一種大型筒體與封頭鍛件超聲波自動(dòng)檢查裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于核電站核反應(yīng)堆壓力容器、蒸發(fā)器、穩(wěn)壓器大型鍛件無損檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大型筒體與封頭鍛件超聲波自動(dòng)檢查裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]核電站的一回路系統(tǒng)包容了反應(yīng)堆運(yùn)行時(shí)的高溫高壓冷卻介質(zhì)(水)，如一回路系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)泄漏，將引起計(jì)劃外的臨時(shí)停堆造成大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)可能引起嚴(yán)重的核泄漏事故，因此一回路的設(shè)備和管道的質(zhì)量要求很高，在保證設(shè)備安全要求，制定了一系列相關(guān)檢查規(guī)范，對(duì)關(guān)鍵設(shè)備在不同階段提出了檢查要求。核電站一回路重要關(guān)鍵設(shè)備如:核反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器等主要部件是由筒節(jié)類鍛件焊接組裝而成的，筒節(jié)類鍛件在工廠加工階段需要根據(jù)規(guī)范作相應(yīng)的無損檢測，如:超聲、目視，滲透等。
[0003]核電站大型筒節(jié)類鍛件主要類型為:筒形零件、餅形零件、鑼形零件、錐形筒體零件、球形封頭零件，碟形封頭零件。
[0004]例如核反應(yīng)堆壓力容器為例。核反應(yīng)堆壓力容器由壓力殼頂蓋和壓力容器筒體組成。頂蓋通過主螺栓將頂蓋與筒體連結(jié)起來。壓力容器的筒體主要由主法蘭筒體段、直筒體段和下封頭組成。主法蘭筒體段、直筒體段為一個(gè)筒形零件，下封頭為球形封頭零件。壓力容器上連接的接管主要為錐形筒體零件和筒形零件。
[0005]核電站大型筒節(jié)類鍛件目前在工廠生產(chǎn)階段，使用人工方式檢查，由于目前國內(nèi)核電站的迅速發(fā)展，大型鍛件劇增，根據(jù)核電相關(guān)檢查規(guī)范，這些零件在生產(chǎn)加工階段需要檢查，人工檢查量繁重。由于人工檢查的局限性無數(shù)據(jù)留存，且檢查質(zhì)量也存在人為影響因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種大型筒體與封頭鍛件超聲波自動(dòng)檢查裝置，自動(dòng)化檢查可以提高檢查效率，減少人為干擾因素，檢查數(shù)據(jù)結(jié)果可溯源，保證零件在加工階段，以及后續(xù)的運(yùn)行服役檢查數(shù)據(jù)的一致性，保證產(chǎn)品質(zhì)量。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為
[0008]一種大型筒體與封頭鍛件超聲波自動(dòng)檢查裝置，包括門式導(dǎo)軌、水平伸縮桿、垂直伸縮桿、回轉(zhuǎn)臺(tái)、試塊存放架、鑼形鍛件、擺動(dòng)式直線模組、安裝基座；門式導(dǎo)軌安裝在安裝基座上，安裝基座中間開有下沉圓槽，回轉(zhuǎn)臺(tái)放置其中，水平伸縮桿安裝在門式導(dǎo)軌豎直方向并可沿其滑動(dòng)，垂直伸縮桿安裝在門式導(dǎo)軌水平方向并可沿其滑動(dòng)，擺動(dòng)式直線模組分別安裝在水平伸縮桿、垂直伸縮桿頭部，被測對(duì)象鑼形鍛件、安裝在回轉(zhuǎn)臺(tái)上，試塊存放架、安裝在門式導(dǎo)軌的行程范圍內(nèi)的前端。
[0009]該裝置的使用方法如下:
[0010]第一步:將受檢工件吊裝在回轉(zhuǎn)臺(tái)上，并進(jìn)行對(duì)中；
[0011]第二步:將擺動(dòng)式直線模組、安裝在門式導(dǎo)軌的水平伸縮桿和垂直伸縮桿上；
