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核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于核電站在役檢查期間的主泵主軸超聲檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置。該裝置包括三角支架、固定機(jī)架、周向編碼器、周向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、探頭壓緊彈簧、探頭、上下滑動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述固定機(jī)架固定在三角支架下方，周向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝在固定機(jī)架上，所述周向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)為圓盤結(jié)構(gòu)，周向編碼器安裝在周向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，上下滑動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的下部，上下滑動(dòng)機(jī)構(gòu)包括絲桿和直桿、固定塊以及軸向編碼器，絲桿和直桿穿過(guò)固定塊安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的下部，固定塊可以沿著絲桿和直桿上下滑動(dòng)，探頭壓緊彈簧安裝在固定塊上，探頭安裝在探頭壓緊彈簧上。本實(shí)用新型可以直接用于核電站的現(xiàn)場(chǎng)主泵主軸的超聲檢驗(yàn)。
【專利說(shuō)明】核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于核電站在役檢查期間的主泵主軸超聲檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]主泵主軸不屬于核電站在役檢查規(guī)范要求的檢驗(yàn)范圍，但是國(guó)外經(jīng)驗(yàn)證明，主泵主軸曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)裂紋，對(duì)主泵的安全運(yùn)行造成了極大的威脅。
[0003]國(guó)外，如法國(guó)EDF對(duì)運(yùn)行核電站均要實(shí)施主泵主軸的超聲檢驗(yàn)。在大修時(shí)拆除部分部件，不取出主泵主軸，將探頭放置在可接近的位置實(shí)施超聲檢驗(yàn)，用底部的鍵槽進(jìn)行靈敏度標(biāo)定，探頭裝在核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置上實(shí)施半自動(dòng)超聲檢驗(yàn)，主要是為了發(fā)現(xiàn)底部鍵槽附近的裂紋。
[0004]在國(guó)內(nèi)，對(duì)主泵主軸的超聲檢驗(yàn)，主要采用將主軸完全拆卸后，在主軸外表面進(jìn)行手動(dòng)掃查。而在主軸不完全拆除的情況下，還沒(méi)有超聲檢驗(yàn)的技術(shù)和手段。
[0005]從國(guó)際上主泵主軸的檢驗(yàn)技術(shù)來(lái)說(shuō)，不完全拆卸主軸的情況下，高靈敏度、自動(dòng)控制的超聲檢驗(yàn)技術(shù)已成為了主泵主軸檢驗(yàn)的發(fā)展方向。
[0006]國(guó)內(nèi)的主泵主軸在不完全拆卸狀態(tài)下實(shí)施超聲檢驗(yàn)?zāi)壳斑€不具備，但是大亞灣核電站已經(jīng)明確提出了在D115大修中需要進(jìn)行此項(xiàng)檢驗(yàn)的需求，如果了國(guó)內(nèi)沒(méi)有主泵主軸的超聲檢驗(yàn)技術(shù)，將由法國(guó)檢測(cè)公司占領(lǐng)此項(xiàng)檢驗(yàn)的市場(chǎng)。
[0007]主泵主軸超聲檢驗(yàn)系統(tǒng)的研制成功能對(duì)大亞灣、秦山II期以及其它類似核電站100D型主泵主軸在不完全拆卸的狀態(tài)下實(shí)施超聲波檢測(cè)，為核電站主泵安全運(yùn)行提供必要的保障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實(shí)用新型的要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置，可以直接用于核電站的現(xiàn)場(chǎng)主泵主軸的超聲檢驗(yàn)。
[0009]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0010]—種核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置,包括三角支架、固定機(jī)架、周向編碼器、周向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、探頭壓緊彈簧、探頭、上下滑動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述固定機(jī)架固定在三角支架下方，周向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝在固定機(jī)架上，所述周向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)為圓盤結(jié)構(gòu)，周向編碼器安裝在周向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，上下滑動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的下部，上下滑動(dòng)機(jī)構(gòu)包括絲桿和直桿、固定塊以及軸向編碼器，絲桿和直桿穿過(guò)固定塊安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的下部，固定塊可以沿著絲桿和直桿上下滑動(dòng)，探頭壓緊彈簧安裝在固定塊上，探頭安裝在探頭壓緊彈簧上。
