一種超細(xì)管徑蒸發(fā)器傳熱管管板多手指鎖緊氣爪的制作方法

本發(fā)明涉及核電檢測設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種超細(xì)管徑蒸發(fā)器傳熱管管板多手指鎖緊氣爪。

背景技術(shù)：

蒸汽發(fā)生器用于完成核電站壓水堆一、二回路的熱量交換，它對(duì)核動(dòng)力裝置的安全運(yùn)行十分重要。核動(dòng)力裝置中的熱能傳遞，主要通過U型傳熱管完成，在運(yùn)行過程中，傳熱管及管板連接處很容易因受到震動(dòng)、磨損的作用而產(chǎn)生疲勞裂紋、應(yīng)力集中等缺陷。由于受高溫、高壓的影響，此處還易產(chǎn)生腐蝕缺陷。因此能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)傳熱管及管板連接處的疲勞、腐蝕、應(yīng)力集中等缺陷，對(duì)于核電站的長期安全運(yùn)行是極其重要的。在核電站在役檢查規(guī)范及大綱中均將傳熱管渦流檢查列為重點(diǎn)跟蹤對(duì)象，核電站每年的定期維修中會(huì)利用自動(dòng)化渦流檢測技術(shù)對(duì)其進(jìn)行抽查分析。

目前，公知的核電站蒸汽發(fā)生器渦流檢查定位裝置有兩種，第一種是在蒸汽發(fā)生器的下封頭水室人孔法蘭處安裝機(jī)械裝置，深入蒸汽發(fā)生器下封頭水室內(nèi)部，通過機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)在管板上定位，它包括外定位法蘭總成、支承架總成、下旋臂、上旋臂、旋轉(zhuǎn)臂等。第二種是利用升降平臺(tái)將小型機(jī)械裝置從人孔處安裝到蒸汽發(fā)生器內(nèi)部管板上，通過鎖緊氣爪和步進(jìn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)在管板上爬行定位。但是，在核電站特殊環(huán)境中，第一種裝置安裝復(fù)雜，定位不準(zhǔn)確，第二種裝置目前所用單孔插入的鎖緊氣爪，如專利號(hào)為201020615433.5的專利，其采用彈簧片脹開的夾持方式，只靠單孔插入不夠穩(wěn)定，且其彈簧片由于長期受應(yīng)力集中和扭矩作用，根部容易發(fā)生斷裂，給核電站一級(jí)部件的檢查帶來了安全隱患，而且無法適用于不同堆型，排列方式及管徑大小不同的蒸發(fā)器傳熱管管板，給實(shí)際使用造成困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種使用安全、分步控制，能適用于現(xiàn)役多種堆型的超細(xì)管徑蒸發(fā)器傳熱管管板多手指鎖緊氣爪。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種超細(xì)管徑蒸發(fā)器傳熱管管板多手指鎖緊氣爪，其用于將渦流檢查裝置定位于所述蒸汽發(fā)生器的傳熱管上，其包括用于張開后能夠卡緊于所述傳熱管上的卡接部、帶動(dòng)所述卡接部移動(dòng)的推行部、連接于所述卡接部和推行部之間的底座，所述推行部包括推行氣缸，所述推行氣缸的活塞桿與所述底座相固定連接，所述卡接部包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括殼體，所述殼體與所述活塞桿相平行的軸線為主軸線，所述殼體的下端固定于所述底座上，所述卡接部還包括多個(gè)卡設(shè)于所述殼體上端且可沿所述主軸線的法向移動(dòng)的卡爪、設(shè)置于所述殼體內(nèi)且用于帶動(dòng)所述卡爪移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)組件。

優(yōu)化的，每個(gè)所述卡爪包括柱形的卡爪本體、沿所述主軸線的法向滑動(dòng)卡接于所述殼體上端的楔塊，所述卡爪本體安裝位置調(diào)節(jié)地安裝于所述楔塊上，所述驅(qū)動(dòng)組件包括與所述楔塊具有楔形連接面從而在自身沿平行于所述主軸線的方向移動(dòng)時(shí)能帶動(dòng)所述楔塊滑動(dòng)的中心軸、用于驅(qū)動(dòng)所述中心軸移動(dòng)的電機(jī)，所述中心軸上設(shè)置有齒條，所述電機(jī)通過齒輪與所述齒條傳動(dòng)連接。