[0012]第三步:通過門式導(dǎo)軌，將擺動(dòng)式直線模組運(yùn)抵試塊存放架，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)標(biāo)定；
[0013]第四步:標(biāo)定結(jié)束后，再通過門式導(dǎo)軌將擺動(dòng)式直線模組運(yùn)至受檢工件表面預(yù)定位置，并緊密貼合受檢工件的內(nèi)壁或外壁，確定掃查的起始坐標(biāo)；
[0014]第五步:擺動(dòng)式直線模組就位后，啟動(dòng)回轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，根據(jù)旋轉(zhuǎn)速率確定擺動(dòng)式直線模組步進(jìn)速率，對(duì)工件實(shí)施螺旋式掃查；
[0015]掃查開始后，門式導(dǎo)軌處于靜止?fàn)顟B(tài)，為提高檢測效率，可安裝雙擺動(dòng)式直線模組同時(shí)進(jìn)行掃查。
[0016]第六步:檢查完成或至標(biāo)定時(shí)間，再利用門式導(dǎo)軌將擺動(dòng)式直線模組運(yùn)至試塊存放架實(shí)施結(jié)束標(biāo)定，掃查結(jié)束。
[0017]所述受檢工件包括鑼形鍛件。
[0018]本發(fā)明所取得的有益效果為:
[0019]擺動(dòng)式直線模組獨(dú)立驅(qū)動(dòng)(擺動(dòng)式直線模組采用直流伺服電機(jī)、專用驅(qū)動(dòng)器)，門式導(dǎo)軌和回轉(zhuǎn)臺(tái)采用直流或交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，其結(jié)構(gòu)為常規(guī)結(jié)構(gòu)；通過2、水平伸縮桿；3、垂直伸縮桿這兩個(gè)伸縮桿的組合，以及擺動(dòng)式直線模組實(shí)現(xiàn)對(duì)工件分段掃查方式；超聲掃查軌跡自動(dòng)編制，掃查軌跡自動(dòng)生成；回轉(zhuǎn)臺(tái)使用大功率電機(jī)，高速驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)高速自動(dòng)掃查。
[0020](I)擺動(dòng)式直線模組獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，采用直流伺服電機(jī)、專用驅(qū)動(dòng)器，減少交流伺服電機(jī)在工作過程中對(duì)超聲信號(hào)造成的電磁干擾，減少噪聲信號(hào)，尤其在厚壁工件檢測時(shí)，效果明顯；
[0021](2)擺動(dòng)式直線模組對(duì)工件實(shí)施分段掃查方式，避免連續(xù)掃查整個(gè)工件時(shí)，超聲采集數(shù)據(jù)量過大而超過了超聲系統(tǒng)對(duì)超聲數(shù)據(jù)的容量極限；避免門式導(dǎo)軌直接檢測時(shí)造成對(duì)超聲探頭的晃動(dòng)和抖動(dòng)；避免球形工件檢測時(shí)球面與探頭壓緊力方向夾角過小而造成探頭移動(dòng)困難；降低門式導(dǎo)軌的精度要求；
[0022](3)超聲掃查軌跡自動(dòng)編制，掃查軌跡自動(dòng)生成，在軟件控制界面上由用戶輸入工件的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)(內(nèi)徑、外徑、高度等)和超聲掃查每段的步進(jìn)距離，由預(yù)先設(shè)計(jì)好的參數(shù)模型軟件自動(dòng)根據(jù)輸入的參數(shù)值建立工件的三維模型，生成相對(duì)應(yīng)的掃查軌跡和各分段坐標(biāo)。由軟件程序自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)，無需人工干涉，整個(gè)探傷過程是一個(gè)連續(xù)的自動(dòng)化過程；
