专利名称：核电站蒸汽发生器涡流检查管板定位锁紧气爪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及核电站蒸汽发生器特殊环境下涡流检查管板定位锁紧气爪装置。
背景技术：
蒸汽发生器用于完成核电站压水堆一、二回路的热量交换，它对核动力装置的安 全运行十分重要。核动力装置中的热能传递，主要通过U型传热管完成，在运行过程中，传 热管及管板连接处很容易因受到震动、磨损的作用而产生疲劳裂纹、应力集中等缺陷。由于 受高温、高压的影响，此处还易产生腐蚀缺陷。因此能够及时发现传热管及管板连接处的疲 劳、腐蚀、应力集中等缺陷，对于核电站的长期安全运行是极其重要的。在核电站在役检查 规范及大纲中均将传热管涡流检查列为重点跟踪检查对象，核电站每年的定期维修中会利 用自动化涡流检测技术对其进行抽查分析。目前，公知的核电站蒸汽发生器涡流检查定位装置有两种，第一种是在蒸汽发生 器的下封头水室人孔法兰处安装机械装置，深入蒸汽发生器下封头水室内部，通过机械臂 实现在管板上定位，它包括外定位法兰总成、支承架总成、下旋臂、上旋臂、旋转臂等，该种 装置存在安装复杂，定位不准确的缺陷。第二种是利用升降平台将小型机械装置从人孔处 安装到蒸汽发生器内部管板上，通过锁紧气爪和步进机构实现在管板上爬行定位。但是，现 有的锁紧气爪，其内缸裸露在外，在气缸驱动过程中，其供气管易相互缠绕产生夹断，同时， 限于高温蒸汽发生器内的特殊环境，锁紧气爪易受污染，使用过程中，存在较大的安全隐
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发明内容本实用新型目的是提供一种结构紧凑、使用安全的一体式结构的锁紧气爪。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为一种核电站蒸汽发生器涡流检 查管板定位锁紧气爪，它包括，外气缸，所述的外气缸包括外缸体、可上下滑动地设置在外缸体内且具有内腔的 活塞套，所述的活塞套上端与外缸体之间具有外行程空间，所述的活塞套下端与外缸体之 间具有容置空间；内气缸，其包括由活塞套形成的内缸体、可上下滑动地设置在活塞套内的内活塞、 与内活塞相固定连接且前端呈锥状的中心轴，所述的内活塞将所述的活塞套内腔分隔成上 内腔、下内腔；花瓣头，其套设在所述的中心轴上，且其下端与活塞套的上端相固定连接，在所述 的中心轴轴向移动下，所述的花瓣头在张开与收缩状态下转换；所述的外气缸侧部开设有与所述的外行程空间相连通的第一进气口，所述的外气 缸底部开设有分别通过设置在容置空间内的螺旋软管与活塞套内的上内腔和下内腔相连 通连接的第二进气口和第三进气口。在根据上述技术方案所优化地实施中，所述的内活塞与活塞套内壁之间安装有第一弹性件。进一步地，所述的内活塞与活塞套内壁之间分别开设有凹槽，所述的第一弹性件 两端分别嵌设在凹槽内。所述的螺旋软管上套设有第二弹性件。所述的中心轴锥形前端还固定连接有在花瓣头处于收缩状态时将花瓣头前端收 容其中的套筒凸台。所述的中心轴的锥形端周圈设置有用于与所述的花瓣头相滚动接触的滚珠。由于采用上述技术方案，本实用新型的优点有本实用新型锁紧气爪采用将外部 气缸体延长从而将气管以及内气缸封闭在其内的方式，克服了现有活动气缸容易夹断气管 的缺陷，同时，气管采用螺旋弹性气管，避免了气管之间的无序缠绕，整个锁紧气爪呈现为 一体，结构紧凑，使用较安全。

附图1为本实用新型锁紧气爪处于张开状态立体结构示意图；附图2为附图1所示锁紧气爪正视图；附图3为附图2中A-A处剖视图；附图4为本实用新型锁紧气爪处于收缩状态立体结构示意图；附图5为附图4中锁紧气爪正视图；附图6为附图5中B-B处剖视图；其中1、外气缸；11、外缸体；111、第一进气口 ；112、第二进气口 ；113、第三进气 口 ；12、活塞套；121、内腔；1211、上内腔；1212、下内腔；122、外行程空间；123、容置空间； 13、螺旋气管；14、第二弹性件；2、内气缸；21、内活塞；22、中心轴；23、第一弹性件；24、凹
