CN102639276B - 具有改进的安全性的焊条更换装置 - Google Patents

Abstract

一种用于更换焊接装置的焊钳工具(2)的焊条的装置,其包含：第一部件(12)，其配置成容纳焊钳工具(2)，其中所述第一部件(12)包含防止所述焊钳工具(2)移动的构件；和第二部件(14)，其环绕所述第一部件(12)安装，用于覆盖所述焊条(8)突出到所述第一部件(12)外部的部分，其中所述第二部件(14)能够通过沿所述焊条滑动来与所述第一部件(12)分离，并且能够在围绕固定部件(14)时相对于所述固定部件(14)旋转，且其中所述第二部件(14)包含：构件(33)，用以紧固或松开心轴(6)；和构件(36)，用以将所述焊条(8)附接到所述第二部件(14)，使得当所述第一部件(12)与所述第二部件(14)分离时，能够从所述心轴(6)中取出所述焊条(8)。

Description

具有改进的安全性的焊条更换装置

技术领域和现有技术

本发明涉及一种焊条更换装置，且更具体来说，涉及一种用于将焊条安装在意欲用于生产核燃料棒的装置中和从所述装置中取出焊条的装置。

燃料棒包含含有核燃料芯块的包壳管和封闭所述包壳管的端塞。

然后，用第一焊接装置沿端塞的整个周边来焊接所述端塞。

端塞包含孔，通过所述孔对燃料棒填充气体。然后，用另一个焊接装置封住所述孔，所述装置称为密封焊接装置。

这些焊接装置中的每一个都包含执行焊接的焊条。

所述焊条遭受损耗并且必须进行更换。

更换操作是由操作员手动完成。

将焊条一端放置在焊钳中，而另一端用于焊接。

为了更换焊条，操作员用手指抓住焊条的自由端并拉动焊条以将其从焊钳中取出。

为了安装新焊条，操作员抓住焊条的焊接端并将另一端放入焊钳中。

此外，这些装置安装在手套箱中，从而将燃料棒与操作员隔离。

操作员仅能通过附接到手套箱壁的手套来使用焊接装置。

因此，这些干预措施非常繁琐。

此外，必须保证封闭完好，这样就意味着必须防止手套的丝毫破损。

然而，意欲用于焊接的焊条端极其尖锐。因此，会发生操作员在更换焊条时手套破损的情况。

同时，我们记得，手套箱内部可能具有污染性，因此这种破损可能会污染操作员和外部环境。

因此，本发明的一个目的在于提供一种对于操作员来说更安全、并且更具体地说、防止焊条造成的破损危险的焊条更换装置。

发明介绍

上述目的通过一种焊条更换装置实现，所述装置包含：支撑焊接装置的焊钳的固定部件；和覆盖焊钳上固持焊条的一端的活动部件，其中所述活动部件能抓住焊条的尖锐端并将其从焊钳中取出，并在原位放置另一个焊条，同时保护操作员使其不会因焊条而造成丝毫破损。

换句话说，提供一种用于焊条的抓取工具，其中所述工具覆盖已消耗焊条和新焊条的尖锐端，以将操作员与这些尖锐端隔离。

因此，本发明的主题主要在于一种用于将焊条从焊钳工具的心轴中取出和/或用于将焊条安装在焊钳工具的心轴中的装置，其中所述焊钳工具形成焊接装置的一部分，其中在取出或安装焊条之前将所述焊钳工具从焊接装置中取出，其中所述用于取出/安装焊条的装置包含：意欲用于容纳所述焊钳工具的第一部件，其中所述焊条至少部分地突出到所述第一部件外部，其中所述第一部件包含停止焊钳工具的平移或旋转的构件；和环绕第一部件安装的第二部件，其意欲用于覆盖焊条突出到第一部件外部的部分，其中第二部件可以通过沿焊条滑动来与第一部件分离，并且能够在围绕第一部件时相对于所述第一部件旋转，其中第二部件包含紧固或松开焊钳工具的心轴的构件和将焊条附接到活动部件以使得在第一部件与第二部件分离时能够从心轴中取出焊条的构件，或在安装第一部件与第二部件时插入焊条的构件。

