專利名稱：乏燃料貯罐罐塞自動(dòng)焊接密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及核反應(yīng) 堆工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種乏燃料貯罐罐塞自動(dòng)焊接密封
直O(jiān)
背景技術(shù)：
核電站使用的核燃料主要由可裂變材料和可轉(zhuǎn)換材料組成。反應(yīng)堆中的可裂變材料，在裂變過(guò)程中會(huì)釋放大量的熱量，即核能；裂變材料消耗到一定程度后，裂變材料將成為乏燃料，乏燃料的主要特征是，具有很強(qiáng)的放射性，并仍產(chǎn)生衰變熱。我國(guó)已進(jìn)入核電相對(duì)快速的發(fā)展階段，核電的快速發(fā)展以及核電機(jī)組的增多，使乏燃料的產(chǎn)生速度加快。我國(guó)在積極發(fā)展壓水堆核電站的同時(shí)，也在積極開(kāi)發(fā)球床模塊式高溫氣冷堆核電站，高溫堆核電站被公認(rèn)為是具有第四代核電主要特征的核電站，具有固有安全、防止核擴(kuò)散、可產(chǎn)生高溫工藝熱等優(yōu)點(diǎn)。球床高溫氣冷堆采用的是球形燃料元件，球形燃料元件內(nèi)彌散有涂敷燃料顆粒。 涂敷燃料顆粒的直徑約1mm。球形燃料元件是將一定數(shù)量的燃料顆粒和基體石墨充分混合， 壓成直徑50mm的石墨球，然后再在外部包裹壓制一層純石墨作為燃料元件的外殼，壓制好的燃料元件外徑為60mm。由于球床高溫氣冷堆的燃料元件與壓水堆核電站不同，從堆芯排出的球形乏燃料，需要采用適合球形燃料元件貯存的乏燃料貯罐進(jìn)行貯存，為降低乏燃料貯罐的制造成本，乏燃料貯罐設(shè)計(jì)為薄壁容器，為防止在貯存期間乏燃料衰變產(chǎn)生的放射性氣體逸出到貯罐外部環(huán)境，貯罐罐塞設(shè)置了 2道0型密封圈，在罐塞就位后，如果將罐塞與罐口間的邊界線焊接密封，就可以保證乏燃料貯罐在整個(gè)貯存期間密封性良好，在現(xiàn)有技術(shù)中，將罐塞與罐口間的邊界線焊接密封的裝置因?yàn)樾枰褂煤附z，所以輸送機(jī)構(gòu)很復(fù)雜，因此整個(gè)裝置復(fù)雜、笨重并且成本高。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種將貯罐罐塞與罐口進(jìn)行焊接密封的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的自動(dòng)焊接密封裝置。( 二 )技術(shù)方案為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出了一種乏燃料貯罐罐塞自動(dòng)焊接密封裝置，包括焊接支架；升降電機(jī)，所述升降電機(jī)設(shè)置在焊接支架的頂端；升降絲杠，所述升降絲杠與所述升降電機(jī)的下部連接；升降滑軌，所述升降滑軌的兩端設(shè)置在所述焊接支架上；升降機(jī)架，所述升降機(jī)架的側(cè)端設(shè)置在所述升降滑軌上，從而沿所述升降滑軌上下移動(dòng)；升降螺母，所述升降螺母設(shè)置在所述升降機(jī)架上，并與所述升降絲杠間隙配合；焊槍旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述焊槍旋轉(zhuǎn)電機(jī)設(shè)置在所述升降機(jī)架的下部；

電機(jī)傳動(dòng)齒輪，所述電機(jī)傳動(dòng)齒輪設(shè)置在所述焊槍旋轉(zhuǎn)電機(jī)下端的輸出軸上；轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)齒輪，所述轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)齒輪與所述電機(jī)傳動(dòng)齒輪嚙合；焊槍轉(zhuǎn)軸，所述焊槍轉(zhuǎn)軸的上端與所述轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)齒輪固定在一起；軸承，所述軸承的內(nèi)圈固定在所述焊槍轉(zhuǎn)軸的頂端，所述軸承的外圈固定在所述升降機(jī)架上；焊槍，所述焊槍設(shè)置在所述焊槍轉(zhuǎn)軸的下部；其中，還包括中心定位機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在所述焊槍轉(zhuǎn)軸的底端。其中，還包括具有開(kāi)孔的屏蔽罩頂蓋，所述焊槍轉(zhuǎn)軸通過(guò)所述屏蔽罩頂蓋的開(kāi)孔。其中，還包括橫向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其設(shè)置于所述焊接支架的底端。其中，還包括固定板，所述固定板設(shè)置在所述焊機(jī)支架上。其中，還包括氬氣瓶和焊接電源。(三)有益效果本發(fā)明的技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的乏燃料貯罐罐塞自動(dòng)焊接密封裝置能夠?qū)A罐罐塞與罐口的邊界線在氬氣保護(hù)下焊接一周，焊接采用燒邊焊，避免了復(fù)雜的焊絲輸送機(jī)構(gòu)，且能保證貯罐的密封長(zhǎng)期可靠和有效。


