管体周向焊缝自动化射线检查臂

技术领域

本发明涉及一种自动化射线检查臂，特别是，涉及一种适用于管体的周向焊缝用的自动化射线检查臂。

背景技术

一些领域内，压力容器和管道的连接必须在安装位置以现场焊接的形式实施，例如核电站反应堆压力容器与主管道的连接，通常由于现场焊接工艺受限制以及运行环境的复杂性，这些焊缝是整个压力容器和管道系统的薄弱环节。为了保证系统运行的安全性，必须对焊缝的质量加以严格控制并定期地实施在役无损检测。超声波检测和射线照相检测是经常采用的在役无损检测方法，某些情况下，在管道焊缝外侧布置射线照相底片、将射线放射源放置在管道焊缝内侧中心实施射线照相是最为有效或者指定必须实施的在役检测项目，例如法国根据法国RSEM标准（In-Service Inspection Rules for Mechanical components of PWR Nuclear islands，《压水堆核电站核岛机械设备在役检查规则》），规定对核反应堆压力容器与主管道连接处的焊缝必须从内侧进行X射线照相检验。

在役射线检测时，管体内部往往存在液流，对射线源存在很强的屏蔽作用，从而使得对于该类内部有液流的在管体上的周向焊缝的在役射线检查存在技术困难。现有技术方案如发明专利CN101598683A以及法国AREVA集团公司的MIS机在对核电站反应堆压力容器与主管道连接焊缝进行射线检查时，主要是对内部进行阻流和排水，相应地，其检查程序明确提出在使用该设备进行在役检查时，要求主管道所在回路的液体必须保持静止。实际上，由于管道系统的各种阀门和旁路总是存在一定程度的泄漏，因此检查设备上承受了很大的沿管道轴线方向的压力差，给在役检查工作带来一定的安全隐患。此外，由于排水装置应与管道中心轴线重合，发明专利CN101598683A以及法国AREVA集团公司的MIS机所采用的技术方案对用于支撑排水装置的定位机构和支撑臂的定位精度都提出了很高的要求，加大了定位设备的设计制造和控制难度。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于对管体上周向焊缝的自动化射线检查臂。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种管体周向焊缝自动化射线检查臂，其特征在于：包括用于对焊缝处进行射线检查的检查组件、用于将所述的检查组件送至焊缝所在位置的伸缩臂，

   所述的检查组件包括气囊体、承载所述的气囊体的骨架，所述的骨架包括中空轴、安装在所述的中空轴两端的前座板和后座板，所述的气囊体套在所述的中空轴上、并定位于所述的前座板与所述的后座板之间，充气后的所述的气囊体与管体的内壁相贴紧以排出该处的液体；放气后的所述的气囊体与管体的内壁分离，

   所述的伸缩臂包括一一套设的外方套管、中间方套管、内方套管及收纳源罐的主箱，所述的中间方套管的相对两侧分别嵌设有两个滑轮、且二者分居所述的中间方套管的两端，所述的内方套管的相对两侧分别嵌设有两个滑轮、且二者分居所述的内方套管的两端，所述的外方套管通过两根从相反方向绕过同侧的所述的中间方套管上的两个所述的滑轮的、长度相等的钢丝绳连接至所述的内方套管，所述的中间方套管通过两根从相反方向绕过同侧的所述的内方套管上的两个所述的滑轮的、长度相等的钢丝绳连接至所述的主箱，所述的外方套管与所述的中间方套管之间设置有丝杆机构，所述的外方套管上设置有电机组件，该电机组件通过所述的丝杠机构控制所述的中间方套管向伸展或收缩的方向移动，当所述的中间方套管向伸展的方向移动时，所述的内方套管及所述的主箱在对应的所述的钢丝绳及所述的滑轮的作用下，均向伸展的方向移动；当所述的中间方套管向收缩的方向移动时，所述的内方套管及所述的主箱在对应的所述的钢丝绳及所述的滑轮的作用下，均向收缩的方向移动，

