CN104646804A - 一体化放射源焊室 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种一体化放射源焊室，包括安装底板、焊接小室、观察窗组件、夹紧导向组件、焊枪安装密封组件以及散热双弹簧顶板组件，所述焊接小室和安装底板固定连接，所述散热双弹簧顶板组件安装在焊接小室的右端，所述焊枪安装密封组件安装在焊接小室的顶部，所述夹紧导向组件安装在焊接小室的左端，在焊接小室的前后两端设置有观察窗组件。本发明焊接小室一体成型，其加工尺寸精度、位置精度以及安装定位精度大幅度提高；焊室的气密性得以加强；焊接小室拆装及内壁清洗方便。本发明结构简单实用、操作方便，工作时旋转精度高，且稳定、安全可靠。

Description

一体化放射源焊室
技术领域
本发明涉及焊接机械技术领域，具体地说是一种安装于放射源热室等高危环境现场，用于进行核电用核燃料管端塞TIG自动焊接的一体化放射源焊室。
背景技术
现有的焊机在工作时存在一些问题：首先，焊接小室非一体成型，各部分的制造误差累积使焊接小室的整体尺寸和位置精度下降，超出规定范围，这迫使选用更高的制造精度以减小制造误差，但这使制造成本大幅度提升；同时，非一体式的焊接小室的拼装、拆卸较为复杂，由于缺少安装定位，安装误差较大。以上原因导致焊室左侧的滚动轴承与齿轮同轴度误差增大，核燃料管圆跳动较大，焊缝与焊枪钨极的间距变化较大，使焊接质量严重下降。其次，随着焊接的进行，焊接小室内壁附着焊接过程中产生的杂物增多，这对焊接质量会产生一定影响，因此焊接小室内壁需要定期清洗，而原有结构不利于清洗。
发明内容
本发明的目的，在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种一体化放射源焊室，有效解决目前焊室的加工制造、定位安装误差较大以及安装、拆卸、清洗不便等弊端。
为达到上述目的，本发明的构思是：将焊机的焊接小室由原来的拼装式结构设计成一体式结构，从而保证焊接小室左右两圆柱孔的同轴度；焊接小室内腔由原来的长方体结构改为圆柱体结构，并在底部设计合适倒角，降低制造难度、方便内壁清洗；在焊接小室的前后两面铣矩形凹槽用以安装观察窗，观察窗通过螺钉与焊接小室固定；焊接小室内壁左右两侧铣圆柱凹槽；散热顶板与焊接小室通过右侧螺纹孔连接；焊接小室右侧圆柱孔内安装滚动轴承，滚动轴承左侧安装锥形导向套，并在锥形导向套右侧凹槽处通过弹性挡圈固定；焊枪通过焊枪密封板及水封固定在焊接小室顶部；焊接小室底部中心开有通孔用以排气，四角攻螺纹盲孔与安装底板连接固定；焊接小室右侧下方开有小方孔，方便拆卸时焊接小室与地板的分离；与此同时，安装底板也作相应调整，在底板上铣出焊接小室和气缸的安装凹槽，方便安装，提高定位精度。
根据上述发明构思，本发明采用如下技术方案：
一种一体化放射源焊室，包括安装底板、焊接小室、观察窗组件、夹紧导向组件、焊枪安装密封组件以及散热双弹簧顶板组件，所述焊接小室和安装底板固定连接，所述散热双弹簧顶板组件安装在焊接小室的右端，所述焊枪安装密封组件安装在焊接小室的顶部，所述夹紧导向组件安装在焊接小室的左端，在焊接小室的前后两端设置有观察窗组件。
所述散热双弹簧顶板组件包括散热顶板、第一滚动轴承、散热顶杆、小弹簧、散热板固定杆、顶杆压块、大弹簧、调节旋钮以及固定螺母；所述散热顶板与第一滚动轴承外圈过盈配合，所述第一滚动轴承内圈与散热顶杆大轴端过渡配合；所述小弹簧与散热顶杆小轴端同轴心配合，并通过顶杆压块压紧；所述调节旋钮与散热板固定杆通过杆腔内螺纹连接，并将大弹簧压紧顶住顶杆压块；所述固定螺母与散热板固定杆通过外螺纹连接；散热板固定杆与焊接小室右侧圆柱孔通过螺纹连接，并由固定螺母进行轴向定位。
