一种传热管涡流探头辅助推进装置的制作方法

1.本发明涉及传热管技术领域，尤其涉及一种传热管涡流探头辅助推进装置。


背景技术：

2.核电站蒸汽发生器传热管，是将一回路冷却剂从反应堆获得的热能传给二回路给水的热交换设备，是一回路承压边界的重要组成部分，因此准确评价传热管的完整性对核电站安全运行至关重要。涡流检验由于其速度快、检测灵敏度高和无电接触等优点，被广泛应用于核电站传热管的检验。又由于涡流检查所处的检验环境具有较高的放射性，且传热管涡流检查常处于核电站检修的关键路径上，要求系统能够尽可能简洁、自动化程度高、运行可靠且实施工期短。
3.整个检测系统按功能分成几个分系统，每个功能分系统有较强的独立性，可以根据需要单独使用，也可以通过局域网与其他功能分系统连接组成完整的检测系统，并通过网络和软件接口实现各功能分系统的通讯。涡流系统按照功能分解，主要包含信号系统实现采集涡流信号并对信号进行处理。探头定位系统实现探头对采集对象定位。探头扫查系统实现探头在传热管中运动。集成传输系统实现在电脑及各功能系统间实现各种控制信号、数据的传输。
4.在核电蒸汽发生器运行阶段环境恶劣，而停堆检修对工期要求较高，因此很难将传热管彻底清洗及干燥，在对传热管进行涡流检查时对探头的推进有较大的阻力，增加涡流探头的损耗及降低检查效率。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种传热管涡流探头辅助推进装置，该装置对探头运动提供导向以及减少换热管中的湿度，用来解决涡流检查探头在换热管中因阻力过大而无法通过的问题。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种传热管涡流探头辅助推进装置，包括腔体外壳，所述腔体外壳的两端分别设有快速公头和快速母头，所述腔体外壳内从所述快速母头到所述快速公头方向上依次设置顶杆、伸缩块、引导器。
8.进一步地，所述顶杆包括挡片、顶杆延长端和伸缩块接口，所述挡片设置在所述顶杆延长端和所述伸缩块接口的交界处。
9.进一步地，所述挡片为环形结构。
10.进一步地，所述顶杆延长端整体为圆柱形，内部设有探头通道。
11.进一步地，所述伸缩块接口整体为喇叭形结构，从所述挡片和所述伸缩块的方向，所述伸缩块接口的径向尺寸逐渐增加，所述伸缩块接口在周向方向被均分为间隔的多片，以利于安装伸缩块。
12.进一步地，所述伸缩块的顶杆接口与所述伸缩块接口连接，在所述快速母头与导
管上的快速公头断开时，所述顶杆在弹簧的作用力下将所述顶杆弹出，所述伸缩块在所述伸缩块接口的推动下张开，使所述伸缩块的内径变大，便于涡流探头通过；当所述快速母头与导管上的快速公头对接时，所述快速公头将所述顶杆顶入到装置内，所述伸缩块在所述伸缩块接口的推动下闭合，使所述伸缩块的内径变下防止涡流探头回来，同时形成一个反向的简易密封装置。
13.进一步地，所述伸缩块的腔体卡槽与所述腔体外壳轴向固定。
14.进一步地，所述引导器为圆柱体，圆柱体的外侧设有螺旋形的引流结构。
15.进一步地，所述腔体外壳上开设有流体减阻入口和收集出口。
16.进一步地，所述引导器的前端安装有软毛刷条。
17.与现有技术相比，本发明提供的传热管涡流探头辅助推进装置具有以下有益效果：
18.本发明的传热管涡流探头辅助推进装置能够提高换热器传热管涡流检查的效率及降低探头损耗。
19.本发明提供的快速母头为弹簧自锁结构，并与快速公头相互匹配，能快速与推拔装置及导管对接，在对接后相互自锁不容易脱落。
20.本发明提供的顶杆和伸缩块相互连接，并通过弹簧力控制伸缩块的张合，伸缩块由多个瓣状块组成，通过张合控制内径。
21.本发明提供的引导器为流体及污垢方导向作用，在探头前进时流体的运动方向向前引导，探头回拉是将污垢引导到其他装置内。
