CN111318886B - 一种密封焊缝维修精密加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种密封焊缝维修精密加工装置，包括安装固定基座、以及都安装于安装固定基座的打磨切割模块和钻孔铣削模块，所述安装固定基座为中空结构、用于套装在密封焊缝载体的外周，所述打磨切割模块具有可运动的打磨切割片，所述钻孔铣削模块具有可运动的钻头或铣刀。本申请通过安装固定基座将整个装置套装在密封焊缝载体的外周，由打磨切割模块对密封焊缝进行自动切割、打磨作业，由钻孔铣削模块对密封焊缝进行自动钻孔、铣削作业，从而实现对密封焊缝进行维修时的精密加工；特别地，本申请控制简单、安全可靠、操作方便、且作业成本相对较低，具有较强的适用性。

Description

一种密封焊缝维修精密加工装置

技术领域

本发明涉及一种焊缝处理领域，特别是涉及一种用于核电站控制棒驱动机构中密封焊缝维修的密封焊缝维修精密加工装置。

背景技术

控制棒驱动机构(以下简称CRDM)是反应堆控制和安全保护系统的伺服机构，其功能是根据反应堆控制和保护系统的指令，驱动控制棒组件在堆芯内上、下运动，保持控制棒组件在指令高度或断电落棒，完成反应堆启动、调节功率、保持功率、安全停堆和事故停堆，其安全性和可靠性直接影响到反应堆的安全与运行。反应堆压力容器顶盖上分布着多个控制棒驱动机构，为了实现与反应堆顶盖和各部件之间的连接，CRDM上从下到上设置有多道密封焊缝，不同堆型有所区别。密封焊缝主要起密封作用，全寿期内不允许有任何的泄漏，但根据国内外核电工程运行经验，CRDM的密封焊缝出现泄漏事件是频次较高的故障。密封焊缝泄漏的硼酸水会对泄漏部位附近造成腐蚀破坏，甚至腐蚀顶盖致使其贯穿等，这将严重危害核电站的安全运行，甚至是核安全事故的诱因，若能掌握密封焊缝现场维修技术，及时进行维修，则可显著提高电站运行的效率和可靠性。

针对核电站CRDM密封焊缝泄漏维修，国际上主要有美国的维修堆焊技术和法国的CRDM整体更换技术两种方案。美国维修堆焊技术是在保留原CRDM构件及其密封焊缝的基础上进行焊缝加工、整体堆焊，相较于法国的CRDM整体更换技术，其技术可靠性好、维修周期相对较短、经济性相对较好，但该技术中维修设备结构复杂，尺寸大、工艺控制繁琐，维修成本极高。目前国内出现该类故障，高度依赖国外进口维修设备，不仅费用昂贵，且维修周期较长，严重影响核电站的运行效率。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种密封焊缝维修精密加工装置，其安全可靠且作业成本相对较低。

为实现上述目的，本发明提供一种密封焊缝维修精密加工装置，包括安装固定基座、以及都安装于安装固定基座的打磨切割模块和钻孔铣削模块，所述安装固定基座为中空结构、用于套装在密封焊缝载体的外周，所述打磨切割模块具有可运动的打磨切割片，所述钻孔铣削模块具有可运动的钻头或铣刀。

进一步地，所述安装固定基座包括能够绕转轴开合运动的第一支架和第二支架，所述第一支架具有上下相对设置的第一安装板和第一护板、以及固设在第一安装板和第一护板之间的第一防护杆，所述第二支架具有上下相对设置的第二安装板和第二护板、以及固设在第二安装板和第二护板之间的第二防护杆，所述第一安装板和第二安装板都铰接于转轴的上端，所述第一护板和第二护板都铰接于转轴的下端。

进一步地，所述第一安装板、第一护板、第二安装板和第二护板都为半环形板。

进一步地，所述打磨切割模块还包括打磨径向进给机构、打磨轴向进给机构、以及打磨切割工具，所述打磨径向进给机构安装于安装固定基座、且输出端具有能够沿密封焊缝载体的径向移动的打磨径向驱动部，所述打磨轴向进给机构安装于打磨径向驱动部、且输出端具有能够沿密封焊缝载体的轴向移动的打磨轴向驱动部，所述打磨切割工具安装于打磨轴向驱动部，所述打磨切割片安装于打磨切割工具；所述钻孔铣削模块还包括钻孔铣削径向进给机构、钻孔铣削轴向进给机构、以及钻孔铣削工具，所述钻孔铣削径向进给机构安装于安装固定基座、且输出端具有能够沿密封焊缝载体的径向移动的钻孔铣削径向驱动部，所述钻孔铣削轴向进给机构安装于钻孔铣削径向驱动部、且输出端具有能够沿密封焊缝载体的轴向移动的钻孔铣削轴向驱动部，所述钻孔铣削工具安装于钻孔铣削轴向驱动部，所述钻头或铣刀安装于钻孔铣削工具。

