[发明专利]核电站蒸汽发生器二次侧云台式爬壁检测机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种核电站用检测设备，尤其涉及一种用于在核电站蒸汽发生器二次侧的筒体内壁上爬行并进行检测的爬壁检测机器人。

背景技术

核电站用蒸汽发生器是核动力装置中一、二回路之间的连接枢纽，也是核动力装置运行中发生故障最多的设备之一；其中，核反应堆产生的热量被冷却剂带到蒸汽发生器，蒸汽发生器降温后回到反应堆继续冷却，这是一回路；给蒸汽发生器供水，蒸汽发生器产生蒸汽推动汽轮机工作，降温冷凝水回到蒸汽发生器继续产生蒸汽，这个循环回路叫做二回路，以蒸汽发生器为界冷却剂进入蒸汽发生器的一侧回路，就是蒸汽发生器一次侧；以蒸汽发生器为界产生蒸汽的一侧回路，就是蒸汽发生器二次侧。

蒸汽发生器的工作性能及安全可靠性对于整个核电站的安全稳定运行是至关重要的。由于蒸汽发生器长时间的工作，蒸汽发生器二次侧的筒体内壁、传热管会出现杂质、淤积物或裂痕等，由于位于筒体内壁，工作人员从筒体外无法直接观察到，因此需要借助检测设备对筒体内壁、传热管进行检测，由于筒体内空间狭小，因此需要有能携带检测设备在筒体内进行移动的微型紧凑车体，这样才能全面的对蒸汽发生器二次侧进行检测。

美国专利US20040131462A1公开了一种“检修蒸汽发生器内管的微小操作器”，该操作器(即：检测车)是用一个气缸控制插入、拔出胀紧机构，并用了一个套在其中的气缸驱动胀紧机构的胀紧动作，在携带检测设备在筒体内进行移动的车体方面，该操作器是通过一组丝杠螺母机构来实现检测设备呈悬空的在筒体内平移的，并且还利用一组双向的油缸实现检测设备的转动，通过平移及转动这两个自由度的组合运动实现检测设备在筒体内的移动，完成对筒体内壁的检测；中国专利号CN200910072832.3也同样公开了类似的具有检测设备和车体的操作器(即：检测车)；现有的这些用于对核电站蒸汽发生器二次侧的筒体内壁进行检测的检测车，其固定架都是通过胀紧机构固定在蒸汽发生器的人孔上，然后再采用气缸或液压机械手等伸缩装置将检测设备呈悬空的深入到筒体内来实现平移的，由于伸缩装置及检测设备需通过人孔进入到筒体内，因此尺寸不能太大，从而每次定位后的检测范围较小，需对整个筒体进行检测时，需进行数次的定位才能完成，检测效率较低；另，采用液压、气动混合控制，应用较为麻烦，要提供气压源和液压源，而且一旦液压系统发生泄漏，液压油将污染蒸汽发生器，造成严重的事故污染，安全隐患较大；再则，这种两个自由度(转动和平移)组合运动的移动悬空检测方式，由于运动路径受限，使其携带的检测设备存在检测盲区，由于悬空还使得其携带的检测设备无法较近距离的接近筒体内壁，对于细小的裂痕、杂质造成漏检，导致的检测效果不准确。

因此，亟需一种结构简单紧凑、检测效率高且精准的并能在筒体内壁进行自由爬行的核电站蒸汽发生器二次侧云台式爬壁检测机器人。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单紧凑、检测效率高且精准的并能在筒体内壁进行自由爬行的核电站蒸汽发生器二次侧云台式爬壁检测机器人。

为实现上述目的，本发明提供了一种核电站蒸汽发生器二次侧云台式爬壁检测机器人，用于在核电站蒸汽发生器二次侧的筒体内壁上爬行并进行检测，其包括车体、驱动机构、多自由度云台检测机构及摄像机，所述车体呈扁平状，所述车体的前侧壁上具有供插拔连接的接口；所述驱动机构包括永磁驱动轮及第一电机，所述第一电机呈密封的设置于车体内，所述第一电机的输出轴与所述永磁驱动轮连接，所述永磁驱动轮位于所述车体的底部两侧，且还凸伸出所述车体的底部；所述多自由度云台检测机构包括支撑件、竖直俯仰转动件、水平旋转件、第二电机及第三电机，所述支撑件的一端具有可插拔连接于所述接口内的插接端，所述支撑件的另一端与所述竖直俯仰转动件呈沿竖直方向转动的连接，所述第二电机呈密封的安装于所述支撑件内并控制所述竖直俯仰转动件沿竖直方向转动，所述水平旋转件与所述竖直俯仰转动件呈沿水平方向转动的连接，所述第三电机呈密封的安装于所述竖直俯仰转动件内并控制所述水平旋转件沿水平方向转动；所述摄像机具有补光灯，所述摄像机呈密封的嵌设于所述水平旋转件中。

较佳地，所述支撑件呈远离所述车体的底部的弯折结构；呈弯折结构的支撑件使得竖直俯仰转动件和水平旋转件的转动空间更大，进而使得水平旋转件上安装的摄像机的活动空间更大，进一步的提高了检测的效率及精准性。