22.进一步地，在探头运动时，本发明提供的软毛刷实时清理探头尼绒管上污垢面保持探头的清洁。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
24.图1为蒸发器涡流检查系统的结构示意图；
25.图2为本发明实施例所提供的传热管涡流探头辅助装置的结构示意图；
26.图3为本发明实施例所提供的传热管涡流探头辅助装置的安装示意图；
27.图4为本发明实施例所提供的腔体外壳的结构示意图；
28.图5为本发明实施例所提供的腔体外壳的结构示意图，其视角与图4不同；
29.图6为本发明实施例所提供的顶杆的侧视图；
30.图7为本发明实施例所提供的顶杆的剖视图；
31.图8为本发明实施例所提供的伸缩块的结构示意图；
32.图9为图8沿a-a面的剖视图；
33.图10为本发明实施例所提供的伸缩块的侧视图；
34.图11为本发明实施例所提供的伸缩块的俯视图；
35.图12为本发明实施例所提供的引导器的结构示意图；
36.图13为本发明实施例所提供的引导器的剖视图。
37.附图标记说明：
38.1、探头定位装置；2、探头推拔装置；3、探头辅助推进装置；4、双探头导向装置；5、导管；6、水室；7、控制箱；8、控制计算机；9、快速公头；10、快速母头；11、腔体外壳；12、顶杆；13、伸缩块；14、引导器；15、弹簧；16、软毛刷条；17、密封圈；18、减阻流体入口；19、收集出口；20、挡片；21、顶杆延长端；22、伸缩块接口；23、腔体卡槽；24、顶杆接口；25、引流结构；26、污垢收集孔。
具体实施方式
39.下面通过具体实施方式进一步详细说明。
40.为了便于理解，首先对蒸发器涡流检查系统做介绍。
41.如图1所示，传热管涡流探头辅助推进装置为蒸发器涡流检查系统组成部分，整个系统包含探头定位装置1、探头推拔装置2、探头辅助推进装置3(传热管涡流探头辅助推进装置)、双探头导向装置4、导管5和控制设备，控制设备包括控制箱7和控制计算机8。定位装置上的探头导向部件下方连接导管，导管连接涡流探头辅助推进装置，辅助推进装置与探头推拔装置相连，行程一个涡流探头通道。探头辅助推进装置3主要是应用在换热器的传热管涡流检查中，作用是辅助探头推拔装置2对探头的驱动。典型的传热管检查为蒸汽发生器传热管涡流检查。该系统中的探头定位装置主要实现探头对采集传热管定位；探头推拔装置主要实现探头在传热管中运动；探头辅助推进装置连接在探头定位装置和探头推拔装置之间，通过流体推进降低探头在传热管中的阻力及减少传热管内的湿度，达到提高涡流检查效率和降低探头损耗的作用。
42.探头定位装置1采用以传热管为目标定位点的方式，利用特殊的脚趾结构，固定在传热管上，从而避免在入孔处安装，让开入孔孔位。这种方式再加上正确的路径规划，探头门可以带动探头移动到任意管口，实现传热管检查100％覆盖；这种方式定位准确，采用路径规划，可以实现多种方向行走。其搭载检测工具为双探头导向装置。双探头导向装置4连接导管5，导管5下端连接探头辅助推进装置3，探头辅助推进装置3下端连接探头推拔器2。
43.探头推拔装置2是把检测用涡流探头从蒸汽发生器水室管板下方送入传热管至水室另外一端，然后在回拉时进行传热管的涡流数据采集。推拔器采用伺服电机驱动，减速后驱动压力可调的驱动滚轮驱动涡流探头输送，涡流探头的推进/拔出主要依靠输送滚轮压或者履带在涡流探头输送管上产生的摩擦力来推拔。
44.如图2至图13所示，本发明提供了一种传热管涡流探头辅助推进装置(即探头辅助推进装置3)，包括快速公头9、快速母头10、腔体外壳11、顶杆12、伸缩块13、引导器14、弹簧15、软毛刷条16、密封圈17。探头辅助推进装置3整体为圆筒形。
45.如图2至图5所示，快速公头9和快速母头10分别设置在腔体外壳11的两端。腔体外壳11内从快速母头10到快速公头9方向上分别设置顶杆12、伸缩块13、引导器14。
46.如图3所示，快速公头9与快速母头10对接，在快速母头10内侧增加密封圈17，使导管对接形成简易密封，保证流体可以延导管5进入到受检传热管内。
