申请/专利权人：中广核检测技术有限公司;苏州热工研究院有限公司;中国广核集团有限公司;中国广核电力股份有限公司

申请日：2020-11-30

公开（公告）日：2024-04-23

公开（公告）号：CN112461936B

主分类号：G01N29/265

分类号：G01N29/265;G01N29/07;F16M11/42

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.23#授权;2021.03.26#实质审查的生效;2021.03.09#公开

摘要：本发明公开了一种厚壁压力容器超声TOFD检查系统，其包括：操控平台小车、探头扫查模块、用于带动所述探头扫查模块从所述操控平台小车上翻转至所述操控平台小车斜上方或上方并能驱动所述探头扫查模块沿所述厚壁表面移动的筒体轴线法向模块，所述筒体轴线法向模块通过型材架与操控平台小车连接固定，包括移动支架和轴向电机模组。TOFD能够对缺陷的定量精度比常规超声要高得多，可达1mm，用于裂纹扩展监控时，定量精度可达0.3mm。另外，TOFD检测方法探头接收的衍射信号不受声束与缺陷夹角的影响，即任何方向的缺陷均能有效检出，具有很高的缺陷检出率。而本系统能够提高检测的可靠性，以确保此类压力容器的安全稳定运行。

主权项：1.一种厚壁压力容器超声TOFD检查系统，其包括：操控平台小车（Ⅰ）、探头扫查模块（Ⅲ），其特征在于：所述系统还包括用于带动所述探头扫查模块（Ⅲ）从所述操控平台小车（Ⅰ）上翻转至所述操控平台小车（Ⅰ）斜上方或上方并能驱动所述探头扫查模块（Ⅲ）沿所述厚壁表面移动的筒体轴线法向模块（Ⅱ），所述筒体轴线法向模块（Ⅱ）通过型材架与操控平台小车（Ⅰ）连接固定，包括移动支架（Ⅱ-1）和轴向电机模组（Ⅱ-2）；所述移动支架（Ⅱ-1）包括：整体支架（Ⅱ-1-1）、垫圈一（Ⅱ-1-2）、螺母（Ⅱ-1-3）、凸头螺栓（Ⅱ-1-4）、卡簧（Ⅱ-1-5）、气弹簧固定块（Ⅱ-1-6）、气弹簧（Ⅱ-1-7）、旋转结构连接块（Ⅱ-1-8）、气弹簧旋钮固定块（Ⅱ-1-9）、旋转轴（Ⅱ-1-10）、垫圈二（Ⅱ-1-11）、铜套（Ⅱ-1-12）、耐磨垫圈（Ⅱ-1-13）、锁紧旋钮（Ⅱ-1-14）以及电机旋转架（Ⅱ-1-15），凸头螺栓（Ⅱ-1-4）通过螺母（Ⅱ-1-3）固定在气弹簧固定块（Ⅱ-1-6）中心孔中，垫圈一（Ⅱ-1-2）、气弹簧（Ⅱ-1-7）支撑杆端和卡簧（Ⅱ-1-5）依次穿至在凸头螺栓（Ⅱ-1-4）凸出端，凸头螺栓（Ⅱ-1-4）、垫圈一（Ⅱ-1-2）、气弹簧（Ⅱ-1-7）、卡簧（Ⅱ-1-5）形成支撑部，所述支撑部通过气弹簧固定块（Ⅱ-1-6）对称的固定在整体支架（Ⅱ-1-1）两侧；气弹簧（Ⅱ-1-7）缸体端通过支撑部和气弹簧固定块（Ⅱ-1-6）固定在电机旋转架（Ⅱ-1-15）两侧；旋转轴（Ⅱ-1-10）穿至在气弹簧旋钮固定块（Ⅱ-1-9）中心孔内，垫圈二（Ⅱ-1-11）和铜套（Ⅱ-1-12）依次穿至在旋转轴（Ⅱ-1-10）上，旋转结构连接块（Ⅱ-1-8）穿至在铜套（Ⅱ-1-12）上，并与电机旋转架（Ⅱ-1-15）连接固定，耐磨垫圈（Ⅱ-1-13）穿至在旋转轴（Ⅱ-1-10）凸出端，锁紧旋钮（Ⅱ-1-14）固定在旋转轴（Ⅱ-1-10）凸出螺纹段；所述轴向电机模组（Ⅱ-2）包括旋转架连接板（Ⅱ-2-1）、电机