进一步地，所述打磨径向进给机构和钻孔铣削径向进给机构都包括固定于安装固定基座的径向进给底座、固定于径向进给底座的径向驱动电机、可转动地安装于径向进给底座且沿密封焊缝载体的径向延伸的径向丝杆、与径向丝杆螺纹配合的径向驱动螺母、以及与径向驱动螺母相固定的径向连接板，所述径向丝杆由径向驱动电机驱动转动，所述径向连接板构成所述打磨径向驱动部或钻孔铣削径向驱动部。

进一步地，所述打磨径向进给机构和钻孔铣削径向进给机构还都包括径向进给螺母支座、径向进给滑块、以及径向导轨，所述径向进给螺母支座固定连接在径向驱动螺母和径向连接板之间，所述径向进给滑块固定于径向进给螺母支座，所述径向导轨固定于径向进给底座、且平行于径向丝杆，所述径向进给滑块与径向导轨滑动配合。

进一步地，所述打磨径向进给机构和钻孔铣削径向进给机构还都包括都固定于径向进给底座的径向限位传感器和径向滑座限位组件，所述径向限位传感器有两个、沿径向连接板的移动方向设在径向连接板的两侧，所述径向滑座限位组件有一个、沿径向连接板的移动方向设在径向连接板的一侧。

进一步地，所述打磨轴向进给机构和钻孔铣削轴向进给机构还都包括固定于打磨径向驱动部或钻孔铣削径向驱动部的轴向进给底座、固定于轴向进给底座的轴向驱动电机、可转动地安装于轴向进给底座且沿密封焊缝载体的轴向延伸的轴向丝杆、以及与轴向丝杆螺纹配合的轴向驱动螺母，所述轴向丝杆由轴向驱动电机驱动转动，所述轴向驱动螺母构成所述打磨轴向驱动部或钻孔铣削轴向驱动部。

进一步地，所述打磨轴向进给机构和钻孔铣削轴向进给机构还都包括轴向进给螺母支座、轴向进给滑块、以及轴向导轨，所述轴向进给螺母支座固定连接在轴向驱动螺母和打磨切割工具之间、或固定连接在轴向驱动螺母和钻孔铣削工具之间，所述轴向进给滑块固定于轴向进给螺母支座，所述轴向导轨固定于轴向进给底座、且平行于轴向丝杆，所述轴向进给滑块与轴向导轨滑动配合。

进一步地，所述打磨轴向进给机构和钻孔铣削轴向进给机构还都包括固定于轴向进给底座的轴向限位传感器，所述轴向限位传感器有两个、沿轴向进给螺母支座的移动方向设在轴向进给螺母支座的两侧。

进一步地，所述钻孔铣削模块还包括固定于钻孔铣削轴向驱动部的钻孔铣削连接架、以及都固定于钻孔铣削连接架的钻孔铣削夹紧块和钻孔铣削碎屑收集盒，所述钻孔铣削工具固定于钻孔铣削夹紧块，所述钻孔铣削碎屑收集盒近邻于钻头或铣刀、并位于钻头或铣刀的下方侧。

进一步地，所述打磨切割模块还包括固定于打磨轴向驱动部的打磨连接架、以及都固定于打磨连接架的打磨夹紧块和打磨碎屑收集盒，所述打磨切割工具固定于打磨夹紧块，所述打磨碎屑收集盒近邻于打磨切割片、并位于打磨切割片的下方侧。

进一步地，所述密封焊缝维修精密加工装置还包括设在打磨切割片处的第一相机、以及都设在钻头或铣刀处的第二相机和第三相机，所述第一相机、第二相机和第三相机都安装于安装固定基座。

进一步地，所述第一相机、第二相机和第三相机都分别固定安装于一相机安装架，每个相机安装架都分别固定安装于一相机调整杆，每个相机调整杆都固定于安装固定基座。

如上所述，本发明涉及的密封焊缝维修精密加工装置，具有以下有益效果：

本申请通过安装固定基座将整个装置套装在密封焊缝载体的外周，由打磨切割模块对密封焊缝进行自动切割、打磨作业，由钻孔铣削模块对密封焊缝进行自动钻孔、铣削作业，从而实现对密封焊缝进行维修时的精密加工；特别地，本申请控制简单、安全可靠、操作方便、且作业成本相对较低，具有较强的适用性。