[0011]所述三角支架在安裝調(diào)試時(shí)，配合固定機(jī)架完成核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置的定位安裝，用于調(diào)整固定機(jī)架，保證整個(gè)裝置的水平安裝。
[0012]所述固定機(jī)架的外形尺寸為Φ340χ37πιπι，在設(shè)備掃查的過(guò)程中提供周向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)的軌道和平臺(tái)。[0013]所述周向編碼器隨著周向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在主軸的側(cè)面周向旋轉(zhuǎn)，其作用是在周向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，記錄和反饋周向位移數(shù)據(jù)，供檢查者分析數(shù)據(jù)并判定探頭的周向位置。
[0014]所述周向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在固定機(jī)架上運(yùn)轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)探頭壓緊彈簧在主軸的側(cè)面上做周向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)的同時(shí)由周向編碼器的編碼器記錄和反饋周向位移數(shù)據(jù)。
[0015]所述探頭壓緊彈簧上固定的探頭在以上各個(gè)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，與主軸的側(cè)面接觸完成檢查設(shè)備對(duì)主軸側(cè)面的整個(gè)掃查過(guò)程。
[0016]所述探頭的技術(shù)參數(shù)為:橫波斜探頭型號(hào)為1MHz25X32S74°?78。，探頭外殼尺寸為58 X 35 X 40mm (長(zhǎng)X寬X高)；接觸面弧面R=107mm。
[0017]本實(shí)用新型所取得的有益效果為:
[0018]本實(shí)用新型填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)此項(xiàng)技術(shù)空白，可以直接用于核電站的現(xiàn)場(chǎng)主泵主軸的超聲檢驗(yàn)。本實(shí)用新型能有效地對(duì)核電站在役檢查期間主泵主軸在不完全拆卸的情況下進(jìn)行超聲波檢驗(yàn)。大亞灣核電站一號(hào)機(jī)組第十五次大修期間，該設(shè)備對(duì)一根主泵主軸進(jìn)行了超聲波檢查，檢查結(jié)果達(dá)到了預(yù)期的效果。
[0019]I)采用Z-scan型自動(dòng)超聲波探傷儀，將1C25X32S74°?78ο型探頭安裝在核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置上進(jìn)行半自動(dòng)檢驗(yàn)。超聲波探傷儀能顯示并儲(chǔ)存Α、B、C、D掃描圖形，能夠清晰發(fā)現(xiàn)主泵主軸模擬體上1%、2%人工缺陷與鍵槽的回波，靈敏度高。
[0020]2)核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，運(yùn)行平穩(wěn)，安裝、掃查、拆卸方便。周向和軸向編碼器可實(shí)現(xiàn)探頭的周向和軸向定位，定位精度高。核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置安裝固定在主泵主軸的側(cè)面，運(yùn)行核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置，探頭壓緊彈簧帶動(dòng)探頭圍繞主泵主軸側(cè)面順時(shí)針I(yè)Omm步進(jìn)，可沿周向移動(dòng)360°轉(zhuǎn)動(dòng)，軸向O?160mm范圍移動(dòng)。
[0021]3)主泵主軸模擬體可用于核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置的安裝、掃查、調(diào)試試驗(yàn)，整個(gè)檢驗(yàn)系統(tǒng)檢出能力試驗(yàn)。
[0022]4)MHz25X32S74°?78°型探頭能檢驗(yàn)出主泵主軸模擬體上鍵槽和1%、2%人工缺陷回波，鍵槽和人工缺陷的軸向及周向位置定位準(zhǔn)確，長(zhǎng)度定量準(zhǔn)確。
[0023]5)從大亞灣核電站一號(hào)機(jī)組第十五次大修期間對(duì)D1RCP001P0⑶95主泵主軸現(xiàn)場(chǎng)超聲波檢驗(yàn)結(jié)果看出，該超聲檢驗(yàn)系統(tǒng)各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型所述核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖中:1、三角支架；2、固定機(jī)架；3、周向編碼器；4、周向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；5、探頭壓緊彈簧；6、探頭；7、上下滑動(dòng)機(jī)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。
