本发明专利技术提供一种用于核电蒸汽发生器螺旋传热管的全滚动涡流探头，包括传感器单元和护壳，传感器单元包括前支撑、线圈架和后支撑，线圈架上缠绕有线圈，前支撑设有多个第一滚动支撑结构，后支撑设有多个第二滚动支撑结构；所述护壳包括多节中空的护套，所述护套的一端为球形凸起，另一端为球形凹槽，护套设有多个第三滚动支撑结构，所有护套通过软管串在一起，并且相邻两个护套通过球形凸起和球形凹槽万向配合，最前端的护套与所述后支撑相连接，所述软管中设有信号线，所述信号线与所述线圈架上的线圈连接。本发明专利技术采用了全滚动式传感器单元结构和护壳结构，大幅降低摩擦阻力，增加了通过性，同时也简化了设备的使用，减少安装时间。
【技术实现步骤摘要】
用于核电蒸汽发生器螺旋传热管的全滚动涡流探头
本专利技术属于涡流检测领域，具体涉及一种用于核电蒸汽发生器螺旋传热管的全滚动涡流探头。
技术介绍
在核电领域，蒸汽发生器传热管是核岛一回路承压边界的重要组成部分，承受一回路冷却剂的压力，并与其它压力边界一起构成防止堆芯放射性裂变产物向二回路或安全壳释放的屏障，因传热管壁是压力边界最薄弱的部分，可以说传热管管束的寿命直接决定着蒸汽发生器的寿命。缠绕管式换热组件是一种将传热管以特殊形式布置(如螺旋式、盘式等)的高效换热组件。螺旋传热管等特殊结构的传热管已被运用于高效传热装置，国内外一些新型反应堆蒸汽发生器中已有应用。核电领域法规和标准强制要求对蒸汽发生器传热管执行涡流检测，以确保传热管的结构完整性。当前，常规涡流探头主要采用尼龙管作为护壳，花瓣结构作为探头的对中装置，对于直管和U型管，由于常规涡流探头通过人工或机械推入和拔出传热管时，与传热管内壁接触时的低摩擦阻力可将探头以内穿方式穿过传热管以实施检测。然而，参考附图1，螺旋传热管100存在内径小、曲率半径小、螺旋盘管层次多的特征，导致常规涡流探头与螺旋传热管100间的摩擦阻力随着穿入螺旋传热管长度的增加呈指数级上升，以及探头结构紧凑布置困难，致使探头存在不可达位置而无法实施检测，丧失了对螺旋传热管结构完整性的重要检测。此外，常规涡流探头过螺旋弯时存在抱死现象，也不利于探头检测。如采用流体辅助人工或机械推动探头，将产生流体的扰动，进而导致传感器单元的振动幅度变大，噪音增大，降低了检测效果。
技术实现思路
<br>本专利技术要解决的技术问题在于提供一种用于核电蒸汽发生器螺旋传热管的全滚动涡流探头，工作可靠，与螺旋传热管摩擦阻力小，通过性好，以克服现有技术上的缺陷。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种用于核电蒸汽发生器螺旋传热管的全滚动涡流探头，包括传感器单元和护壳，所述传感器单元包括依次连接的前支撑、线圈架和后支撑，所述线圈架上缠绕有线圈，所述前支撑的外壁沿周向设有多个第一滚动支撑结构，所述后支撑的外壁沿周向设有多个第二滚动支撑结构；所述护壳包括多节中空的护套，所述护套的一端为球形凸起，另一端为球形凹槽，所述护套的外壁沿周向设有多个第三滚动支撑结构，所有护套通过软管串在一起，并且相邻两个护套通过球形凸起和球形凹槽万向配合，所述护壳与所述后支撑相连接，所述软管中设有信号线，所述信号线与所述线圈架上的线圈连接。优选地，所述前支撑和所述线圈架之间、以及所述线圈架和所述后支撑之间均通过软轴连接。优选地，所述第一滚动支撑结构包括第一压簧和第一轴承，所述第一轴承的内圈与所述第一压簧的一端相连接，所述第一压簧的另一端与所述前支撑相连接。优选地，所述第二滚动支撑结构包括第二压簧和第二轴承，所述第二轴承的内圈与所述第二压簧的一端相连接，所述第二压簧的另一端与所述后支撑相连接。优选地，所述第三滚动支撑结构包括支撑杆和第三轴承，所述第三轴承的内圈与所述支撑杆的一端相连接，所述支撑杆的另一端与所述护套相连接。进一步地，所述护套在所述第三滚动支撑结构的安装位置分别设置平台，所述平台上设有凸台，所述支撑杆安装在所述凸台上，所述凸台抵靠在第三轴承的内圈。进一步地，所有凸台均等距偏离所述平台轴向的中心线设置。优选地，所述护套上设有六个第三滚动支撑结构并且三个一组，每组的三个第三滚动支撑结构沿同一圆周面均匀设置，并且两组第三滚动支撑结构在轴向错位设置。优选地，所述前支撑的前端连接有导向头。优选地，所述后支撑开有用于信号线走线的导线槽。如上所述，本专利技术用于核电蒸汽发生器螺旋传热管的全滚动涡流探头，具有以下有益效果：本专利技术采用了全滚动式传感器单元结构和护壳结构，将原有技术中探头与螺旋传热管内壁在推拔过程中的滑动摩擦改为滚动摩擦，大幅降低摩擦阻力，避免在弯管位置卡死问题，增加了通过性。此外，本专利技术不需要辅助流体推动装置，简化了设备的使用，减少安装时间，无需回收放射性流体，从而降低在役期间工作人员在高辐射区域的受照剂量。本专利技术主要针对小管径螺旋传热管使用，所有轴承的设置能够实现紧凑布置，能够在一次完成小直径螺旋传热管涡流检测的同时，提升传感器单元的对中性，提升检测效果。此外，本专利技术中的零部件可以采用市面上的标准件，如轴承等，制造成本低。附图说明图1为螺旋传热管的示意图。图2为本专利技术的立体图。