用于蒸汽发生器管板检修的运载平台的制作方法

[0001]
本实用新型属于核电维修技术领域，具体涉及一种用于蒸汽发生器管板检修的运载平台。


背景技术：

[0002]
针对普通压水堆蒸汽发生器管板，常规的检修方式有两种：1.操作人员携带设备进入管箱进行检修操作；2.采用机械装置直接将检修装置送至指定换热管孔。但是高温气冷堆蒸汽发生器与普通压水堆蒸汽发生器结构有较大区别，高温气冷堆蒸汽发生器蒸汽管箱处于水平横置状态，蒸汽出口管板为竖直状态。蒸汽管箱法兰管嘴距离蒸汽出口管板距离约为1.6m，蒸汽管箱法兰管嘴孔内径约为0.6m，管箱直径为0.8m。蒸汽管箱的结构具有以下特点：管箱开孔较小，管嘴距离管板较远，管箱整体尺寸较小并且处于横置状态，同时管箱开口小内腔大，管箱的上述特点不利于操作人员携带设备进入管箱进行检修操作，也不利于常规运载平台(如管板爬行器等)在管箱内部回转爬行，因此，如何能便捷地将检修装备送入管箱内的目标位置成为亟待解决的问题。


技术实现要素：

[0003]
为克服相关技术中存在的问题，提供了一种用于蒸汽发生器管板检修的运载平台。
[0004]
根据本公开实施例的一方面，提供一种用于蒸汽发生器管板检修的运载平台，所述用于蒸汽发生器管板检修的运载平台包括：控制装置、旋转驱动部件、第一支架、径向运动部件、姿态调整部件以及图像采集设备；
[0005]
所述控制装置分别与所述旋转驱动部件、所述径向运动部件、所述姿态调整部件以及所述图像采集设备连接；
[0006]
所述旋转驱动部件包括环形的滑轨，以及位于所述滑轨上的滑台，所述控制装置能够控制所述旋转驱动部件的滑台沿所述滑轨运动；
[0007]
所述第一支架的一端与所述滑台连接，所述第一支架的另一端与所述径向运动部件连接，所述姿态调整部件与所述径向运动部件连接，所述控制装置能够控制所述径向运动部件带动所述姿态调整部件做直线运动；
[0008]
所述第一支架位于所述径向运动部件的位置的下方，连接两条第一支腿，各第一支腿支撑在所述第一支架与蒸汽发生器蒸汽管箱内壁之间；
[0009]
所述姿态调整部件与检修装置连接，所述控制装置能够控制所述姿态调整部件带动检修装置的旋转，所述控制装置还能够控制姿态调整部件将所述检修装置插入对准的传热管内；
[0010]
所述图像采集设备与所述姿态调整部件连接，用于采集所述检修装置所对应的传热管管板区域的图像；
[0011]
所述控制装置根据从所述图像采集设备获取的图像，判断所述检修装置是否对准
管孔；
[0012]
所述控制装置在判断所述检修装置未对准所述管孔的情况下，通过所述旋转驱动部件、所述径向运动部件或所述姿态调整部件中的任意一个或多个，调整所述检修装置的位置，使得所述检修装置对准所述管孔。
[0013]
在一种可能的实现方式中，所述径向运动部件包括丝杆，以及位于所述丝杆上的丝杆螺母，所述丝杆垂直于蒸汽发生器蒸汽管箱轴线，所述姿态调整部件连接在所述丝杆螺母上，所述丝杆螺母能够带动所述姿态调整部件沿所述丝杆运动。
[0014]
在一种可能的实现方式中，所述姿态调整部件包括：第二支架、进给气缸以及角度调整部件；
[0015]
所述第二支架的一端连接在所述丝杆螺母上，所述第二支架的另一端与进给气缸的固定端连接，所述进给气缸的活塞杆与所述角度调整部件连接，所述角度调整部件的输出轴与检修装置连接。
[0016]
在一种可能的实现方式中，所述姿态调整部件还包括：气锁公接头，所述角度调整部件的输出轴通过所述气锁公接头与所述检修装置连接。
[0017]
