一种超细管径蒸发器传热管管板多手指锁紧气爪

摘要

本发明公开了一种超细管径蒸发器传热管管板多手指锁紧气爪，其包括卡接部、推行部、底座，推行部包括推行气缸，推行气缸的活塞杆与底座相固定连接，卡接部包括驱动机构，驱动机构包括壳体，壳体与活塞杆相平行的轴线为主轴线，壳体的下端固定于底座上，卡接部还包括多个卡爪、驱动组件。本发明采用同时将卡爪插入三个蒸发器传热管，实现三孔同时插入并锁紧，增强了管板定位器的安全稳定性，同时通过改变夹持装置总成中卡爪本体的直径和在楔块上固定安装的位置的方式来适用不同堆型管板，克服了现有锁紧气爪不能适用于核电站各种堆型蒸汽发生器管板的缺陷，同时，采用驱动机构和双缸两部分可以分别控制锁紧装置的运动状态。

说明书

技术领域

本发明涉及核电检测设备领域，特别涉及一种超细管径蒸发器传热管管板多手指锁紧气爪。

背景技术

蒸汽发生器用于完成核电站压水堆一、二回路的热量交换，它对核动力装置的安全运行十分重要。核动力装置中的热能传递，主要通过U型传热管完成，在运行过程中，传热管及管板连接处很容易因受到震动、磨损的作用而产生疲劳裂纹、应力集中等缺陷。由于受高温、高压的影响，此处还易产生腐蚀缺陷。因此能够及时发现传热管及管板连接处的疲劳、腐蚀、应力集中等缺陷，对于核电站的长期安全运行是极其重要的。在核电站在役检查规范及大纲中均将传热管涡流检查列为重点跟踪对象，核电站每年的定期维修中会利用自动化涡流检测技术对其进行抽查分析。

目前，公知的核电站蒸汽发生器涡流检查定位装置有两种，第一种是在蒸汽发生器的下封头水室人孔法兰处安装机械装置，深入蒸汽发生器下封头水室内部，通过机械臂实现在管板上定位，它包括外定位法兰总成、支承架总成、下旋臂、上旋臂、旋转臂等。第二种是利用升降平台将小型机械装置从人孔处安装到蒸汽发生器内部管板上，通过锁紧气爪和步进机构实现在管板上爬行定位。但是，在核电站特殊环境中，第一种装置安装复杂，定位不准确，第二种装置目前所用单孔插入的锁紧气爪，如专利号为201020615433.5的专利，其采用弹簧片胀开的夹持方式，只靠单孔插入不够稳定，且其弹簧片由于长期受应力集中和扭矩作用，根部容易发生断裂，给核电站一级部件的检查带来了安全隐患，而且无法适用于不同堆型，排列方式及管径大小不同的蒸发器传热管管板，给实际使用造成困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种使用安全、分步控制，能适用于现役多种堆型的超细管径蒸发器传热管管板多手指锁紧气爪。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种超细管径蒸发器传热管管板多手指锁紧气爪，其用于将涡流检查装置定位于所述蒸汽发生器的传热管上，其包括用于张开后能够卡紧于所述传热管上的卡接部、带动所述卡接部移动的推行部、连接于所述卡接部和推行部之间的底座，所述推行部包括推行气缸，所述推行气缸的活塞杆与所述底座相固定连接，所述卡接部包括驱动机构，所述驱动机构包括壳体，所述壳体与所述活塞杆相平行的轴线为主轴线，所述壳体的下端固定于所述底座上，所述卡接部还包括多个卡设于所述壳体上端且可沿所述主轴线的法向移动的卡爪、设置于所述壳体内且用于带动所述卡爪移动的驱动组件。

优化的，每个所述卡爪包括柱形的卡爪本体、沿所述主轴线的法向滑动卡接于所述壳体上端的楔块，所述卡爪本体安装位置调节地安装于所述楔块上，所述驱动组件包括与所述楔块具有楔形连接面从而在自身沿平行于所述主轴线的方向移动时能带动所述楔块滑动的中心轴、用于驱动所述中心轴移动的电机，所述中心轴上设置有齿条，所述电机通过齿轮与所述齿条传动连接。

优化的，每个所述卡爪包括柱形的卡爪本体、沿所述主轴线的法向滑动卡接于所述壳体上端的与所述楔块，所述卡爪本体安装位置调节地安装于所述楔块上，所述驱动机构为气缸，所述壳体为气缸缸体，所述驱动组件包括安装于所述壳体内的活塞、与所述楔块具有楔形连接面从而在自身沿平行于所述主轴线的方向移动时能带动所述楔块滑动的中心轴，所述中心轴下端固定于所述活塞的上端面，上端部设有与所述楔块具有楔形连接面的连接头。

