CN117497209A - 多规格蒸汽发生器传热管检修的管板检修定位系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多规格蒸汽发生器传热管检修的管板检修定位系统及方法，管板检修定位系统包括：检修定位移动平台，用于定位在蒸汽发生器管板表面并具备管板平面任意方向移动能力，将涡流检查专用工具架定位至管板上全部管孔；检修定位平台控制箱，用于提供电、气供给；检修定位平台控制模块，用于下达运动指令；检修定位平台安装/拆卸工具，用于携带检修定位移动平台进出蒸汽发生器腔室，并将检修定位移动平台安装至蒸汽发生器传热管管板；涡流检查专用工具架，用于搭载涡流检查专业设备。本发明实现了面向核电蒸汽发生器传热管管板检修任务所要求的检修定位移动平台送入、安装、检修、拆卸、撤离等工作环节，提升了系统操作便利性和可靠性。

Description

多规格蒸汽发生器传热管检修的管板检修定位系统及方法

技术领域

本发明属于设备维修技术领域，涉及一种多规格蒸汽发生器传热管检修的管板检修定位系统及方法。

背景技术

蒸汽发生器是核电系统中连接核电站内一回路系统和二回路系统的核安全一级部件，其管板及倒置的U形管是一回路冷却剂压力边界的组成部分，也是防止放射性物质外泄的第二道防护屏障，由于传热管的厚度在1mm左右，特别容易受到高温、高压、核辐射、氢气吸附、强硼酸的侵蚀，因此需要经常维护检修。蒸汽发生器管板检修定位平台主要应用在蒸汽发生器传热管管板上，用于各型工具架的检修定位。

目前的管板检修定位平台可以分为固定安装检修臂式和爬行管板式两类。固定安装检修臂式机器人平台具有较大的检修范围，但往往重量体积大，安装、调试和维修都不方便且有时机器人平台在管板上的安装区域无法进行检修，必须二次安装来实现管孔的全部检修；小型爬行式机器人平台具有重量体积小、安装便利和易于维修更换等优点，但仍面临检修范围小、对于不同类型管板仍需要更换软硬件以适应、平台移动范围不大等问题。

因此，针对上述问题，本发明提出一种多规格蒸汽发生器传热管检修的管板检修定位系统及方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种多规格蒸汽发生器传热管检修的管板检修定位系统，具备多规格蒸汽发生器传热管检修作业配套设备，以检修定位移动平台为主体，配套检修定位平台控制箱、检修定位平台控制软件、检修定位平台安装/拆卸工具和涡流检查专用工具架等配套设备，进而实现了面向核电蒸汽发生器传热管管板检修任务所要求的检修定位平台送入、安装、检修、拆卸、撤离等工作环节，提升了系统操作便利性和可靠性，解决了现有技术中存在的问题。

本发明的另一个目的是，提供一种多规格蒸汽发生器传热管检修的管板检修定位系统的使用方法，实现面向蒸汽发生器腔室，完成设备送入、安装、拆卸、撤离任务环节的配套安装/拆卸工具的工作。