附图说明

图1为本申请中密封焊缝维修精密加工装置的结构示意图。

图2和图3为图1中打磨切割模块的结构示意图。

图4为图1中钻孔铣削模块的结构示意图。

图5为本申请中密封焊缝维修精密加工装置的作业示意图。

元件标号说明

10 安装固定基座 404 相机安装架

101 转轴 405 相机调整杆

102 第一安装板 501 径向进给底座

103 第一护板 502 径向驱动电机

104 第一防护杆 503 径向小齿轮

105 第二安装板 504 径向丝杆

106 第二护板 505 径向大齿轮

107 第二防护杆 506 径向驱动螺母

20 打磨切割模块 507 径向进给螺母支座

201 打磨切割片 508 径向进给滑块

202 打磨径向进给机构 509 径向连接板

203 打磨轴向进给机构 510 径向导轨

204 打磨切割工具 511 齿轮罩

205 打磨连接架 512 径向限位传感器

206 打磨夹紧块 513 径向滑座限位组件

207 打磨碎屑收集盒 601 轴向进给底座

30 钻孔铣削模块 602 轴向驱动电机

301 钻头 603 轴向丝杆

302 钻孔铣削径向进给机构 604 轴向进给螺母支座

303 钻孔铣削轴向进给机构 606 轴向导轨

304 钻孔铣削工具 607 轴向限位传感器

305 钻孔铣削连接架 70 电气安装盒

306 钻孔铣削夹紧块 80 密封焊缝

307 钻孔铣削碎屑收集盒 90 行程套管

401 第一相机 110 耐压壳体

402 第二相机 120 夹紧装置

403 第三相机

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1所示，本申请提供一种密封焊缝维修精密加工装置，其包括安装固定基座10、以及都安装于安装固定基座10的打磨切割模块20和钻孔铣削模块30；安装固定基座10为中空结构、用于套装在密封焊缝载体的外周，密封焊缝载体为各种具有密封焊缝80的设备；本实施例中，密封焊缝载体为某堆型的控制棒驱动机构；打磨切割模块20具有可运动的打磨切割片201；钻孔铣削模块30具有可运动的钻头301或铣刀。上述密封焊缝维修精密加工装置在对密封焊缝80进行维修作业时，如图5所示，安装固定基座10套装在密封焊缝载体的外周，进而将密封焊缝维修精密加工装置整体套装在密封焊缝载体的外周，则密封焊缝维修精密加工装置中的打磨切割模块20和钻孔铣削模块30都位于密封焊缝载体的外周，也即为待维修的密封焊缝80的外周；之后，通过打磨切割模块20中打磨切割片201的运动实现对待维修的密封焊缝80的自动切割、打磨作业，通过钻孔铣削模块30中钻头301或铣刀的运动实现对待维修的密封焊缝80的自动钻孔、铣削作业，从而实现对密封焊缝80进行维修时的精密加工。本申请控制简单、安全可靠、操作方便、且作业成本相对较低，具有较强的适用性。下述实施例中，为便于描述，将密封焊缝载体的轴向定义为上下方向。

安装固定基座10的优选结构为：如图1所示，安装固定基座10包括能够绕转轴101开合运动的第一支架和第二支架，第一支架具有上下相对设置的第一安装板102和第一护板103、以及固设在第一安装板102和第一护板103之间的第一防护杆104，第二支架具有上下相对设置的第二安装板105和第二护板106、以及固设在第二安装板105和第二护板106之间的第二防护杆107，转轴101、第一防护杆104和第二防护杆107都沿密封焊缝载体的轴向上下延伸，第一安装板102的一端和第二安装板105的一端都铰接于转轴101的上端，第一护板103的一端和第二护板106的一端都铰接于转轴101的下端。第一安装板102、第一护板103、第二安装板105和第二护板106都为半环形板，使得安装固定基座10为中空结构，即安装固定基座10具有容置腔和安装腔，安装固定基座10的容置腔上下贯通、形成在第一安装板102、第一护板103、第二安装板105和第二护板106的内周测，容置腔能够容许安装固定基座10套在密封焊缝载体上；安装固定基座10的安装腔形成在第一安装板102和第一护板103之间、以及第二安装板105和第二护板106之间，安装腔用于安装打磨切割模块20和钻孔铣削模块30。因此，安装固定基座10是密封焊缝维修精密加工装置的安装基座，承载密封焊缝维修精密加工装置中各运动机构的重量和作业过程中的载荷。另外，将安装固定基座10设计成两半可绕转轴101开合运动的第一支架和第二支架后，其在不作业时，可将第一支架和第二支架打开，进而便于密封焊缝维修精密加工装置中各运动机构的拆装、更换、检修作业；而在密封焊缝维修精密加工装置作业时，第一支架和第二支架为闭合状态、并通过螺钉快速锁紧。

进一步地，如图1所示，密封焊缝维修精密加工装置还包括安装于第一安装板102的第一相机401、以及都安装于第二安装板105的第二相机402和第三相机403，第一相机401设在打磨切割片201处、用于实时观测并记录切割、打磨作业，第二相机402和第三相机403都设在钻头301或铣刀处、用于实时观测并记录钻孔、铣削作业。优选地，第一相机401、第二相机402和第三相机403都分别固定安装于一相机安装架404，每个相机安装架404都分别固定安装于一相机调整杆405，用于支撑第一相机401的相机调整杆405安装于第一安装板102，用于支撑第二相机402的相机调整杆405安装于第二安装板105，用于支撑第三相机403的相机调整杆405安装于第二安装板105，通过相机调整杆405可调节第一相机401、或第二相机402、或第三相机403的观测角度。另外，密封焊缝维修精密加工装置还具有安装在第一护板103和第二护板106上端面上的电气安装盒70，电气安装盒70内安装有电气元件，实现对密封焊缝维修精密加工装置中各运动部件的运动控制。