所述观察窗组件包括观察窗框架、有机玻璃以及密封橡胶；第一层所述密封橡胶与焊接小室的前后面矩形安装凹面贴合；有机玻璃将第一层密封橡胶压紧；将第二层密封橡胶与有机玻璃贴合；观察窗框架将第二层密封橡胶压紧，并通过四个螺钉将观察窗框架固定在焊接小室上。
所述焊枪安装密封组件包括焊枪移动板、焊枪安装板、密封圈以及焊枪；所述密封圈内圈套在焊枪安装板小轴端；所述焊枪通过小角度锥形孔压紧在焊枪安装板上；焊枪安装板通过四个螺钉固定在焊枪移动板上；焊枪移动板通过螺钉与平面直角直线移动装置连接，从而实现焊枪的移动。
所述夹紧导向组件包括第二滚动轴承、锥面导向块、弹性挡圈以及夹套；所述锥面导向块的小轴端与第二滚动轴承的内圈过渡配合，并通过锥面导向块的轴肩对第二滚动轴承进行轴向定位；所述第二滚动轴承外圈与焊接小室左侧圆柱孔采用过盈配合；所述弹性挡圈安装在锥面导向块的凹槽中，对由第二滚动轴承与锥面导向块组成的导向组件进行轴向固定；所述夹套锥面通过锥面导向块锥面的挤压实现对燃料管的夹紧，夹套由旋转进给装置带动前进、后退与旋转。
本发明与现有技术比较，具有显而易见的实质性特点和优点：
本发明焊接小室一体成型，其加工尺寸精度、位置精度以及安装定位精度大幅度提高；焊室的气密性得以加强；焊接小室拆装及内壁清洗方便。本发明结构简单实用、操作方便，工作时旋转精度高，且稳定、安全可靠。
附图说明
图1为本发明一体化放射源焊室结构剖面示意图。
图2为本发明焊接小室组件轴侧示意图。
图3为本发明焊接小室主视图。
图4为本发明焊接小室俯视图。
图5为本发明焊接小室仰视图。
图6为本发明焊接小室主视剖面图。
图7为本发明焊接小室左视剖面图。
图8为本发明焊接小室轴侧示意图。
具体实施方式
本发明的实施方案结合附图详述如下：
如图1至图8所示，一种一体化放射源焊室，包括安装底板1、焊接小室2、观察窗组件、夹紧导向组件、焊枪安装密封组件以及散热双弹簧顶板组件，所述焊接小室2和安装底板1固定连接，所述散热双弹簧顶板组件安装在焊接小室2的右端，所述焊枪安装密封组件安装在焊接小室2的顶部，所述夹紧导向组件安装在焊接小室2的左端，在焊接小室2的前后两端设置有观察窗组件。
所述散热双弹簧顶板组件包括散热顶板8、第一滚动轴承9、散热顶杆10、小弹簧12、散热板固定杆13、顶杆压块14、大弹簧15、调节旋钮16以及固定螺母17；所述散热顶板8与第一滚动轴承9外圈过盈配合，所述第一滚动轴承9内圈与散热顶杆10大轴端过渡配合；所述小弹簧12与散热顶杆10小轴端同轴心配合，并通过顶杆压块14压紧；所述调节旋钮16与散热板固定杆13通过杆腔内螺纹连接，并将大弹簧15压紧顶住顶杆压块14；所述固定螺母17与散热板固定杆13通过外螺纹连接；散热板固定杆13与焊接小室2右侧圆柱孔通过螺纹连接，并由固定螺母17进行轴向定位。
如图2所示，所述观察窗组件包括观察窗框架6、有机玻璃18以及密封橡胶19；第一层所述密封橡胶19与焊接小室2的前后面矩形安装凹面贴合；有机玻璃18将第一层密封橡胶19压紧；将第二层密封橡胶19与有机玻璃18贴合；观察窗框架6将第二层密封橡胶19压紧，并通过四个螺钉将观察窗框架6固定在焊接小室2上。
所述焊枪安装密封组件包括焊枪移动板20、焊枪安装板21、密封圈22以及焊枪23；所述密封圈22内圈套在焊枪安装板21小轴端；所述焊枪23通过小角度锥形孔压紧在焊枪安装板21上；焊枪安装板21通过四个螺钉固定在焊枪移动板20上；焊枪移动板20通过螺钉与平面直角直线移动装置连接，从而实现焊枪23的移动。
所述夹紧导向组件包括第二滚动轴承3、锥面导向块4、弹性挡圈5以及夹套24；所述锥面导向块4的小轴端与第二滚动轴承3的内圈过渡配合，并通过锥面导向块4的轴肩对第二滚动轴承3进行轴向定位；所述第二滚动轴承3外圈与焊接小室2左侧圆柱孔采用过盈配合；所述弹性挡圈5安装在锥面导向块4的凹槽中，对由第二滚动轴承3与锥面导向块4组成的导向组件进行轴向固定；所述夹套24锥面通过锥面导向块4锥面的挤压实现对燃料管7的夹紧，夹套24由旋转进给装置带动前进、后退与旋转。