本发明所采用的技术方案是，一种多规格蒸汽发生器传热管检修的管板检修定位系统，包括：

检修定位移动平台，用于定位在蒸汽发生器管板表面并具备管板平面任意方向移动能力，将涡流检查专用工具架定位至管板上所有管孔；

检修定位平台控制箱，为检修定位移动平台提供电、气供给；

检修定位平台控制模块，用于根据检修任务要求规划检修定位移动平台运动，并向所述检修定位移动平台下达运动指令；

检修定位平台安装/拆卸工具，用于携带检修定位移动平台通过蒸汽发生器人孔进出蒸汽发生器腔室，并将检修定位移动平台安装至蒸汽发生器传热管管板；

涡流检查专用工具架，用于搭载涡流检查专业设备，配合检修定位移动平台移动能力，对蒸汽发生器管板进行涡流探头检查信息采集。

进一步的，所述检修定位移动平台包括基座箱体、步行足装置和检修作业臂；

所述基座箱体上端承载四个步行足装置，下端承载检修作业臂；

所述步行足装置用于管板表面的定位和移动；

所述检修作业臂用于携带涡流检测双探头门，即涡流检查用工具架，实现探头门管板传热管全部可达。

进一步的，所述基座箱体的下端设置有同轴的第一旋转运动副连接件和第二旋转运动副连接件，第一旋转运动副连接件位于第二旋转运动副连接件的外周；

所述第一旋转运动副连接件用于驱动第一旋转运动副，检修作业臂的一端通过第一旋转运动副与基座箱体下端连接，检修作业臂的另一端通过第三旋转关节与涡流检测双探头门连接，第二旋转运动副设于检修作业臂的中间段，第一旋转运动副、第二旋转运动副和第三旋转关节相互配合，用于执行周向的检查作业。

进一步的，所述第一旋转运动副、第二旋转运动副、第三旋转关节处均设有绝对式编码器。

进一步的，所述步行足装置具有三个自由度，即具备平面内的二自由度旋转能力与竖直方向上的升降能力；

步行足装置的末端配置有第一锚爪，第一锚爪能够绕步行足的竖直轴线摆动，实现包络尺寸上的收拢，以及步行足的根部通过步行足关节模组进行转动，从而具备平面内的二自由度旋转能力；

每个所述第一锚爪分别通过对应的升降装置实现升降，升降装置上安装有绝对式编码器，实现第一锚爪的行程内的任意位置精确控制，从而使得检修定位移动平台具备调平能力。

进一步的，所述第一锚爪通过气动胀紧的方式抓持蒸汽发生器传热管内孔，通过压簧实现自锁，具备断电断气情况下的自锁能力。

进一步的，所述检修定位平台安装/拆卸工具包括定位安装工具、爬绳装置、爬绳载具；

所述定位安装工具，用于插入核电蒸汽发生器管板锁紧定位，为所述爬绳载具提供支撑和牵引；

所述爬绳载具用于将检修定位移动平台从核电蒸汽发生器的人孔送入，并在定位安装工具的牵引和导向下，爬升至核电蒸汽发生器管板表面。

进一步的，所述定位安装工具包括导向销、导向连接座、支撑杆和第二锚爪，导向销至少为两个、且高度不同，导向销的上端为锥形；导向销的下端与导向连接座固定连接，导向连接座的左右两侧与第二锚爪可拆卸连接，导向连接座的下端与支撑杆固定连接；导向销上端的锥形尺寸与核电蒸汽发生器管孔的尺寸相匹配，导向销之间的轴心间距，以及导向销与第二锚爪的轴心间距均与管孔间距相匹配；

所述第二锚爪的下端连接有定位绳索，爬绳载具通过定位绳索和爬绳装置运送检修定位移动平台。

进一步的，所述爬绳载具的爬绳装置数量为两个，具备双侧同步爬绳能力。

一种多规格蒸汽发生器传热管检修的管板检修定位系统的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、初始化蒸汽发生器传热管检修的管板检修定位平台系统及机械装置；

步骤二、安装检修定位平台安装/拆卸工具的定位安装工具，将定位安装工具送入蒸汽发生器人孔进入腔室内部，并安装至蒸汽发生器传热管管板表面；

步骤三、于蒸汽发生器腔室外将爬绳载具安装至定位绳索，并将检修定位移动平台安装到爬绳载具的确定位置上；

步骤四、驱动安装检修定位平台安装/拆卸工具的爬绳载具，将爬绳载具及检修定位移动平台同步升至蒸汽发生器管板表面；

步骤五、驱动检修定位移动平台步行足的第一锚爪锁紧，完成平台在蒸汽发生器管板上的定位；

步骤六、安全撤离检修定位平台安装/拆卸工具，通过检修定位平台控制模块下达指令，开始检修任务；

步骤七、检修任务完成后，撤出蒸汽发生器传热管检修的管板定位移动平台系统全部机械装置，拆卸流程与安装流程相反。

本发明的有益效果是：

本发明所提出的一种多规格蒸汽发生器传热管检修的管板检修定位系统，系统包括检修定位移动平台主体和配套装置，所提出的蒸汽发生器传热管检修的管板检修定位系统覆盖检修作业任务全工作周期，在实际应用过程中极大地提升了系统操作便利性和可靠性。方案设计合理，系统完整度高，具备满足核电蒸汽发生器管板检修任务需求的检修定位平台送入、安装、检修、拆卸、撤离等工作环节，并可应用于多规格蒸汽发生器传热管检修。

