專利名稱：水下焊接試驗(yàn)艙的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水下焊接試驗(yàn)艙，尤其是用于水下焊接實(shí)驗(yàn)研究的屬于快開艙門
立式壓力容器。
背景技術(shù)：
核電站放射性容器眾多，例如反應(yīng)堆壓力容器、蒸發(fā)器、穩(wěn)壓器、冷凝器、乏燃料 池、換料水池、給水池等。放射性容器因?yàn)楹溯椛鋺?yīng)力等作用而容易產(chǎn)生嚴(yán)重威脅電站安全 運(yùn)行的腐蝕裂紋、表面磨蝕，需要進(jìn)行漏點(diǎn)補(bǔ)板焊接、裂紋開坡口補(bǔ)焊、磨損腐蝕表面堆焊 等形式的焊接修復(fù)。為了降低維修成本和輻射影響，焊接在水中進(jìn)行。雖然在其他許多核 電設(shè)備維修之中采用了機(jī)器人，但是成熟實(shí)用的水下遙控焊接系統(tǒng)尚未出現(xiàn)，目前均是由 潛水焊工穿著厚重的專業(yè)防護(hù)服裝進(jìn)行手工焊接。潛水焊工手工焊接，直接暴露在輻射環(huán) 境之中，而且因?yàn)殡娬静荒芙邮芨哌_(dá)每小時50萬美元的冷卻停堆費(fèi)用，有的容器內(nèi)部水溫 很高，作業(yè)環(huán)境極其惡劣，一個焊工作業(yè)時間通常不超過1小時，另外水面還需要人員監(jiān)控 潛水焊工所受輻射劑量等，從而人力投入成本高昂。采用水下遙控焊接系統(tǒng)進(jìn)行放射性容 器維修，能夠極大地降低人員輻射成本和停堆成本，對于核電維修而言具有重要意義。進(jìn)行 水下遙控焊接技術(shù)研究開發(fā)，必須要建立相應(yīng)的試驗(yàn)系統(tǒng)，而水下焊接試驗(yàn)艙是該試驗(yàn)系 統(tǒng)的基礎(chǔ)裝置，其是否安全可靠方便高效，對于水下遙控焊接技術(shù)研究開發(fā)非常重要。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)背景技術(shù)所述，本發(fā)明的目的在于提供一種用于水下焊接試驗(yàn)，可以簡單可 靠地實(shí)現(xiàn)內(nèi)部設(shè)備與外部設(shè)備之間管纜連接與密封，試驗(yàn)壓力可設(shè)定，試驗(yàn)操作安全方便 輕松，試驗(yàn)效率高的水下焊接試驗(yàn)艙。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的 —種水下焊接試驗(yàn)艙，主要由筒體(1)、快開艙門裝置(2)和卡箍轉(zhuǎn)動鎖緊裝置 (3)組成，其中筒體(1)的上邊緣設(shè)置筒體法蘭(15)，筒體法蘭(15)的上部設(shè)有密封圈 (151)，其下部設(shè)置有下開的氣孔(152)，從上筒體(1)的上緣往下按序沿筒體(1)周向設(shè)置 多個小口徑管口 (11)、大口徑管口 (12)、高位視鏡(13)和低位視鏡(14)，筒體(1)的底部 設(shè)置有托盤(19)、濾網(wǎng)(16)、進(jìn)排水管口 (17)和支座(18);快開艙門裝置(2)驅(qū)動快開艙 門(21)開啟關(guān)閉，卡箍轉(zhuǎn)動鎖緊裝置(3)驅(qū)動卡箍(31)通過卡扣的脫扣上扣實(shí)現(xiàn)松開鎖 緊，密封圈(151)在氣孔(152)氣體壓力之下貼緊艙門法蘭(26)實(shí)現(xiàn)密封，安全聯(lián)鎖裝置 (35)實(shí)現(xiàn)快開艙門(1)安全開啟; 所述的快開艙門裝置(2)由快開艙門(21)、支撐架(22)、轉(zhuǎn)臂(23)和開艙門油 缸(25)組成，快開艙門(21)的周緣上設(shè)置有艙門法蘭(26)，其上并制有內(nèi)部卡扣，支撐架 (22)固定在筒體(1)的上端，轉(zhuǎn)臂(23)與快開艙門(21)連接成為一整體，并通過轉(zhuǎn)動銷軸 (24)與支撐架(22)相互連接，開艙門油缸(25)的油缸下支座(252)固定在筒體(1)上，油 缸上支座(251)固定在轉(zhuǎn)臂(23)上，開艙門油缸(25)與油缸下支座(252)鉸接，并與油缸上支座(251)通過油缸銷軸(253)相互連接； 所述的卡箍轉(zhuǎn)動鎖緊裝置(3)由卡箍(31)、卡箍承托輪(32)、卡箍轉(zhuǎn)動油缸(34) 和安全聯(lián)鎖裝置(35)組成，卡箍(31)承托在沿筒體(1)周向布置的若干個卡箍承托輪 (32)上，兩個卡箍轉(zhuǎn)動油缸(34)分別設(shè)置在艙門法蘭(26)的兩側(cè)，其固定端與固定在支撐 架(22)上的靜耳座(342)鉸接，卡箍轉(zhuǎn)動油缸(34)伸縮端與固定在卡箍(31)上的動耳座 (341)鉸接，在卡箍(31)上制有外部卡扣(33)，在卡箍(31)的下部筒體(1)的適當(dāng)位置安 裝安全聯(lián)鎖裝置(35)，及使插銷(36)插入卡箍(31)的插銷孔。
由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果 1、本發(fā)明屬于立式壓力容器，與核電站反應(yīng)堆壓力容器等諸多容器、水池形式類 似，有利于提高試驗(yàn)?zāi)M效果； 2、本發(fā)明下部充水、上部充氣，管口開設(shè)在上部，內(nèi)部設(shè)備與外部設(shè)備之間管纜通 過與管口配對法蘭實(shí)現(xiàn)穿艙，使得連接與密封簡單可靠； 3、本發(fā)明上部氣體壓力可以設(shè)定，根據(jù)工程應(yīng)用所需要的水深壓力將試驗(yàn)壓力設(shè)
定為該壓力水平，從而可以滿足核電站不同水深容器、水池模擬試驗(yàn)的需要； 4、本發(fā)明采用了安全聯(lián)鎖裝置，保證了水下焊接試驗(yàn)艙的安全開啟； 5、本發(fā)明的卡箍和快開艙門采用油缸驅(qū)動，保證了試驗(yàn)操作的方便輕松和高效。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)總體示意圖
圖2為本發(fā)明圖1的俯視示意圖
具體實(shí)施例方式
由圖1和圖2示出， 一種水下焊接試驗(yàn)艙，主要由筒體1、快開艙門裝置2和卡箍轉(zhuǎn) 動鎖緊裝置3組成，其中筒體1的上邊緣設(shè)置筒體法蘭15，筒體法蘭15的上部設(shè)有密封 圈151，其下部設(shè)置有下開的氣孔152，從上筒體1的上緣往下按序沿筒體1周向設(shè)置多個 小口徑管口 11、大口徑管口 12、高位視鏡13和低位視鏡14，筒體1的底部設(shè)置有托盤19、 濾網(wǎng)16、進(jìn)排水管口 17和支座18 ;快開艙門裝置2驅(qū)動快開艙門21開啟關(guān)閉，卡箍轉(zhuǎn)動鎖 緊裝置3驅(qū)動卡箍31通過卡扣的脫扣上扣實(shí)現(xiàn)松開鎖緊，密封圈151在氣孔152氣體壓力 之下貼緊艙門法蘭26實(shí)現(xiàn)密封，安全聯(lián)鎖裝置35實(shí)現(xiàn)快開艙門1安全開啟；
快開艙門裝置2由快開艙門21、支撐架22、轉(zhuǎn)臂23和開艙門油缸25組成，快開艙 門21的周緣上設(shè)置有艙門法蘭26，其上并制有內(nèi)部卡扣，支撐架22固定在筒體1的上端， 轉(zhuǎn)臂23與快開艙門21連接成為一整體，并通過轉(zhuǎn)動銷軸24與支撐架22相互連接，開艙門 油缸25的油缸下支座252固定在筒體1上，油缸上支座251固定在轉(zhuǎn)臂23上，開艙門油缸 25與油缸下支座252鉸接，并與油缸上支座251通過油缸銷軸253相互連接；