所述的主箱的前端固定安装有一基板，所述的后座板与所述的基板之间设置有能够沿管体径向调节所述的检查组件的位置的径向调节机构，该径向调节机构包括设置在所述的基板上的横向滑轨、设置在所述的后座板上的竖向滑轨，一个一面带有横向滑块、另一面带有竖向滑块的过渡板可滑动地设置在所述的基板与所述的后座板之间，所述的后座板上周向等距离安装有三组支撑腿组件，其中有一组支撑腿组件竖直设置，该竖直设置的支撑腿组件上设置有两根竖直设置的从动杆，每根从动杆的下端安装有滚轮，所述的基板的上端设置有“U”型导向槽，当两个所述的滚轮下降而触及所述的“U”型导向槽的最低点时，所述的后座板与所述的基板相定位；当两个所述的滚轮被控制升起时，所述的检查组件相对于所述的伸缩臂沿管体径向自由调节，三组所述的支撑腿组件伸出并顶紧在管体内壁上，此时检查组件与管体内壁相定位。

优选地，所述的主箱中设置有送源电机，该送源电机与所述的源罐的射线源通过驱动缆连接，所述的送源电机控制所述的驱动缆将所述的射线源送至所述的空心轴中的工作位置。

优选地，所述的空心轴内设置有准直器，该准直器包括外表面具有多个凸点的外筒，该外筒的一端为安装法兰盘、另一端为供所述的驱动缆穿过的导源管，所述的安装法兰盘固定安装在所述的前座板上，所述的安装法兰盘上开设有供水流过的通孔。

优选地，所述的丝杠机构与所述的外方套管之间设置有紧急回收机构，其与所述的丝杠机构中的丝杠螺杆传动连接以在电机组件失灵时控制回收所述的伸缩臂。

优选地，所述的伸缩臂上还设置有监控摄像头。

本发明的有益效果是：通过准直器周壁上凸点与空心轴之间形成的缝隙和准直器安装法兰盘上的通孔使得气囊组件两侧不存在明显液压差，提高了检查臂的工作稳定性；通过气囊组件上设置的等距分布的支撑腿组件，使得气囊组件的中心能够自动与管体的中心对齐；检查组件与伸缩臂之间通过一径向调节机构相连接，使得在伸缩臂的位置固定后，能够在管体的径向对检查组件的位置进行调整，以使得气囊组件与管体中心的对齐精度不依赖于伸缩臂与管体中心的对齐精度，从而吸收伸缩臂的定位误差所带来的影响，结构可靠，控制动作灵敏，适用于内部流有液体的管体上的周向焊缝的在役检查。

附图说明

附图1为本发明的检查臂的结构示意图；

附图2为本发明的检查臂中的伸缩臂的原理示意图；

附图3为本发明的检查臂中的伸缩臂的丝杠机构的原理示意图；

附图4为本发明的检查臂中的主箱及检查组件的装配原理示意图；

附图5为本发明的检查臂中的径向调节机构的主视示意图；

附图6为附图4所示的径向调节机构的拆分示意图；

附图7为本发明的检查臂中的准直器的结构示意图；

附图8为本发明的检查臂中的准直器的安装示意图（部分剖视）。

附图中：1、伸缩臂；2、径向调节机构；3、气囊组件；4、外方套管；5、中间方套管；6、内方套管；7、主箱；8、滑轮；9、钢丝绳；10、丝杠螺杆；11、丝杠螺母；12、电机组件；13、基板；14、横向滑轨；15、横向滑块；16、竖向滑轨；17、竖向滑块；18、空心轴；19、前座板；20、后座板；21、支撑腿组件；22、从动杆；23、滚轮；24、导向槽；25、送源电机；26、驱动缆；27、准直器；28、凸点；29、外筒；30、安装法兰盘；31、导源管；32、通孔；33、紧急回收机构；34、监控摄像头。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明的技术方案作以下详细描述：