打磨切割模块20的优选结构为：如图2和图3所示，打磨切割模块20还包括打磨径向进给机构202、打磨轴向进给机构203、以及打磨切割工具204，打磨径向进给机构202安装在安装固定基座10中第一安装板102的下端面上、且输出端具有能够沿密封焊缝载体的径向移动的打磨径向驱动部，打磨轴向进给机构203安装于打磨径向驱动部、且输出端具有能够沿密封焊缝载体的轴向移动的打磨轴向驱动部，打磨切割工具204安装于打磨轴向驱动部，打磨切割片201安装于打磨切割工具204。因此，由打磨径向驱动部驱动打磨轴向进给机构203、打磨切割工具204和打磨切割片201一起沿密封焊缝载体的径向移动，由打磨轴向驱动部驱动打磨切割工具204和打磨切割片201一起沿密封焊缝载体的轴向移动，从而使打磨切割片201能够做径向移动和轴向移动的复合运动，具有两个运动自由度，以保证不同密封焊缝80维修所需的空间可达性及维修工艺要求。

进一步地，如图2和图3所示，打磨径向进给机构202还包括固定于第一安装板102的径向进给底座501、固定于径向进给底座501的径向驱动电机502、固定在径向驱动电机502输出端的径向小齿轮503、两端都通过轴承可转动地安装于径向进给底座501且沿密封焊缝载体的径向延伸的径向丝杆504、固定在径向丝杆504上且与径向小齿轮503啮合的径向大齿轮505、与径向丝杆504螺纹配合的径向驱动螺母506、径向进给螺母支座507、固定在径向进给螺母支座507内侧的径向进给滑块508、固定在径向进给螺母支座507外侧的径向连接板509、以及固定于径向进给底座501的径向导轨510，径向驱动螺母506固定在径向进给螺母支座507内，径向导轨510与径向丝杆504相平行，径向进给滑块508与径向导轨510滑动配合；打磨轴向进给机构203固定于径向连接板509；径向连接板509构成打磨切割模块20的打磨径向驱动部。因此，径向驱动电机502转动时，通过径向小齿轮503和径向大齿轮505的啮合带动径向丝杆504转动，通过径向丝杆504和径向驱动螺母506的螺纹配合驱动径向驱动螺母506沿径向丝杆504移动，从而使径向进给螺母支座507、径向进给滑块508、径向连接板509、打磨轴向进给机构203、打磨切割工具204和打磨切割片201一起沿径向丝杆504移动，实现打磨切割片201的径向进给运动；在移动过程中，通过径向进给滑块508与径向导轨510之间的滑动配合提高移动稳定性，以增强机构的承载能力和刚性。同时，径向进给底座501包括四面半包结构的底座本体部、以及固设在底座本体部的开口端处的底座端板，底座本体部即为一凹形结构的架体，用于安装径向丝杆504的轴承分别安装在底座本体部的底端部和底座端板中，径向进给底座501的底端部的外侧还固定有齿轮罩511。另外，打磨径向进给机构202还包括两个径向限位传感器512和一个径向滑座限位组件513，两个径向限位传感器512分别固定安装在底座本体部内侧和底座端板的内侧，打磨径向进给机构202中的径向驱动电机502和径向限位传感器512都与电气安装盒70相连，两个径向限位传感器512沿径向连接板509的移动方向设在径向连接板509的两侧，通过径向限位传感器512的反馈可控制径向驱动电机502的停止运转，实现打磨切割片201的径向进给运动的限位；径向滑座限位组件513沿径向连接板509的移动方向设在径向连接板509的一侧，用于调节径向连接板509的线性运动范围，进而调节打磨径向进给机构202的线性运动范围。

进一步地，打磨轴向进给机构203的结构与打磨径向进给机构202的结构大致相同。具体说，如图2和图3所示，打磨轴向进给机构203还包括固定于径向连接板509的轴向进给底座601、固定于轴向进给底座601的轴向驱动电机602、固定在轴向驱动电机602输出端的轴向小齿轮、两端都通过轴承可转动地安装于轴向进给底座601且沿密封焊缝载体的轴向延伸的轴向丝杆603、固定在轴向丝杆603上且与轴向小齿轮啮合的轴向大齿轮、与轴向丝杆603螺纹配合的轴向驱动螺母、轴向进给螺母支座604、固定在轴向进给螺母支座604内侧的轴向进给滑块、一端固定在轴向进给螺母支座604外侧的打磨连接架205、固定于轴向进给底座601的轴向导轨606、以及固定于打磨连接架205另一端的打磨夹紧块206，轴向驱动螺母固定在轴向进给螺母支座604内，轴向导轨606与轴向丝杆603相平行，轴向进给滑块与轴向导轨606滑动配合；轴向驱动螺母构成打磨轴向驱动部；打磨切割工具204固定于打磨夹紧块206。因此，轴向驱动电机602转动时，通过轴向小齿轮和轴向大齿轮的啮合带动轴向丝杆603转动，通过轴向丝杆603和轴向驱动螺母的螺纹配合驱动轴向驱动螺母沿轴向丝杆603移动，从而使轴向进给螺母支座604、轴向进给滑块、打磨连接架205、打磨夹紧块206、打磨切割工具204和打磨切割片201一起沿轴向丝杆603移动，实现打磨切割片201的轴向进给运动；在移动过程中，通过轴向进给滑块与轴向导轨606之间的滑动配合提高移动稳定性，以增强机构的承载能力和刚性。另外，打磨轴向进给机构203还包括两个都安装于轴向进给底座601的轴向限位传感器607，打磨轴向进给机构203中的轴向驱动电机602和轴向限位传感器607都与电气安装盒70相连，两个轴向限位传感器607沿轴向进给螺母支座604的移动方向设在轴向进给螺母支座604的两侧，通过轴向限位传感器607的反馈可控制轴向驱动电机602的停止运转，实现打磨切割片201的轴向进给运动的限位。