本发明的工作原理如下：
夹套24由进给装置带动前进，过程中夹套24锥面受到锥面导向块4锥面的挤压从而将燃料管7夹紧；夹套24继续前进，将燃料管端塞11顶紧在散热顶板8上，散热顶版8通过小弹簧12实现最佳松紧调节；燃料管7夹紧、顶紧后，夹套24由旋转装置带动旋转；通过调节平面直角直线移动装置移动焊枪23的位置，使焊枪23处于燃料管端塞11与燃料管7的端面贴合（焊缝）正上方的适当距离处；从焊接小室底部的通孔将焊接小室中空气抽出，并从焊枪处通入保护气体（如氩气），接通焊接电源，实现对焊缝的环焊。通过观察窗利用图像采集设备收集焊接过程。焊接完成后，关闭电源，停止通保护气，夹套24跟随进给装置后退，燃料管7被松开，通过人工或机械手将其取出。

Claims (5)

1.一种一体化放射源焊室，其特征在于，包括安装底板（1）、焊接小室（2）、观察窗组件、夹紧导向组件、焊枪安装密封组件以及散热双弹簧顶板组件，所述焊接小室（2）和安装底板（1）固定连接，所述散热双弹簧顶板组件安装在焊接小室（2）的右端，所述焊枪安装密封组件安装在焊接小室（2）的顶部，所述夹紧导向组件安装在焊接小室（2）的左端，在焊接小室（2）的前后两端设置有观察窗组件。
2.根据权利要求1所述的一体化放射源焊室，其特征在于，所述散热双弹簧顶板组件包括散热顶板（8）、第一滚动轴承（9）、散热顶杆（10）、小弹簧（12）、散热板固定杆（13）、顶杆压块（14）、大弹簧（15）、调节旋钮（16）以及固定螺母（17）；所述散热顶板（8）与第一滚动轴承（9）外圈过盈配合，所述第一滚动轴承（9）内圈与散热顶杆（10）大轴端过渡配合；所述小弹簧（12）与散热顶杆（10）小轴端同轴心配合，并通过顶杆压块（14）压紧；所述调节旋钮（16）与散热板固定杆（13）通过杆腔内螺纹连接，并将大弹簧（15）压紧顶住顶杆压块（14）；所述固定螺母（17）与散热板固定杆（13）通过外螺纹连接；散热板固定杆（13）与焊接小室（2）右侧圆柱孔通过螺纹连接，并由固定螺母（17）进行轴向定位。
3.根据权利要求1所述的一体化放射源焊室，其特征在于，所述观察窗组件包括观察窗框架（6）、有机玻璃（18）以及密封橡胶（19）；第一层所述密封橡胶（19）与焊接小室（2）的前后面矩形安装凹面贴合；有机玻璃（18）将第一层密封橡胶（19）压紧；将第二层密封橡胶（19）与有机玻璃（18）贴合；观察窗框架（6）将第二层密封橡胶（19）压紧，并通过四个螺钉将观察窗框架（6）固定在焊接小室（2）上。
4.根据权利要求1所述的一体化放射源焊室，其特征在于，所述焊枪安装密封组件包括焊枪移动板（20）、焊枪安装板（21）、密封圈（22）以及焊枪（23）；所述密封圈（22）内圈套在焊枪安装板（21）小轴端；所述焊枪（23）通过小角度锥形孔压紧在焊枪安装板（21）上；焊枪安装板（21）通过四个螺钉固定在焊枪移动板（20）上；焊枪移动板（20）通过螺钉与平面直角直线移动装置连接，从而实现焊枪（23）的移动。
5.根据权利要求1所述的一体化放射源焊室，其特征在于，所述夹紧导向组件包括第二滚动轴承（3）、锥面导向块（4）、弹性挡圈（5）以及夹套（24）；所述锥面导向块（4）的小轴端与第二滚动轴承（3）的内圈过渡配合，并通过锥面导向块（4）的轴肩对第二滚动轴承（3）进行轴向定位；所述第二滚动轴承（3）外圈与焊接小室（2）左侧圆柱孔采用过盈配合；所述弹性挡圈（5）安装在锥面导向块（4）的凹槽中，对由第二滚动轴承（3）与锥面导向块（4）组成的导向组件进行轴向固定；所述夹套（24）锥面通过锥面导向块（4）锥面的挤压实现对燃料管（7）的夹紧，夹套（24）由旋转进给装置带动前进、后退与旋转。
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