CN103591882B - 涡流探头柔性定位夹持机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种涡流探头柔性定位夹持机构，它包括套在涡流探头管束上的锁紧块和转动连接块，锁紧块与涡流探头管束相对固定，锁紧块与转动连接块之间通过缓冲柔性部件连接；锁紧块、转动连接块通过夹持部件从涡流探头管束的两侧夹持，夹持部件的侧面设有导向槽，导向槽内设有导向螺栓，导向螺栓在导向槽内活动，导向螺栓将转动连接块与转动导向部件连接，转动导向部件绕导向螺栓转动；夹持部件固定在固定底座上，固定底座固定在运动控制平台上。该涡流探头柔性定位夹持机构，能有效保证探头与燃料棒的对中，探头夹紧时允许一定的自适应微调，以补偿燃料棒挠曲变形。<b />

Description

涡流探头柔性定位夹持机构

技术领域

本发明涉及一种涡流探头柔性定位夹持机构。

背景技术

燃料组件是核电站动力来源，燃料组件在运行期间由于受到高温、高压、强辐射的环境影响，合金材料易与冷却剂发生化学反应产生氧化膜。对于燃料棒，一旦形成一定厚度的氧化膜，会影响燃料棒的传热，并可能导致燃料棒发生破损泄漏，所以需要一套涡流测厚装置对燃料棒进行定期监测。然而，燃料棒属于细长圆件，并存在一定挠曲变形，同时检测环境属于高放射性区域，这样对涡流探头的定位与夹持提出了很高的要求。因此，需要设计并开发一套涡流探头柔性定位与夹持机构，用来远程实现涡流探头对燃料棒柔性定位和夹紧。

目前，国内外绝大多数的涡流检测装置探头定位属于刚性定位，依靠运动机构实现行程定位。探头夹紧机构一般为螺栓连接，特殊环境下涡流检测探头定位与夹持会依据环境和检测对象不同而有一定的区别，如核电站主螺母涡流检测探头夹持器采用螺纹啮合定位，定位件与夹紧件之间连有弹簧以保证随动贴合。总的来说，目前涡流探头的定位与夹持在核电站燃料组件检测中应用尚存在如下缺点：

1、刚性定位方式若应用于细长燃料棒，容易造成棒体变形过大，且探头与棒体中心线不能很好对中；

2、螺栓连接在一般场合能起到连接可靠、紧固的作用，但若检测对象是细长燃料棒，因为燃料棒有一定的挠曲变形，螺栓固定的涡流探头保护层易被刮擦，损坏探头；

3、燃料棒工作环境为高放射性去离子水，探头的定位和夹紧均需要在远程遥控下实现，被测件又是有一定挠曲变形的细长圆件，传统的探头定位和夹紧不具备自适应微调，对远程操作带来很大的困难。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种涡流探头柔性定位夹持机构，用于解决现有技术中缺少能远程实现涡流探头对燃料棒柔性定位和夹紧机构的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种涡流探头柔性定位夹持机构，它包括套在涡流探头管束上的锁紧块和转动连接块，锁紧块与涡流探头管束相对固定，锁紧块与转动连接块之间通过缓冲柔性部件连接；锁紧块、转动连接块通过夹持部件从涡流探头管束的两侧夹持，夹持部件的侧面设有导向槽，导向槽内设有导向螺栓，导向螺栓在导向槽内活动，导向螺栓将转动连接块与转动导向部件连接，转动导向部件绕导向螺栓转动；夹持部件固定在固定底座上，固定底座固定在运动控制平台上。

优选的，转动导向部件包括转动柄，转动柄设有两个与导向轮连接的导向端，两个导向轮以涡流探头管束的轴向平面对称，导向轮的轴线与两个导向轮的对称面平行，导向轮沿周向设有环形凹槽。