图3为图2中A处放大图。图4为本专利技术中前支撑的立体图。图5为本专利技术中后支撑的立体图图6为本专利技术中护套的示意图。图7为本专利技术中护套在螺旋传热管中的示意图。图8为本专利技术中护套与螺旋传热管的第一种接触示意图。图9为本专利技术中护套与螺旋传热管的第二种接触示意图。图10为本专利技术中护套与螺旋传热管的第三种接触示意图。图中：1传感器单元2护壳3第一滚动支撑结构4第二滚动支撑结构5第三滚动支撑结构11前支撑12线圈架13后支撑14导向头131导线槽31第一压簧32第一轴承33第一垫圈34销型连接件41第二压簧42第二轴承43第二垫圈44销型连接件51支撑杆52第三轴承53第三垫圈21护套22软管23卡扣211球形凸起212球形凹槽213平台214凸台100螺旋传热管具体实施方式说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。在核电领域，当前的常规探头主要采用尼龙管作为护壳，花瓣结构作为探头的对中装置。参考图1，螺旋传热100存在内径小、曲率半径小、螺旋盘管层次多的特征，导致常规涡流探头与螺旋传热管间的摩擦阻力随着穿入螺旋传热管长度的增加呈指数级上升，致使探头存在不可达位置而无法实施检测，丧失了对螺旋传热管结构完整性的重要监测方式。此外，常规探头过螺旋弯时存在抱死现象，也不利于探头检测。基于以上不足，本专利技术公开一种用于核电蒸汽发生器螺旋传热管的全滚动涡流探头，具体可适用于内径大于8mm，曲率半径大于100mm的螺旋传热管，如图2-图3所示，包括传感器单元1和护壳2，所述传感器单元1包括依次连接的前支撑11、线圈架12和后支撑13，所述线圈架12上缠绕有线圈，所述线圈为涡流信号的激励和感应部分，其产生电信号并传出，所述线圈的线径、层数、匝数等参数取决于待检测螺旋传热管的材料和壁厚。所述前支撑11的外壁沿周向设有多个第本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于核电蒸汽发生器螺旋传热管的全滚动涡流探头，其特征在于：包括传感器单元(1)和护壳(2)，所述传感器单元(1)包括依次连接的前支撑(11)、线圈架(12)和后支撑(13)，所述线圈架(12)上缠绕有线圈，所述前支撑(11)的外壁沿周向设有多个第一滚动支撑结构(3)，所述后支撑(13)的外壁沿周向设有多个第二滚动支撑结构(4)；所述护壳(2)包括多节中空的护套(21)，所述护套(21)的一端为球形凸起(211)，另一端为球形凹槽(212)，所述护套(21)的外壁沿周向设有多个第三滚动支撑结构(5)，所有护套(21)通过软管(22)串在一起，并且相邻两个护套(21)通过球形凸起(211)和球形凹槽(212)万向配合，所述护壳(2)与所述后支撑(13)相连接，所述软管(22)中设有信号线，所述信号线与所述线圈架(12)上的线圈连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于核电蒸汽发生器螺旋传热管的全滚动涡流探头，其特征在于：包括传感器单元(1)和护壳(2)，所述传感器单元(1)包括依次连接的前支撑(11)、线圈架(12)和后支撑(13)，所述线圈架(12)上缠绕有线圈，所述前支撑(11)的外壁沿周向设有多个第一滚动支撑结构(3)，所述后支撑(13)的外壁沿周向设有多个第二滚动支撑结构(4)；所述护壳(2)包括多节中空的护套(21)，所述护套(21)的一端为球形凸起(211)，另一端为球形凹槽(212)，所述护套(21)的外壁沿周向设有多个第三滚动支撑结构(5)，所有护套(21)通过软管(22)串在一起，并且相邻两个护套(21)通过球形凸起(211)和球形凹槽(212)万向配合，所述护壳(2)与所述后支撑(13)相连接，所述软管(22)中设有信号线，所述信号线与所述线圈架(12)上的线圈连接。
2.根据权利要求1所述的用于核电蒸汽发生器螺旋传热管的全滚动涡流探头，其特征在于：所述前支撑(11)和所述线圈架(12)之间、以及所述线圈架(12)和所述后支撑(13)之间均通过软轴连接。
3.根据权利要求1所述的用于核电蒸汽发生器螺旋传热管的全滚动涡流探头，其特征在于：所述第一滚动支撑结构(3)包括第一压簧(31)和第一轴承(32)，所述第一轴承(32)的内圈与所述第一压簧(31)的一端相连接，所述第一压簧(31)的另一端与所述前支撑(11)相连接。
4.根据权利要求1所述的用于核电蒸汽发生器螺旋传热管的全滚动涡流探头，其特征在于：所述第二滚动支撑结构(4)包括第二压簧(41)和第二轴承(42)，所述第二轴承(42)的内圈...
【专利技术属性】
技术研发人员：王震亚，池成琳，林绍萱，郭韵，于岩，李经怀，曹刚，巢孟科，陈佰鑫，周祥，
申请(专利权)人：国核电站运行服务技术有限公司，上海核工程研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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