[0027]如圖1所示，本實(shí)用新型所述核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置包括三角支架1、固定機(jī)架2、周向編碼器3、周向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4、探頭壓緊彈簧5、探頭6、上下滑動(dòng)機(jī)構(gòu)7 ；
[0028]所述固定機(jī)架2固定在三角支架I下方，周向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4安裝在固定機(jī)架2上，所述周向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4為圓盤結(jié)構(gòu)，周向編碼器3安裝在周向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4上，上下滑動(dòng)機(jī)構(gòu)7安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4的下部，上下滑動(dòng)機(jī)構(gòu)7包括絲桿和直桿、固定塊以及軸向編碼器，絲桿和直桿穿過(guò)固定塊安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4的下部，固定塊可以沿著絲桿和直桿上下滑動(dòng)，探頭壓緊彈簧5安裝在固定塊上，探頭6安裝在探頭壓緊彈簧5上。
[0029]三角支架I在安裝調(diào)試時(shí)，配合固定機(jī)架2完成核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置的定位安裝，主要用于調(diào)整固定機(jī)架2，保證整個(gè)裝置的水平安裝。
[0030]固定機(jī)架2的外形尺寸為Φ340χ37πιπι，在設(shè)備掃查的過(guò)程中提供周向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4旋轉(zhuǎn)的軌道和平臺(tái)。
[0031]周向編碼器3隨著周向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4在主軸的側(cè)面周向旋轉(zhuǎn)，其作用是在周向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，記錄和反饋周向位移數(shù)據(jù)，供檢查者分析數(shù)據(jù)并判定探頭的周向位置。
[0032]周向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4在固定機(jī)架2上運(yùn)轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)探頭壓緊彈簧5在主軸的側(cè)面上做周向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)的同時(shí)由周向編碼器3的編碼器記錄和反饋周向位移數(shù)據(jù)。
[0033]上下滑動(dòng)機(jī)構(gòu)7安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4上；
[0034]探頭壓緊彈簧5上固定的探頭6在以上各個(gè)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，與主軸的側(cè)面接觸完成檢查設(shè)備對(duì)主軸側(cè)面的整個(gè)掃查過(guò)程。
[0035]所述探頭6的技術(shù)參數(shù)為:橫波斜探頭型號(hào)為1MHz25X32S74°?78°，探頭外殼尺寸為58 X 35 X 40mm (長(zhǎng)X寬X高)；接觸面弧面R=107mm。
[0036]基于上述核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置的核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)方法包括如下步驟:
[0037]步驟一:安裝核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置
[0038]a)安裝核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置前，在主軸密封面處安裝保護(hù)套；
[0039]b)除三角支架I外，檢查前將整個(gè)核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置安裝調(diào)試為正常工作狀態(tài)；
[0040]c)根據(jù)主軸受檢面所在部分的直徑大小，對(duì)核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置三角支架I進(jìn)行微調(diào)，在主泵主軸模擬體上試驗(yàn)以確認(rèn)核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置各個(gè)零件部件連接的完整性和核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置檢查的有效性；
[0041]d)確認(rèn)核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置能正常檢查后，由兩人配合將固定機(jī)架2套在主軸上，然后將三角支架I從主軸的側(cè)面套進(jìn)主軸的端面，與套在主軸上的固定機(jī)架2配合完成核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置的軸向定位，水平定位時(shí)可以擰動(dòng)固定機(jī)架2上的三根支腿做微調(diào)；
[0042]e)調(diào)節(jié)固定機(jī)架2，將核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置固定在主軸側(cè)面；
