[实用新型]一种机械臂及基于该机械臂的检测机器人

说明书

技术领域

本实用新型属于核电站在役检查无损检测领域，尤其涉及一种用于CEPR型核电站反应堆压力容器检测的机械臂及基于该机械臂的检测机器人。

背景技术

核反应堆压力容器是核电站最为重要的部件之一，是核电厂整个寿期内唯一不可更换的大型部件。图1所示为现有技术中CEPR型核反应堆压力容器的结构示意图。结合图1所示，压力容器1包括筒体10、法兰11、半球形的下封头12、管嘴13。其中，筒体10由自上至下依次相焊接的管嘴段筒体101、堆芯段筒体102以及过渡环段筒体103组成。管嘴段筒体101的上部与所述法兰11相焊接，法兰11的上端面上沿其周向开设有一圈螺栓孔111，螺栓孔111用于连接半球形的上封头以及在检测时用于插设导向柱，法兰11具有与该圈螺栓孔111正对的一圈螺栓孔韧带区112。管嘴段筒体101沿其周向间隔地开设有多个管嘴13，部分管嘴13用于与进水主管道（图中未示出）相连通、另一部分管嘴13用于与出水主管道（图中未示出）相连通，管嘴13的末端焊接有一圈安全端14，安全端14与进水/出水主管道相焊接，安全端14与管嘴13为异种金属焊接。过渡环段筒体103的内壁上沿其轴向间隔地开设有多个导向块16，导向块16与过渡环段筒体103相焊接。压力容器1的基体金属的所有内壁上均焊接有一层用于防腐内部堆焊层。整个压力容器1的役前/在役的检查项包括：a、内部堆焊层扫查；b、过渡环段与各导向块16之间的连接焊缝扫查；c、法兰11的螺栓孔111螺纹扫查；d、管嘴段筒体101与管嘴13之间的连接焊缝扫查；e、管嘴13与安全端14之间的异种金属连接焊缝扫查；f、管嘴段筒体101与堆芯段筒体102之间、堆芯段筒体102与过渡环段筒体103之间的环焊缝扫查；g、过渡环段筒体103与下封头12之间的环焊缝扫查；h、基体金属与内部堆焊层之间的结合区扫查；i、法兰11的螺栓孔韧带区112扫查。。

为确定核反应堆压力容器的质量，核电厂和核动力装置的检验规范和大纲中，对压力容器上的各焊缝及筒体、下封头在内的堆焊层等提出了无损检测的强制性要求，并指定分别在投入运行前和运行一定时间间隔后对压力容器实施役前和在役检查。

对反应堆压力容器筒体和下封头进行超声检查通常有水浸聚焦检查和接触式检查两大类，其中接触式检查又可分为常规探头检查和相控阵探头检查。其中接触式常规探头必须与压力容器表面保持贴合。而对焊缝的检查需要使多种角度的探头超声波分别从两侧打到焊缝上。

现有的检测方案，扫查臂的设计要么其梳状扫查轨迹与反应堆压力容器下封头焊缝的形状不匹配，扫查效率低，要么扫查臂端部的探头与下封头内壁无法贴合。而且 EPR堆型下封头半径与圆筒体半径尺寸有较大差异，现有的设计往往不能兼顾圆筒体和下封头的扫查。

上述问题同样也发生在具有类似形状的容器上。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种机械臂及基于机械臂的检测机器人，以实现弧形和辐射状扫查，提高扫查效率。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供一种机械臂，所述机械臂包括第一扫查臂，所述第一扫查臂包括模块化的第一关节、可沿自身轴向伸缩的第二关节及第一探头；

所述第一关节的输出轴与所述第二关节的一端连接，用于通过旋转带动所述第二关节摆动；

所述第一探头安装于所述第二关节的另一端，用于发送超声波以进行超声检测；

或；

所述机械臂包括第一扫查臂，所述第一扫查臂包括模块化的第一关节、可沿自身轴向伸缩的第二关节、可绕自身轴心线转动的第三关节及第一探头；所述第三关节的轴心线的延伸方向与所述第二关节的伸缩方向相同；

所述第一关节的输出轴与所述第二关节的一端连接，用于通过旋转带动所述第二关节摆动；

所述第三关节的一端与所述第二关节的另一端连接；

所述第一探头安装于所述第三关节的另一端，用于发送超声波以进行超声检测。

优选的，所述机械臂还包括第二扫查臂；

所述第二扫查臂包括模块化的可沿自身轴向伸缩的第四关节及第二探头，所述第四关节的一端与所述第一关节的固定座连接，所述第二探头安装于所述第四关节的另一端，用于发送超声波以进行超声检测；

或；

所述第二扫查臂包括模块化的可沿自身轴向伸缩的第四关节、可绕自身轴心线旋转动的第五关节及第二探头；

所述第五关节的轴心线的延伸方向与所述第四关节的伸缩方向相同；