固定板（Ⅱ-2-2）、模组（Ⅱ-2-3）、限位开关（Ⅱ-2-4）、连接模组板（Ⅱ-2-5）、感应块（Ⅱ-2-6）、固定架连接板（Ⅱ-2-7）、固定架（Ⅱ-2-8）、梅花旋钮（Ⅱ-2-9）、止动套（Ⅱ-2-10）、键（Ⅱ-2-11）、固定架连接块（Ⅱ-2-12）、左旋转臂（Ⅱ-2-13）、右旋转臂（Ⅱ-2-14）、安装板（Ⅱ-2-15）、扫查模块连接板（Ⅱ-2-16）、止动轴（Ⅱ-2-17）、耦合剂入口接头（Ⅱ-2-18）、耦合剂分配接头（Ⅱ-2-19）、耦合剂分配器（Ⅱ-2-20）、堵头（Ⅱ-2-21）、激光笔夹持块（Ⅱ-2-22）、激光笔（Ⅱ-2-23），电机固定板（Ⅱ-2-2）固定在模组（Ⅱ-2-3）底部，旋转架连接板（Ⅱ-2-1）连接固定在电机固定板（Ⅱ-2-2）上；两个限位开关（Ⅱ-2-4）分别安装在模组（Ⅱ-2-3）两端；固定有两个感应块（Ⅱ-2-6）的连接模组板（Ⅱ-2-5）固定在模组（Ⅱ-2-3）上部，固定架连接板（Ⅱ-2-7）固定在连接模组板（Ⅱ-2-5）上，并与固定架（Ⅱ-2-8）连接；左旋转臂结构和右悬臂对称的设置在机构固定架（Ⅱ-2-8）两侧；所述左旋转臂结构包括左旋转臂（Ⅱ-2-13）和固定架连接块（Ⅱ-2-12）依次穿至在止动轴（Ⅱ-2-17）上，止动套（Ⅱ-2-10）通过键（Ⅱ-2-11）与止动轴（Ⅱ-2-17）配合连接，并与固定架连接块（Ⅱ-2-12）固定，梅花旋钮（Ⅱ-2-9）固定在止动轴（Ⅱ-2-17）中心螺纹孔内；安装板（Ⅱ-2-15）固定在左旋转臂（Ⅱ-2-13）和右旋转臂（Ⅱ-2-14）之间，扫查模块连接板（Ⅱ-2-16）固定在安装板（Ⅱ-2-15）上，以实现与探头扫查模块（Ⅲ）的连接；搭载有多个耦合剂分配接头（Ⅱ-2-19）、耦合剂入口接头（Ⅱ-2-18）和堵头（Ⅱ-2-21）的耦合剂分配器（Ⅱ-2-20）固定在安装板（Ⅱ-2-15）正中位置，实现耦合剂对探头的供给；夹持有激光笔（Ⅱ-2-23）的激光笔夹持块（Ⅱ-2-22）固定在耦合剂分配器（Ⅱ-2-20）上；探头扫查模块（Ⅲ）包括：探头架（Ⅲ-1）、固定支架（Ⅲ-2）、磁轮组件（Ⅲ-4）和固定旋钮（Ⅲ-5），探头架（Ⅲ-1）通过固定旋钮（Ⅲ-5）安装在固定支架（Ⅲ-2）上实现位置的调节，4个可90°变换方向的磁轮组件（Ⅲ-4）安装在固定支架（Ⅲ-2）底部的四个角上；探头架（Ⅲ-1）包括中心轴（Ⅲ-1-1）、恒力弹簧（Ⅲ-1-2）、弹簧支架（Ⅲ-1-3）、导轨组件（Ⅲ-1-4）、弹簧片固定块（Ⅲ-1-5）、探头架固定块（Ⅲ-1-6）、导轨固定块（Ⅲ-1-7）、旋转轴（Ⅲ-1-8）、轴承（Ⅲ-1-9）、固定螺栓（Ⅲ-1-10）、垫圈（Ⅲ-1-11）、探头（Ⅲ-1-12）、探头框（Ⅲ-1-13）、楔块（Ⅲ-1-14）以及U型支架（Ⅲ-1-15），所述恒力弹簧（Ⅲ-1-2）通过所述中心轴（Ⅲ-1-1）架设在所述弹簧支架（Ⅲ-1-3）上，所述弹簧支架（Ⅲ-1-3）固定在所述导轨组件（Ⅲ-1-4）顶端；所述恒力弹簧（Ⅲ-1-2）自由端固定在所述弹簧片固定块（Ⅲ-1-5）和所述探头架固定块（Ⅲ-1-6）之间，所述探头架固定块（Ⅲ-1-6）与导轨滑块连接固定；所述导轨固定块（Ⅲ-1-7）安装在所述导轨组件（Ⅲ-1-4）底部，所述U型支架（Ⅲ-1-15）通过两组所述轴承（Ⅲ-1-9）和所述旋转轴（Ⅲ-1-8）安装在所述