在一种可能的实现方式中，所述第一支架上方连接有第二支腿，所述第二支腿能够在控制下伸展以支撑在所述支架与蒸汽发生器蒸汽管箱内壁之间，或折叠在所述第一支架上。
[0018]
在一种可能的实现方式中，所述第一支架还包括无杆气缸、连接杆；
[0019]
所述无杆气缸与所述连接杆的一端连接，所述连接杆的另一端与所述第二支腿连接；
[0020]
所述无杆气缸在被驱动的情况下，所述无杆气缸通过推动所述连接杆将所述第二支腿伸展以支撑在所述支架与蒸汽发生器蒸汽管箱内壁之间，或通过拉动所述连接杆将所述第二支腿折叠在所述支架上。
[0021]
在一种可能的实现方式中，各第一支腿与蒸汽发生器蒸汽管箱内壁接触的位置设置脚轮。
[0022]
在一种可能的实现方式中，各第二支腿与蒸汽发生器蒸汽管箱内壁接触的位置设置脚轮。
[0023]
在一种可能的实现方式中，所述滑轨连接在蒸汽发生器蒸汽管箱管嘴上。
[0024]
本实用新型的有益效果在于：本公开实施例的用于高温气冷堆蒸汽发生器管板检修的运载平台通过耦合旋转驱动部件的周向运动、径向运动部件的径向运动、以及姿态调整部件的进给运动，可实现远程控制将检修装置送至管板上任意传热管处，无需操作人员进入管箱，减少操作人员受辐照剂量。此外，本公开实施例的控制装置可以从图像采集设备获取的图像，判断检修装置是否对准管孔；控制装置在判断检修装置未对准管孔的情况下，通过旋转驱动部件、径向运动部件或姿态调整部件中的任意一个或多个，调整检修装置的位置，使得检修装置对准管孔，由此可以根据图像数据自动实现检修装置的精准定位。
附图说明
[0025]
图1是根据一示例性实施例示出的一种用于蒸汽发生器管板检修的运载平台的立体图。
[0026]
图2是根据一示例性实施例示出的一种用于蒸汽发生器管板检修的运载平台的径向运动部件和姿态调整部件连接关系示意图。
[0027]
图3是根据一示例性实施例示出的一种用于蒸汽发生器管板检修的运载平台的姿态调整部件的俯视图。
[0028]
图4是根据一示例性实施例示出的一种用于蒸汽发生器管板检修的运载平台的第二支腿伸展状态和折叠状态的示意图。
具体实施方式
[0029]
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0030]
图1是根据一示例性实施例示出的一种用于蒸汽发生器管板检修的运载平台的立体图。如图1所示，该用于蒸汽发生器管板检修的运载平台可以包括：控制装置(图中未示出)、旋转驱动部件1、第一支架2、径向运动部件3、姿态调整部件4、图像采集设备(图中未示出)；
[0031]
在本公开实施例中，控制装置可以表示为按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。控制装置可以例如为单片机(single-chip microcomputer)或中央处理器(cpu，central processing unit)等，本公开实施例对控制装置的类型不做限定。
[0032]
图像采集设备可以表示为一种利用光学成像原理形成影像并使用底片记录影像的设备，图像采集设备可以例如为数码相机等，本公开实施例对图像采集设备的类型不做限定。
[0033]
旋转驱动部件1包括环形的滑轨102，以及位于该滑轨102上的滑台101，旋转驱动部件1可以与控制装置(图中未示出)连接，该控制装置能够驱动旋转驱动部件1。
[0034]