停止焊钳工具的平移和旋转的构件通过（例如）内螺纹与焊钳工具上的螺纹配合而形成。

第一部件可以包含形成工具架的管状体，且第二部件可以包含包围工具架并能够绕工具架转动的管状覆盖，其中紧固或松开心轴的构件包含空腔，所述空腔的形状类似于心轴紧固和松开元件。

例如，将焊条附接到从焊条突出的部分的构件是形成焊条一端的夹具的构件。所述形成夹具的构件可以包含两个爪，这两个爪形成在第二部件的管状体的两个在直径方向相对的狭槽中绕各自的中间部分旋转的杠杆，其中所述爪包含意欲用于夹住焊条的自由端，并且其中所述爪包含从第二部件的管状体上突出的致动部分。

有利地，活动部件包含调整焊条插入第二部件中的长度的构件。

例如，第二部件包含用于使工具架插入的纵向开放端和第二纵向封闭端，其中调节构件包含安装在第二纵向封闭端中从而出现在第二部件内部的螺栓，其中所述螺栓与焊条的轴对齐，其中位于第二部件中的所述螺栓的末端意欲与焊条的自由端相接触以对后者形成阻碍。

同样有利地，第二部件包含引导焊条插入第二部件中的构件。

第一部件可以包含装配有支撑工具架的底座的支杆，其中所述底座意欲附接到作业表面。

根据本发明的焊条更换装置可以安装在手套箱中。

根据本发明的焊条更换装置有利地用于将端塞焊接到核燃料棒包壳管的装置和/或用于密封焊接核燃料棒端塞的装置。

本发明的另一个主题在于一种使用根据本发明的装置从焊钳工具中取出焊条的方法，在从焊接装置中取出焊钳工具的步骤之后，所述方法包含以下步骤：

a)将焊钳工具插入工具架，其中第二部件安装在工具架上，其中焊条的自由端穿过工具架并出现在第二部件中，

b)停止焊钳工具在工具架中的平移和旋转，

c)使用第二部件松开心轴，

d)将焊条附接到第二部件，

e)通过平移使工具架与第二部件分离，其中焊条和第二部件一起脱离。

步骤b)可以通过用螺栓将焊钳工具固定在工具架中来实现。步骤c)可以通过使第二部件相对于工具架旋转来实现。步骤d)可以通过使两个爪合拢而夹住焊条来实现。

根据本发明的取出方法可以包含以下步骤：通过释放夹持，使焊条在重力作用下掉落而从第二部件中取出焊条。

本发明的另一个主题在于一种使用根据本发明的装置将焊条安装到焊钳工具中的方法，在从焊接装置中取出焊钳工具的步骤之后，所述方法包含以下步骤：

a’)将焊钳工具插入工具架，其中心轴穿过工具架，

b’)停止焊钳工具在工具架中的平移和旋转，

c’)将焊条安装到第二部件中，并通过焊条的焊接端使焊条固定在第二部件中，

d’)通过平移和联结来组装工具架和第二部件，其中焊条所剩余的自由端进入心轴，

e’)将焊条与第二部件分离，

f’)紧固心轴。

步骤b’)可以通过用螺栓将焊钳工具固定在工具架中来实现。

步骤c’)可以通过使两个爪合拢而夹住焊条来实现。

步骤e’)可以通过释放两个爪对焊条的夹持来实现。

步骤f’)可以通过使第二部件相对于工具架旋转来实现。

附图简述

通过使用如下说明和附图，将更好地理解本发明，附图中：

图1为根据本发明的焊条更换装置的一个示例性实施方案的侧视图，所述装置中已安装有焊钳，

图2为图1的装置的纵向剖视图，

图3为图1的装置的前视图，