优选的，锁紧块上设有锁紧螺柱，锁紧螺柱锁紧时，锁紧块的中心孔减小，锁紧块与涡流探头管束锁紧。

优选的，缓冲柔性部件为至少一个缓冲弹簧。进一步的优选，锁紧块上固定有第一销钉，转动连接块上固定有第二销钉，缓冲弹簧的两端分别固定在第一销钉、第二销钉上。另一种进一步的优选，缓冲弹簧的轴线与涡流探头管束的轴线平行。

优选的，夹持部件包括支撑块和定位块，支撑块与固定底座固定连接，定位块位于支撑块内部空间内，定位块夹持锁紧块、转动连接块。

如上所述，本发明涡流探头柔性定位夹持机构，具有以下有益效果：

该涡流探头柔性定位夹持机构，能有效保证探头管束与燃料棒的对中，探头管束夹紧时允许一定的自适应微调，以补偿燃料棒挠曲变形，该夹持机构用来远程实现涡流探头在燃料棒柔性定位和夹紧，同时还可避免检测时因燃料棒挠曲变形对探头的破坏，该夹持机构不但能够用作核反应堆燃料棒水下涡流检测探头的定位与夹持平台，而且可以用作一般细长圆件涡流检测探头定位与夹持平台，如可应用于石化行业细长管件涡流测厚。

附图说明

图1显示为本发明涡流探头柔性定位夹持机构的结构示意图。

图2显示为图1所示的涡流探头柔性定位夹持机构的侧面示意图。

元件标号说明

1涡流探头管束

2锁紧块

3转动连接块

4转动导向部件

41转动柄

42导向轮

43导向螺栓

44导向端

45环形凹槽

5缓冲弹簧

6夹持部件

61导向槽

62支撑块

63定位块

7固定底座

8锁紧螺柱

9第一销钉

10第二销钉

11固定螺栓

12燃料棒

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、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，并非用以限定本发明可实施的限定条件，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，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1至图2所示，本发明提供一种涡流探头柔性定位夹持机构，它包括套在涡流探头管束1上的锁紧块2和转动连接块3，锁紧块2与涡流探头管束1相对固定，锁紧块2与转动连接块3之间通过缓冲柔性部件连接；锁紧块2、转动连接块3通过夹持部件6从涡流探头管束1的两侧夹持，夹持部件6的侧面设有导向槽61，导向槽61内设有导向螺栓43，导向螺栓43在导向槽61内活动，导向螺栓43将转动连接块3与转动导向部件4连接，转动导向部件4绕导向螺栓43转动；夹持部件6固定在固定底座7上，固定底座7固定在运动控制平台上。其中，锁紧块2与涡流探头管束1可通过螺栓锁紧，也可通过其它方式相对固定。

固定底座7固定在运动控制平台上，运动控制平台带动该夹持机构至测试点，转动导向部件4与燃料棒12接触定位，使涡流探头可定位测量。由于转动导向部件4可绕导向螺栓43转动且导向螺栓43在导向槽61内有一定的活动空间，当燃料棒12上下运动的同时，转动导向部件4会随着燃料棒12表面的挠曲变形作一定角度的自适应改变，以保证检测结果的准确性。通过缓冲柔性部件连接锁紧块2与转动连接块3，当燃料棒12的接触力反馈至转动导向部件4和涡流探头时，该接触力会传递至缓冲柔性部件，被缓冲柔性部件所吸收，以达到增加检测结果的准确性和保护探头的目的。

转动导向部件4的一种具体结构如下。转动导向部件4包括转动柄41，转动柄41设有两个与导向轮42连接的导向端44，两个导向轮42以涡流探头管束1的轴向平面对称，导向轮42的轴线与两个导向轮42的对称面平行，导向轮42沿周向设有环形凹槽45。

导向轮42的环形凹槽45与燃料棒12接触，燃料棒12上下移动时位于环形凹槽45中。由于导向轮42连同转动柄41绕导向螺栓43转动，导向螺栓43在导向槽61内有一定的活动空间，当燃料棒12上下运动的同时，导向轮42会随着燃料棒12表面的挠曲变形作一定角度的自适应改变，以保证检测结果的准确性并起到保护探头的作用。