本发明中的检修定位移动平台采用四并联步行足式构型，能够通过步态规划适应不同类型蒸汽发生器管板，满足蒸汽发生器管板检修定位平台的定位与移动性能，利用步行足式检修定位移动平台运动灵活的特点，使运动方式灵活多样，在针对不同类型蒸汽发生器管板作业时，能够具备良好的兼容性与检修作业效率，极大地提升了检修定位移动平台的作业能力。

本发明中的检修定位移动平台克服了多装置集成问题，解决了小型化、一体化集成的技术困难，本发明实施例的检修定位移动平台结构合理，系统集成度高，并提升了面对突发情况的检修定位移动平台实际应对能力。本发明实施例所提出的检修定位移动平台在实际应用中，提升了运动能力、环境适配性、特殊情况的应对能力，具有更好的策略和应对能力。

本发明中的检修定位移动平台检修臂与四足之间不存在干涉问题，在机器人不进行迈腿的前提下，检修臂可以完成整周之内所有机体未遮挡的传热管管孔全部可达，面向管板检修传热管管孔定位任务。

本发明中的检修定位平台控制箱集成并整合管板检修定位系统所需要的电力供应、气源供应、数据通信等，满足系统内任意设备的搭载和支持，从而极大地减少由于多装置、多连接所造成的冗余现象，提升了管板检修定位系统的整洁性和集成化程度。

本发明中的检修定位平台安装/拆卸工具可实现针对检修定位移动平台的自动送入、定位安装、拆除、快速撤离，大大减少了核电工作人员的操作压力，并减少人员对核辐射的接触。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例检修定位系统的框架图。

图2为本发明实施例检修定位系统中检修定位移动平台的基座俯视图。

图3为本发明实施例检修定位系统中检修定位移动平台的基座仰视图。

图4为本发明实施例检修定位系统中检修定位移动平台的俯视图。

图5为本发明实施例检修定位系统中检修定位移动平台的步行足定位锚爪结构示意图。

图6为本发明实施例检修定位系统中检修定位移动平台的仰视图。

图7为本发明实施例检修定位系统中检修定位安装拆卸工具的系统组成示意图。

图8为本发明实施例检修定位系统中检修定位安装拆卸工具的安装定位工具结构示意图。

图9为本发明实施例检修定位系统中检修定位安装拆卸工具的爬绳载具与检修定位移动机械装置定位安装示意图。

图10为本发明实施例的工作场景示意图。

图11为本发明实施例检修作业臂旋转副的剖面图。

图12为本发明实施例升降装置的结构示意图。

图中，1.步行足关节模组，2.基座箱体，3.第一旋转运动副连接件，4.第二旋转运动副连接件，5.中空走线孔，6.步行足装置，7.第一锚爪，8.升降装置，81.丝杠传动装置，82.带传动装置，83.电机，84.第三绝对式编码器，9.检修作业臂，10.涡流检测双探头门，11.定位销条，12.活塞，13.压簧，14.解锁开关，15.本体，16.爬绳装置，17.爬绳载具，18.第一旋转关节，19.第二旋转关节，20.第一齿轮，21.第二齿轮，22.第一绝对式编码器，23.传动带，24.第二绝对式编码器，25.第一旋转运动副，26.第二旋转运动副，27.第三旋转关节，28.第二锚爪，29.导向销，30.导向连接座，31.支撑杆，32.定位绳索。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1，

一种多规格蒸汽发生器传热管检修的管板检修定位系统，如图1所示，包括检修定位移动平台、检修定位平台控制箱、检修定位平台控制模块、检修定位平台安装/拆卸工具和涡流检查用工具架。