如附图1至附图8所示，本发明的管体周向焊缝自动化射线检查臂包括用于对焊缝处进行射线检查的检查组件、用于将检查组件送至焊缝所在位置的伸缩臂1，检查组件包括气囊体、承载气囊体的骨架，骨架包括中空轴、安装在中空轴两端的前座板19和后座板20，气囊体套在中空轴上、并定位于前座板19与后座板20之间，伸缩臂1包括一一套设的外方套管4、中间方套管5、内方套管6及收纳源罐的主箱7，中间方套管5的相对两侧分别嵌设有两个滑轮8、且二者分居中间方套管5的两端，内方套管6的相对两侧分别嵌设有两个滑轮8、且二者分居内方套管6的两端，外方套管4通过两根从相反方向绕过同侧的中间方套管5上的两个滑轮8的、长度相等的钢丝绳9连接至内方套管6，中间方套管5通过两根从相反方向绕过同侧的内方套管6上的两个滑轮8的、长度相等的钢丝绳9连接至主箱7，外方套管4与中间方套管5之间设置有丝杆机构，其丝杠螺杆10转动安装在外方套管4的内壁上、丝杠螺母11固定在中间方套管5的外壁上，外方套管4上设置有电机组件12，该电机组件12通过两组锥齿轮与丝杠螺杆10传动连接（电机组件12的输出轴与丝杠螺杆10相平行）、并通过丝杠机构控制中间方套管5向伸展或收缩的方向移动，当中间方套管5向伸展的方向移动时，内方套管6及主箱7在对应的钢丝绳9及滑轮8的作用下，均向伸展的方向移动；当中间方套管5向收缩的方向移动时，内方套管6及主箱7在对应的钢丝绳9及滑轮8的作用下，均向收缩的方向移动，主箱7的前端固定安装有一基板13，后座板20与基板13之间设置有能够沿管体径向调节检查组件的位置的径向调节机构2，该径向调节机构2包括设置在基板13上的横向滑轨14、设置在后座板20上的竖向滑轨16，一个一面带有横向滑块15、另一面带有竖向滑块17的过渡板可滑动地设置在基板13与后座板20之间，后座板20上周向等距离安装有三组支撑腿组件21，其中有一组支撑腿组件21竖直设置，该竖直设置的支撑腿组件21上设置有两根竖直设置的从动杆22，每根从动杆22的下端安装有滚轮23，基板13的上端设置有“U”型导向槽24，当两个滚轮23下降而触及“U”型导向槽24的最低点时，后座板20与基板13相定位；当两个滚轮23被控制升起时，三组支撑腿组件21伸出并顶紧在管体内壁上，此时检查组件与管体内壁相定位，主箱7中设置有送源电机25，该送源电机25与源罐的射线源通过驱动缆26连接，送源电机25控制驱动缆26将射线源送至空心轴18中的工作位置，空心轴18内设置有准直器27，该准直器27包括外表面具有多个凸点28的外筒29，该外筒29的一端为安装法兰盘30、另一端为供驱动缆26穿过的导源管31，安装法兰盘30固定安装在前座板19上，安装法兰盘30上开设有供水流过的通孔32，丝杠机构与外方套管4之间设置有紧急回收机构33，其与丝杠机构中的丝杠螺杆10传动连接以在电机组件12失灵时控制回收伸缩臂1，伸缩臂1上还设置有监控摄像头34，用于监视伸缩臂1伸入管体中的方位情况，以便反馈控制。

本发明的管体周向焊缝自动化射线检查臂，通过准直器27周壁上凸点28与空心轴18之间形成的缝隙和准直器27安装法兰盘30上的通孔32使得气囊组件3两侧不存在明显液压差，提高了检查臂的工作稳定性；通过气囊组件上设置的等距分布的支撑腿组件，使得气囊组件的中心能够自动与管体的中心对齐；检查组件与伸缩臂1之间通过一径向调节机构2相连接，使得在伸缩臂1的位置固定后，能够在管体的径向对检查组件的位置进行调整，以使得气囊组件3与管体中心的对齐精度不依赖于伸缩臂1与管体中心的对齐精度，从而吸收伸缩臂1的定位误差所带来的影响，结构可靠，控制动作灵敏，适用于内部流有液体的管体上的周向焊缝的在役检查。

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，都应涵盖在本发明的保护范围之内。