圖1為本發(fā)明的乏燃料貯罐罐塞自動(dòng)焊接密封裝置實(shí)施例的示意圖。其中，1 升降電機(jī)；2 升降絲杠；3 升降滑軌；4 升降螺母；5 升降機(jī)架；6 焊槍旋轉(zhuǎn)電機(jī)；7 電機(jī)傳動(dòng)齒輪；8 轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)齒輪；9 軸承；10 焊槍轉(zhuǎn)軸；11 屏蔽罩頂蓋； 12 焊槍；13 環(huán)縫；14 中心定位機(jī)構(gòu)；15 貯罐罐塞；16 貯罐罐口 ；17 橫向位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；18 固定板；19 焊機(jī)支架；20 混凝土墻壁；21 氬氣瓶；22 焊接電源。
具體實(shí)施例方式為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖作進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖1所示，為本發(fā)明的乏燃料貯罐罐塞自動(dòng)焊接密封裝置實(shí)施例的示意圖，包括焊槍旋轉(zhuǎn)電機(jī)5、焊槍轉(zhuǎn)軸10、焊槍12、升降電機(jī)1、絲杠2和滑軌3等部件。固定板18固定在混凝土墻壁20上，固定板18設(shè)置在焊機(jī)支架19上。升降電機(jī) 1設(shè)置在焊機(jī)支架19的頂端，并與其下部的升降絲杠2連接，升降電機(jī)1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可驅(qū)動(dòng)升降絲杠2同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。升降螺母4設(shè)置在升降機(jī)架5上，并與升降絲杠2間隙配合，當(dāng)升降絲杠2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，升降螺母4被絲杠2驅(qū)動(dòng)升降，側(cè)端設(shè)置在升降滑軌3 (其兩端設(shè)置在焊機(jī)支架19上)上的升降機(jī)架5會(huì)隨著升降螺母4，沿著升降滑軌3作同樣的升降操作。焊槍旋轉(zhuǎn)電機(jī)6設(shè)置在升降機(jī)架5的下部，電機(jī)傳動(dòng)齒輪7設(shè)置在焊槍旋轉(zhuǎn)電機(jī)6的下端輸出軸上，當(dāng)焊槍旋轉(zhuǎn)電機(jī)6啟動(dòng)后，會(huì)帶動(dòng)電機(jī)傳動(dòng)齒輪7作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，與電機(jī)傳動(dòng)齒輪7嚙合的轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)齒輪8會(huì)隨其轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。焊槍轉(zhuǎn)軸10的上端與轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)齒輪8固定在一起， 會(huì)隨其轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。軸承9的內(nèi)圈設(shè)置在焊槍轉(zhuǎn)軸10的頂端，外圈設(shè)置在升降機(jī)架5上，焊槍12設(shè)置在焊槍轉(zhuǎn)軸10的下部，當(dāng)焊槍轉(zhuǎn)軸10轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，焊槍12會(huì)隨其轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)對(duì)被焊環(huán)縫13進(jìn)行焊接操作，中心定位機(jī)構(gòu)14設(shè)置在焊槍轉(zhuǎn)軸10的底端，可以與貯罐罐塞15 上端的定位椎孔配合，用于將焊槍轉(zhuǎn)軸10定位到與貯罐罐塞15同軸布置，以便使焊接位置準(zhǔn)確。