导轨固定块（Ⅲ-1-7）中间槽内；安装有所述楔块（Ⅲ-1-14）的所述探头框（Ⅲ-1-13）通过两组所述固定螺栓（Ⅲ-1-10）和所述垫圈（Ⅲ-1-11）安装在所述U型支架（Ⅲ-1-15）U型槽内，所述探头（Ⅲ-1-12）固定在所述楔块（Ⅲ-1-14）上；磁轮组件（Ⅲ-4）包括：卡簧（Ⅲ-4-1）、轴承（Ⅲ-4-2）、垫圈三（Ⅲ-4-3）、梅花旋钮（Ⅲ-4-4）、磁轮顶块（Ⅲ-4-5）、磁轮支撑（Ⅲ-4-6）、编码器固定座（Ⅲ-4-7）、线缆防水接头（Ⅲ-4-8）、编码器罩（Ⅲ-4-9）、编码器（Ⅲ-4-10）、磁轮轴（Ⅲ-4-11）、摩擦轮（Ⅲ-4-12）、磁轮片（Ⅲ-4-13）、止动销轴（Ⅲ-4-14），所述止动销轴（Ⅲ-4-14）穿设于所述磁轮顶块（Ⅲ-4-5）内，梅花旋钮（Ⅲ-4-4）螺纹连接于所述止动销轴（Ⅲ-4-14）中心的螺纹孔内，轴承（Ⅲ-4-2）安装在磁轮支撑（Ⅲ-4-6）两侧孔内，磁轮轴（Ⅲ-4-11）穿至在两个轴承中间，磁轮轴（Ⅲ-4-11）上安装有两片磁轮片（Ⅲ-4-13），两磁轮片中间安装有摩擦轮（Ⅲ-4-12），在两磁轮片外侧各有一个垫圈三（Ⅲ-4-3），卡簧（Ⅲ-4-1）安装在轴两端；编码器固定座（Ⅲ-4-7）安装在磁轮支撑（Ⅲ-4-6）一侧，编码器（Ⅲ-4-10）轴穿至固定在磁轮轴（Ⅲ-4-11）中心孔内，并与编码器固定座连接固定，编码器罩（Ⅲ-4-9）将编码器（Ⅲ-4-10）置于其腔体内并与编码器固定座（Ⅲ-4-7）连接固定，线缆防水接头（Ⅲ-4-8）安装在编码器罩（Ⅲ-4-9）腔体底部，用于编码器末端线缆的穿出；操控平台小车（Ⅰ）上设有试块（Ⅰ-6）、耦合剂供给泵（Ⅰ-1）、超声仪（Ⅰ-2）、电控箱（Ⅰ-3）；操控平台小车（Ⅰ）还包括操作平台（Ⅰ-4）、试块平板（Ⅰ-5）、移动固定板（Ⅰ-7）、脚轮连接板（Ⅰ-8）、定向脚轮（Ⅰ-9）、导轨滑块连接板（Ⅰ-10）、可调节滑块限位块（Ⅰ-11）、导轨组件（Ⅰ-12）、万向脚轮（Ⅰ-13）以及减震器（Ⅰ-14），耦合剂供给泵（Ⅰ-1）固定在四个减震器（Ⅰ-14）上，减震器（Ⅰ-14）固定在操作平台（Ⅰ-4）的设备仪器柜体内，超声仪（Ⅰ-2）放置在设备仪器柜体内，电机和耦合剂供给泵（Ⅰ-1）的电控箱（Ⅰ-3）固定在操作平台上，试块（Ⅰ-6）放置在操作平台上，导轨组件（Ⅰ-12）安装在操作平台上，并在导轨上安装可调节滑块限位块（Ⅰ-11）；导轨滑块连接板（Ⅰ-10）与导轨组件滑块相连接，移动固定板（Ⅰ-7）固定在导轨滑块连接板（Ⅰ-10）上；定向脚轮（Ⅰ-9）和万向脚轮（Ⅰ-13）通过脚轮连接板（Ⅰ-8）与操作平台固定连接；移动支架（Ⅱ-1）中的电机旋转架（Ⅱ-1-15）与轴向电机模组（Ⅱ-2）中的旋转架连接板（Ⅱ-2-1）相连接，组成筒体轴线法向整体模块；探头架（Ⅲ-1）通过固定旋钮（Ⅲ-5）安装在固定支架（Ⅲ-2）上，并可实现位置的调节；探头扫查模块（Ⅲ）通过固定支架（Ⅲ-2）和扫查模块连接块（Ⅱ-2-16）连接固定，实现与筒体轴线法向模块（Ⅱ）的连接，筒体轴线法向模块（Ⅱ）中的整体支架（Ⅱ-1-1）与操控平台小车（Ⅰ）中的移动固定板（Ⅰ-7）连接固定，实现筒体轴线法向模块（Ⅱ）与操控平台小车（Ⅰ）的连接。

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