图4为图1的装置的透视图，

图5A至图5F为图1的装置的活动部件的详图，

图6为图1的装置的固定固持器的纵向剖视图。

具体实施方案的详述

图2中，可见意欲用于支撑焊条的焊钳工具2的X轴方向的剖视图，其中所述工具本身安装在焊接装置（未图示）中。

焊钳工具2被描绘为安装在根据本发明的装置中。

焊钳工具2包含钳体4和安装在钳体4中的心轴6，其中心轴6意欲用于通过紧固操作固持焊条8。

钳体4的外围包含能够使其安装到焊接装置中的螺纹区域5。

心轴6安装在钳体4的孔中，所述心轴在其自由端6.1包含允许松开和紧固焊条8的元件，其中所述元件可以具有（例如）六边形或正方形剖面。焊条8与X轴同轴。

图1至图4中，可见根据本发明的焊条更换装置D的一个示例性实施方案。

焊条更换装置包含：固定部件12，其意欲附接到作业表面T（例如在放置焊接装置的桌子上）；和意欲用于操作焊条的活动部件14。

固定部件12包含意欲用于容纳焊钳工具2的工具架16。

在所示实施例中，工具架16安装在由支杆18支撑的环17中，所述支杆装配有附接到作业表面的底座20。

在所示实施例中，底座20是用螺栓固定在作业表面上。

有利地，如图4中可见，所述底座包含用于使螺栓通过的两个平行凹槽20.1，以允许调节底座相对于作业表面的位置。

工具架16包含管状体22，所述管状体具有与焊钳工具2形状相同的轴壳体X1。壳体22两端敞开。当将焊钳工具2安装在工具架16中时，轴X与轴X1相同。

在所示实施例中，焊钳工具包含具有圆形剖面的圆柱部分和锥形部分。

轴壳体22还包含具有相应的圆形剖面的部分22.1和具有相应的锥形剖面的部分22.2。

在所示实施例中，管状体包含安装在环17中的具有较大外径的部分24。管状体通过（例如）紧固而得以固持在环17中，其中环17由两个圆弧形成，通过将螺栓直接旋入两个圆弧中的一个来使两个圆弧的两端彼此互连。

管状体22的内表面包含具有内螺纹的部分26，所述内螺纹意欲与焊钳工具的钳体4的螺纹部分5配合。

工具架16的壳体长度使得当将焊钳工具2放置在壳体中时，焊钳工具两端均伸出壳体。

如图1和图2中可见，活动部件14包含形成遮罩的主体28，所述遮罩意欲覆盖工具架16的端部30，焊条从此端部露出。图5A至图5C中单独示出活动部件14。

因此，遮罩28界定了具有轴X2的壳体32，所述壳体意欲容纳工具架16的端部30、心轴和焊条8的自由端。当将遮罩28安装在工具架16上时，轴X、X1和X2为同一轴。

壳体32包含纵向开口34，工具架16通过所述开口进入壳体32，其中所述开口34的直径大致等于工具架管状体的圆形部分的外径。因此，当将遮罩28放置在支撑物16上时，遮罩28是以最小间隙安装在支撑物16上。

活动部件14还包含松开或紧固心轴的构件33。在所示实施例中，这些构件由在图5E中单独示出的法兰形成，所述法兰包含配备有空腔35的平板，所述空腔的轮廓与焊钳工具2的元件10的轮廓匹配；在所示实施例中，空腔的轮廓为六边形。将法兰33放置在壳体中，使得当将遮罩28在工具架16上放置到位之后，心轴刚好嵌入空腔35中。图中，在空腔35中能够看见心轴6。