屏蔽罩頂蓋11位于貯罐罐口 16之上，用于屏蔽乏燃料裝料過(guò)程中的放射性，焊槍轉(zhuǎn)軸10通過(guò)屏蔽罩頂蓋11上的開(kāi)孔插入到貯罐罐口 16的上端進(jìn)行焊接操作。橫向位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)17設(shè)置于焊機(jī)支架19的底端，在中心定位機(jī)構(gòu)14定位到貯罐罐塞15上端定位椎孔的過(guò)程中，橫向位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)17可以帶動(dòng)整套焊接裝置作橫向的位置調(diào)整。氬氣瓶21 位于焊接裝置附近，用以提供焊接所需的氬氣，焊接電源22也位于焊接裝置附近，用以提供焊接所需的電力。本發(fā)明的乏燃料貯罐罐塞自動(dòng)焊接密封裝置，操作過(guò)程如下1.操作初始狀態(tài) 升降機(jī)架5位于升降滑軌3的上部，焊槍轉(zhuǎn)軸10和焊槍12位于屏蔽罩頂蓋11的上部，貯罐罐口 16和貯罐罐塞15位于屏蔽罩頂蓋11開(kāi)孔的下部。2.將焊槍下落到待焊環(huán)縫上啟動(dòng)電機(jī)1，驅(qū)動(dòng)升降絲杠2轉(zhuǎn)動(dòng)，升降絲杠2驅(qū)動(dòng)升降機(jī)架5沿著升降滑軌3向下滑動(dòng)，升降機(jī)架5帶動(dòng)焊槍轉(zhuǎn)軸10和焊槍12向下滑動(dòng)，焊槍轉(zhuǎn)軸10和焊槍12穿過(guò)屏蔽罩頂蓋11上的開(kāi)孔，中心定位機(jī)構(gòu)14插入貯罐罐塞15上端的定位椎孔，橫向位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)17帶動(dòng)整套焊接裝置進(jìn)行橫向位置調(diào)節(jié)，使焊槍轉(zhuǎn)軸10定位到與貯罐罐塞15同軸布置，焊槍12的端部則落在待焊環(huán)縫13上，焊槍下落操作完畢。3.焊槍旋轉(zhuǎn)將待焊環(huán)縫焊接密封將氬氣瓶21和焊接電源22與焊槍12連接，啟動(dòng)焊接電源22，打開(kāi)氬氣瓶21上的閥門(mén)，啟動(dòng)焊槍旋轉(zhuǎn)電機(jī)6，焊槍旋轉(zhuǎn)電機(jī)6帶動(dòng)電機(jī)傳動(dòng)齒輪7旋轉(zhuǎn)，電機(jī)傳動(dòng)齒輪7帶動(dòng)與其嚙合的轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)齒輪8旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)齒輪8則帶動(dòng)焊槍轉(zhuǎn)軸10旋轉(zhuǎn)，焊槍轉(zhuǎn)軸10 帶動(dòng)焊槍12旋轉(zhuǎn)，焊槍12旋轉(zhuǎn)一周，將待焊環(huán)縫13焊接密封完畢，然后將焊槍旋轉(zhuǎn)電機(jī)6 停機(jī)，斷開(kāi)焊接電源22，關(guān)閉氬氣瓶21上的閥門(mén)，環(huán)縫焊接操作完畢。4.將焊槍從被焊環(huán)縫上提起開(kāi)動(dòng)電機(jī)1，驅(qū)動(dòng)升降絲杠2轉(zhuǎn)動(dòng)，升降絲杠2驅(qū)動(dòng)升降機(jī)架5沿著升降滑軌3向上滑動(dòng)，升降機(jī)架5帶動(dòng)焊槍轉(zhuǎn)軸10和焊槍12向上滑動(dòng)，焊槍轉(zhuǎn)軸10和焊槍12穿過(guò)屏蔽罩頂蓋11上的開(kāi)孔，從被焊環(huán)縫13上提起到屏蔽罩頂蓋11的上方，將電機(jī)1停機(jī)，焊槍12 提起操作完畢。本發(fā)明的乏燃料貯罐罐塞自動(dòng)焊接密封裝置，具有以下優(yōu)點(diǎn)1.通過(guò)采用升降絲杠驅(qū)動(dòng)焊槍，可以遠(yuǎn)程控制完成焊槍的升降操作，能有效降低操作人員的輻照劑量，有利于操作過(guò)程的輻射防護(hù)。2.通過(guò)采用電機(jī)作為升降操作的動(dòng)力源，操作可靠性高，降低了誤動(dòng)作發(fā)生的可能性。3.通過(guò)采用旋轉(zhuǎn)電機(jī)和齒輪嚙合的方式，完成貯罐罐口環(huán)縫的焊接，操作簡(jiǎn)單可罪。4.通過(guò)焊槍轉(zhuǎn)軸上的中心定位機(jī)構(gòu)，能夠插入貯罐罐塞上端的定位椎孔，定位準(zhǔn)
確度高。