进一步地，所述卡爪有三个且呈环形阵列分布，每个所述楔块靠近所述中心轴一侧的上下端面开设有贯通的滑槽，所述滑槽倾斜设置且其界面呈凸型，所述连接头具有三个与所述三个滑槽相匹配的卡块，所述卡块与所述滑槽的贴合面与所述中心轴的距离由上至下逐渐增加。

更进一步地，所述活塞的上端面与所述壳体的内腔上壁之间连接有处于拉伸状态的第二弹性件或所述活塞的下端面与所述壳体的内腔下壁之间连接有处于压缩状态的第二弹性件。

进一步地，所述卡爪有三个且呈环形阵列分布，每个所述楔块靠近所述中心轴一侧的上下端面开设有贯通的滑槽，所述滑槽倾斜设置且其界面呈凸型，所述连接头具有三个与所述三个滑槽相匹配的卡块，所述卡块与所述滑槽的贴合面与所述中心轴的距离由下至上逐渐增加。

更进一步地，所述活塞的上端面与所述壳体的内腔上壁之间连接有处于压缩状态的第二弹性件或所述活塞的下端面与所述壳体的内腔下壁之间连接有处于拉伸状态的第二弹性件。

优化的，所述推行气缸为双缸气缸，其还包括双缸缸体、可上下滑动地设置在缸体内的双缸活塞、双缸磁环座、双缸磁环、后盖、套设于所述活塞杆上的第一弹性件，所述活塞杆一端与双缸活塞相固定连接，另一端与所述底座相固定连接，所述的双缸活塞上端与双缸缸体之间具有双缸上行程空间，其下端与双缸缸体之间具有双缸容置空间；所述的双缸缸体侧部开设有与双缸上行程空间相连通的第一进气口。

本发明的有益效果在于：本发明采用同时将卡爪插入三个蒸发器传热管，实现三孔同时插入并锁紧，增强了管板定位器的安全稳定性，同时通过改变夹持装置总成中卡爪本体的直径和在楔块上固定安装的位置的方式来适用不同堆型管板，克服了现有锁紧气爪不能适用于核电站各种堆型蒸汽发生器管板的缺陷，同时，采用驱动机构和双缸两部分可以分别控制锁紧装置的运动状态。

附图说明

附图1为本发明锁紧装置处于插入且张开状态的立体结构示意图；

附图2为附图1所示锁紧装置正视图；

附图3为附图2中A-A处剖视图；

附图4为本发明锁紧装置处于回拉且收缩状态的立体结构示意图；

附图5为附图4所示锁紧装置正视图；

附图6为附图5中B-B处剖视图；

附图7为夹持装置总成与轴的配合图；

其中：1、推行气缸；11、双缸缸体；111、第一进气口；12、第一弹性件；13、双缸活塞；131、双缸上行程空间；132、双缸容置空间；14、双缸磁环座；15、双缸磁环；16、后盖；17，活塞杆； 2、驱动机构；21、壳体；22、第二弹性件；23、气缸活塞；231；气缸上行程空间；232、气缸容置空间；24、气缸磁环座；25、气缸磁环；26、中心轴；261、卡块；27、楔块；28、卡爪本体；3、底座；31、第二进气口；32、第三进气口。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明作以下详细描述：

本超细管径蒸发器传热管管板多手指锁紧气爪用于将涡流检查装置定位于蒸汽发生器的传热管上，如图1、2、4、5所示，其包括卡接部、推行部、连接于卡接部和推行部之间的底座3。

推行部带动卡接部移动的包括推行气缸1，推行气缸1为双缸气缸，其包括双缸缸体11、可上下滑动地设置在缸体内的双缸活塞13、一端与双缸活塞13相固定连接另一端与底座3相固定连接的活塞杆17、双缸磁环座14、双缸磁环15、后盖16、套设于活塞杆17上的第一弹性件12，的双缸活塞13上端与双缸缸体11之间具有双缸上行程空间131，其下端与双缸缸体11之间具有双缸容置空间132；的双缸缸体11侧部开设有与双缸上行程空间131相连通的第一进气口111。

