核电站蒸汽发生器二次侧云台式爬壁检测机器人制造技术

本实用新型专利技术公开一种核电站蒸汽发生器二次侧云台式爬壁检测机器人，其包括车体、驱动机构、多自由度云台检测机构及摄像机，车体具有供插拔连接的接口；驱动机构包括永磁驱动轮及与其连接的第一电机；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，支撑件具有与接口对应的插接端，第二电机控制竖直俯仰转动件沿竖直方向转动，第三电机控制水平旋转件沿水平方向转动；摄像机嵌设于水平旋转件中并具有补光灯；由于具有能竖直方向俯仰转动的竖直俯仰转动件和能水平方向旋转的水平旋转件，使得摄像机能一次高精准的完成检测，大大的提高了检测效率和精准性。

【技术实现步骤摘要】

本技术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。 核电站蒸汽发生器二次侧云台式爬壁检测机器人
技术介绍
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。
技术实现思路
本技术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，本技术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、坚直俯 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坚直俯仰转动件呈沿坚直方向转动的连接，所 述第二电机呈密封的安装于所述支撑件内并控制所述坚直俯仰转动件沿坚直方向转动，所 述水平旋转件与所述坚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 装于所述坚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 得坚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1? 了检测的效率及精准性。 较佳地，所述支撑件包括支撑部及弯折部，所述支撑部的一端形成所述插接端，所 述支撑部的另一端朝远离所述车体的底部的方向弯折延伸形成所述弯折部，所述坚直俯仰 转动件呈沿坚直方向转动的连接于所述弯折部上；由于弯折部朝远离所述车体的底部的方 向，使得弯折部相对于车体的底部为向上呈翘起状，有效的避免了弯折部与筒体内壁发生 碰撞，使得转动连接于坚直俯仰转动件上的水平旋转件具有足够大的转动空间，确保了使 用本技术进行检测的高精准性和高效率。 较佳地，所述坚直俯仰转动件的自由端具有凹口，所述水平旋转件位于所述凹口 中并与所述坚直俯仰转动件呈沿水平方向转动的连接；使得设于水平旋转件上的摄像机也 位于凹口中，在检测时，水平旋转件上的摄像机不会与筒体内壁发生碰撞，从而为摄像机采 集筒体内壁信息提供了有效的采集区，并且凹口将摄像机的补光灯所发出光线更加集中的 射向摄像机所检测的区域，提高了摄像机检测区域的亮度，确保了检测的有效性和精准性。 较佳地，所述核电站蒸汽发生器二次侧云台式爬壁检测机器人还包括后端连接 体，所述后端连接体呈枢转的连接于所述车体的后侧壁上；由于所述车体的后侧壁还呈枢 转的连接有后端连接体，有效的增强了本技术核电站蒸汽发生器二次侧云台式爬壁检 测机器人的柔性，保证移动时与内壁圆弧面的匹配性，并且还可将提供电源和数据传输的 线缆连接于该后端连接体上，这样能有效的防止线缆的缠绕。 较佳地，所述核电站蒸汽发生器二次侧云台式爬壁检测机器人还包括永磁万向导 向轮，所述车体的底部及所述后端连接体的底部均设置有所述永磁万向导向轮永磁万向导 向轮，所述车体的底部及所述后端连接体的底部均设置有所述永磁万向导向轮；通过永磁 万向导向轮，除了能增加本技术核电站蒸汽发生器二次侧云台式爬壁检测机器人与筒 体的吸附能力，还能有效的对本技术核电站蒸汽发生器二次侧云台式爬壁检测机器人 改变移动方向时进行导向和提供转道辅助。 较佳地，所述永磁万向导向轮包括固定架及呈球状的永磁轮，所述永磁轮呈转动 的连接于所述固定架上，所述固定架分别对应连接于所述车体的底部及后端连接体的底 部。 较佳地，所述后端连接体呈三角形状。 较佳地，所述车体的两侧壁及前侧壁中还呈密封的嵌设有所述摄像机；通过在车 体的两侧壁及前侧壁中设置的摄像机能实时的记录车体在移动过程中前方及两侧方的周 围环境，从而直观的反应出车体所处的环境信息，便于工作人员及时了解筒体内的环境及 作出相应的处理规划。 较佳地，所述车体的两侧贯穿开设安装孔，所述永磁驱动轮设置于所述安装孔中。 较佳地，所述核电站蒸汽发生器二次侧云台式爬壁检测机器本文档来自技高网...

【技术保护点】
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，其特征在于，所述核电站蒸汽发生器二次侧云台式爬壁检测机器人包括：车体，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；驱动机构，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；多自由度云台检测机构，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；及摄像机，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。

【技术特征摘要】
1. 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，其特征在于，所述核电站蒸汽发生器二次侧云台式爬 壁检测机器人包括： 车体，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； 驱动机构，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； 多自由度云台检测机构，所述多自由度云台检测机构包括支撑件、坚直俯仰转动件、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坚直俯仰转动件呈沿坚直方向转动的连接，所述第二电机 呈密封的安装于所述支撑件内并控制所述坚直俯仰转动件沿坚直方向转动，所述水平旋转 件与所述坚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坚 直俯仰转动件内并控制所述水平旋转件沿水平方向转动；及 摄像机，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。2. 如权利要求1所述的核电站蒸汽发生器二次侧云台式爬壁检测机器人，其特征在 于，所述支撑件呈远离所述车体的底部的弯折结构。3. 如权利要求2所述的核电站蒸汽发生器二次侧云台式爬壁检测机器人，其特征在 于，所述支撑件包括支撑部及弯折部，所述支撑部的一端形成所述插接端，所述支撑部的另 一端朝远离所述车体的底部的方向弯折延伸形成所述弯折部，所述坚直俯仰转动件呈沿坚 直方向转动的连接于所述弯折部上。4. 如权利要求1所述的核电站蒸汽发生器二次侧云台式爬壁检测机器人，其特征在 于，所述坚直俯仰转动件的自由端具有凹口，所述水平旋转件位于所述凹口中并与所述坚 直俯仰转动件呈沿水平方向转动的连接。5. 如...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国河，董亚超，吴新宇，刘青松，马庆俊，钱建华，余冰，孙健铨，黄文有，沈黎，邓志燕，正端，侯硕，张洪海，王立，
申请(专利权)人：中科华核电技术研究院有限公司，中国科学院深圳先进技术研究院，中国广核集团有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44