第一支架2的一端可以与滑台101连接，第一支架2的另一端可以与径向运动部件3连接(需要说明的是，第一支架2可以为任意形状，例如，第一支架2可以为t形结构，本公开实施例对第一支架2的形状不做限定)。第一支架2位于径向运动部件3的位置的下方，可以连接两条第一支腿204，各第一支腿204可以分别支撑在第一支架2与管箱内壁之间。这样，可以将检修装置稳定地架设在管箱内，有效减少检修装置的晃动。
[0035]
图2是根据一示例性实施例示出的一种用于蒸汽发生器管板检修的运载平台的径向运动部件和姿态调整部件连接关系示意图。径向运动部件3可以与姿态调整部件4连接，径向运动部件3和姿态调整部件4也可以分别与控制装置连接，该控制装置能够分别驱动径向运动部件3和姿态调整部件4。姿态调整部件4可以与检修装置连接，其中，检修装置是对蒸汽发生器管板检修过程中，需要插入传热管管孔的装置，例如，检修装置可以为内窥镜或钻头等，本公开实施例对检修装置的类型不做限定。
[0036]
控制装置可以驱动旋转驱动部件1，以使得滑台101能够沿滑轨102运动，滑台101在沿滑轨102运动时，可以通过第一支架2、径向运动部件3、姿态调整部件4来带动检修装置做周向运动。
[0037]
控制装置还可以驱动径向运动部件3，以使得径向运动部件3能够通过姿态调整部件4带动检修装置做直线运动。
[0038]
在一种可能的实现方式中，如图2所示，径向运动部件3可以包括丝杆301，以及位
于丝杆301上的丝杆螺母302，姿态调整部件4可以连接在丝杆螺母302上，径向运动部件3在被驱动的情况下，丝杆螺母302能够带动姿态调整部件4沿丝杆301运动。在另一种可能的实现方式中，径向运动部件3也可以包括直线型滑轨和位于直线型滑轨上的滑块，姿态调整部件4可以连接在滑块上，径向运动部件3在被驱动的情况下，滑块能够带动姿态调整部件4沿直线型滑轨滑动。需要说明的是，本公开实施例对径向运动部件3的类型不做限定，只要该径向运动部件3在被驱动的情况下，能够带动姿态调整部件4做直线运动即可。
[0039]
控制装置可以驱动姿态调整部件4，以使得姿态调整部件4带动检修装置旋转，控制装置还能够控制姿态调整部件将所述检修装置插入对准的传热管内。图3是根据一示例性实施例示出的一种用于蒸汽发生器管板检修的运载平台的姿态调整部件的俯视图。如图2和图3所示，姿态调整部件可以包括：第二支架401、进给气缸402、角度调整部件403。其中，第二支架401的一端可以连接在丝杆螺母302上，第二支架401的另一端与进给气缸402的固定端连接，进给气缸402的活塞杆可以与角度调整部件403连接，角度调整部件403的输出轴可以与检修装置连接，进给气缸402和角度调整部件403可以分别与控制装置连接，检修人员可以通过控制装置驱动角度调整部件403，以使得角度调整部件403带动检修控制装置转动。
[0040]
这样本公开实施例的用于高温气冷堆蒸汽发生器管板检修的运载平台通过耦合旋转驱动部件的周向运动、径向运动部件的径向运动、以及姿态调整部件的进给运动，可实现远程控制将检修装置送至管板上任意传热管处，无需操作人员进入管箱，减少操作人员受辐照剂量。
[0041]
控制装置可以驱动进给气缸402，以使得进给气缸402的活塞杆带动角度调整部件403连通检修装置来回做直线运动，通常可以使得给进气缸的活塞杆垂直于传热管管板，这样，在检修装置对准传热管管孔端口的情况下，控制装置可以控制给进气缸的活塞杆朝向传热管管孔端口运动，将检修装置插入传热管管孔。需要说明的是，角度调整部件可以例如为旋转电机或旋转气缸等元件，本公开实施例对角度调整部件的类型不做限定。
[0042]
