的两端焊接在围板的沉头孔边上，以起螺栓防松作用。80年代以来，国外多个电厂发生了围板螺栓失效事件，部分螺栓出现裂纹或者螺栓头材料完全断裂，其中一些螺栓头和锁紧片未找回，对于一回路主设备和燃料组件造成极大风险。因此，需要对围板螺栓进行定期的检查。目前，针对围板螺栓检查主要包括两种方式：1机械臂检查，机械臂的底座固定在支撑平台上，安装平台放置在下部堆内构件的筒体上。这个方式可以通过对机械臂的编程，实现自动检查。但这种也有些弊端，机械臂和安装平台的成本非常用高；运输和安装麻烦，运输成本也高；设备较重，工作时风险高；对支撑平台的安装精度要求；更换探头比较麻烦。2浮游式检查，将探头固定在浮游装置上，探头仅仅能实现简单的横向移动和旋转，工作时完全靠控制浮游装置将探头插到被检螺栓孔内。采用这种方式，整个设备的体积和重量会很小，运输和更换探头会非常灵活。但这种方式也有些缺点，比如：对浮游平台的运动性能要求很高；对人员操作技能要求较高；检查效率较低；检查时，全靠人为记录检查顺序，容易出错。由于围板螺栓安装完毕后，其头部的角度是随机的，因此无论采取上述哪种检查方法，都需要探头旋转机构，使超声探头的角度与围板螺栓的头部角度一致，这样才能保证探头能插到螺栓的头部。目前，常用的方法是直接用电机，与超声探头同轴，并刚性连接。这样，在检查时很容易损坏控制或电机。这种方法，超声探头的线缆只能从侧面引出，在探头旋转时有绕线风险，同时也会增加周向尺寸，对于距离围板比较近的螺栓，有可能会存在不可达的风险。发明内容本发明的目的是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种核电厂堆内构件围板螺栓检查探头旋转驱动结构，结构采用弹性联轴器，可以大大地减小因操作不当时对电机和超声探头的损伤，并可以检查距离围板比较近的螺栓。本发明的技术方案如下：一种柔性的核电厂堆内构件围板螺栓检查探头旋转驱动结构的结构包括：超声探头、探头夹持器、弹性联轴器、齿轮箱盖、从动齿轮、旋转组件箱体、电机、轴承和主动齿轮；旋转组件箱体为本装置结构的安装基础，旋转组件箱体固定安装在围板螺栓检查装置的前部，齿轮箱盖固定连接在旋转组件箱体的前端，将主动齿轮、被动齿轮以及电机封装在旋转组件箱体内。电机的定子固定安装在旋转组件箱体内，电机的转子与主动齿轮同轴连接；主动齿轮和从动齿轮在旋转组件箱体的部分构成齿轮传动副；从动齿轮在旋转组件箱体的部分为从动齿轮的左端，超声探头固定连接在探头夹持器右端，探头夹持器的左端通过弹性联轴器与从动齿轮的右端固定连接。从动齿轮与轴心与超声探头、探头夹持器、弹性联轴器同轴链接。一种柔性的核电厂堆内构件围板螺栓检查探头旋转驱动结构的结构，所述主动齿轮的两端每端各通过一对轴承支撑在齿轮箱盖与旋转组件箱体。一种柔性的核电厂堆内构件围板螺栓检查探头旋转驱动结构的结构，从动齿轮的两端每端各通过一对轴承支撑在齿轮箱盖内壁与电机的前端之间。一种柔性的核电厂堆内构件围板螺栓检查探头旋转驱动结构的结构，所述弹性联轴器具有柔性。一种柔性的核电厂堆内构件围板螺栓检查探头旋转驱动结构的结构，所述探头夹持器、弹性联轴器与从动齿轮均为空心结构。本发明的有益效果在于：超声探头的线缆从探头夹持器、弹性联轴器、从动齿轮的中心孔穿过，然后从旋转组件箱体的上部出来，线缆布置紧凑，超声探头旋转时，线缆的扭转只发生在设备的内部，不会造成外部的绕线风险。现场使用时，控制电机把超声探头旋转，使其与被检螺栓头部的角度一致。再缓慢地将超声探头插入到被检螺栓的头部，如果不能顺行的插入，再缓慢地控制电机调整超声探头的角度，直到能顺利地插入到被检螺栓的头部内，然后开始检查，检查完毕后，将超声探头取出。按照这种方法，可以大大地提高检查效率，同时可以减小探头被扭坏风险。附图说明图1为本发明所述的一种核电厂堆内构件围板螺栓检查探头旋转驱动结构示意图；图2为本发明所述的一种核电厂堆内构件围板螺栓检查探头旋转驱动结构剖面图。