检修定位移动平台，用于定位在蒸汽发生器管板表面并具备管板平面任意方向移动能力，并将涡流检查专用工具架定位至管板上全部管孔，满足检修工具管孔定位需求，保证管孔100%覆盖。

检修定位平台控制箱，为检修定位移动平台提供电、气供给，如电源、气阀模块等，还包括接口转换的硬件设备，如交换机等，一方面与控制软件通讯，接收运动指令，另一方面与检修定位移动平台、安装拆卸工具多个执行装置连接。

检修定位平台控制模块，用于根据检修任务要求规划检修定位移动平台的运动，并向检修定位移动平台下达运动指令，如前进、后退等，通过机器人控制程序解算具体的运动参数，最终驱动执行元器件工作。检修定位平台控制模块包括运动控制模块、参数编辑模块，其中运动控制模块用于执行检修定位平台的运动控制相关功能，参数编辑模块用于以图形化的方式查看、编辑检修定位平台、蒸汽发生器管板相关参数，具体指管板类型、传热管孔径、排布规格等环境参数，其为定位平台工作环境的输入条件，定位平台作业需要适配上述环境参数进行移动作业。

检修定位平台安装/拆卸工具，用于携带检修定位移动平台通过蒸汽发生器人孔进出蒸汽发生器腔室，并将检修定位移动平台安装至蒸汽发生器传热管管板。

涡流检查用工具架，用于搭载涡流检查专业设备，配合检修定位移动平台移动能力，对蒸汽发生器管板进行涡流探头检查信息采集，支持双探头同时采集。

如图4、6所示，检修定位移动平台包括基座箱体2、四个步行足装置6和检修作业臂9；基座箱体2上端承载四个步行足装置6，下端承载检修作业臂9；步行足装置6用于管板表面的定位和移动；检修作业臂9用于携带涡流检测双探头门10，实现探头门管板全部可达；涡流检测双探头门10即涡流检查用工具架，当涡流检测双探头门10达到对应位置后，通过涡流探头推拔器将探头送入被测管中，并将其回拉以采集涡流信号。

在一个具体的实施例中，如图2所示，基座箱体2的上端设置有四个步行足关节模组1，用于连接四个步行足装置6，左右各配置两个，提升了核电蒸汽发生器管板定位爬行能力。

在一个具体的实施例中，由于检修定位移动平台需要搭载专用的双探头门涡流检查工具进行管孔检修，因此，设置检修作业臂9自由度为3个，即具备冗余的平面内的二度旋转能力，末端杆件可实现绕固定点的相对转动，从而适应涡流检测双探头门10检修任务作业形式；如图6所示。

如图3所示，基座箱体2的下端设置有同轴的第一旋转运动副连接件3和第二旋转运动副连接件4，第一旋转运动副连接件3位于第二旋转运动副连接件4的外周，第二旋转运动副连接件4的中心设有中空走线孔5。

如图6、图11所示，基座箱体2内部设有第一旋转关节18、第二旋转关节19，第一旋转关节18通过第一齿轮20与第一旋转运动副连接件3连接，用于驱动第一旋转运动副25，第一绝对式编码器22用于实时读取第一旋转运动副25的位置信息；第二旋转关节19通过第二齿轮21与第二旋转运动副连接件4连接，第二旋转运动副连接件4通过传动带23驱动第二旋转运动副26，第二绝对式编码器24用于实时读取第二旋转运动副26的位置信息；检修作业臂9的一端通过第一旋转运动副25与基座箱体2下端连接，检修作业臂9的另一端通过第三旋转关节27与涡流检测双探头门10连接，用于驱动搭载探头门后旋转；第二旋转运动副26设于检修作业臂9的中间段，三个旋转副相互配合，用于执行周向的检查作业。基座箱体2为本体15的一部分，本体15是指整个系统区别于其他关键部件的机器人本体部分，如本实施例中机身作为机器人的本体15，即机器人主体。