47.如图4和图5所示，为涡流探头辅助推进装置3的整体外观图，上端为快速公头9，流体减阻入口18在引导器14外壳靠近快速公头9上，采用快速的气管接口方式没方便现场的
安装，收集出口19在引导器14外壳远离快速公头9上，同样采用快速的气管接口方式没方便现场的安装，下端为快速母头10。
48.如图6和图7所示，顶杆12包括顶杆延长端21、挡片20和伸缩块接口22，顶杆延长端21和伸缩块接口22之间设置环形的挡片20，即挡片20设置在顶杆延长端21和伸缩块接口22的交界处。挡片20其结构为环形，当顶杆12运动时挡片20与快速母头10形成限位，确保其运动不影响其他部件功能。杆延长端21整体为圆柱形，中间为探头通道。如图7所示，伸缩块接口22整体为喇叭形结构；如图6所示，伸缩块接口22在周向方向被均分为多片，每片分间隔一定的距离，以利于伸缩块13的安装。
49.如图8、图9、图10和图11所示，伸缩块13为多瓣，并与伸缩块接口22一致，伸缩块13安装在伸缩块接口22后组成一个漏斗形。伸缩块13的腔体卡槽23与腔体外壳11轴向固定，顶杆接口24与伸缩快接口22连接，在快速母头10与导管5上的快速公头(与快速公头9结构一致)断开时，顶杆12在弹簧15的作用力下将顶杆12弹出，由于伸缩快13轴向固定在腔体外壳11上，在伸缩接口22的上下推动下，使伸缩块13的内径变大，可以方便的让涡流探头通过；当快速母头10与导管5上的快速公头(与快速公头9结构一致)对接时，快速公头将顶杆12顶如到装置内，伸缩快13在伸缩接口22的推动下闭合，使伸缩块13的内径变下防止涡流探头回来，同时形成一个反向的简易密封装置。
50.如图12和图13所示，引导器14整体为圆柱体，圆柱体的外侧设有螺旋形的引流结构25，引导器14与外壳可形成一个独立部件，与下部门通过螺纹连接，当探头向前运动时，流体从流体减阻入口18送入，流体通过引导器14上的螺旋引流结构25将流体引入到导管5中，最终流入受检传热管，对探头形成导向及特外推力，并对受检传热管干燥，最终实现减阻目的。当涡流探头回来时，在引导器14上端装有软毛刷条16，检查时对涡流探头进行清理，粉尘被集中到引导器14中，在外部负压的作用下粉尘通过收集出口19进行收集，实现粉尘收集。
51.本发明典型的工作过程如下：
52.由于涡流探头的前端有线圈处直径大，后端直径较小，要将探头大直径安装至装置前端，在探头安装前需要将快速母头10与探头推拔装置2断开，在弹簧力的作用下伸缩块张开，张开后装置的通道大于探头线圈的直径，探头顺利通过装置。探头装入后快速母头10接入探头推拔装置2，探头推拔装置2将顶杆12顶入压缩弹簧15使伸缩块13合拢，合拢后内径接近探头后端尼绒管外径，可防止探头后退到推拔器导致探头损坏，同时使减阻流体尽量向前疏导。在探头安装完成后，推拔器将探头向前驱动时，控制箱7将流体注入到装置中，在引流结构25和伸缩块13的简易密闭情况下，大部分流体与探头运动方向一致，起到探头推进、疏导和降低传热管内的湿度的作用，改善涡流探头在传热管内的通过性。在探头运动时装置内的毛刷可实时的清扫探头后端尼绒管的污垢，使探头保持清洁状态。
53.更为具体地，探头安装时探头辅助推进装置3与探头推拔装置2分开，伸缩块13在弹簧15的推力下，将顶杆12向快速母头10方向挤压，伸缩块13在顶杆12的伸缩块接口22的带动下，使伸缩块13的瓣状块分开，此时探头辅助推进装置3的内径增加到大于涡流探头的头部直径，涡流探头可顺利装置进行安装。
54.探头安装完成后，探头辅助推进装置3与探头推拔装置2相接，在探头推拔装置2一端有一个与快速公头9一样的装置，在快速公头9压力作用在使顶杆12的顶杆延长端21上，
迫使整个顶杆12向快速公头9方向挤压，伸缩块13在顶杆12的伸缩块接口22的带动下，使伸缩块13的瓣状块合拢，内径减少并与探头尼绒管较紧密结合，形成了一个半密封装置，并防止探头后退到探头推拔装置2中。
