[发明专利]一种被动自适应核燃料组件多功能检测装置

摘要

本发明为一种被动自适应核燃料组件多功能检测装置，包括氧化膜厚度检测机构、探头柔性进给机构和形变检测机构；所述形变检测机构与待检测核燃料组件相接触，探头柔性进给机构分别与氧化膜厚度检测机构和形变检测机构刚性连接；所述氧化膜厚度检测机构包括探头花键槽、花键滑块、电涡流探头、导轮支架和导轮；所述形变检测机构包括安装壳体、端盖、外旋转支架、内旋转支架、底座、连接杆、LVDT传感器和套筒。该装置结构简单紧凑、安装方便、密封性能好、能够被动自适应燃料棒各种变形和位姿、能够对燃料棒进行柔性接触与柔性测量、具备多种检测功能。

主权项

1.一种被动自适应核燃料组件多功能检测装置，包括氧化膜厚度检测机构、探头柔性进给机构和形变检测机构；所述形变检测机构与待检测核燃料组件相接触，其特征在于：探头柔性进给机构分别与氧化膜厚度检测机构和形变检测机构刚性连接；所述氧化膜厚度检测机构包括探头花键槽、花键滑块、电涡流探头、导轮支架和导轮；所述探头柔性进给机构包括连接螺栓、花键法兰滑块、弹簧、连接花键槽、压力传感器、丝杠螺母连接槽、固定螺钉、丝杠螺母法兰、丝杠、联轴器、驱动电机、连接法兰盘和电机壳体；所述形变检测机构包括安装壳体、端盖、外旋转支架、内旋转支架、底座、连接杆、LVDT传感器和套筒；所述探头花键槽为一圆筒形结构部件，探头花键槽左端通过螺纹副将探头花键槽与连接花键槽固定连接，探头花键槽的中部内表面开设花键槽，探头花键槽的右端面开设用于固定电涡流探头的通孔和两个用于固定导轮支架的连接螺纹孔组，两个连接螺纹孔组以通孔为中心上下对称布置；所述花键滑块的左端盘体外表面设置有与探头花键槽中部内表面的花键槽相配合的花键，通过花键连接实现花键滑块与探头花键槽间的径向定位和轴向移动，花键滑块右端设置圆柱形空腔，该圆柱形空腔穿过探头花键槽上的通孔，在圆柱形空腔内固定安装电涡流探头；所述导轮支架底部端面与探头花键槽的一个连接螺纹孔组固定，导轮支架的顶端通过销轴连接导轮，且导轮能绕相应的销轴光柱旋转；所述导轮与待检测核燃料组件的燃料棒接触；在花键滑块的左端盘体左端中心连接有连接螺栓；所述花键法兰滑块为一中空盘体结构，花键法兰滑块左端盘体外表面设置花键，左端盘体端面上通过螺钉固定连接压力传感器；花键法兰滑块右端设置圆柱形封闭空腔，圆柱形封闭空腔右端开设用于固定连接螺栓的沉头孔，连接螺栓能沿圆柱形封闭空腔轴向移动；在圆柱形封闭空腔外表面嵌套有弹簧，弹簧两端分别与花键法兰滑块左端盘体右端面和花键滑块左端盘体左端面完全接触；所述连接花键槽为一圆筒形结构部件，连接花键槽右端外表面通过螺纹副与探头花键槽固定连接，中部内表面设置有花键槽，连接花键槽的左端面通过螺钉连接连接法兰盘，连接花键槽外表面设有用于连接内旋转支架的通孔；所述压力传感器的左端端面中心通过固定螺钉与丝杠螺母连接槽右端端面固定连接；所述丝杠螺母连接槽左端端面与丝杠螺母法兰固定连接；所述丝杠螺母法兰为一圆柱形盘体部件，丝杠螺母法兰和花键法兰滑块的外表面花键均与连接花键槽中部内表面花键槽相配合连接，丝杠螺母法兰的中心连接丝杠的右端，丝杠螺母法兰与丝杠配合构成螺纹副；所述丝杠的左端通过联轴器连接驱动电机的输出轴；所述驱动电机固定安装在连接法兰盘的左端面中心上，且驱动电机的外部设有电机壳体，电机壳体也固定在连接法兰盘上；在连接法兰盘边缘上沿圆周方向均匀固定安装有多个底座；所述安装壳体为一圆筒形结构部件，安装壳体左端内表面沿圆周方向均匀布置多个底座，连接法兰盘上的多个底座与安装壳体上的多个底座一一对应，安装壳体右端端面与端盖固定连接，安装壳体右端内表面设置阶梯轴孔；所述外旋转支架外表面为圆柱面，与安装壳体右端内表面的阶梯轴孔内表面相配合，外旋转支架内表面设置有对称布置的两个安装平台；所述内旋转支架的外表面为圆柱面，内表面设置有对称布置的四个安装平台，内旋转支架嵌套在外旋转支架内，与外旋转支架安装平台相对的两个内旋转支架的安装平台表面通过销轴固定连接，剩余的两个内旋转支架的安装平台通过销轴与连接花键槽外表面的通孔固定连接；每个底座的另一端均安装有球形安装座，球形安装座上均连接有连接杆，两个相对的底座上的连接杆之间固定安装LVDT传感器，在LVDT传感器的外部设置套筒，套筒的内表面与连接杆圆柱表面相配合，实现两个相对连接杆的同轴心安装。