[发明专利]用于核电蒸汽发生器螺旋传热管的全滚动涡流探头

说明书

本发明提供一种用于核电蒸汽发生器螺旋传热管的全滚动涡流探头，包括传感器单元和护壳，传感器单元包括前支撑、线圈架和后支撑，线圈架上缠绕有线圈，前支撑设有多个第一滚动支撑结构，后支撑设有多个第二滚动支撑结构；所述护壳包括多节中空的护套，所述护套的一端为球形凸起，另一端为球形凹槽，护套设有多个第三滚动支撑结构，所有护套通过软管串在一起，并且相邻两个护套通过球形凸起和球形凹槽万向配合，最前端的护套与所述后支撑相连接，所述软管中设有信号线，所述信号线与所述线圈架上的线圈连接。本发明采用了全滚动式传感器单元结构和护壳结构，大幅降低摩擦阻力，增加了通过性，同时也简化了设备的使用，减少安装时间。

技术领域

本发明属于涡流检测领域，具体涉及一种用于核电蒸汽发生器螺旋传热管的全滚动涡流探头。

背景技术

在核电领域，蒸汽发生器传热管是核岛一回路承压边界的重要组成部分，承受一回路冷却剂的压力，并与其它压力边界一起构成防止堆芯放射性裂变产物向二回路或安全壳释放的屏障，因传热管壁是压力边界最薄弱的部分，可以说传热管管束的寿命直接决定着蒸汽发生器的寿命。缠绕管式换热组件是一种将传热管以特殊形式布置(如螺旋式、盘式等)的高效换热组件。螺旋传热管等特殊结构的传热管已被运用于高效传热装置，国内外一些新型反应堆蒸汽发生器中已有应用。

核电领域法规和标准强制要求对蒸汽发生器传热管执行涡流检测，以确保传热管的结构完整性。当前，常规涡流探头主要采用尼龙管作为护壳，花瓣结构作为探头的对中装置，对于直管和U型管，由于常规涡流探头通过人工或机械推入和拔出传热管时，与传热管内壁接触时的低摩擦阻力可将探头以内穿方式穿过传热管以实施检测。然而，参考附图1，螺旋传热管100存在内径小、曲率半径小、螺旋盘管层次多的特征，导致常规涡流探头与螺旋传热管100间的摩擦阻力随着穿入螺旋传热管长度的增加呈指数级上升，以及探头结构紧凑布置困难，致使探头存在不可达位置而无法实施检测，丧失了对螺旋传热管结构完整性的重要检测。此外，常规涡流探头过螺旋弯时存在抱死现象，也不利于探头检测。如采用流体辅助人工或机械推动探头，将产生流体的扰动，进而导致传感器单元的振动幅度变大，噪音增大，降低了检测效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种用于核电蒸汽发生器螺旋传热管的全滚动涡流探头，工作可靠，与螺旋传热管摩擦阻力小，通过性好，以克服现有技术上的缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种用于核电蒸汽发生器螺旋传热管的全滚动涡流探头，包括传感器单元和护壳，所述传感器单元包括依次连接的前支撑、线圈架和后支撑，所述线圈架上缠绕有线圈，所述前支撑的外壁沿周向设有多个第一滚动支撑结构，所述后支撑的外壁沿周向设有多个第二滚动支撑结构；所述护壳包括多节中空的护套，所述护套的一端为球形凸起，另一端为球形凹槽，所述护套的外壁沿周向设有多个第三滚动支撑结构，所有护套通过软管串在一起，并且相邻两个护套通过球形凸起和球形凹槽万向配合，所述护壳与所述后支撑相连接，所述软管中设有信号线，所述信号线与所述线圈架上的线圈连接。

优选地，所述前支撑和所述线圈架之间、以及所述线圈架和所述后支撑之间均通过软轴连接。

优选地，所述第一滚动支撑结构包括第一压簧和第一轴承，所述第一轴承的内圈与所述第一压簧的一端相连接，所述第一压簧的另一端与所述前支撑相连接。

优选地，所述第二滚动支撑结构包括第二压簧和第二轴承，所述第二轴承的内圈与所述第二压簧的一端相连接，所述第二压簧的另一端与所述后支撑相连接。

优选地，所述第三滚动支撑结构包括支撑杆和第三轴承，所述第三轴承的内圈与所述支撑杆的一端相连接，所述支撑杆的另一端与所述护套相连接。

进一步地，所述护套在所述第三滚动支撑结构的安装位置分别设置平台，所述平台上设有凸台，所述支撑杆安装在所述凸台上，所述凸台抵靠在第三轴承的内圈。

进一步地，所有凸台均等距偏离所述平台轴向的中心线设置。