如图2和图3所示，打磨连接架205为L型半包结构，一端固定安装于轴向进给螺母支座604，另一端为HALF型结构(即半包型结构)，与打磨夹紧块206共同夹紧固定打磨切割工具204。较优地，打磨切割模块20还包括固定于打磨连接架205的打磨碎屑收集盒207，打磨碎屑收集盒207近邻于打磨切割片201、并位于打磨切割片201的下方侧，用于收集打磨切割作业时产生的碎屑。由上述结构构成的打磨切割模块20整体上为一个半包型结构。

钻孔铣削模块30的优选结构为：如图4所示，钻孔铣削模块30还包括钻孔铣削径向进给机构302、钻孔铣削轴向进给机构303、以及钻孔铣削工具304，钻孔铣削径向进给机构302安装在安装固定基座10中第二安装板105的下端面上、且输出端具有能够沿密封焊缝载体的径向移动的钻孔铣削径向驱动部，钻孔铣削轴向进给机构303安装于钻孔铣削径向驱动部、且输出端具有能够沿密封焊缝载体的轴向移动的钻孔铣削轴向驱动部，钻孔铣削工具304安装于钻孔铣削轴向驱动部，钻头301或铣刀安装于钻孔铣削工具304。因此，由钻孔铣削径向驱动部驱动钻孔铣削轴向进给机构303、钻孔铣削工具304和钻头301(或铣刀)一起沿密封焊缝载体的径向移动，由钻孔铣削轴向驱动部驱动钻孔铣削工具304钻头301(或铣刀)一起沿密封焊缝载体的轴向移动，从而使钻头301(或铣刀)能够做径向移动和轴向移动的复合运动，具有两个运动自由度，以保证不同密封焊缝80维修所需的空间可达性及维修工艺要求。需要钻孔时，钻孔铣削工具304上安装的刀具为钻头301，以进行钻孔作业；需要铣削时，钻孔铣削工具304上安装的刀具为铣刀，以进行铣削作业；刀具的具体选择根据工艺要求确定。下述以钻孔铣削工具304上安装钻头301为例，对铣削径向进给机构和钻孔铣削轴向进给机构303的优选结构展开叙述。

钻孔铣削径向进给机构302的结构与打磨径向进给机构202的结构大致相同。具体说，如图2至图4所示，钻孔铣削径向进给机构302还包括固定于第二安装板105的径向进给底座501、固定于径向进给底座501的径向驱动电机502、固定在径向驱动电机502输出端的径向小齿轮503、两端都通过轴承可转动地安装于径向进给底座501且沿密封焊缝载体的径向延伸的径向丝杆504、固定在径向丝杆504上且与径向小齿轮503啮合的径向大齿轮505、与径向丝杆504螺纹配合的径向驱动螺母506、径向进给螺母支座507、固定在径向进给螺母支座507内侧的径向进给滑块508、固定在径向进给螺母支座507外侧的径向连接板509、以及固定于径向进给底座501的径向导轨510，径向驱动螺母506固定在径向进给螺母支座507内，径向导轨510与径向丝杆504相平行，径向进给滑块508与径向导轨510滑动配合；钻孔铣削轴向进给机构303固定于径向连接板509；径向连接板509构成钻孔铣削模块30的钻孔铣削径向驱动部。因此，径向驱动电机502转动时，通过径向小齿轮503和径向大齿轮505的啮合带动径向丝杆504转动，通过径向丝杆504和径向驱动螺母506的螺纹配合驱动径向驱动螺母506沿径向丝杆504移动，从而使径向进给螺母支座507、径向进给滑块508、径向连接板509、钻孔铣削轴向进给机构303、钻孔铣削工具304和钻头301一起沿径向丝杆504移动，实现钻头301的径向进给运动；在移动过程中，通过径向进给滑块508与径向导轨510之间的滑动配合提高移动稳定性，以增强机构的承载能力和刚性。同时，径向进给底座501的外侧还固定有齿轮罩511。另外，钻孔铣削径向进给机构302还包括两个径向限位传感器512和一个径向滑座限位组件513，两个径向限位传感器512都固定于径向进给底座501，钻孔铣削径向进给机构302中的径向驱动电机502和径向限位传感器512都与电气安装盒70相连，两个径向限位传感器512沿径向连接板509的移动方向设在径向连接板509的两侧，通过径向限位传感器512的反馈可控制径向驱动电机502的停止运转，实现钻头301的径向进给运动的限位；径向滑座限位组件513沿径向连接板509的移动方向设在径向连接板509的一侧，用于调节径向连接板509的线性运动范围，进而调节钻孔铣削径向进给机构302的线性运动范围。