在一个具体的实施例中，由于检修定位移动平台需要具备蒸汽发生器管板定位移动能力，因此，步行足装置6的自由度为3个，即具备平面内的二自由度旋转能力与竖直方向上的升降能力，通过升降装置8实现，如图4所示。

在一个具体的实施例中，由于检修定位移动平台需要具备蒸汽发生器管板表面定位抓持能力，因此，步行足装置6的末端配置有第一锚爪7，第一锚爪7能够绕步行足的竖直轴线摆动，实现包络尺寸上的收拢，以及步行足的根部通过步行足关节模组1进行转动，从而具备平面内的二自由度旋转能力。

第一锚爪7通过气动胀紧的方式抓持蒸汽发生器传热管内孔，实现管板表面的稳定抓持能力。第一锚爪7仅实现对不同尺寸管孔的抓持和松开功能，通过丝杠机构（升降装置8）实现第一锚爪7的插入和缩回，极大降低了第一锚爪7的结构复杂度，可靠性高，并且结构小巧的第一锚爪7，便于整机集成。

在一些实施例中，第一锚爪7通过气动方式驱动，通过压簧13实现自锁，具备断电断气情况下的自锁能力，保证检修定位移动平台的安全可靠性。具体配置方法参照图5所示。第一锚爪7包括定位销条11、活塞12、压簧13、解锁开关14，定位销条11用于接触传热管臂实现抓持，活塞12用于驱动锥面轴伸缩，实现对定位销条11的伸出和缩回，实现抓持和松开状态；压簧13用于第一锚爪7掉电掉气情况下，保证推出活塞12，保证第一锚爪7处于可靠抓持状态；解锁开关14与活塞12固联，在掉电掉气情况下手动将活塞12拉回，从而实现定位销条11的缩回，用于掉电掉气情况下的第一锚爪7解锁，实现松开动作。

参照图7，检修定位平台安装/拆卸工具包括定位安装工具、爬绳装置16、爬绳载具17，用于插入核电蒸汽发生器管板锁紧定位，为爬绳载具17提供支撑和牵引。定位安装工具包括导向销29、导向连接座30、支撑杆31、第二锚爪28，导向销29为两个、且高度不同，导向销29的上端为锥形；导向销29的下端与导向连接座30固定连接，导向连接座30的左右两侧与第二锚爪28可拆卸连接，导向连接座30的下端与支撑杆31固定连接；导向销29上端的锥形尺寸与核电蒸汽发生器管板表面的孔（即管孔）的尺寸相匹配，两个导向销29的轴心间距、导向销29与第二锚爪28的轴心间距均与管孔间距相匹配。安装定位工具的规格适用于蒸汽发生器菱形管板与方形管板两种规格，具体设置方法参照图8所示。

使用时，如图10、8所示，通过支撑杆31将导向销29、导向连接座30和第二锚爪28从人孔送入直至核电蒸汽发生器管板，较高的导向销29的锥形端先进入管孔内，随后两个导向销29同时准确进入对应的两个管孔内，实现导向定位；进而两个第二锚爪28准确进入对应的管孔内，第二锚爪28与第一锚爪7的结构相同，通过气动胀紧的方式抓持蒸汽发生器传热管内孔，此时解锁导向连接座30与第二锚爪28的连接，支撑杆31、导向连接座30和导向销29一起被取出人孔。

如图9-10所示，第二锚爪28的下端连接有定位绳索32，爬绳载具17通过定位绳索32和爬绳装置16将检修定位移动平台从核电蒸汽发生器的人孔送入，并定位安装工具的牵引和导向下，爬升至核电蒸汽发生器管板表面，辅助核电蒸汽发生器管板检修定位器的定位安装。

在一个具体的实施例中，由于对核电蒸汽发生器管板表面相对固定定位精度要求较高，因此，设置定位安装工具的锁紧定位的第二锚爪28数量为两个，即，左右两边各配置一个。如图7所示。

在一个具体的实施例中，由于对检修定位移动平台相对安装工具的相对固定定位精度要求较高，因此，爬绳载具17的爬绳装置16数量为两个，即，左右两边各配置一个，如图7所示。

