[發明專利]核燃料貯存格架貯存套管焊接工藝裝備

有效

• 申請號: 201310258639.5
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN103317239A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 代曉焱;張配亮;陳昊;盧晶鈺
• 申請（專利權）人: 江蘇核工業格林水處理有限責任公司
• 主分類號: B23K26/24
• 分類號: B23K26/24;B23K26/42;B23K37/04
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司 32215
• 代理人: 奚勝元

技術領域

本發明核燃料貯存格架貯存套管焊接工藝裝備涉及的是一種核燃料貯存格架貯存套管的方管、方管與包覆板、方管與小底板的全部激光焊接工藝裝備。

背景技術

國內目前硼鋁貯存套管結構的乏核燃料貯存格架還是依靠進口。國內生產類似方管的廠家多是采用模具擠壓成型（大批量標準件）或液壓漲型（非標，但有一定量）的方法，但后續焊接變形問題較大，很難達到設計和使用要求。

發明內容

本發明目的是針對上述不足之處提供一種核燃料貯存格架貯存套管焊接工藝裝備，采用氣動楔塊式內支撐與琴鍵式外壓緊、電動旋轉的燃料貯存格架貯存套管焊接工藝裝備，配合激光焊接設備，通過兩次裝卡即可完成貯存套管的全部焊接工作，從而解決貯存套管中大尺寸薄壁方管、方管與小底板、方管與包覆板焊接變形問題。

本發明核燃料貯存格架貯存套管焊接工藝裝備是采取以下技術方案實現：

核燃料貯存格架貯存套管焊接工藝裝備包括底板、側緊固框架、氣動琴鍵式上壓板裝置、旋轉電機一、帶有氣動楔塊的內支撐裝置、小底板的支撐裝置。

在底板上安裝兩個可通過氣缸一帶動滑移的側緊固框架，在側緊固框架外側底板上安裝有氣缸一，氣缸一的活塞桿與側緊固框架相連，底板上安裝有若干條軌道一，側緊固框架底部設置有滑塊一，滑塊一與軌道一相配合，氣缸一的活塞桿推動側緊固框架沿著軌道一滑動平移并壓緊焊接工件槽型鋼板側面，使其中間焊縫緊密接觸。

若干個氣動琴鍵式上壓板裝置分別安裝在兩側緊固框架上，氣動琴鍵式上壓板裝置包括安裝支架、氣缸二、琴鍵式上壓板、連桿。安裝支架安裝在側緊固框架上部，氣缸二安裝在安裝支架外側，琴鍵式上壓板裝在安裝支架內側，氣缸二的活塞桿通過連桿推動氣動琴鍵式上壓板，壓緊或放松焊接工件槽型鋼板。

底板的一端安裝有旋轉電機一，底板的另一端安裝有小底板的支撐裝置，在底板上部安裝帶有氣動楔塊的內支撐裝置；帶有氣動楔塊的內支撐裝置具有氣動楔塊組件、內支撐板、拉桿和氣缸四，氣動楔塊組件由楔塊一、楔塊二構成一組相對滑動楔塊組件，楔塊一固定安裝在內支撐板上，楔塊二固定安裝在拉桿上，拉桿一端裝有氣缸四，通過氣缸四帶動拉桿推動楔塊一、楔塊二相對滑動來調節內支撐板外部尺寸大、小，用于撐緊或放松焊接工件槽型鋼板。

小底板的支撐裝置包括旋轉電機二、電機安裝座、傳動螺桿、螺套、頂針、氣缸三、氣動夾緊塊。旋轉電機二安裝在電機安裝座上，旋轉電機二輸出軸與傳動螺桿相連，頂針后部通過螺套與傳動螺桿相連，電機安裝座前側裝有氣缸三安裝板，氣缸三安裝板中部設置有頂針滑孔，用于頂針軸向移動，若干個氣缸三安裝在氣缸三安裝板上，氣缸三活塞桿上前端裝有氣動夾緊塊，用于夾緊小底板。

在旋轉電機二后部裝有微調手柄，用于微調頂針軸向移動距離，來頂緊帶有氣動楔塊的內支撐裝置和小底板。

電機安裝座下部的底板上裝有兩根軌道二，軌道二與電機安裝座底部設置的滑塊二相配合，用于調節頂針位置。電機安裝座下部裝有齒輪齒條傳動機構，通過齒輪齒條傳動機構傳動小底板的支撐裝置位置。

工作原理：裝入折彎成型的兩塊槽型鋼，內支撐的氣動楔塊組件中楔塊一、楔塊二平移使其完全支撐住兩塊槽型鋼板的內徑，同時底板另一端的軸向移動頂針（錐形軸）頂緊帶有氣動楔塊的內支撐裝置，兩側緊固框架在氣缸一帶動下平移并壓緊槽型鋼側面，使其中間焊縫緊密接觸，兩側緊固框架上的氣動琴鍵式上壓板壓緊槽型鋼中間焊縫兩側；在內撐外壓、兩側擠緊的條件下，保證焊縫處于同一平面且焊縫間隙均勻。上部焊接完成后，松開琴鍵式壓板及兩側緊固框架，利用旋轉電機一旋轉內支撐180度后重復壓緊即可焊接另一面焊縫；方管焊接完成，退出軸向頂針使其脫離內支撐，裝入小底板后頂針頂緊帶有氣動楔塊的內支撐裝置，氣動夾緊塊夾緊小底板，開始進行方管與小底板焊接，利用旋轉電機一使帶有氣動楔塊的內支撐裝置的90度旋轉完成四條焊縫的焊接；撤除各種緊固與壓緊、移開軸向移動頂針、放松氣動夾緊塊，將套管抽出組裝中子毒物吸收材料（硼鋁板）和包覆板、包覆板點焊在套管上；將組裝好的套管再次裝入內支撐上，頂針頂緊，氣動夾緊塊夾緊小底板，氣動楔塊撐緊套管內壁，此時開始方管與包覆板的焊接，隨著帶有氣動楔塊的內支撐裝置的90度旋轉，完成四面的焊接。

本發明核燃料貯存格架貯存套管焊接工藝裝備的效果是：利用一套工裝完成貯存套管多種焊接并完全控制焊接變形，保證燃料貯存格架貯存套管的生產質量與進度可完全滿足技術要求，極大的提高生產效率，減輕勞動強度。