本发明提供一种锆棒超声检测系统用旋转探伤机构。该旋转探伤机构包括主轴、导电滑环、探头座、长导套、短导套；主轴的主轴内腔采用多腔室结构，包括检测室、长导套内腔、短导套内腔；在主轴中部外连接有5～6个探头座；主轴一侧外设有长导套，主轴另一侧外设有短导套；在长导套外设有5～6个导电滑环，每个导电滑环对应连接一个探头座；在短导套外设有同步带轮；在长导套外设有进水口，在短导套外设有出水口，水通过循环水箱进入进水口，并通过主轴与长导套的间隙流入检测室，进而充满长导套内腔、短导套内腔。本发明能够实现对锆合金棒材的超声检测，能够有效降低人力，并改善目前的检测效率问题。
1.一种锆棒超声检测系统用旋转探伤机构，其特征在于：该旋转探伤机构包括主轴(33)、导电滑环(4)、探头座(5)、长导套(29)、短导套(12)；
其中，主轴(33)的主轴内腔采用多腔室结构，包括检测室(1)、长导套内腔(15)、短导套内腔(16)；在主轴(33)中部外连接有5～6个探头座(5)；
主轴(33)一侧外设有长导套(29)，主轴(33)另一侧外设有短导套(12)，车氏组合密封圈(18)安装在主轴(33)外端与长导套(29)之间、主轴(33)外端与短导套(12)之间；
在长导套(29)外设有5～6个导电滑环(4)，每个导电滑环(4)对应连接一个上述在主轴(33)中部外的探头座(5)；
在短导套(12)外设有同步带轮(9)，通过同步带轮(9)带动主轴(33)旋转，进而主轴(33)带动5～6探头座(5)、导电滑环(4)旋转进而实现超声探伤；
在长导套(29)外设有进水口(13)，在短导套(12)外设有出水口(14)，水通过循环水箱进入进水口(13)，并通过主轴(33)与长导套(29)的间隙流入检测室(1)，进而充满长导套内腔(15)、短导套内腔(16)，水在主轴(33)与短导套(12)的间隙通过出水口(14)再次流入循环水箱中；
工作时：锆棒从短导套(12)一端进入主轴内腔，并通过长导套(29)离开，在5～6个探头座(5)上的探头对锆棒进行探伤。
2.根据权利要求1所述的一种锆棒超声检测系统用旋转探伤机构，其特征在于：所述的
5～6个导电滑环(4)端部通过锁母(2)固定在长导套(29)外，相邻导电滑环(4)之间设置绝缘套(3)。
3.根据权利要求1所述的一种锆棒超声检测系统用旋转探伤机构，其特征在于：所述的同步带轮(9)通过圆螺母(10)和止退垫圈(34)固定在短导套(12)外。
4.根据权利要求1所述的一种锆棒超声检测系统用旋转探伤机构，其特征在于：所述的短导套(12)外连接长壳体(11)，短导套(12)与长壳体(11)之间设有长挡圈(36)，长壳体(11)固定在定位压盖(8)上，在轴承座(6)与主轴(33)之间设置角接球轴承(7)。
5.根据权利要求1所述的一种锆棒超声检测系统用旋转探伤机构，其特征在于：所述的长导套(29)外连接短壳体(30)，长导套(29)与短壳体(30)之间设有短挡圈(37)。
一种锆棒超声检测系统用旋转探伤机构
技术领域
[0001] 本发明应用于核燃料元件制造领域，具体涉及一种锆棒超声检测系统用旋转探伤机构。
背景技术
[0002] 棒材无损检测探伤系统的制造，由国外少数几家知名的大型无损检测设备制造公司垄断，如美国的图博维高公司(Tuboscope)、德国的Foerster公司以及彪维公司(TechnoFour-Bowing)等。浙江大学研制的自动超声波检测系统中，通过专用的探头机构装置，使探头做直线运动，棒材做旋转运动，从而覆盖整个棒材的表面，达到检测的目的。这种方式有两个严重的缺点：一是棒材旋转所引起的回转误差较大；二是由于棒材的惯性较大，棒材的旋转速度比较慢。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种锆棒超声检测系统用旋转探伤机构，该锆棒检测系统可应用于坎杜堆的核心部件核燃料组件端塞材料Zr-4合金棒材的超声检测，改善目前的检测效率问题。
[0004] 实现本发明目的的技术方案：一种锆棒超声检测系统用旋转探伤机构，该旋转探伤机构包括主轴、导电滑环、探头座、长导套、短导套；其中，主轴的主轴内腔采用多腔室结构，包括检测室、长导套内腔、短导套内腔；在主轴中部外连接有5～6个探头座；主轴一侧外设有长导套，主轴另一侧外设有短导套，车氏组合密封圈安装在主轴外端与长导套之间、主轴外端与短导套之间；在长导套外设有5～6个导电滑环，每个导电滑环对应连接一个探头座；在短导套外设有同步带轮，通过同步带轮带动主轴旋转，进而主轴带动5～6探头座、导电滑环旋转进而实现超声探伤；在长导套外设有进水口，在短导套外设有出水口，水通过循环水箱进入进水口，并通过主轴与长导套的间隙流入检测室，进而充满长导套内腔、短导套内腔，水在主轴与短导套的间隙通过出水口再次流入循环水箱中；工作时：锆棒从短导套一端进入主轴内腔，并通过长导套离开，在5～6个探头座上的探头对锆棒进行探伤。