活动部件14还包含构件36，所述构件形成夹具以抓住将从焊钳工具2中取出或将在焊钳工具2中放置到位的焊条。

在所示实施例中，夹具36包含安装成在遮罩28中绕轴旋转的两个爪38。

图5D中可见单独示出的爪38。

遮罩28包含在直径方向上相对的两个加长狭槽40，所述狭槽沿轴X2纵向地延伸。

在每个狭槽40中，爪38被安装成绕轴42旋转。轴42与轴X2正交。轴42大致位于爪38的中心。

每个爪38都形成绕轴42旋转的杠杆。

爪38包含端部44，所述端部意欲与焊条接触并配合另一个爪38对焊条8施加紧固力。

爪38在轴42与端部44之间包含从侧面突出的致动部分46，所述致动部分造成爪38沿压紧焊条的方向转动。

致动部分46从遮罩28的表面突出以允许操作员接触它，操作员将同时对两个爪38的元件46施力以造成焊条8被夹住。

爪38上还安装有复位弹簧，所述复位弹簧的功能是保持两个爪分离，即：从夹具由于操作员施加压力而闭合之后，当没有对两个爪采取动作时，使夹具保持打开。

活动部件14在焊条的紧固区域上游还包含用于引导焊条自由端的构件47。这些引导构件由装配有意欲由焊条8穿过的通道49的平板形成，所述平板在图5F中以纵向剖面的形式绘出，所述通道的直径大致等于焊条8的直径。有利地，所述通道的入口衬有斜面49.1，所述斜面朝向焊条进入的方向，从而提高了对焊条的引导性。

活动部件14还包含调节焊条8的纵向位置的构件48，特别地，在安装新焊条的步骤中，所述构件确保焊条伸出焊钳工具2的部分的长度不变。

调节构件48包含调节螺栓50，所述螺栓旋入在遮罩28的封闭端钻出的通孔中，所述通孔具有轴X2。因此，可以按照调节螺栓50旋入的深度来调整焊条8进入遮罩的深度。

我们现在将阐释根据本发明的焊条更换装置的用法。当操作员取出用过的焊条时，他们通常立即换上新的焊条。

在未使用的状态中，焊条更换装置D的活动部件14安装在焊条更换装置D的固定部件12上，同时等待使用；更具体来说，遮罩28安装在工具架16上。

当操作员希望更换焊条8时，他们从焊接装置中取出焊钳工具2，并将其安装在工具架16中。为了做到这一点，他们推入焊钳工具2的钳体并用螺栓将其固定到工具架16中。因此，焊钳工具2得以牢固地夹持在工具架16中。

当焊钳工具2安装在工具架16中时，焊条8进入遮罩的引导板的通道35中，并且心轴的剖面为六边形的元件刚好嵌入心轴法兰33中。

然后，操作员使遮罩28相对于工具架16绕轴X转动，从而造成螺帽10由于板33的旋转而旋转，并且造成焊条8变成未被紧固的状态。

然后，操作员同时按住致动元件46，这样造成两个爪绕轴42转动且焊条8得以紧固。然后，操作员纵向移动活动部件14以将其从工具架16中取出同时继续按住两个爪；焊条8被牢固地固持在活动部件14中，并随其一起被取出。

