一种压力容器主螺栓孔检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种压力容器主螺栓孔检测装置，本发明专利技术包括激光扫描检测系统、定位系统和控制系统；所述激光扫描检测系统和定位系统均为可拆卸安装在机架上；所述定位系统用于实现检测装置的定位；所述激光扫描检测系统用于对主螺栓孔内部进行扫描测量，获得主螺栓孔内表面的结构参数并将其传送给控制系统；所述控制系统用于接收主螺栓孔内表面的结构参数并进行处理，得到主螺栓孔检测结果。本发明专利技术利用激光检测原理，对反应堆压力容器主螺栓孔进行自动检测；相对于传统目视检查或视频辅助目视检查，该发明专利技术不仅具有更高的检测效率和精度，还可实现对其多个关键参数进行多维度检测评价，检测评价结果更全面。

【技术实现步骤摘要】
一种压力容器主螺栓孔检测装置
本专利技术涉及核设备检修
，具体涉及一种压力容器主螺栓孔检测装置及其应用于核反应堆压力容器的主螺栓孔的自动检测。
技术介绍
在反应堆运行时，压力容器主要依靠主螺栓保证压力容器的密封性，主螺栓及主螺栓孔良好的连接性能至关重要。但是，由于压力容器主螺纹孔长期处在高温、高应力和不同工况的循环载荷下，极易产生疲劳和损伤；此外，反应堆压力容器在整个寿期内需要进行多次开关盖操作，可能因为对主螺栓孔状态检测准确度不足，螺纹清洁、修复不彻底，也容易在复装过程中造成螺纹的损伤。因此，当反应堆开盖检修后，需要对反应堆压力容器主螺栓孔进行检查，以保证其性能满足要求，也避免复装过程对其造成损伤。由于压力容器主螺栓孔检修工作是反应堆检修的主线关键路径，其效率直接关系的检修周期。目前，针对压力容器主螺栓孔检查主要采用人工目视检查或视频辅助人工检查的方法。该种检测方式检测效率较低，占用大量检修时间；检测精度较低，且大量重复人工目视检测，极易造成误判等。我国核电发展已进入黄金发展期，大量在建和拟建的核电站对快速、高效、准确、安全的反应堆压力容器主螺栓自动化检测装置的需求越来越迫切。
技术实现思路
为了满足核反应堆压力容器主螺栓孔检测的需求，本专利技术提供了一种压力容器主螺栓孔检测装置。本专利技术采用激光检测技术，实现对对压力容器主螺栓孔的关键参数进行自动检测和评价，解决目前人工检测或视频辅助人工目视检测劳动强度较大，容易出现误判的问题，并提高压力容器主螺栓孔检测精度和效率。该装置也可用于其他承压设备大型螺栓孔的性能检测。本专利技术通过下述技术方案实现：一种压力容器主螺栓孔检测装置，该检测装置包括激光扫描检测系统、定位系统和控制系统；所述激光扫描检测系统和定位系统均为可拆卸安装在机架上；所述定位系统用于实现检测装置的定位；所述激光扫描检测系统用于对主螺栓孔内部进行扫描测量，获得主螺栓孔内表面的结构参数并将其传送给控制系统；所述控制系统用于接收主螺栓孔内表面的结构参数并进行处理，得到主螺栓孔检测结果。本专利技术通过设置包括激光扫描检测系统、定位系统以及控制系统的自动化检测装置，通过激光扫描检测原理实现对压力容器的主螺栓结构的自动检测。优选的，本专利技术的激光扫描检测系统利用激光检测原理实现，所述激光扫描检测系统包括：激光扫描检测系统固定支架、激光扫描检测系统安装底板、检测头、旋转机构和移动机构；其中所述激光扫描检测系统固定支架固定安装在所述激光扫描检测系统安装底板上；所述移动机构固定安装在固定支架上；所述旋转机构安装在所述移动机构上且所述移动机构能够驱动旋转机构沿固定支架竖直方向上下移动；所述检测头安装在所述旋转机构的转动轴末端且所示检测头能够在旋转机构带动下进行旋转运动；所述检测头用于对主螺栓孔内表面进行扫描检测，获得其表面结构参数；所述激光扫描检测系统通过安装底板实现与机架的拆装。本专利技术的检测头采用但不限于激光扫描检测和视频检测的方式来实现待检测主螺栓孔内表面结构的检测。优选的，本专利技术的检测头包括视频检测头和激光检测头。本专利技术的旋转机构采用但不限于电机驱动方式。优选的，本专利技术的旋转机构包括转动轴、旋转平台和旋转电机；所述旋转电机固定安装在所述移动机构上；所述旋转电机通过旋转平台驱动旋转轴转动，进而带动旋转轴的末端安装的检测头旋转。本专利技术的移动机构采用但不限于导轨-丝杆副技术实现移动。