[0023](4)高速自動(dòng)掃查，100噸以下的工件，掃查角速度可達(dá)到0.l-3rpm; 100-250噸的工件，掃查角速度可達(dá)到0.1-1.5rpm ;本方案設(shè)計(jì)的超聲檢測系統(tǒng)可滿足500mm/s的線速度掃查要求。實(shí)際檢測時(shí)，對(duì)于100-250噸、直徑4米的工件，掃查線速度可達(dá)到315mm/s(1.5rpm)。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明所述大型筒體與封頭鍛件超聲波自動(dòng)檢查裝置結(jié)構(gòu)圖A；
[0025]圖2為本發(fā)明所述大型筒體與封頭鍛件超聲波自動(dòng)檢查裝置結(jié)構(gòu)圖B；
[0026]圖中:1、門式導(dǎo)軌；2、水平伸縮桿；3、垂直伸縮桿；4、回轉(zhuǎn)臺(tái)；5、試塊存放架；6、鑼形鍛件；7、擺動(dòng)式直線模組；8、安裝基座。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
[0028]如圖1所示，本發(fā)明所述大型筒體與封頭鍛件超聲波自動(dòng)檢查裝置包括門式導(dǎo)軌1、水平伸縮桿2、垂直伸縮桿3、回轉(zhuǎn)臺(tái)4、試塊存放架5、鑼形鍛件6、擺動(dòng)式直線模組7、安裝基座8 ；門式導(dǎo)軌I安裝在安裝基座8上，安裝基座8中間開有下沉圓槽，回轉(zhuǎn)臺(tái)4放置其中，水平伸縮桿2安裝在門式導(dǎo)軌I豎直方向并可沿其滑動(dòng)，垂直伸縮桿3安裝在門式導(dǎo)軌I水平方向并可沿其滑動(dòng)，擺動(dòng)式直線模組7分別安裝在水平伸縮桿2、垂直伸縮桿3頭部，被測對(duì)象鑼形鍛件6、安裝在回轉(zhuǎn)臺(tái)4上，試塊存放架5、安裝在門式導(dǎo)軌I的行程范圍內(nèi)的前端。
[0029]該裝置的使用方法如下:
[0030]第一步:將受檢工件吊裝在回轉(zhuǎn)臺(tái)4上，并進(jìn)行對(duì)中；
[0031 ] 受檢工件包括鑼形鍛件6 ；
[0032]第二步:將擺動(dòng)式直線模組7、安裝在門式導(dǎo)軌I的水平伸縮桿2和垂直伸縮桿3上；
[0033]第三步:通過門式導(dǎo)軌1，將擺動(dòng)式直線模組7運(yùn)抵試塊存放架5，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)標(biāo)定；
[0034]第四步:標(biāo)定結(jié)束后，再通過門式導(dǎo)軌I將擺動(dòng)式直線模組7運(yùn)至受檢工件表面預(yù)定位置，并緊密貼合受檢工件的內(nèi)壁或外壁，確定掃查的起始坐標(biāo)；
[0035]第五步:擺動(dòng)式直線模組7就位后，啟動(dòng)回轉(zhuǎn)臺(tái)4帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，根據(jù)旋轉(zhuǎn)速率確定擺動(dòng)式直線模組7步進(jìn)速率，對(duì)工件實(shí)施螺旋式掃查；
[0036]掃查開始后，門式導(dǎo)軌I處于靜止?fàn)顟B(tài)，為提高檢測效率，可安裝雙擺動(dòng)式直線模組7同時(shí)進(jìn)行掃查。
[0037]第六步:檢查完成或至標(biāo)定時(shí)間，再利用門式導(dǎo)軌I將擺動(dòng)式直線模組7運(yùn)至試塊存放架5實(shí)施結(jié)束標(biāo)定，掃查結(jié)束。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種大型筒體與封頭鍛件超聲波自動(dòng)檢查裝置，其特征在于:該裝置包括門式導(dǎo)軌(I)、水平伸縮桿(2)、垂直伸縮桿(3)、回轉(zhuǎn)臺(tái)(4)、試塊存放架(5)、鑼形鍛件(6)、擺動(dòng)式直線模組(7)、安裝基座(8);門式導(dǎo)軌(I)安裝在安裝基座(8)上，安裝基座(8)中間開有下沉圓槽，回轉(zhuǎn)臺(tái)(4)放置其中，水平伸縮桿(2)安裝在門式導(dǎo)軌(I)豎直方向并可沿其滑動(dòng)，垂直伸縮桿(3)安裝在門式導(dǎo)軌(I)水平方向并可沿其滑動(dòng)，擺動(dòng)式直線模組(7)分別安裝在水平伸縮桿(2)、垂直伸縮桿(3)頭部，被測對(duì)象鑼形鍛件(6)、安裝在回轉(zhuǎn)臺(tái)(4)上，試塊存放架(5 )、安裝在門式導(dǎo)軌(I)的行程范圍內(nèi)的前端。