然后，操作员抓住焊条8上对手套没有危险的紧固端，释放他们对两个爪38的压力，从活动部件14中取出焊条8并将其丢弃在合适的容器中。

为了更换焊钳工具2中的焊条8，操作员执行反向操作。

为了做到这一点，操作员抓住新焊条的紧固端；且当新焊条在其箱子中时，仅有所述紧固端可抓握。

然后，操作员将焊条8的自由端推入活动部件14，直到焊条由于碰到螺栓50而停止前行。然后，操作员就知道焊条8已就位。

然后，操作员向两个爪38的两个致动元件施加压力，以紧固新焊条8。

操作员通过引导焊条8的焊接端进入心轴6来将活动部件14放回工具架16上的适当位置。操作员释放其对两个爪38的按压，于是焊条8不再被两个爪38夹持。

然后，操作员沿紧固心轴6的方向转动遮罩28，于是焊条8得以紧固在心轴6中。

然后，操作员旋出焊钳工具2的螺栓，从而将所述焊钳工具从工具架16中释放，于是能够将所述焊钳工具放回焊接装置上的适当位置。

根据本发明的焊条更换装置在焊条的尖锐端与操作员之间提供一个保护屏障。所述尖锐端唯一可见的时刻是当操作员从遮罩中取出焊条或将焊条放入遮罩中适当位置的时候。

同时，在这些步骤期间，操作员没有必要接触所述尖锐端，并且由于他们不做复杂或繁琐的处理，所以他们可以集中注意力于所述尖锐端。因此，降低了受到伤害的危险。

此外，调节焊条从焊钳突出的长度非常简单。为了做到这一点，只需要旋入或旋出调节螺栓就可调节焊条进入遮罩的深度。当将焊条安装在遮罩中时，操作员插入焊条的焊接端直到焊条由于碰到调节螺栓而停止前行；他们就可确定焊条的长度是正确的。

根据本发明的焊条更换装置特别适用于密闭空间，并且特别适用于手套箱内。

但是，将清楚地了解，本发明适用于任何焊接装置，而不仅仅适用于密闭环境中的焊接装置。

工具的不同部件的形状不会受到任何方式的限制，并可以进行修改，特别是可以根据有关焊钳工具的形状来进行修改。

Claims (22)

1.一种用于将焊条(8)从焊钳工具(2)的心轴(6)中取出和/或用于将焊条(8)安装在焊钳工具(2)的心轴中的装置，所述焊钳工具(2)形成焊接装置的一部分，在取出或安装所述焊条之前，所述焊钳工具被从所述焊接装置中取出，所述用于取出和/或安装焊条的装置包含：第一部件(12)，其配置成容纳所述焊钳工具(2)，所述焊条(8)至少部分地突出到所述第一部件(12)外部，所述第一部件(12)包含停止所述焊钳工具(2)的平移或旋转的构件；和第二部件(14)，其环绕所述第一部件(12)安装，其配置成覆盖所述焊条(8)突出到所述第一部件(12)外部的部分，所述第二部件(14)能够通过沿所述焊条(8)滑动来与所述第一部件(12)分离，并且能够在围绕第一部件(12)时相对于所述第一部件(12)旋转，所述第二部件(14)包含：构件(33)，用以紧固或松开所述焊钳工具(2)的所述心轴(6)；和构件(36)，用以将所述焊条(8)附接到所述第二部件(14)，以使得当所述第一部件(12)与所述第二部件(14)分离时，能够从心轴(6)中取出所述焊条(8)，或用以在安装所述第一部件(12)与所述第二部件(14)时插入所述焊条(8)的构件,所述第二部件(14)环绕所述第一部件(12)安装使得当所述焊钳工具在所述第一部件(12)中放置到位之后，所述焊条(8)进入所述用于附接所述第二部件(14)的所述焊条的构件，并且所述心轴(6)进入所述用于紧固或松开所述心轴的构件。 

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述停止所述焊钳工具的平移和旋转的构件通过内螺纹与所述焊钳工具(2)上的螺纹(5)配合而形成。 

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述第一部件(12)包含形成工具架的管状体(22)，且所述第二部件(14)包含管状遮罩(28)，所述管状遮罩(28)围绕所述工具架(16)并能够绕所述工具架转动，且其中所述用以紧固或松开所述心轴(6)的构件(33)包含空腔(35)，所述空 腔的形状与所述心轴(6)的紧固或松开元件的形状匹配。 

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述用以将所述焊条(8)附接到所述第二部件(14)的构件(36)是形成夹住所述焊条(8)的焊接端的夹具的构件。 

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述形成夹具的构件(36)包含两个爪(38)，所述两个爪形成安装成在所述第二部件的所述管状遮罩(28)的两个在直径方向上相对的狭槽(40)中绕各自的中间部分旋转的杠杆，所述爪(38)包含配置成夹住所述焊条(8)的自由端，并且所述爪(38)包含从所述第二部件的所述管状体上突出的致动部分。 