優(yōu)化的，每個(gè)所述卡爪包括柱形的卡爪本體、沿所述主軸線的法向滑動(dòng)卡接于所述殼體上端的與所述楔塊，所述卡爪本體安裝位置調(diào)節(jié)地安裝于所述楔塊上，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為氣缸，所述殼體為氣缸缸體，所述驅(qū)動(dòng)組件包括安裝于所述殼體內(nèi)的活塞、與所述楔塊具有楔形連接面從而在自身沿平行于所述主軸線的方向移動(dòng)時(shí)能帶動(dòng)所述楔塊滑動(dòng)的中心軸，所述中心軸下端固定于所述活塞的上端面，上端部設(shè)有與所述楔塊具有楔形連接面的連接頭。

進(jìn)一步地，所述卡爪有三個(gè)且呈環(huán)形陣列分布，每個(gè)所述楔塊靠近所述中心軸一側(cè)的上下端面開設(shè)有貫通的滑槽，所述滑槽傾斜設(shè)置且其界面呈凸型，所述連接頭具有三個(gè)與所述三個(gè)滑槽相匹配的卡塊，所述卡塊與所述滑槽的貼合面與所述中心軸的距離由上至下逐漸增加。

更進(jìn)一步地，所述活塞的上端面與所述殼體的內(nèi)腔上壁之間連接有處于拉伸狀態(tài)的第二彈性件或所述活塞的下端面與所述殼體的內(nèi)腔下壁之間連接有處于壓縮狀態(tài)的第二彈性件。

進(jìn)一步地，所述卡爪有三個(gè)且呈環(huán)形陣列分布，每個(gè)所述楔塊靠近所述中心軸一側(cè)的上下端面開設(shè)有貫通的滑槽，所述滑槽傾斜設(shè)置且其界面呈凸型，所述連接頭具有三個(gè)與所述三個(gè)滑槽相匹配的卡塊，所述卡塊與所述滑槽的貼合面與所述中心軸的距離由下至上逐漸增加。

更進(jìn)一步地，所述活塞的上端面與所述殼體的內(nèi)腔上壁之間連接有處于壓縮狀態(tài)的第二彈性件或所述活塞的下端面與所述殼體的內(nèi)腔下壁之間連接有處于拉伸狀態(tài)的第二彈性件。

優(yōu)化的，所述推行氣缸為雙缸氣缸，其還包括雙缸缸體、可上下滑動(dòng)地設(shè)置在缸體內(nèi)的雙缸活塞、雙缸磁環(huán)座、雙缸磁環(huán)、后蓋、套設(shè)于所述活塞桿上的第一彈性件，所述活塞桿一端與雙缸活塞相固定連接，另一端與所述底座相固定連接，所述的雙缸活塞上端與雙缸缸體之間具有雙缸上行程空間，其下端與雙缸缸體之間具有雙缸容置空間；所述的雙缸缸體側(cè)部開設(shè)有與雙缸上行程空間相連通的第一進(jìn)氣口。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明采用同時(shí)將卡爪插入三個(gè)蒸發(fā)器傳熱管，實(shí)現(xiàn)三孔同時(shí)插入并鎖緊，增強(qiáng)了管板定位器的安全穩(wěn)定性，同時(shí)通過改變夾持裝置總成中卡爪本體的直徑和在楔塊上固定安裝的位置的方式來適用不同堆型管板，克服了現(xiàn)有鎖緊氣爪不能適用于核電站各種堆型蒸汽發(fā)生器管板的缺陷，同時(shí)，采用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和雙缸兩部分可以分別控制鎖緊裝置的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明鎖緊裝置處于插入且張開狀態(tài)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2為附圖1所示鎖緊裝置正視圖；

附圖3為附圖2中A-A處剖視圖；

附圖4為本發(fā)明鎖緊裝置處于回拉且收縮狀態(tài)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖5為附圖4所示鎖緊裝置正視圖；