钻孔铣削轴向进给机构303的结构与打磨轴向进给机构203的结构大致相同。具体说，如图2至图4所示，钻孔铣削轴向进给机构303还包括固定于径向连接板509的轴向进给底座601、固定于轴向进给底座601的轴向驱动电机602、固定在轴向驱动电机602输出端的轴向小齿轮、两端都通过轴承可转动地安装于轴向进给底座601且沿密封焊缝载体的轴向延伸的轴向丝杆603、固定在轴向丝杆603上且与轴向小齿轮啮合的轴向大齿轮、与轴向丝杆603螺纹配合的轴向驱动螺母、轴向进给螺母支座604、固定在轴向进给螺母支座604内侧的轴向进给滑块、一端固定在轴向进给螺母支座604外侧的钻孔铣削连接架305、固定于轴向进给底座601的轴向导轨606、以及固定于钻孔铣削连接架305另一端的钻孔铣削夹紧块306，轴向驱动螺母固定在轴向进给螺母支座604内，轴向导轨606与轴向丝杆603相平行，轴向进给滑块与轴向导轨606滑动配合；轴向驱动螺母构成钻孔铣削模块30的钻孔铣削轴向驱动部；钻孔铣削工具304固定于钻孔铣削夹紧块306。因此，轴向驱动电机602转动时，通过轴向小齿轮和轴向大齿轮的啮合带动轴向丝杆603转动，通过轴向丝杆603和轴向驱动螺母的螺纹配合驱动轴向驱动螺母沿轴向丝杆603移动，从而使轴向进给螺母支座604、轴向进给滑块、钻孔铣削连接架305、钻孔铣削夹紧块306、钻孔铣削工具304和钻头301一起沿轴向丝杆603移动，实现钻头301的轴向进给运动；在移动过程中，通过轴向进给滑块与轴向导轨606之间的滑动配合提高移动稳定性，以增强机构的承载能力和刚性。另外，钻孔铣削轴向进给机构303还包括两个都安装于轴向进给底座601的轴向限位传感器607，钻孔铣削轴向进给机构303中的轴向驱动电机602和轴向限位传感器607都与电气安装盒70相连，两个轴向限位传感器607沿轴向进给螺母支座604的移动方向设在轴向进给螺母支座604的两侧，通过轴向限位传感器607的反馈可控制轴向驱动电机602的停止运转，实现钻头301的轴向进给运动的限位。

如图4所示，钻孔铣削连接架305为L型半包结构，一端固定安装于轴向进给螺母支座604，另一端为HALF型结构(即半包型结构)，与钻孔铣削夹紧块306共同夹紧固定钻孔铣削工具304。较优地，钻孔铣削切割模块还包括固定于钻孔铣削连接架305的钻孔铣削碎屑收集盒307，钻孔铣削碎屑收集盒307近邻于钻头301、并位于钻头301的下方侧，用于收集钻孔铣削作业时产生的碎屑。由上述结构构成的钻孔铣削模块30整体上为一个半包型结构。