在一些实施例中，爬绳载具17由于定位精度的要求，需要具备双侧同步爬绳能力，同时在载具接近管板表面时，可通过导向销29定位安装拆卸工具，从而保证定位安装的精度。爬绳装置16的负载越大，摩擦力越大，由于打滑、绳子拉伸形变、两端电机参数精度不同等随机因素，使两端电机的上升并不完全同步。本发明实施例基于爬绳装置16的滑移现象实时调整，下位机实时读取两端电流、编码器，判断不同步的程度，对位置、速度运动参数进行微调，从而保证双侧同步爬绳。

涡流检查专用工具架与检修定位移动平台协同配合，通过检修作业臂9平面运动，保持涡流检测双探头门10的两个探头都能对应管孔位置，除边缘管等特殊位置，均能实现一次定位两个涡流检修探头。

在一个具体的实施例中，涡流检查专用工具架配备摄像头及必要的照明措施，以便观察探头进出传热管情况，相关信号通过检修定位平台工具架接口的触点进行传输。

在一个具体的实施例中，涡流检查专用工具架具备快拆接口，可持续固定在检修定位移动平台上。

实施例2，

一种多规格蒸汽发生器传热管检修的管板检修定位方法，具体的工作场景参照图10所示，包括以下步骤：

步骤一、初始化蒸汽发生器传热管检修的管板检修定位平台系统及机械装置；

步骤二、安装检修定位平台安装/拆卸工具的定位安装工具，将其送入蒸汽发生器人孔进入腔室内部，并安装至蒸汽发生器传热管管板表面；

步骤三、于蒸汽发生器腔室外将爬绳载具17安装至定位绳索32，并将检修定位移动平台安装到爬绳载具17上；

步骤四、驱动安装检修定位平台安装/拆卸工具的爬绳载具17，将爬绳载具17及检修定位移动平台同步升至蒸汽发生器管板表面；

步骤五、驱动检修定位移动平台的步行足锁紧第一锚爪7，完成平台在蒸汽发生器管板上的定位；

步骤六、安全撤离检修定位平台安装/拆卸工具，通过检修定位平台控制模块下达指令，开始检修任务；

步骤七、检修任务完成后，撤出蒸汽发生器传热管检修的管板定位移动平台系统全部机械装置，拆卸流程与安装流程相反，本实施例不做赘述。

在一些实施例中，检修定位移动平台四步行足的构型方式，可通过调节姿态适应多规格传热管管板，不需要更换执行机构机械装置。

在一些实施例中，检修定位移动平台原理上具备四足支撑、三足行走、双足行走的能力，可在极端条件下（单腿故障情况下）快速、安全撤离蒸汽发生器管板表面。

在实际的工况下，如果通过气动方式实现脚趾的升降与松开、抓持，仅能实现锚定爪插入、缩回、抓持、松开四个状态的有无，使得定位平台与管板的抓持不可避免的存在位置误差，无法对任务中真实存在的问题作出调整。本发明实施例中四个第一锚爪7分别通过对应的升降装置8实现升降；每个升降装置8的结构如图12所示，第一锚爪7与丝杠传动装置81的螺母座固定连接，丝杠传动装置81的丝杠下端通过带传动装置82与电机83的输出轴传动连接，电机83上安装有第三绝对式编码器84，基于第三绝对式编码器84的丝杠传动装置81，可以实现第一锚爪7的行程内的任意位置可控，从而使得检修定位移动平台具备调平能力。当管板检修作业过程中，第一锚爪7若产生相对滑动的误差，可通过基于第三绝对式编码器84信息驱动丝杠传动装置81进行精确位置调整，恢复定位平台工作状态。

检修定位移动平台在移动过程中，由于机械结构自身必然存在刚度和机械配合问题，在步行足的运动步骤上，采用插入、锁紧锚爪、反拉调平、松开锚爪、缩回的步骤进行移动，其中，通过升降装置8实现反拉调平，能够保证检修定位移动平台不会与蒸汽发生器管板产生相对滑移，保证检修定位移动平台在蒸汽发生器管板上的稳定定位和移动。