附圖6為附圖5中B-B處剖視圖；

附圖7為夾持裝置總成與軸的配合圖；

其中：1、推行氣缸；11、雙缸缸體；111、第一進(jìn)氣口；12、第一彈性件；13、雙缸活塞；131、雙缸上行程空間；132、雙缸容置空間；14、雙缸磁環(huán)座；15、雙缸磁環(huán)；16、后蓋；17，活塞桿； 2、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；21、殼體；22、第二彈性件；23、氣缸活塞；231；氣缸上行程空間；232、氣缸容置空間；24、氣缸磁環(huán)座；25、氣缸磁環(huán)；26、中心軸；261、卡塊；27、楔塊；28、卡爪本體；3、底座；31、第二進(jìn)氣口；32、第三進(jìn)氣口。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖所示的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作以下詳細(xì)描述：

本超細(xì)管徑蒸發(fā)器傳熱管管板多手指鎖緊氣爪用于將渦流檢查裝置定位于蒸汽發(fā)生器的傳熱管上，如圖1、2、4、5所示，其包括卡接部、推行部、連接于卡接部和推行部之間的底座3。

推行部帶動(dòng)卡接部移動(dòng)的包括推行氣缸1，推行氣缸1為雙缸氣缸，其包括雙缸缸體11、可上下滑動(dòng)地設(shè)置在缸體內(nèi)的雙缸活塞13、一端與雙缸活塞13相固定連接另一端與底座3相固定連接的活塞桿17、雙缸磁環(huán)座14、雙缸磁環(huán)15、后蓋16、套設(shè)于活塞桿17上的第一彈性件12，的雙缸活塞13上端與雙缸缸體11之間具有雙缸上行程空間131，其下端與雙缸缸體11之間具有雙缸容置空間132；的雙缸缸體11側(cè)部開設(shè)有與雙缸上行程空間131相連通的第一進(jìn)氣口111。

卡接部包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2和卡爪，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2包括殼體21和用于帶動(dòng)卡爪移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)組件，殼體21與活塞桿17相平行的軸線為主軸線，卡爪有多個(gè)，呈環(huán)形陣列卡設(shè)于殼體21上端且可沿主軸線的法向移動(dòng)，每個(gè)卡爪包括柱形的卡爪本體28、沿主軸線的法向滑動(dòng)卡接于殼體21上端的楔塊27，卡爪本體28有多組，每組尺寸不同且安裝位置調(diào)節(jié)地安裝于楔塊27上，因此可以用于不同堆型的管板。

在本實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2為氣缸，其包括上述殼體21（即氣缸缸體），驅(qū)動(dòng)組件包括氣缸磁環(huán)25、氣缸磁環(huán)座24、橫向設(shè)置在氣缸缸體21內(nèi)的氣缸活塞23，氣缸活塞23的上端與氣缸體21之間具有的上行程空間231，氣缸活塞23的下端與氣缸體21之間具有容置空間232，氣缸活塞23可在上行程空間231以及容置空間232中上下滑動(dòng)。同時(shí)在底座3還開設(shè)有兩個(gè)進(jìn)氣口，分別為第二進(jìn)氣口31和第三進(jìn)氣口32，第二進(jìn)氣口直接連接氣缸活塞23下端的容置空間232，在底座3上和氣缸活塞23間凹槽間套設(shè)有第二彈性件22，當(dāng)氣缸活塞23向下運(yùn)動(dòng)使得第二彈性件22受壓縮，當(dāng)?shù)诙椥约?2恢復(fù)，氣缸活塞23被向上推動(dòng)。第三進(jìn)氣口32，通過氣缸缸體21的缸壁與氣缸活塞23的上行程空間231相連通。殼體21的下端固定于底座3上。