6.根据权利要求3所述的装置，其中所述第二部件包含用以调整所述焊条(8)插入所述第二部件(14)的长度的构件(48)。 

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述第二部件(14)包含用于插入所述工具架(16)的纵向开放端(34)和第二纵向封闭端，所述用以调整所述焊条(8)插入所述第二部件(14)的长度的构件(48)包含安装在所述第二纵向封闭端中并出现在所述管状遮罩(28)内部的调节螺栓(50)，所述调节螺栓(50)与所述焊条(8)的轴对齐，并且位于所述管状遮罩(28)中的所述螺栓的末端配置成与所述焊条(8)的自由端相接触以对后者形成阻碍。 

8.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述第二部件包含用以引导所述焊条(8)插入所述第二部件中的构件(47)。 

9.根据权利要求3所述的装置，其中所述第一部件包含装配有支撑所述工具架(16)的底座(20)的支杆(18)，其中所述底座(20)配置成附接到作业表面(T)。 

10.根据权利要求1或2所述的装置，所述装置安装在手套箱中。 

11.根据权利要求1或2所述的装置，所述装置用于将端塞焊接 到核燃料棒的包壳管上的装置。 

12.根据权利要求1或2所述的装置，所述装置用于密封焊接核燃料棒端塞的装置。 

13.一种使用根据权利要求5所述的装置从焊钳工具中取出焊条的方法，在从焊接装置中取出所述焊钳工具的步骤之后，所述方法包含以下步骤： 

a)将所述焊钳工具(2)插入所述工具架(16)，所述第二部件(14)安装在所述工具架(16)上，所述焊条(8)的自由端穿过所述工具架(16)并出现在所述第二部件中， 

b)停止所述焊钳工具(2)在所述工具架(16)中的平移和旋转， 

c)使用所述第二部件(14)松开心轴(6)， 

d)将所述焊条(8)附接到所述第二部件(14)， 

e)通过平移将所述工具架(16)与所述第二部件分离，所述焊条(8)与所述第二部件(14)一起脱离。 

14.根据权利要求13所述的从焊钳工具中取出焊条的方法，步骤b)通过用螺栓将所述焊钳工具固定到所述工具架中来实现。 

15.根据权利要求13或14所述的从焊钳工具中取出焊条的方法，步骤c)通过使所述第二部件相对于所述工具架旋转来实现。 

16.根据权利要求13或14所述的从焊钳工具中取出焊条的方法，其中步骤d)通过使爪合拢而夹住所述焊条来实现。 

17.根据权利要求13或14所述的从焊钳工具中取出焊条的方法，所述方法包含以下步骤：通过释放夹持，使所述焊条在重力作用下掉落而将所述焊条从所述第二部件中取出。 

18.一种使用根据权利要求5所述的装置将焊条安装到焊钳工具中的方法，在从焊接装置中取出所述焊钳工具的步骤之后，所述方法包含以下步骤： 

a’)将所述焊钳工具(2)插入所述工具架(16)，其中心轴(6)穿过所述工具架(16)， 

b’)停止所述焊钳工具(2)在所述工具架(16)中的平移和旋转， 

c’)将焊条(8)安装到第二部件(14)中并通过所述焊条(8)的焊接端使所述焊条(8)固定在所述第二部件(14)中， 

d’)通过滑动和联结安装所述工具架(16)和所述第二部件(14)，其中所述焊条(8)所剩余的自由端进入所述心轴(6)， 

e’)分离所述焊条(8)与所述第二部件(14)， 

f’)紧固所述心轴(6)。 

19.根据权利要求18所述的将焊条安装到焊钳工具中的方法，其中步骤b’)通过用螺栓将所述焊钳工具固定到所述工具架中来实现。 

20.根据权利要求18或19所述的将焊条安装到焊钳工具中的方法，步骤c’)通过使爪合拢而夹住所述焊条来实现。 

21.根据权利要求18或19所述的将焊条安装到焊钳工具中的方法，步骤e’)通过释放所述爪对所述焊条的夹持来实现。 

22.根据权利要求18或19所述的将焊条安装到焊钳工具中的方法，其中步骤f’)通过使所述第二部件相对于所述工具架旋转来实现。