槽；3、花瓣头；4、套筒凸台；5、滚珠。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型所优化实施的方式作进一步详细说明如图1、图2以及图4、图5所示的锁紧气爪，其由一呈长方体形的缸体以及与凸设 在缸体上的花瓣头3组成，其中，该长方体形缸体主要由外气缸1与内气缸2组成，参见图3 和图6，外气缸1包括长方体形的外缸体11、横向设置在外缸体11内且具有内腔121的活 塞套12，活塞套12的上端与外缸体11之间具有的外行程空间122，活塞套12的下端与外 缸体11之间具有容置空间123，活塞套12可在外行程空间122以及容置空间123中上下滑 动。同时，在外缸体11的侧部还设有与外行程空间122相连通的第一进气口 111，可直接通 过该第一进气口 111向外行程空间122内通气，随着外行程空间122内气体的变化，活塞套 12将上下发生位移变化。在外缸体11的底部还开设有两个进气口，分别为第二进气口 112 和第三进气口 113，在外缸体11的容置空间123内与第二进气口 112和第三进气口 113分 别连接有一螺旋弹性软气管13，在气管13上套设有第二弹性件14，当活塞套12向下运动 使得第二弹性件14受压缩，当第二弹性件14恢复，活塞套12被向上推动。内气缸2的缸体由外气缸1的活塞套12实现，在活塞套12横向设置有内活塞21， 故由内活塞21的分隔，活塞套12的内腔121隔成了上内腔1211和下内腔1212，上内腔 1211与第二进气口 112通过所述的螺旋气管13相连通连接，下内腔1212与第三进气口 113
4通过另一螺旋气管13相连通连接，在内活塞21的下侧以及与内活塞21下侧相对的活塞套 12内壁上开设有凹槽24，凹槽24内嵌设有第一弹性件23。内活塞21上端固定连接一中心轴22，该中心轴22的前端呈锥形，花瓣头3套设 在该中心轴22上，且花瓣头3的下端与活塞套12的上端相固定连接，这样，当内气缸2的 内活塞21上下滑动，中心轴22将沿其轴向移动，当中心轴22向上推进，其锥形前端穿出花 瓣头3的前端，则花瓣头被打开处于张开状态，如图3所示；当中心轴22的向下运动，其锥 形前端位于花瓣头3内部，则花瓣头3在弹性力作用下恢复靠拢在一起呈收缩状，如图6所 示。当通过第一进气口 111通入气体，在气体的作用下，外缸体11的外行程空间122压力 增大，将驱动整个活塞套12向下运动，从而，中心轴22连同花瓣头3被同步向下移动。为了进一步限定花瓣头3的收缩程度，本实施例中，在中心轴22锥形前端还固定 连接一套筒凸台4，在花瓣头3处于收缩状态下，花瓣头3的前端卡设在套筒凸台4内。同 时，套筒凸台4还具有导向作用，防止锁紧气爪前端进入传热管内时损伤其内壁。且在本实施例中，为了减少花瓣头3前端与中心轴22前端之间的摩擦，在中心轴 22锥形前端的周圈内嵌有多个滚珠5。下面将对本实施例锁紧气爪的工作过程作一介绍锁紧气爪在自然状态时，花瓣头3处于张开状态，中心轴22锥形前端伸出花瓣头 3，如图1至图3所示，当需要使用该锁紧气爪进行定位时，首先，从外部向第二进气口 112 供气，气体通过相应的螺旋弹簧气管13进入内气缸2的上内腔1211内，内气缸充气，使得 内活塞21向下运动，第一弹性件23被压缩，内活塞21带动中心轴22向下运动，在中心轴 22上，花瓣头3在中心轴锥形面上呈收缩状态，如图4至图6所示，此时，将气爪推入相应的 传热管中，然后通过第三进气口 113向内气缸2的下内腔1212中供气，使得内活塞21被向 上推动，花瓣头3再次打开，再次从第一进气口 111向外缸体11的外行程空间122内通气， 张开的花瓣头3与中心轴22被同步向下拉动一定距离，从而定位在传热管孔上，即完成锁 紧气爪的定位。