本发明实施例中检修臂旋转副设置为3个，在平面运动中具备冗余自由度，此时可保证探头门单探头固定的情况下，实现零空间运动，在保持单探头门位置固定的前提下，驱动另一侧探头门绕固定位置探头旋转，便于实现携带双探头门的边走边检作业形式，完成定位平台的高效检修。

本发明实施例面向多规格蒸汽发生器检修任务需求，提出全任务周期，涵盖送入、安装、检修、撤离等环节的系统装置方案和使用方法。需要克服各环节之间的任务约束，保证整个过程的操作流畅和便捷性。

首先，机器人送入蒸汽发生器水室，需要基于安装工具的运载通过蒸汽发生器的人孔，由于人孔处的尺寸空间受限，安装工具包含机器人需要满足人孔规格空间完成送入人孔流程，本发明实施例的机器人通过调整四足实现包络尺寸上的收拢，以满足人孔的通过条件。

其次，当安装工具将机器人送至管板表面时，本发明实施例要保证两个对中原则，一、保证安装工具与管板管孔的对中，其首先通过安装定位工具架的第二锚爪28，定位安装定位工具架与管板的相对位置关系，然后通过爬绳载具与安装定位工具架的对中，保证爬绳载具与管板的相对位置关系；二、保证检测机器人与管板管孔的对中，机器人需要将第一锚爪7插入管板，完成机器人的安装工作，因此，通过爬绳载具17与检测机器人之间的相对位置关系保证机器人相对管板的位置关系已知，然后根据其规格机器人的定位安装姿态，保证机器人能够准确安装至管板上。

最后，机器人与安装工具的尺寸规格配套，保证安装过程中机器人与安装工具紧凑贴合，保证安装过程中的设备稳定性和可靠性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种多规格蒸汽发生器传热管检修的管板检修定位系统，其特征在于，包括：

检修定位移动平台，用于定位在蒸汽发生器管板表面并具备管板平面任意方向移动能力，并将涡流检查专用工具架定位至管板上全部管孔，满足检修工具管孔定位需求；

检修定位平台控制箱，为检修定位移动平台提供电、气供给；

检修定位平台控制模块，用于根据检修任务要求规划检修定位移动平台的运动，并向所述检修定位移动平台下达运动指令；

检修定位平台安装/拆卸工具，用于携带检修定位移动平台通过蒸汽发生器人孔进出蒸汽发生器腔室，并将检修定位移动平台安装至蒸汽发生器传热管管板；

涡流检查专用工具架，用于搭载涡流检查专业设备，配合检修定位移动平台移动能力，对蒸汽发生器管板进行涡流探头检查信息采集。

2.根据权利要求1所述一种多规格蒸汽发生器传热管检修的管板检修定位系统，其特征在于，所述检修定位移动平台包括基座箱体（2）、步行足装置（6）和检修作业臂（9）；

所述基座箱体（2）上端承载四个步行足装置（6），下端承载检修作业臂（9）；

所述步行足装置（6）用于管板表面的定位和移动；

所述检修作业臂（9）用于携带涡流检测双探头门（10），即涡流检查用工具架，实现探头门管板传热管全部可达。

3.根据权利要求2所述一种多规格蒸汽发生器传热管检修的管板检修定位系统，其特征在于，所述基座箱体（2）的下端设置有同轴的第一旋转运动副连接件（3）和第二旋转运动副连接件（4），第一旋转运动副连接件（3）位于第二旋转运动副连接件（4）的外周；

所述第一旋转运动副连接件（3）用于驱动第一旋转运动副（25），检修作业臂（9）的一端通过第一旋转运动副（25）与基座箱体（2）下端连接，检修作业臂（9）的另一端通过第三旋转关节（27）与涡流检测双探头门（10）连接，第二旋转运动副（26）设于检修作业臂（9）的中间段，第一旋转运动副（25）、第二旋转运动副（26）和第三旋转关节（27）相互配合，用于执行周向的检查作业。