在一种可能的实现方式中，如图2和图3所示，姿态调整部件还可以包括气锁公接头404，角度调整部件403的输出轴可以与气锁公接头404连接，气锁公接头404可以与检修装置连接，控制装置可以与气锁公接头404连接，控制装置可以在需要输送检修装置的过程中，驱动气锁公接头404锁紧检修装置；控制装置还可以在将检修装置插入传热管内后，驱动气锁公接头404释放检修装置，从而完成对检修装置的输送。
[0043]
图像采集设备可以与姿态调整部件连接，图像采集设备可以采集检修装置所对应的传热管管板区域的图像；控制装置可以根据从图像采集设备获取的图像，判断检修装置是否对准管孔；控制装置在判断检修装置未对准管孔的情况下，通过旋转驱动部件、径向运动部件或姿态调整部件中的任意一个或多个，调整检修装置的位置，使得检修装置对准管孔。
[0044]
举例来讲，图像采集设备可以设置在检修装置的旁边，图像采集设备的镜头与检修装置之间的轴心距离可以间隔整数个传热管管孔轴心间距，图像采集设备的镜头可以朝向传热管管板，这样，图像采集设备的镜头对准某个管孔时，检修装置也可以对准另一个管孔。
[0045]
控制装置可以预存多个传热管管孔的坐标数据，检修人员在控制装置中设定需要
对准的管孔的坐标数据，控制装置可以根据设定的坐标数据，控制旋转驱动部件、径向运动部件或姿态调整部件中的任意一个或多个携带检修装置移动至需要对准的管孔附近。
[0046]
接着，控制装置可以控制图像采集设备采集图像，并可以获取该图像，控制装置可以对获取到的图像进行图像识别处理(需要说明的是，可以根据需要选择适用的图像识别方法，本公开实施例对图像识别的类型不做限定)，得到图像识别结果，控制装置可以根据图像识别结果和预设条件的关系，来确定检测设备与管孔之间是否对准，例如，控制装置可以通过图像识别来确定图像中的管孔的中心点，以及该管孔的中心点在图像中的第一坐标，接着，控制装置可以判断预设的第二坐标与该第一坐标是否匹配，若控制装置判断第一坐标与第二坐标不匹配，则可以判断检测设备未对准管孔，若控制装置判断第一坐标与第二坐标相匹配，则可以判断检测设备对准管孔。需要说明的是，也可以采用其他方式判断检测设备与管孔之间是否对准，例如管孔边缘的坐标数据集合与预设的坐标数据集合是否匹配等，本公开实施例对此不做限定。
[0047]
控制装置可以在判断检修装置未对准管孔的情况下，通过旋转驱动部件、径向运动部件或姿态调整部件中的任意一个或多个，调整检修装置的位置，使得检修装置对准管孔。接上例，控制装置可以根据确定的第一坐标和预设的第二坐标，确定检修装置需要被移动的路径，并根据该检修装置需要被移动的路径，确定移动检修装置的操作流程，例如，操作流程可以包括，控制装置先控制旋转部件携带检修装置沿滑轨顺时针方向移动目标弧长，并接着控制径向运动部件携带检修装置沿第一方向直线移动目标距离，最后，控制装置可以控制姿态调整部件携带检修装置旋转目标角度，以使得检修装置对准管孔。需要说明的是，控制装置可以采用不同的方法来确定移动检修装置的操作流程，本公开实施例对此不做限定。
[0048]
这样，本公开实施例的用于蒸汽发生器管板检修的运载平台可以实现将检修装置与管孔的自动对准，有效减少了人工操作的误差，并进一步减少操作人员受辐照剂量。
[0049]
本公开实施例的用于高温气冷堆蒸汽发生器管板检修的运载平台通过耦合旋转驱动部件的旋转运动、径向运动部件的径向运动、以及姿态调整部件的进给运动，可实现远程控制将检修装置送至管板上任意传热管处，无需操作人员进入管箱，减少操作人员受辐照剂量。此外，本公开实施例的控制装置可以从图像采集设备获取的图像，判断检修装置是否对准管孔；控制装置在判断检修装置未对准管孔的情况下，通过旋转驱动部件、径向运动部件或姿态调整部件中的任意一个或多个，调整检修装置的位置，使得检修装置对准管孔，由此可以根据图像数据自动实现检修装置的精准定位。