5.通過(guò)橫向位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可以調(diào)整焊槍的位置，使其能夠精確定位到待焊環(huán)縫上，操作方便可靠。6.通過(guò)采用升降滑軌，可以使升降機(jī)架在升降操作過(guò)程中受力均勻，提高了升降操作的可靠性和準(zhǔn)確性。本發(fā)明的乏燃料貯罐罐塞自動(dòng)焊接密封裝置還可用于焊接其它類型的貯罐罐口或其它設(shè)備，具有較廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域

以上所述僅是本發(fā)明的實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種乏燃料貯罐罐塞自動(dòng)焊接密封裝置，其特征在于，包括 焊接支架(19)；升降電機(jī)(1)，所述升降電機(jī)(1)設(shè)置在焊接支架(19)的頂端； 升降絲杠(2)，所述升降絲杠(2)與所述升降電機(jī)的下部連接； 升降滑軌(3)，所述升降滑軌(3)的兩端設(shè)置在所述焊接支架(19)上； 升降機(jī)架(5)，所述升降機(jī)架(5)的側(cè)端設(shè)置在所述升降滑軌(3)上，從而沿所述升降滑軌(3)上下移動(dòng)；升降螺母(4)，所述升降螺母設(shè)置在所述升降機(jī)架(5)上，并與所述升降絲杠(2)間隙配合；焊槍旋轉(zhuǎn)電機(jī)(6)，所述焊槍旋轉(zhuǎn)電機(jī)(6)設(shè)置在所述升降機(jī)架(5)的下部； 電機(jī)傳動(dòng)齒輪(7)，所述電機(jī)傳動(dòng)齒輪(7)設(shè)置在所述焊槍旋轉(zhuǎn)電機(jī)(6)下端的輸出軸上；轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)齒輪(8)，所述轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)齒輪(8)與所述電機(jī)傳動(dòng)齒輪(7)嚙合； 焊槍轉(zhuǎn)軸(10)，所述焊槍轉(zhuǎn)軸(10)的上端與所述轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)齒輪(8)固定在一起； 軸承(9)，所述軸承(9)的內(nèi)圈固定在所述焊槍轉(zhuǎn)軸(10)的頂端，所述軸承(9)的外圈固定在所述升降機(jī)架(5)上；焊槍(12)，所述焊槍(12)設(shè)置在所述焊槍轉(zhuǎn)軸(10)的下部；
2.如權(quán)利要求1所述的乏燃料貯罐罐塞自動(dòng)焊接密封裝置，其特征在于，還包括中心定位機(jī)構(gòu)(14)，其設(shè)置在所述焊槍轉(zhuǎn)軸(10)的底端。
3.如權(quán)利要求2所述的乏燃料貯罐罐塞自動(dòng)焊接密封裝置，其特征在于，還包括具有開(kāi)孔的屏蔽罩頂蓋(11)，所述焊槍轉(zhuǎn)軸(10)通過(guò)所述屏蔽罩頂蓋(11)的開(kāi)孔。
4.如權(quán)利要求3所述的乏燃料貯罐罐塞自動(dòng)焊接密封裝置，其特征在于，還包括橫向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(17)，其設(shè)置于所述焊接支架(19)的底端。
5.如權(quán)利要求4所述的乏燃料貯罐罐塞自動(dòng)焊接密封裝置，其特征在于，還包括固定板(18)，所述固定板(18)設(shè)置在所述焊機(jī)支架(19)上。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的乏燃料貯罐罐塞自動(dòng)焊接密封裝置，其特征在于， 還包括氬氣瓶(21)和焊接電源(22)。
全文摘要
本發(fā)明領(lǐng)域涉及核反應(yīng)堆工程技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種乏燃料貯罐罐塞自動(dòng)焊接密封裝置，包括焊槍旋轉(zhuǎn)焊機(jī)、焊槍轉(zhuǎn)軸、焊槍、升降電機(jī)、絲杠和滑軌等部件。本發(fā)明的乏燃料貯罐罐塞自動(dòng)焊接密封裝置能夠?qū)A罐罐塞與罐口的邊界線在氬氣保護(hù)下焊接一周，焊接采用燒邊焊，避免了復(fù)雜的焊條輸送機(jī)構(gòu)，且能保證貯罐的密封長(zhǎng)期可靠和有效。
文檔編號(hào)B23K9/12GK102179603SQ20111010064
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月21日
發(fā)明者劉繼國(guó), 吳彬, 張作義, 李悅, 王金華 申請(qǐng)人:清華大學(xué)