[0005] 如上所述的一种锆棒超声检测系统用旋转探伤机构，其所述的5～6个导电滑环端部通过锁母固定在长导套外，相邻导电滑环之间设置绝缘套。
[0006] 如上所述的一种锆棒超声检测系统用旋转探伤机构，其所述的同步带轮通过圆螺母和止退垫圈固定在短导套外。
[0007] 如上所述的一种锆棒超声检测系统用旋转探伤机构，其所述的短导套外连接长壳体，短导套与长壳体之间设有长挡圈，长壳体固定在定位压盖上，在轴承座与主轴之间设置角接球轴承。
[0008] 如上所述的一种锆棒超声检测系统用旋转探伤机构，其所述的长导套外连接短壳体，长导套与短壳体之间设有短挡圈。
[0009] 本发明的效果在于：
[0010] 本发明所述的锆棒超声检测系统用旋转探伤机构，能够实现对直径Φ13.4mm锆合金棒材的超声检测，能够有效降低人力，并改善目前的检测效率问题，在实际生产中具有重要的意义。本探伤旋转机构主要功能实现一个密闭的检测腔室，可使内部充满水，支撑多个旋转探头对棒材进行100％探伤。本发明旋转机构系统整体逻辑运行稳定性验证：经过后期的调试及实验，此旋转探伤机构满足初期的设计要求，成功应用于锆棒超声检测系统；此旋转探伤机构运行的旋转速度为1500rpm，进给速度550mm/min，进水压力为0.2MPa，通过对系统进行为期30天的测试，旋转探伤机构运行稳定，符合前期的设计要求。系统基本性能验证：通过15天内的检测信息进行抽查，每个通道选出20组数据进行稳定性验证。其中标准伤探测幅度稳定在2dB以内，标准伤探测位置稳定在5mm以内，优于NB/T 47013.3-2015标准中要求。
附图说明
[0011] 图1为本发明所述的一种锆棒超声检测系统用旋转探伤机构结构示意图；
[0012] 图2为图1的主轴部分结构示意图。
[0013] 图中：1.检测室；2.锁母；3.绝缘套；4.导电滑环；5.探头座；6.轴承座；7.角接球轴承；8.定位压盖；9.同步带轮；10.圆螺母；11.长壳体；12.短导套；13.进水口；14.出水口；15.长导套内腔；16.短导套内腔；18.车氏组合密封圈；29.长导套；30.短壳体；33.主轴；34.止退垫圈；36.长挡圈；37.短挡圈；
具体实施方式
[0014] 下面结合附图和具体实施例对本发明所述的一种锆棒超声检测系统用旋转探伤机构作进一步描述。
[0015] 如图1和图2所示，本发明所述的一种锆棒超声检测系统用旋转探伤机构，其主要包括主轴33、导电滑环4、探头座5、长导套29、短导套12等。
[0016] 主轴33的主轴内腔采用多腔室结构；在主轴33中部外连接有5个探头座5。
[0017] 主轴33一侧外设有长导套29，主轴33另一侧外设有短导套12，车氏组合密封圈18安装在主轴33外端与长导套29之间、主轴33外端与短导套12之间。
[0018] 在长导套29外设有5个导电滑环4，每个导电滑环4对应连接一个探头座5。
[0019] 在短导套12外设有同步带轮9，通过同步带轮9带动主轴33旋转，进而主轴33带动5探头座5、导电滑环4旋转进而实现超声探伤。
[0020] 在长导套29外设有进水口13，在短导套12外设有出水口14，水通过循环水箱进入进水口13，并通过主轴33与长导套29的间隙流入检测室1，进而充满长导套内腔15、短导套内腔16，水在主轴33与短导套12的间隙通过出水口14再次流入循环水箱中。工作时：锆棒从短导套12一端进入主轴内腔，并通过长导套29离开，在5个探头座5上的探头对锆棒进行探伤。
[0021] 所述的5个导电滑环4端部通过锁母2固定在长导套29外，相邻导电滑环4之间设置绝缘套3。
[0022] 所述的同步带轮9通过圆螺母10和止退垫圈34，固定在短导套12外。
[0023] 所述的短导套12外连接长壳体11，短导套12与长壳体11之间设有长挡圈36，长壳体11固定在定位压盖8上，轴承座6与主轴33之间设置角接球轴承7。
[0024] 所述的长导套29外连接短壳体30，长导套29与短壳体30之间设有短挡圈37。
[0025] 本发明所述的旋转探伤机构工作原理是通过同步带轮带动主轴旋转，进而主轴带动探头座、导电滑环旋转进而实现超声探伤及信号输出的功能。旋转机构通过循环水箱使其内腔充满去离子水，电机工作通过齿形皮带带动同步齿轮旋转，进而使得主轴旋转。最终实现5个探伤探头座旋转，此时锆棒从短导套一端进入主轴的检测室，并通过长导套离开旋转探伤机构。通过此种方式实现对锆棒进行100％的超声探伤工作。
[0026] 本发明所述的旋转探伤机构所设计的进水方式能够实现对水完全密封，内部压力冲击小。主轴组件内腔采用多腔室密封，形成单独的腔室，水经循环水箱进入各个腔室，可保持内腔水压力，降低水介质泄漏率。水循环路线可有效降低机械运转产生的摩擦热，保证机构长时间稳定运转。工作原理为水通过循环水箱进入进水口，并通过主轴与长导套的间隙流入检测室，进而充满长导套内腔、短导套内腔，水在主轴与短导套的间隙通过出水口再次流入循环水箱中。