[0050]
在一种可能的实现方式中，滑轨可以连接在蒸汽发生器蒸汽管箱管嘴上，由此可以有效减轻管箱内运载平台的重量。
[0051]
图4是根据一示例性实施例示出的一种用于蒸汽发生器管板检修的运载平台的第二支腿伸展状态和折叠状态的示意图。如图4所示，在一种可能的实现方式中，第一支架2上方可以连接有第二支腿203，第二支腿203能够在控制下伸展以支撑在支架与蒸汽发生器蒸汽管箱内壁之间，或折叠在第一支架上。例如，第一支架2还包括无杆气缸201、连接杆202；无杆气缸201可以与连接杆202的一端连接，连接杆202的另一端可以与第二支腿203连接；无杆气缸201还可以与控制装置连接，无杆气缸201被控制装置驱动的情况下，能够推动连接杆202将第二支腿203伸展以支撑在支架与蒸汽发生器蒸汽管箱内壁之间，或通过拉动连
接杆202将第二支腿203折叠在第一支架上。这样，可以在将运载平台插入管板端口前，控制第二支腿203折叠在第一支架上，以适应端口较窄的管板，并可以在运载平台插入管板后，控制第二支腿203伸展以对运载平台形成更加稳定的支撑。
[0052]
在一种可能的实现方式中，各第一支腿与蒸汽发生器蒸汽管箱内壁接触的位置设置脚轮。第二支腿与蒸汽发生器蒸汽管箱内壁接触的位置设置脚轮。这样，可以有效减少各第一支腿和第二支腿与管箱内壁之间的摩擦。
[0053]
在一种可能的实现方式中，控制装置可以分别与旋转驱动部件、径向运动部件、姿态调整部件以及图像采集设备连接；
[0054]
控制装置可以根据从图像采集设备获取的图像，判断检修装置是否对准管孔。
[0055]
应用示例
[0056]
检修人员可以首先将径向运动部件安装在第一支架的一端，将姿态调整部件与径向运动部件的丝杆螺母固定连接，姿态调整部件上的气锁公接头与检修装置锁紧固定。
[0057]
检修人员可以通过控制装置控制第二支腿折叠在支架上，将运载平台推入管箱内。在将运载平台推入管箱中之后，检修人员可以通过控制装置控制第二支腿伸展以支撑在所述支架与蒸汽发生器蒸汽管箱内壁之间。并可以将旋转驱动部件通过螺栓固定在管箱管嘴处。
[0058]
控制装置可以预设与多个管孔对应的坐标数据，检修人员可以在控制装置上设定需要对准的管孔的坐标数据，控制装置可以根据设定的坐标数据，通过旋转驱动部件、径向运动部件以及姿态调整部件中的任意一个或多个将检修装置移动至需要检修的管孔附近，接着，控制装置可以控制图像采集设备采集图像，并对从图像采集设备获取的图像进行图像识别处理，得到图像识别结果，控制装置可以根据图像识别结果与预设条件的对比，判断检修装置是否对准管孔；
[0059]
控制装置在判断检修装置未对准管孔的情况下，可以通过旋转驱动部件、径向运动部件或姿态调整部件中的任意一个或多个，调整检修装置的位置，使得检修装置对准管孔。最后，控制装置可以驱动进给气缸，将检修装置插管孔固定在管板上后，并通过控制气锁公接头释放检修装置，最终实现检修装置输送。
[0060]
此外，检修人员可以检修装置的输送过程中，通过图像采集设备回传的画面监控现场，检修人员可以在出现问题时，通过控制装置控制运载平台停止工作，以进一步保证输送过程的安全性。
[0061]
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

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