卡箍轉(zhuǎn)動鎖緊裝置3由卡箍31、卡箍承托輪32、卡箍轉(zhuǎn)動油缸34和安全聯(lián)鎖裝置 35組成，卡箍31承托在沿筒體1周向布置的若干個卡箍承托輪32上，兩個卡箍轉(zhuǎn)動油缸 34分別設(shè)置在艙門法蘭26的兩側(cè)，其固定端與固定在支撐架22上的靜耳座342鉸接，卡箍 轉(zhuǎn)動油缸34伸縮端與固定在卡箍31上的動耳座341鉸接，在卡箍31上制有外部卡扣33， 在卡箍31的下部筒體1的適當(dāng)位置安裝安全聯(lián)鎖裝置35，及使插銷36插入卡箍31的插銷
4孔。 另知，安裝在筒體1中部位置的高位視鏡13、低位視鏡14用于觀察艙內(nèi)場景，安裝在筒體1底部的托盤19用于水下焊接試驗(yàn)艙內(nèi)部設(shè)備安裝的基礎(chǔ)，支座18用于水下焊接試驗(yàn)艙安裝固定。 快開艙門21由開艙門油缸25驅(qū)動快開艙門裝置2實(shí)現(xiàn)關(guān)閉與開啟，開艙門油缸25作動桿254伸長時快開艙門21開啟，作動桿254縮短時快開艙門21關(guān)閉。
快開艙門21關(guān)閉之后，由卡箍轉(zhuǎn)動油缸34驅(qū)動卡箍31沿筒體1周向布置的若干卡箍承托輪32的承托之下實(shí)現(xiàn)相對于筒體1的轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動到位之后，卡箍外部卡扣33與快開艙門21的內(nèi)部卡扣彼此扣住鎖緊?？ü?1鎖緊之后，將安全聯(lián)鎖裝置35的插銷36插入卡箍31的插銷孔。通過氣孔152充入的壓縮空氣使得密封圈151貼緊艙門法蘭26的端面、實(shí)現(xiàn)艙內(nèi)密封，至此，可以向艙內(nèi)充入壓縮空氣直至壓力水平與工程應(yīng)用所需要的水深壓力相當(dāng)，然后可以進(jìn)行水下焊接試驗(yàn)。 水下焊接試驗(yàn)時，艙內(nèi)設(shè)備包括焊接平臺、送絲機(jī)、焊槍、水下焊接攝像機(jī)、水面攝像機(jī)和水下攝像機(jī)。焊接平臺為了簡化密封采用伺服閥控制的油缸驅(qū)動，焊槍外部套裝了排水氣罩、用于形成電弧燃燒所需要的局部干式空間。焊接平臺運(yùn)動所需要的液壓動力，以及進(jìn)行水下焊接所需要的焊接動力，由2個大口徑管口 12通過配對法蘭實(shí)現(xiàn)密封穿艙供應(yīng)。伺服閥、送絲機(jī)所需要的監(jiān)控信號，以及艙內(nèi)電視信號，由2個大口徑管口 12通過配對法蘭實(shí)現(xiàn)密封穿艙傳輸。 水下焊接試驗(yàn)時，艙內(nèi)需要供應(yīng)/排放壓縮空氣、供應(yīng)焊接保護(hù)氣體并排除焊接煙霧、并且安裝安全閥，此外，還需要安裝壓力表用于監(jiān)視密封壓力、艙內(nèi)壓力和排水氣罩壓力，這些氣體功能由若干小口徑管口 ll通過配對法蘭實(shí)現(xiàn)密封穿艙。進(jìn)排水管口 17用于往艙內(nèi)充水/排水，濾網(wǎng)16防止管路堵塞。水下焊接試驗(yàn)時，艙內(nèi)水面位于高位視鏡13和低位視鏡14之間，可以通過高位視鏡13觀察艙內(nèi)上部氣相環(huán)境場景，通過低位視鏡14觀察下部水下環(huán)境場景。 水下焊接試驗(yàn)完畢，通過若干小口徑管口 11中的一個管口排氣，艙內(nèi)壓力降低，只有當(dāng)艙內(nèi)壓力降低到設(shè)定的安全水平，由艙內(nèi)壓力控制的安全聯(lián)鎖裝置35才發(fā)生動作，使得插銷36自動退出卡箍31的插銷孔，此時，才能松開卡箍31、打開快開艙門21。
權(quán)利要求