图中：1、超声探头；2、探头夹持器；3、弹性联轴器；4、齿轮箱盖；5、从动齿轮；6、旋转组件箱体；7、电机；8、轴承；9、主动齿轮。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。一种柔性的核电厂堆内构件围板螺栓检查探头旋转驱动结构的结构包括：超声探头1、探头夹持器2、弹性联轴器3、齿轮箱盖4、从动齿轮5、旋转组件箱体6、电机7、轴承8和主动齿轮9。其中，旋转组件箱体6为本装置结构的安装基础，旋转组件箱体6固定安装在围板螺栓检查装置的前部。齿轮箱盖4固定连接在旋转组件箱体6的前端，将主动齿轮9、被动齿轮5以及电机7封装在旋转组件箱体6内。电机7的定子固定安装在旋转组件箱体6上，电机7的转子与主动齿轮9同轴连接。主动齿轮9的两端每端各通过一对轴承8支撑在齿轮箱盖4与旋转组件箱体6。从动齿轮5的两端每端各通过一对轴承8支撑在齿轮箱盖4内壁与电机7的前端之间。主动齿轮9和从动齿轮5在旋转组件箱体6的部分构成齿轮传动副。从动齿轮5在旋转组件箱体6的部分为从动齿轮5的左端，超声探头1固定连接在探头夹持器2右端，探头夹持器2的左端通过弹性联轴器3与从动齿轮5的右端固定连接。从动齿轮5与轴心与超声探头1、探头夹持器2、弹性联轴器3同轴链接。弹性联轴器3有较好的柔性，可以大大地减小因操作不当时对电机和超声探头的损伤。探头夹持器2、弹性联轴器3与从动齿轮5均为空心结构。这样，通过电机7就可以驱动超声探头1旋转。由于弹性联轴器3有较好的柔性，可以大大地减小因操作不当时对电机和超声探头的损伤。探头夹持器2、弹性联轴器3与从动齿轮5都是空心的，超声探头1通过三者的孔从旋转组件箱体6的上部穿出，当超声探头1转动时，线缆可以减小绕动风险。本结构需要安装在在围板螺栓检查装置的前部-检查端，下水前，先将该结构进行周向标定。检查时，通过水下摄像头观察被检螺栓头部的角度，然后控制电机7将超声探头1旋转，使其与被检螺栓头部的角度一致。再缓慢地将超声探头1插入到被检螺栓的头部，如果不能顺行的插入，再缓慢地控制电机7调整超声探头1的角度，直到能顺利地插入到被检螺栓的头部内，然后开始检查，检查完毕后，将超声探头1取出。

权利要求：1.一种柔性的核电厂堆内构件围板螺栓检查探头旋转驱动结构的结构包括：超声探头1、探头夹持器2、弹性联轴器3、齿轮箱盖4、从动齿轮5、旋转组件箱体6、电机7、轴承8和主动齿轮9；其特征在于：旋转组件箱体6为本装置结构的安装基础，旋转组件箱体6固定安装在围板螺栓检查装置的前部，齿轮箱盖4固定连接在旋转组件箱体6的前端，将主动齿轮9、被动齿轮5以及电机7封装在旋转组件箱体6内。电机7的定子固定安装在旋转组件箱体6内，电机7的转子与主动齿轮9同轴连接；主动齿轮9和从动齿轮5在旋转组件箱体6的部分构成齿轮传动副；从动齿轮5在旋转组件箱体6的部分为从动齿轮5的左端，超声探头1固定连接在探头夹持器2右端，探头夹持器2的左端通过弹性联轴器3与从动齿轮5的右端固定连接。从动齿轮5与轴心与超声探头1、探头夹持器2、弹性联轴器3同轴链接。2.如权利要求1所述的一种柔性的核电厂堆内构件围板螺栓检查探头旋转驱动结构的结构，其特征在于：所述主动齿轮9的两端每端各通过一对轴承8支撑在齿轮箱盖4与旋转组件箱体6。3.如权利要求1所述的一种柔性的核电厂堆内构件围板螺栓检查探头旋转驱动结构的结构，其特征在于：从动齿轮5的两端每端各通过一对轴承8支撑在齿轮箱盖4内壁与电机7的前端之间。4.如权利要求1所述的一种柔性的核电厂堆内构件围板螺栓检查探头旋转驱动结构的结构，其特征在于：所述弹性联轴器3具有柔性。5.如权利要求1所述的一种柔性的核电厂堆内构件围板螺栓检查探头旋转驱动结构的结构，其特征在于：所述探头夹持器2、弹性联轴器3与从动齿轮5均为空心结构。

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