具有上述结构的密封焊缝维修精密加工装置用于进行密封焊缝80维修作业的具体实施过程为：如图5所示，某堆型的控制棒驱动机构的行程套管90和耐压壳体110的外壁上由上至下依次设置有三道密封焊缝80，以耐压壳体110外壁下部的密封焊缝80为维修对象进行说明，密封焊缝维修精密加工装置的具体实施步骤如下。第一、由无损检测发现耐压壳体110上下部的密封焊缝80泄露，需要对其进行堆焊维修。第二、通过第一安装板102和第二安装板105上的多个螺纹孔、使用螺钉将密封焊缝维修精密加工装置整体安装在夹紧装置120的下方，夹紧装置120为现有技术，可参考申请号为201720169226.3的中国实用新型专利所公开的一种密封焊缝80堆焊维修设备；通过夹紧装置120可实现密封焊缝维修精密加工装置的整体运动，构成一套维修专机。第三、对密封焊缝维修精密加工装置中各运动部件进行较零、复位，以免安装时与环境干涉。第四、通过对夹紧装置120的吊装使整套维修专机从控制棒驱动机构的上方、沿行程套管90和耐压壳体110的外壁向下滑动，直至将密封焊缝维修精密加工装置安装定位在耐压壳体110下部的密封焊缝80处。第五、控制夹紧装置120、使其夹紧在控制棒驱动机构的外壁上；控制打磨径向进给机构202和打磨轴向进给机构203的运动，结合第一相机401进行辅助定位，启动打磨切割工具204，由打磨切割片201对密封焊缝80的泄露处进行打磨或切割作业，完成堆焊维修前的表面处理工作；打磨切割作业过程中，由打磨碎屑收集盒207对作业过程中产生的碎屑进行收集，通过第一相机401实时观测和记录作业过程。第六，可根据工艺要求通过钻孔铣削模块30共同完成表面处理工作：控制钻孔铣削径向进给机构302和钻孔铣削轴向进给机构303的运动，结合第二相机402和第三相机403进行辅助定位，启动钻孔铣削工具304，由钻头301沿密封焊缝80中部以不同相位进行钻孔作业、或由铣刀对密封焊缝80的泄露处进行铣削作业，以排出堆焊时产生在密封焊缝80内部的气体；钻孔铣削作业过程中，由钻孔铣削碎屑收集盒307对作业过程中产生的碎屑进行收集，通过第二相机402和第三相机403实时观测和记录作业过程。第七、待精密加工作业完成后，停止打磨切割工具204和钻孔铣削工具304，各轴复位。第八，解除夹紧装置120夹紧在控制棒驱动机构的外壁上，通过对夹紧装置120的吊装使整套维修专机从控制棒驱动机构上吊出，从而完成整个作业过程。

综上所述，本申请涉及的密封焊缝维修精密加工装置能够完成对密封焊缝80的打磨、切割、钻孔和铣削作业，其整体结构对称、紧凑合理，能够充分适应维修现场的狭小受限空间，避免了维修工作时不用方位的安装限制；同时，打磨切割模块20和钻孔铣削模块30都采用模块化设计，可通过调整各运动轴、更换少许零部件就能够满足不同堆型、不同CRDM密封焊缝80的维修工艺的要求，适用性强；另外，密封焊缝维修精密加工装置操作简单、安装时间短，维修过程能够自动控制及远程监控，大大减少作业人员受照射剂量，节省维修的时间，能有效提高核电站的运行效率。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (12)

1.一种密封焊缝维修精密加工装置，其特征在于：包括安装固定基座（10）、以及都安装于安装固定基座（10）的打磨切割模块（20）和钻孔铣削模块（30），所述安装固定基座（10）为中空结构、用于套装在密封焊缝载体的外周，所述打磨切割模块（20）具有可运动的打磨切割片（201），所述钻孔铣削模块（30）具有可运动的钻头（301）或铣刀；

所述安装固定基座（10）包括能够绕转轴（101）开合运动的第一支架和第二支架，所述第一支架具有上下相对设置的第一安装板（102）和第一护板（103）、以及固设在第一安装板（102）和第一护板（103）之间的第一防护杆（104），所述第二支架具有上下相对设置的第二安装板（105）和第二护板（106）、以及固设在第二安装板（105）和第二护板（106）之间的第二防护杆（107），所述第一安装板（102）和第二安装板（105）都铰接于转轴（101）的上端，所述第一护板（103）和第二护板（106）都铰接于转轴（101）的下端；

所述第一安装板（102）、第一护板（103）、第二安装板（105）和第二护板（106）都为半环形板，使安装固定基座（10）具有沿密封焊缝载体的轴向上下贯通的容置腔和安装腔，所述容置腔形成在第一安装板（102）、第一护板（103）、第二安装板（105）和第二护板（106）的内周侧、并容许安装固定基座（10）套在密封焊缝载体上，所述安装腔形成在第一安装板（102）和第一护板（103）之间、以及第二安装板（105）和第二护板（106）之间，安装腔用于安装打磨切割模块（20）和钻孔铣削模块（30）、使打磨切割模块（20）和钻孔铣削模块（30）都位于密封焊缝载体的外周。

2.根据权利要求1所述的密封焊缝维修精密加工装置，其特征在于：所述打磨切割模块（20）还包括打磨径向进给机构（202）、打磨轴向进给机构（203）、以及打磨切割工具（204），所述打磨径向进给机构（202）安装于安装固定基座（10）、且输出端具有能够沿密封焊缝载体的径向移动的打磨径向驱动部，所述打磨轴向进给机构（203）安装于打磨径向驱动部、且输出端具有能够沿密封焊缝载体的轴向移动的打磨轴向驱动部，所述打磨切割工具（204）安装于打磨轴向驱动部，所述打磨切割片（201）安装于打磨切割工具（204）；所述钻孔铣削模块（30）还包括钻孔铣削径向进给机构（302）、钻孔铣削轴向进给机构（303）、以及钻孔铣削工具（304），所述钻孔铣削径向进给机构（302）安装于安装固定基座（10）、且输出端具有能够沿密封焊缝载体的径向移动的钻孔铣削径向驱动部，所述钻孔铣削轴向进给机构（303）安装于钻孔铣削径向驱动部、且输出端具有能够沿密封焊缝载体的轴向移动的钻孔铣削轴向驱动部，所述钻孔铣削工具（304）安装于钻孔铣削轴向驱动部，所述钻头（301）或铣刀安装于钻孔铣削工具（304）。