卡接部包括驱动机构2和卡爪，驱动机构2包括壳体21和用于带动卡爪移动的驱动组件，壳体21与活塞杆17相平行的轴线为主轴线，卡爪有多个，呈环形阵列卡设于壳体21上端且可沿主轴线的法向移动，每个卡爪包括柱形的卡爪本体28、沿主轴线的法向滑动卡接于壳体21上端的楔块27，卡爪本体28有多组，每组尺寸不同且安装位置调节地安装于楔块27上，因此可以用于不同堆型的管板。

在本实施例中驱动机构2为气缸，其包括上述壳体21（即气缸缸体），驱动组件包括气缸磁环25、气缸磁环座24、横向设置在气缸缸体21内的气缸活塞23，气缸活塞23的上端与气缸体21之间具有的上行程空间231，气缸活塞23的下端与气缸体21之间具有容置空间232，气缸活塞23可在上行程空间231以及容置空间232中上下滑动。同时在底座3还开设有两个进气口，分别为第二进气口31和第三进气口32，第二进气口直接连接气缸活塞23下端的容置空间232，在底座3上和气缸活塞23间凹槽间套设有第二弹性件22，当气缸活塞23向下运动使得第二弹性件22受压缩，当第二弹性件22恢复，气缸活塞23被向上推动。第三进气口32，通过气缸缸体21的缸壁与气缸活塞23的上行程空间231相连通。壳体21的下端固定于底座3上。

在本实施例中卡爪有三个且呈环形阵列分布，每个楔块27靠近中心轴26一侧的上下端面开设有贯通的滑槽，滑槽倾斜设置且其界面呈凸型，连接头具有三个与三个滑槽相匹配的卡块261，卡块261与滑槽的贴合面与中心轴26的距离由上至下逐渐增加，倾斜角度0～90°，最佳取70°。如图1所示，当气缸活塞23带动中心轴26向上移动时，楔块27和卡爪本体28沿轨迹向三个方向散开，锁紧装置处于张开状态；如图4所示，当中心轴26向下运动时，楔块27和卡爪本体28沿轨迹向中心聚拢，锁紧装置处于收缩状态。气缸磁环座24和气缸磁环25安装在中心轴26上。

下面将对本实施例锁紧装置的工作过程作一介绍：锁紧装置在自然状态时，三个卡爪本体28处于张开状态，推行气缸1处于插入状态，如图1至3，当需要使用该锁紧装置进行定位时，首先，从外部向第一进气口111供气，气体进入双缸缸体11，使得双缸活塞13向下运动，第一弹性件12被压缩，带动底座3及驱动机构2一起向下运动，然后，从外部向第三进气口32供气，气缸活塞23连同中心轴26向下运动，第二弹性件22被压缩，楔块27和卡爪本体28处于收缩状态。如图4-6所示，此时，将卡爪本体28推入相应的传热管附近，然后通过停止向第一进气口111供气，使得在第一弹性件12作用下，驱动机构2向上回收，卡爪本体28插入传热管中，然后停止向第三进气口32供气，并且向第二进气口31供气，气缸活塞23连同中心轴26向上运动，楔块27带动卡爪本体28张开，在静摩擦力作用下，锁紧在了传热管孔上，即完成锁紧装置的定位。当完成检查作业，排气并利用弹性件弹力使锁紧装置恢复至自然状态即可。上述几步通气动作可交替进行，最终实现锁紧装置在传热管中锁紧、固定、松开。

综上，本发明具有以下优点：将卡爪插入三个蒸发器传热管，实现三孔同时插入并锁紧，增强了管板定位器的安全稳定性，同时通过改变夹持装置总成中卡爪本体的直径和在楔块上固定安装的位置的方式来适用不同堆型管板，克服了现有锁紧气爪不能适用于核电站各种堆型蒸汽发生器管板的缺陷，同时，采用驱动机构和双缸两部分可以分别控制锁紧装置的运动状态。驱动机构中气缸上腔通过从缸体内壁供气的方式避免了在缸体侧部开设气口及对气管的使用，去污方便，使用较安全。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，如：驱动组件包括与楔块具有楔形连接面从而在自身沿平行于主轴线的方向移动时能带动楔块滑动的中心轴、用于驱动中心轴移动的电机，中心轴上设置有齿条，电机通过齿轮与齿条传动连接。或者第二弹性件也可以连接在活塞的上端面与壳体的内腔上壁之间，此时其处于拉伸状态。又或者卡块与滑槽的贴合面与中心轴的距离也可以由下至上逐渐增加；此时活塞的上端面与壳体的内腔上壁之间连接有处于压缩状态的第二弹性件或活塞的下端面与壳体的内腔下壁之间连接有处于拉伸状态的第二弹性件。都应涵盖在本发明的保护范围之内。