优选的，本专利技术的移动机构包括检测头移动架、检测头移动导轨-丝杆副、联轴器和检测头移动电机；所述检测头移动电机固定安装在固定支架上，所述检测头移动导轨-丝杠副中的导轨沿固定支架竖直方向固定安装；所述检测头移动导轨-丝杆副中的丝杆与所述检测头移动电机通过联轴器传动连接；所述检测头移动架安装在检测头移动导轨-丝杆副上，所述检测头移动架与旋转机构固定连接。所述检测头移动架能够在检测头移动电机的驱动下沿固定支架竖直方向上下运动。为了实现定位的稳定性和可靠性，本专利技术采用但不限于两组定位系统来实现定位，且采用但不限于膨胀定位的方式实现固定定位。优选的，本专利技术的检测装置包括两组定位系统且两组定位系统的结构相同；其中定位系统包括定位系统支架、定位系统顶升机构、定位系统安装底板、接近开关和定位系统胀塞机构；所述定位系统支架固定安装在定位系统安装底板上；所述定位系统顶升机构和接近开关均安装在所述定位系统支架上；所述定位系统胀塞机构安装在所述定位系统顶升结构上且其能够由定位系统顶升机构驱动沿定位系统支架竖直方向上下运动；所述定位系统通过定位系统安装底板与机架实现快速拆装；所述定位系统胀塞机构能够驱动其胀塞头在主螺纹孔内膨胀实现定位，即该检测装置通过两组定位系统在待检测主螺栓孔左右相邻主螺栓孔内实现固定。优选的，本专利技术的定位系统顶升机构包括定位系统顶升推杆、定位系统顶升电机和胀塞头移动导轨；其中所述定位系统顶升电机固定在定位系统支架上；所述胀塞头移动导轨沿定位系统支架竖直方向固定安装；所述定位系统胀塞机构与所述胀塞头导轨移动连接；所述定位系统顶升电机与定位系统顶升推杆传动连接并驱动定位系统顶升推杆运动，进而带动所述定位系统胀塞机构沿胀塞头导轨上下移动；优选的，本专利技术的定位系统胀塞机构包括胀塞头、胀塞推杆和胀塞电机；其中所述定位系统顶升机构带动所述定位系统胀塞机构向下移动，当胀塞头下移到位后，通过所述胀塞电机驱动胀塞推杆运动，使得胀塞头在待检测主螺栓相邻主螺栓孔内膨胀实现定位。本专利技术采用工控机实现对检测数据的采集和处理，并上传至上位机进行进一步存储、分析和可视化输出，通过工控机能够接收上位机下发的控制信号，用于控制所述激光扫描检测系统、定位系统的自动控制。优选的，本专利技术的控制处理系统包括I/O模块、工控机以及上位机；其中，所述激光扫描检测系统和所述定位系统均通过I/O模块与所述工控机进行数据通信，所述激光扫描检测系统能够将检测得到的待检测主螺栓内表面结构参数传送给工控机进行存储并分析且能够接收由工控机下发的控制信号，所述定位系统能够将定位信号上传给工控机且能够接收工控机下发的控制信号；所述工控机与上位机通信连接，其能够接收上位机发送的控制信号且能够将检测数据以及分析结果上传给上位机进行进一步处理分析或显示输出。另一方面，本专利技术还提出了一种用于反应堆压力容器主螺栓孔检测系统，采用本专利技术的上述检测装置，利用激光检测原理，自动检测获取反应堆压力容器待检测主螺栓孔的结构参数，实现主螺栓孔的结构检测。本专利技术具有如下的优点和有益效果：1、本专利技术的一种压力容器主螺栓孔检测装置安装方便、操作简单，可以利用激光检测原理，对反应堆压力容器主螺栓孔进行自动检测；相对于传统目视检查或视频辅助目视检查，该专利技术不仅具有更高的检测效率和精度，还可实现对其多个关键参数进行多维度检测评价，检测评价结果本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压力容器主螺栓孔检测装置，其特征在于，该检测装置包括激光扫描检测系统(1)、定位系统(2)和控制系统；/n所述激光扫描检测系统(1)和定位系统(2)均为可拆卸安装在机架(3)上；/n所述定位系统(2)用于实现检测装置的定位；/n所述激光扫描检测系统(1)用于对主螺栓孔内部进行扫描测量，获得主螺栓孔内表面的结构参数并将其传送给控制系统；/n所述控制系统用于接收主螺栓孔内表面的结构参数并进行处理，得到主螺栓孔检测结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种压力容器主螺栓孔检测装置，其特征在于，该检测装置包括激光扫描检测系统(1)、定位系统(2)和控制系统；
所述激光扫描检测系统(1)和定位系统(2)均为可拆卸安装在机架(3)上；
所述定位系统(2)用于实现检测装置的定位；
所述激光扫描检测系统(1)用于对主螺栓孔内部进行扫描测量，获得主螺栓孔内表面的结构参数并将其传送给控制系统；
所述控制系统用于接收主螺栓孔内表面的结构参数并进行处理，得到主螺栓孔检测结果。