[0043]f)整個(gè)檢查裝置安裝完畢后就可以對(duì)主軸側(cè)面進(jìn)行掃查。
[0044]步驟二:通過(guò)探頭6檢驗(yàn)核電站主泵主軸:
[0045]a)連接Z-scan型自動(dòng)超聲波探傷儀、探頭線、探頭6、核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置；
[0046]b)利用主泵主軸下方葉輪鍵槽進(jìn)行靈敏度、掃描速度調(diào)試；
[0047]c)運(yùn)行核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置，上下滑動(dòng)機(jī)構(gòu)7帶動(dòng)探頭6在主泵主軸側(cè)面沿軸向O?160mm范圍移動(dòng)，并由自動(dòng)超聲波探傷儀采集探頭6傳輸?shù)某暡ㄐ盘?hào)，同時(shí)由上下滑動(dòng)機(jī)構(gòu)7上的軸向編碼器反饋移動(dòng)數(shù)據(jù)；[0048]d)周向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4帶動(dòng)探頭壓緊彈簧5上的探頭圍繞主泵主軸順時(shí)針I(yè)Omm步進(jìn)，步進(jìn)后重復(fù)步驟C)，沿主泵主軸側(cè)面旋轉(zhuǎn)一周，同時(shí)由周向編碼器3反饋步進(jìn)數(shù)據(jù)；
[0049]e)對(duì)采集到的超聲波信號(hào)、軸向編碼器反饋移動(dòng)數(shù)據(jù)、周向編碼器3反饋步進(jìn)數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)或事后分析。
【權(quán)利要求】
1.一種核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置，其特征在于:該裝置包括三角支架(I)、固定機(jī)架(2)、周向編碼器(3)、周向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(4)、探頭壓緊彈簧(5)、探頭(6)、上下滑動(dòng)機(jī)構(gòu)(7);所述固定機(jī)架(2)固定在三角支架(I)下方，周向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(4)安裝在固定機(jī)架(2)上，所述周向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)⑷為圓盤結(jié)構(gòu)，周向編碼器⑶安裝在周向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)⑷上，上下滑動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(4)的下部，上下滑動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)包括絲桿和直桿、固定塊以及軸向編碼器，絲桿和直桿穿過(guò)固定塊安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(4)的下部，固定塊可以沿著絲桿和直桿上下滑動(dòng)，探頭壓緊彈簧(5)安裝在固定塊上，探頭(6)安裝在探頭壓緊彈簧(5)上。
2.按照權(quán)利要求1所述的核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置，其特征在于:所述固定機(jī)架(2)的外形尺寸為Φ340χ37πιπι，在設(shè)備掃查的過(guò)程中提供周向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(4)旋轉(zhuǎn)的軌道和T D O
3.按照權(quán)利要求1所述的核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置，其特征在于:所述周向編碼器⑶隨著周向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)⑷在主軸的側(cè)面周向旋轉(zhuǎn)，其作用是在周向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)⑷的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，記錄和反饋周向位移數(shù)據(jù)，供檢查者分析數(shù)據(jù)并判定探頭的周向位置。
4.按照權(quán)利要求1所述的核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置，其特征在于:所述周向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(4)在固定機(jī)架(2)上運(yùn)轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)探頭壓緊彈簧(5)在主軸的側(cè)面上做周向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)的同時(shí)由周向編碼器(3)的編碼器記錄和反饋周向位移數(shù)據(jù)。
5.按照權(quán)利要求1所述的核電站主泵主軸超聲檢驗(yàn)裝置，其特征在于:所述探頭(6)的技術(shù)參數(shù)為:橫波斜探頭型號(hào)為1MHz25X32S74°?78°，探頭外殼尺寸為長(zhǎng)58 X寬35 X高40mm ;接觸面弧面R = 107mm。
【文檔編號(hào)】G01N29/265GK203732501SQ201320892692
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】李祝松, 王仕村, 陳磊 申請(qǐng)人:中核武漢核電運(yùn)行技術(shù)股份有限公司, 核動(dòng)力運(yùn)行研究所