在本實(shí)施例中卡爪有三個(gè)且呈環(huán)形陣列分布，每個(gè)楔塊27靠近中心軸26一側(cè)的上下端面開設(shè)有貫通的滑槽，滑槽傾斜設(shè)置且其界面呈凸型，連接頭具有三個(gè)與三個(gè)滑槽相匹配的卡塊261，卡塊261與滑槽的貼合面與中心軸26的距離由上至下逐漸增加，傾斜角度0～90°，最佳取70°。如圖1所示，當(dāng)氣缸活塞23帶動(dòng)中心軸26向上移動(dòng)時(shí)，楔塊27和卡爪本體28沿軌跡向三個(gè)方向散開，鎖緊裝置處于張開狀態(tài)；如圖4所示，當(dāng)中心軸26向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，楔塊27和卡爪本體28沿軌跡向中心聚攏，鎖緊裝置處于收縮狀態(tài)。氣缸磁環(huán)座24和氣缸磁環(huán)25安裝在中心軸26上。

下面將對(duì)本實(shí)施例鎖緊裝置的工作過程作一介紹：鎖緊裝置在自然狀態(tài)時(shí)，三個(gè)卡爪本體28處于張開狀態(tài)，推行氣缸1處于插入狀態(tài)，如圖1至3，當(dāng)需要使用該鎖緊裝置進(jìn)行定位時(shí)，首先，從外部向第一進(jìn)氣口111供氣，氣體進(jìn)入雙缸缸體11，使得雙缸活塞13向下運(yùn)動(dòng)，第一彈性件12被壓縮，帶動(dòng)底座3及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2一起向下運(yùn)動(dòng)，然后，從外部向第三進(jìn)氣口32供氣，氣缸活塞23連同中心軸26向下運(yùn)動(dòng)，第二彈性件22被壓縮，楔塊27和卡爪本體28處于收縮狀態(tài)。如圖4-6所示，此時(shí)，將卡爪本體28推入相應(yīng)的傳熱管附近，然后通過停止向第一進(jìn)氣口111供氣，使得在第一彈性件12作用下，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2向上回收，卡爪本體28插入傳熱管中，然后停止向第三進(jìn)氣口32供氣，并且向第二進(jìn)氣口31供氣，氣缸活塞23連同中心軸26向上運(yùn)動(dòng)，楔塊27帶動(dòng)卡爪本體28張開，在靜摩擦力作用下，鎖緊在了傳熱管孔上，即完成鎖緊裝置的定位。當(dāng)完成檢查作業(yè)，排氣并利用彈性件彈力使鎖緊裝置恢復(fù)至自然狀態(tài)即可。上述幾步通氣動(dòng)作可交替進(jìn)行，最終實(shí)現(xiàn)鎖緊裝置在傳熱管中鎖緊、固定、松開。

綜上，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：將卡爪插入三個(gè)蒸發(fā)器傳熱管，實(shí)現(xiàn)三孔同時(shí)插入并鎖緊，增強(qiáng)了管板定位器的安全穩(wěn)定性，同時(shí)通過改變夾持裝置總成中卡爪本體的直徑和在楔塊上固定安裝的位置的方式來適用不同堆型管板，克服了現(xiàn)有鎖緊氣爪不能適用于核電站各種堆型蒸汽發(fā)生器管板的缺陷，同時(shí)，采用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和雙缸兩部分可以分別控制鎖緊裝置的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中氣缸上腔通過從缸體內(nèi)壁供氣的方式避免了在缸體側(cè)部開設(shè)氣口及對(duì)氣管的使用，去污方便，使用較安全。

上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神所作的等效變化或修飾，如：驅(qū)動(dòng)組件包括與楔塊具有楔形連接面從而在自身沿平行于主軸線的方向移動(dòng)時(shí)能帶動(dòng)楔塊滑動(dòng)的中心軸、用于驅(qū)動(dòng)中心軸移動(dòng)的電機(jī)，中心軸上設(shè)置有齒條，電機(jī)通過齒輪與齒條傳動(dòng)連接。或者第二彈性件也可以連接在活塞的上端面與殼體的內(nèi)腔上壁之間，此時(shí)其處于拉伸狀態(tài)。又或者卡塊與滑槽的貼合面與中心軸的距離也可以由下至上逐漸增加；此時(shí)活塞的上端面與殼體的內(nèi)腔上壁之間連接有處于壓縮狀態(tài)的第二彈性件或活塞的下端面與殼體的內(nèi)腔下壁之間連接有處于拉伸狀態(tài)的第二彈性件。都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。