4.根据权利要求3所述一种多规格蒸汽发生器传热管检修的管板检修定位系统，其特征在于，所述第一旋转运动副（25）、第二旋转运动副（26）、第三旋转关节（27）处均设有绝对式编码器。

5.根据权利要求2所述一种多规格蒸汽发生器传热管检修的管板检修定位系统，其特征在于，所述步行足装置（6）具有三个自由度，即具备平面内的二自由度旋转能力与竖直方向上的升降能力；

步行足装置（6）的末端配置有第一锚爪（7），第一锚爪（7）能够绕步行足的竖直轴线摆动，实现包络尺寸上的收拢，以及步行足的根部通过步行足关节模组（1）进行转动，从而具备平面内的二自由度旋转能力；

每个所述第一锚爪（7）分别通过对应的升降装置（8）实现升降，升降装置（8）上安装有绝对式编码器，实现第一锚爪（7）的行程内的任意位置精确控制，从而使得检修定位移动平台具备调平能力。

6.根据权利要求2所述一种多规格蒸汽发生器传热管检修的管板检修定位系统，其特征在于，所述第一锚爪（7）通过气动胀紧的方式抓持蒸汽发生器传热管内孔，通过压簧（13）实现自锁，具备断电断气情况下的自锁能力。

7.根据权利要求1所述一种多规格蒸汽发生器传热管检修的管板检修定位系统，其特征在于，所述检修定位平台安装/拆卸工具包括定位安装工具、爬绳装置（16）、爬绳载具（17）；

所述定位安装工具，用于插入核电蒸汽发生器管板锁紧定位，为所述爬绳载具（17）提供支撑和牵引；

所述爬绳载具（17）用于将检修定位移动平台从核电蒸汽发生器的人孔送入，并在定位安装工具的牵引和导向下，爬升至核电蒸汽发生器管板表面。

8.根据权利要求7所述一种多规格蒸汽发生器传热管检修的管板检修定位系统，其特征在于，所述定位安装工具包括导向销（29）、导向连接座（30）、支撑杆（31）和第二锚爪（28），导向销（29）至少为两个、且高度不同，导向销（29）的上端为锥形；导向销（29）的下端与导向连接座（30）固定连接，导向连接座（30）的左右两侧与第二锚爪（28）可拆卸连接，导向连接座（30）的下端与支撑杆（31）固定连接；导向销（29）上端的锥形尺寸与核电蒸汽发生器管孔的尺寸相匹配，导向销（29）之间的轴心间距，以及导向销（29）与第二锚爪（28）的轴心间距均与管孔间距相匹配；

所述第二锚爪（28）的下端连接有定位绳索（32），爬绳载具（17）通过定位绳索（32）和爬绳装置（16）运送检修定位移动平台。

9.根据权利要求1所述一种多规格蒸汽发生器传热管检修的管板检修定位系统，其特征在于，所述爬绳载具（17）的爬绳装置（16）数量为两个，具备双侧同步爬绳能力。

10.如权利要求7所述一种多规格蒸汽发生器传热管检修的管板检修定位系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、初始化蒸汽发生器传热管检修的管板检修定位平台系统及机械装置；

步骤二、安装检修定位平台安装/拆卸工具的定位安装工具，将定位安装工具送入蒸汽发生器人孔进入腔室内部，并安装至蒸汽发生器传热管管板表面；

步骤三、于蒸汽发生器腔室外将爬绳载具（17）安装至定位绳索（32），并将检修定位移动平台安装到爬绳载具（17）的确定位置上；

步骤四、驱动安装检修定位平台安装/拆卸工具的爬绳载具（17），将爬绳载具（17）及检修定位移动平台同步升至蒸汽发生器管板表面；

步骤五、驱动检修定位移动平台步行足的第一锚爪（7）锁紧，完成平台在蒸汽发生器管板上的定位；

步骤六、安全撤离检修定位平台安装/拆卸工具，通过检修定位平台控制模块下达指令，开始检修任务；

步骤七、检修任务完成后，撤出蒸汽发生器传热管检修的管板定位移动平台系统全部机械装置，拆卸流程与安装流程相反。