当完成检查作业，排气并利用弹性件弹力使气爪恢复至自然状态即可。上 述几步通气动作可交替进行，最终实现在锁紧气爪在管中锁紧、固定、松开。上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，如可根据现场实 际情况选择金属良导体连板的连接，任何对本实用新型简单变换后的方案均属于本实用新 型的保护范围。
权利要求1.一种核电站蒸汽发生器涡流检查管板定位锁紧气爪，其特征在于它包括，外气缸(1)，所述的外气缸(1)包括外缸体(11)、可上下滑动地设置在外缸体(11)内且具有内腔(121)的活塞套(12)，所述的活塞套(12)上端与外缸体(11)之间具有外行程空间 (122)，所述的活塞套(12)下端与外缸体(11)之间具有容置空间(123)；内气缸(2)，其包括由活塞套(12)形成的内缸体、可上下滑动地设置在活塞套(12)内 的内活塞(21)、与内活塞(21)相固定连接且前端呈锥状的中心轴(22)，所述的内活塞(21) 将所述的活塞套(12)内腔(121)分隔成上内腔(1211)、下内腔(1222)；花瓣头(3)，其套设在所述的中心轴(22)上，且其下端与活塞套(12)的上端相固定连 接，在所述的中心轴(22)轴向移动下，所述的花瓣头(3)在张开与收缩状态下转换；所述的外气缸(11)侧部开设有与所述的外行程空间(122)相连通的第一进气口 (111)，所述的外气缸(11)底部开设有分别通过设置在容置空间(123)内的螺旋气管(13) 与活塞套(12)内的上内腔(1211)和下内腔(1212)相连通连接的第二进气口(112)和第三 进气口(113)。
2.根据权利要求1所述的核电站蒸汽发生器涡流检查管板定位锁紧气爪，其特征在 于所述的内活塞(21)与活塞套(12)内壁之间安装有第一弹性件(23)。
3.根据权利要求2所述的核电站蒸汽发生器涡流检查管板定位锁紧气爪，其特征在 于所述的内活塞(21)与活塞套(12)内壁之间分别开设有凹槽(24)，所述的第一弹性件 (23)两端分别嵌设在凹槽(24)内。
4.根据权利要求1或2所述的核电站蒸汽发生器涡流检查管板定位锁紧气爪，其特征 在于所述的螺旋软管(13)上套设有第二弹性件(14)。
5.根据权利要求4所述的核电站蒸汽发生器涡流检查管板定位锁紧气爪，其特征在 于所述的中心轴(22)锥形前端还固定连接有在花瓣头(3)处于收缩状态时将花瓣头(3) 前端收容其中的套筒凸台(4)。
6.根据权利要求1或5所述的核电站蒸汽发生器涡流检查管板定位锁紧气爪，其特征 在于所述的中心轴(22)的锥形端周圈设置有用于与所述的花瓣头(3)相滚动接触的滚珠 (5)。
专利摘要本实用新型涉及一种核电站蒸汽发生器涡流检查管板定位锁紧气爪，它包括外气缸、设置在外气缸内的内气缸、花瓣头，所述的内气缸的缸体与外气缸的活塞套共用，用于控制活塞套以及内活塞上下运动的螺旋气管设置在外缸体内，通过将外部气缸体延长从而将气管以及内气缸封闭在其内的方式，克服了现有活动气缸容易夹断气管的缺陷，同时，气管采用螺旋弹性气管，避免了气管之间的无序缠绕，整个锁紧气爪呈现为一体，结构紧凑，使用较安全。
文档编号G01N27/90GK201867394SQ20102061543
公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月18日 优先权日2010年11月18日
发明者宋涛, 方创坤, 林戈, 王可庆, 王小刚, 贝雅耀, 赵磊 申请人:中国广东核电集团有限公司, 中广核检测技术有限公司, 中科华核电技术研究院有限公司