转动导向部件4的结构不仅限于上述结构，还可根据实际需要采用其它结构，如滑块与连杆滑动连接等。

锁紧块2上设有锁紧螺柱8，锁紧螺柱8锁紧时，锁紧块2的中心孔减小，锁紧块2与涡流探头管束1锁紧。工作时，如果发现探头保护层出现磨损，可根据需要随时调整锁紧螺柱8的旋入深度。

缓冲柔性部件可为至少一个缓冲弹簧5。锁紧块2上固定有第一销钉9，转动连接块3上固定有第二销钉10，缓冲弹簧5的两端分别固定在第一销钉9、第二销钉10上；缓冲弹簧5的轴线与涡流探头管束1的轴线平行。缓冲弹簧5可以为多个，不限于通过销钉与锁紧块2、转动连接块3连接，缓冲弹簧5的安装位置也可根据实际情况进行调节。

夹持部件6包括支撑块62和定位块63，支撑块62通过固定螺栓11与固定底座7固定连接，定位块63位于支撑块62内部空间内，定位块63夹持锁紧块2、转动连接块3。支撑块62和定位块63的两侧的外形可以是圆弧形，也可以根据需要设计成其他形状。

综上所述，本发明涡流探头柔性定位夹持机构，能有效保证探头管束与燃料棒的对中，探头管束夹紧时允许一定的自适应微调，以补偿燃料棒挠曲变形，该夹持机构用来远程实现涡流探头在燃料棒柔性定位和夹紧，同时还可避免检测时因燃料棒挠曲变形对探头的破坏，该夹持机构不但能够用作核反应堆燃料棒水下涡流检测探头的定位与夹持平台，而且可以用作一般细长圆件涡流检测探头定位与夹持平台，如可应用于石化行业细长管件涡流测厚。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种涡流探头柔性定位夹持机构，其特征在于：它包括套在涡流探头管束上的锁紧块和转动连接块，所述锁紧块与所述涡流探头管束相对固定，所述锁紧块与所述转动连接块之间通过缓冲柔性部件连接；所述锁紧块、转动连接块通过夹持部件从所述涡流探头管束的两侧夹持，所述夹持部件的侧面设有导向槽，所述导向槽内设有导向螺栓，所述导向螺栓在所述导向槽内活动，所述导向螺栓将所述转动连接块与转动导向部件连接，所述转动导向部件绕所述导向螺栓转动；所述夹持部件固定在固定底座上，所述固定底座固定在运动控制平台上。

2.根据权利要求1所述的涡流探头柔性定位夹持机构，其特征在于：所述转动导向部件包括转动柄，所述转动柄设有两个导向端，每个导向端与一个导向轮连接，两个导向轮以所述涡流探头管束的轴向平面对称，所述导向轮的轴线与所述两个导向轮的对称面平行，所述导向轮沿周向设有环形凹槽。

3.根据权利要求1或2所述的涡流探头柔性定位夹持机构，其特征在于：所述锁紧块上设有锁紧螺柱，所述锁紧螺柱锁紧时，所述锁紧块的中心孔减小，所述锁紧块与涡流探头管束锁紧。

4.根据权利要求1或2所述的涡流探头柔性定位夹持机构，其特征在于：所述缓冲柔性部件为至少一个缓冲弹簧。

5.根据权利要求4所述的涡流探头柔性定位夹持机构，其特征在于：所述锁紧块上固定有第一销钉，所述转动连接块上固定有第二销钉，所述缓冲弹簧的两端分别固定在所述第一销钉、第二销钉上。

6.根据权利要求4所述的涡流探头柔性定位夹持机构，其特征在于：所述缓冲弹簧的轴线与所述涡流探头管束的轴线平行。

7.根据权利要求1或2所述的涡流探头柔性定位夹持机构，其特征在于：所述夹持部件包括支撑块和定位块，所述支撑块与所述固定底座固定连接，所述定位块位于所述支撑块内部空间内，所述定位块夹持所述锁紧块、转动连接块。