[實用新型]一種核反應堆控制棒驅動機構密封焊縫一體機

有效

• 申請號: 201921868679.0
• 申請日: 2019-11-01
• 公開（公告）號: CN211539918U
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 周肖佳;史驍辰;姚俊俊;沈洪;胡孟軍;何志偉;劉剛;陳宇清;毛飛;鄭昌隆;矯明;曹明
• 申請（專利權）人: 上海核工程研究設計院有限公司
• 主分類號: B23K26/21
• 分類號: B23K26/21;B23K26/38;B23K26/12
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 安曼

本實用新型提供一種核反應堆控制棒驅動機構密封焊縫一體機，其特征在于，包括外套管殼體1、內套管殼體2、軸向運動驅動機構3、旋轉運動驅動機構4、激光加工頭組件5、送絲管嘴及惰性氣體噴嘴6、攝像頭7、背面惰性氣體噴嘴8、吸塵管嘴11。該技術應用于核反應堆控制棒驅動機構“Ω”或“CANOPY”焊縫的切、焊、修，具有結構簡單可靠、功耗低，切、焊一體化，切割過程無切屑，切口平整無需再加工，切割和焊接過程的熱影響區小，自動化程度高、工藝穩定性高等優點。

技術領域

本實用新型屬于核電廠運行維修工具設計領域，特別涉及一種用于切割、焊接、維修控制棒驅動機構密封焊焊縫的新型工具設備。

背景技術

核反應堆控制棒驅動機構是承擔反應堆功率調節和緊急停堆任務的重要設備，其密封殼體屬于一回路壓力邊界。根據HAF102《核動力廠設計安全規定》，控制棒驅動機構為核安全一級設備。

磁力提升式控制棒驅動機構是目前應用最為廣泛的控制棒驅動機構設計型式，其核心功能部件是密封在一回路壓力邊界內部的鉤爪部件。為了檢修或更換鉤爪部件，必須將控制棒驅動機構密封殼割開和重新焊接。

隨著核電廠參與電網功率調節的程度逐步提高，控制棒驅動機構鉤爪部件的步躍壽命已經不能滿足核反應堆時間壽命要求，更換鉤爪部件的需要已被列入電廠大修計劃。另外在役電廠反應堆控制棒驅動機構密封焊縫多次發生滲漏問題，控制棒驅動機構密封焊縫在役維修的需求迫切需要滿足。

目前部分核電運維單位配備的控制棒驅動機構密封焊縫切割、焊接工具是獨立的旋轉銑削或刀盤式切割機，以及獨立的氬弧焊焊接機。已有的切割、焊接工具技術較為成熟，但存在切割、焊接兩機分體，切割時會產生切屑污染，切割后焊接坡口需要修整，焊接熱影響區大，容易變形，可反復切、焊的次數較少等問題，采用本實用新型可對上述問題進行改進。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種用于切割、焊接、維修控制棒驅動機構密封焊焊縫的新型工具設備。該技術應用于核反應堆控制棒驅動機構“Ω”或“CANOPY”焊縫的切、焊、修，具有結構簡單可靠、功耗低，切、焊一體化，切割過程無切屑，切口平整無需再加工，切割和焊接過程的熱影響區小，自動化程度高、工藝穩定性高等優點。

一種核反應堆控制棒驅動機構密封焊縫一體機，包括外套管殼體1、內套管殼體2、軸向運動驅動機構3、旋轉運動驅動機構4、激光加工頭組件5、送絲管嘴及惰性氣體噴嘴6、攝像頭7、背面惰性氣體噴嘴8、吸塵管嘴11；

所述外套管殼體1容納和支撐機頭內部組件；所述內套管殼體2與控制棒驅動機構密封殼體上段外圓配合；所述軸向運動驅動機構3內圈固定在內套管殼體2上，所述軸向運動驅動機構3外圈固定在外套管殼體1上，用來驅動外套管殼體1相對于內套管殼體2作軸向運動；所述旋轉運動驅動機構4內圈固定在內套管殼體2上，所述旋轉運動驅動機構4外圈固定在外套管殼體1上，用來驅動外套管殼體1相對于內套管殼體2作圓周旋轉運動；所述激光加工頭組件5和外套管殼體1連接，將激光能量聚焦、折向后匯聚在待切割或焊接部位；所述送絲管嘴及正面惰性氣體噴嘴6和外套管殼體1連接，噴射焊絲送絲和焊耳正面的保護氣體；所述攝像頭7和外套管殼體1連接，發送切割或焊接部位的實時圖像；所述背面惰性氣體噴嘴8和外套管殼體1連接，在焊耳背面噴入保護氣體；所述吸塵管嘴11和外套管殼體1連接，吸收切割作業過程中的金屬蒸汽和熔渣。

優選的，所述內套管殼體2底部安裝有多枚定位輪，用以承載機頭重量。

優選的，所述激光加工頭組件5包含激光光纖接頭、聚焦透鏡、激光噴嘴和反光鏡，所述激光光纖接頭連接所述激光噴嘴，由所述聚焦透鏡聚焦所述激光噴嘴中的激光，并經由所述反光鏡激光束至待焊接位。

優選的，所述攝像頭7為雙攝像頭，一個攝像頭用于定位觀察，另一個攝像頭用于切割或焊接時觀察熔池。