水下焊接試驗(yàn)艙，主要由筒體(1)、快開艙門裝置(2)和卡箍轉(zhuǎn)動鎖緊裝置(3)組成，其特征在于筒體(1)的上邊緣設(shè)置筒體法蘭(15)，筒體法蘭(15)的上部設(shè)有密封圈(151)，其下部設(shè)置有下開的氣孔(152)，從上筒體(1)的上緣往下按序沿筒體(1)周向設(shè)置多個小口徑管口(11)、大口徑管口(12)、高位視鏡(13)和低位視鏡(14)，筒體(1)的底部設(shè)置有托盤(19)、濾網(wǎng)(16)、進(jìn)排水管口(17)和支座(18)；快開艙門裝置(2)驅(qū)動快開艙門(21)開啟關(guān)閉，卡箍轉(zhuǎn)動鎖緊裝置(3)驅(qū)動卡箍(31)通過卡扣的脫扣上扣實(shí)現(xiàn)松開鎖緊，密封圈(151)在氣孔(152)氣體壓力之下貼緊艙門法蘭(26)實(shí)現(xiàn)密封，安全聯(lián)鎖裝置(35)實(shí)現(xiàn)快開艙門(1)安全開啟。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的水下焊接試驗(yàn)艙，其特征在于快開艙門裝置(2)由快開艙 門(21)、支撐架(22)、轉(zhuǎn)臂(23)和開艙門油缸(25)組成，快開艙門(21)的周緣上設(shè)置有 艙門法蘭(26)，其上并制有內(nèi)部卡扣，支撐架(22)固定在筒體(1)的上端，轉(zhuǎn)臂(23)與快 開艙門(21)連接成為一整體，并通過轉(zhuǎn)動銷軸(24)與支撐架(22)相互連接，開艙門油缸 (25)的油缸下支座(252)固定在筒體(1)上，油缸上支座(251)固定在轉(zhuǎn)臂(23)上，開艙 門油缸(25)與油缸下支座(252)鉸接，并與油缸上支座(251)通過油缸銷軸(253)相互連 接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的水下焊接試驗(yàn)艙，其特征在于卡箍轉(zhuǎn)動鎖緊裝置(3)由卡 箍(31)、卡箍承托輪(32)、卡箍轉(zhuǎn)動油缸(34)和安全聯(lián)鎖裝置(35)組成，卡箍(31)承托 在沿筒體(1)周向布置的若干個卡箍承托輪(32)上，兩個卡箍轉(zhuǎn)動油缸(34)分別設(shè)置在 艙門法蘭(26)的兩側(cè)，其固定端與固定在支撐架(22)上的靜耳座(342)鉸接，卡箍轉(zhuǎn)動油 缸(34)伸縮端與固定在卡箍(31)上的動耳座(341)鉸接，在卡箍(31)上制有外部卡扣 (33)，在卡箍(31)的下部筒體(1)的適當(dāng)位置安裝安全聯(lián)鎖裝置(35)，及使插銷(36)插入 卡箍(31)的插銷孔。
全文摘要
一種水下焊接試驗(yàn)艙，主要筒體(1)、快開艙門裝置(2)和卡箍轉(zhuǎn)動鎖緊裝置(3)組成，其中筒體(1)的上邊緣設(shè)置筒體法蘭(15)，沿筒體(1)周向設(shè)置若干小口徑管口(11)、大口徑管口(12)、高位視鏡(13)和低位視鏡(14)，其底部設(shè)置濾網(wǎng)(16)、進(jìn)排水管口(17)和支座(18)；由卡箍轉(zhuǎn)動油缸(34)驅(qū)動卡箍(31)相對筒體(1)的轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)外部卡扣(33)與內(nèi)部卡扣彼此扣住鎖緊，只有水下焊接試驗(yàn)完畢后卡箍(31)才能松開快開艙門(21)，并通過開艙門油缸(25)打開快開艙門(21)。本發(fā)明用于水下焊接試驗(yàn)，可以簡單可靠地實(shí)現(xiàn)內(nèi)部設(shè)備與外部設(shè)備之間管纜連接與密封，試驗(yàn)壓力可設(shè)定，試驗(yàn)操作安全方便輕松，試驗(yàn)效率高。
文檔編號B23K37/00GK101758334SQ20081024097
公開日2010年6月30日 申請日期2008年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月25日
發(fā)明者余燕, 劉德華, 周燦豐, 張俊寶, 朱加雷, 沈秋平, 焦向東, 陳煜 , 顧國興, 高輝 申請人:北京石油化工學(xué)院;上海核工程研究設(shè)計(jì)院