55.在检查过程中，探头向前运动时腔体外壳11上的减阻流体入口18通入一定压力的压缩气体，气体引导器14上的引流结构25的作用下气流主要向快速公头9方向运动，并沿着导管5与探头一同向传热管中前进，对涡流探头有一定推动及疏导作用，同时气体可以带走部分水汽，降低传热管中的湿度，综合体现出探头减阻作用。
56.由于换热器运行环境恶劣，产热管管内有污垢，在探头运动过程中软毛刷条16实时的对探头尼绒管进行清扫，使污垢沿着引导器14内部掉落，并通过污垢收集孔26沿着收筒体外壳11上收集出口19收集，完成污垢的收集。
57.以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种传热管涡流探头辅助推进装置，其特征在于，包括腔体外壳(11)，所述腔体外壳(11)的两端分别设有快速公头(9)和快速母头(10)，所述腔体外壳(11)内从所述快速母头(10)到所述快速公头(9)方向上依次设置顶杆(12)、伸缩块(13)、引导器(14)。2.根据权利要求1所述的传热管涡流探头辅助推进装置，其特征在于，所述顶杆(12)包括挡片(20)、顶杆延长端(21)和伸缩块接口(22)，所述挡片(20)设置在所述顶杆延长端(21)和所述伸缩块接口(22)的交界处。3.根据权利要求2所述的传热管涡流探头辅助推进装置，其特征在于，所述挡片(20)为环形结构。4.根据权利要求2所述的传热管涡流探头辅助推进装置，其特征在于，所述顶杆延长端(21)整体为圆柱形，内部设有探头通道。5.根据权利要求2所述的传热管涡流探头辅助推进装置，其特征在于，所述伸缩块接口(22)整体为喇叭形结构，从远离所述挡片(20)和所述顶杆延长端(21)的方向，所述伸缩块接口(22)的径向尺寸逐渐增加，所述伸缩块接口(22)在周向方向被均分为间隔的四部分，以利于连接伸缩块(13)。6.根据权利要求5所述的传热管涡流探头辅助推进装置，其特征在于，所述伸缩块(13)的顶杆接口(24)与所述伸缩块接口(22)连接，在所述快速母头(10)与导管(5)上的快速公头(9)断开时，所述顶杆(12)在弹簧(15)的作用力下将所述顶杆(12)弹出，所述伸缩块(13)在所述伸缩块接口(22)的推动下张开，使所述伸缩块(13)的内径变大，便于涡流探头通过；当所述快速母头(10)与导管(5)上的快速公头(9)对接时，所述快速公头(9)将所述顶杆(12)顶入到装置内，所述伸缩块(13)在所述伸缩块接口(22)的推动下闭合，使所述伸缩块(13)的内径变下防止涡流探头回来，同时形成一个反向的简易密封装置。7.根据权利要求6所述的传热管涡流探头辅助推进装置，其特征在于，所述伸缩块(13)的腔体卡槽(23)与所述腔体外壳(11)轴向固定。8.根据权利要求1所述的传热管涡流探头辅助推进装置，其特征在于，所述引导器(14)为圆柱体，圆柱体的外侧设有螺旋形的引流结构(25)。9.根据权利要求1所述的传热管涡流探头辅助推进装置，其特征在于，所述腔体外壳(11)上开设有流体减阻入口(18)和收集出口(19)。10.根据权利要求1所述的传热管涡流探头辅助推进装置，其特征在于，所述引导器(14)的前端安装有软毛刷条(16)。

技术总结
本发明涉及传热管技术领域，提供了一种传热管涡流探头辅助推进装置，包括腔体外壳，所述腔体外壳的两端分别设有快速公头和快速母头，所述腔体外壳内从所述快速母头到所述快速公头方向上依次设置顶杆、伸缩块、引导器。本发明的传热管涡流探头辅助推进装置能够提高换热器传热管涡流检查的效率及降低探头损耗。热器传热管涡流检查的效率及降低探头损耗。热器传热管涡流检查的效率及降低探头损耗。


技术研发人员：聂炜超 廖志远 肖镇官 刘江龙 冯盛
受保护的技术使用者：中核武汉核电运行技术股份有限公司
技术研发日：2023.07.10
技术公布日：2023/10/5