本实用新型公开了一种用于核燃料元件包壳管检测的旋转轮机构，包括底架，通过电机安装板安置于底架一端的伺服电机和减速机，通过联轴器与减速机输出轴连接的驱动轴，以及多个间隔安置于底架上并与驱动轴传动连接的用于承载核燃料元件包壳管的旋转支撑机构；所述旋转支撑机构包括支撑机体，安置于支撑机体内并传动连接的主传动组件、从传动组件和两个并排的转轮组件，两个所述转轮组件的外缘靠近形成支撑部。本实用新型利用多个旋转支撑机构来对长圆柱体形状的核燃料元件包壳管进行有效支撑，并利用伺服电机和驱动轴同步驱动这些旋转支撑机构转动，有效实现了包壳管检测中的自动化轴向转动，提高了包壳管轴向转动过程中的稳定性和检测准确度。