2.根据权利要求1所述的一种压力容器主螺栓孔检测装置，其特征在于，所述激光扫描检测系统(1)利用激光检测原理实现，
所述激光扫描检测系统(1)包括：激光扫描检测系统固定支架(6)、激光扫描检测系统安装底板(8)、检测头、旋转机构和移动机构；
其中所述激光扫描检测系统固定支架(6)固定安装在所述激光扫描检测系统安装底板(8)上；
所述移动机构固定安装在固定支架(6)上；
所述旋转机构安装在所述移动机构上且所述移动机构能够驱动旋转机构沿固定支架(6)竖直方向上下移动；
所述检测头安装在所述旋转机构的转动轴末端且所示检测头能够在旋转机构带动下进行旋转运动；
所述检测头用于对主螺栓孔内表面进行扫描检测，获得其表面结构参数；
所述激光扫描检测系统(1)通过安装底板(8)实现与机架(3)的拆装。


3.根据权利要求2所述的一种压力容器主螺栓孔检测装置，其特征在于，所述检测头包括视频检测头(9)和激光检测头(10)。


4.根据权利要求2所述的一种压力容器主螺栓孔检测装置，其特征在于，所述旋转机构包括转动轴(11)、旋转平台(12)和旋转电机(13)；
所述旋转电机(13)固定安装在所述移动机构上；
所述旋转电机(13)通过旋转平台(12)驱动旋转轴(11)转动，进而带动旋转轴(11)的末端安装的检测头旋转。


5.根据权利要求2所述的一种压力容器主螺栓孔检测装置，其特征在于，所述移动机构包括检测头移动架(14)、检测头移动导轨-丝杆副、联轴器(17)和检测头移动电机(18)；
所述检测头移动电机(18)固定安装在固定支架(6)上，所述检测头移动导轨-丝杠副中的导轨沿固定支架(6)竖直方向固定安装；所述检测头移动导轨-丝杆副(15)中的丝杆与所述检测头移动电机(18)通过联轴器(17)传动连接；
所述检测头移动架(14)安装在检测头移动导轨-丝杆副上，所述检测头移动架(14)与旋转机构固定连接。
所述检测头移动架(14)能够在检测头移动电机(18)的驱动下沿固定支架(6)竖直方向上下运动。


6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵菀，孙志军，张中亮，王帅，张永领，丁然，刘洋，彭婧，刘晓琼，李正斌，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：四川;51