2.按照權(quán)利要求1所述的大型筒體與封頭鍛件超聲波自動(dòng)檢查裝置，其特征在于:該裝置的使用方法如下: 第一步:將受檢工件吊裝在回轉(zhuǎn)臺(tái)(4)上，并進(jìn)行對(duì)中； 第二步:將擺動(dòng)式直線模組(7)、安裝在門式導(dǎo)軌(I)的水平伸縮桿(2)和垂直伸縮桿(3)上； 第三步:通過門式導(dǎo)軌(1)，將擺動(dòng)式直線模組(7)運(yùn)抵試塊存放架(5)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)標(biāo)定; 第四步:標(biāo)定結(jié)束后，再通過門式導(dǎo)軌(I)將擺動(dòng)式直線模組(7)運(yùn)至受檢工件表面預(yù)定位置，并緊密貼合受檢工件的內(nèi)壁或外壁，確定掃查的起始坐標(biāo)； 第五步:擺動(dòng)式直線模組(7)就位后，啟動(dòng)回轉(zhuǎn)臺(tái)(4)帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，根據(jù)旋轉(zhuǎn)速率確定擺動(dòng)式直線模組(7)步進(jìn)速率，對(duì)工件實(shí)施螺旋式掃查； 掃查開始后，門式導(dǎo)軌(I)處于靜止?fàn)顟B(tài)，為提高檢測效率，可安裝雙擺動(dòng)式直線模組(7)同時(shí)進(jìn)行掃查。 第六步:檢查完成或至標(biāo)定時(shí)間，再利用門式導(dǎo)軌(I)將擺動(dòng)式直線模組(7)運(yùn)至試塊存放架(5)實(shí)施結(jié)束標(biāo)定，掃查結(jié)束。
3.按照權(quán)利要求2所述的大型筒體與封頭鍛件超聲波自動(dòng)檢查裝置，其特征在于:所述受檢工件包括鑼形鍛件(6 )。
【專利摘要】本發(fā)明屬于核電站核反應(yīng)堆壓力容器、蒸發(fā)器、穩(wěn)壓器大型鍛件無損檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大型筒體與封頭鍛件超聲波自動(dòng)檢查裝置。該裝置包括門式導(dǎo)軌、水平伸縮桿、垂直伸縮桿、回轉(zhuǎn)臺(tái)、試塊存放架、鑼形鍛件、擺動(dòng)式直線模組、安裝基座；門式導(dǎo)軌安裝在安裝基座上，安裝基座中間開有下沉圓槽，回轉(zhuǎn)臺(tái)放置其中，水平伸縮桿安裝在門式導(dǎo)軌豎直方向并可沿其滑動(dòng)，垂直伸縮桿安裝在門式導(dǎo)軌水平方向并可沿其滑動(dòng)，擺動(dòng)式直線模組分別安裝在水平伸縮桿、垂直伸縮桿頭部，被測對(duì)象鑼形鍛件、安裝在回轉(zhuǎn)臺(tái)上，試塊存放架、安裝在門式導(dǎo)軌的行程范圍內(nèi)的前端。本發(fā)明保證零件在加工階段以及后續(xù)的運(yùn)行服役檢查數(shù)據(jù)的一致性，保證產(chǎn)品質(zhì)量。
【IPC分類】G01N29-04
【公開號(hào)】CN104749246
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310753868
【發(fā)明人】王俊濤, 周禮峰, 文斌, 秦華容
【申請(qǐng)人】中核武漢核電運(yùn)行技術(shù)股份有限公司, 核動(dòng)力運(yùn)行研究所
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2013年12月31日