3.根据权利要求2所述的密封焊缝维修精密加工装置，其特征在于：所述打磨径向进给机构（202）和钻孔铣削径向进给机构（302）都包括固定于安装固定基座（10）的径向进给底座（501）、固定于径向进给底座（501）的径向驱动电机（502）、可转动地安装于径向进给底座（501）且沿密封焊缝载体的径向延伸的径向丝杆（504）、与径向丝杆（504）螺纹配合的径向驱动螺母（506）、以及与径向驱动螺母（506）相固定的径向连接板（509），所述径向丝杆（504）由径向驱动电机（502）驱动转动，所述径向连接板（509）构成所述打磨径向驱动部或钻孔铣削径向驱动部。

4.根据权利要求3所述的密封焊缝维修精密加工装置，其特征在于：所述打磨径向进给机构（202）和钻孔铣削径向进给机构（302）还都包括径向进给螺母支座（507）、径向进给滑块（508）、以及径向导轨（510），所述径向进给螺母支座（507）固定连接在径向驱动螺母（506）和径向连接板（509）之间，所述径向进给滑块（508）固定于径向进给螺母支座（507），所述径向导轨（510）固定于径向进给底座（501）、且平行于径向丝杆（504），所述径向进给滑块（508）与径向导轨（510）滑动配合。

5.根据权利要求3所述的密封焊缝维修精密加工装置，其特征在于：所述打磨径向进给机构（202）和钻孔铣削径向进给机构（302）还都包括都固定于径向进给底座（501）的径向限位传感器（512）和径向滑座限位组件（513），所述径向限位传感器（512）有两个、沿径向连接板（509）的移动方向设在径向连接板（509）的两侧，所述径向滑座限位组件（513）有一个、沿径向连接板（509）的移动方向设在径向连接板（509）的一侧。

6.根据权利要求2所述的密封焊缝维修精密加工装置，其特征在于：所述打磨轴向进给机构（203）和钻孔铣削轴向进给机构（303）还都包括固定于打磨径向驱动部或钻孔铣削径向驱动部的轴向进给底座（601）、固定于轴向进给底座（601）的轴向驱动电机（602）、可转动地安装于轴向进给底座（601）且沿密封焊缝载体的轴向延伸的轴向丝杆（603）、以及与轴向丝杆（603）螺纹配合的轴向驱动螺母，所述轴向丝杆（603）由轴向驱动电机（602）驱动转动，所述轴向驱动螺母构成所述打磨轴向驱动部或钻孔铣削轴向驱动部。

7.根据权利要求6所述的密封焊缝维修精密加工装置，其特征在于：所述打磨轴向进给机构（203）和钻孔铣削轴向进给机构（303）还都包括轴向进给螺母支座（604）、轴向进给滑块、以及轴向导轨（606），所述轴向进给螺母支座（604）固定连接在轴向驱动螺母和打磨切割工具（204）之间、或固定连接在轴向驱动螺母和钻孔铣削工具（304）之间，所述轴向进给滑块固定于轴向进给螺母支座（604），所述轴向导轨（606）固定于轴向进给底座（601）、且平行于轴向丝杆（603），所述轴向进给滑块与轴向导轨（606）滑动配合。

8.根据权利要求7所述的密封焊缝维修精密加工装置，其特征在于：所述打磨轴向进给机构（203）和钻孔铣削轴向进给机构（303）还都包括固定于轴向进给底座（601）的轴向限位传感器（607），所述轴向限位传感器（607）有两个、沿轴向进给螺母支座（604）的移动方向设在轴向进给螺母支座（604）的两侧。

9.根据权利要求2所述的密封焊缝维修精密加工装置，其特征在于：所述钻孔铣削模块（30）还包括固定于钻孔铣削轴向驱动部的钻孔铣削连接架（305）、以及都固定于钻孔铣削连接架（305）的钻孔铣削夹紧块（306）和钻孔铣削碎屑收集盒（307），所述钻孔铣削工具（304）固定于钻孔铣削夹紧块（306），所述钻孔铣削碎屑收集盒（307）近邻于钻头（301）或铣刀、并位于钻头（301）或铣刀的下方侧。

10.根据权利要求2所述的密封焊缝维修精密加工装置，其特征在于：所述打磨切割模块（20）还包括固定于打磨轴向驱动部的打磨连接架（205）、以及都固定于打磨连接架（205）的打磨夹紧块（206）和打磨碎屑收集盒（207），所述打磨切割工具（204）固定于打磨夹紧块（206），所述打磨碎屑收集盒（207）近邻于打磨切割片（201）、并位于打磨切割片（201）的下方侧。

11.根据权利要求1所述的密封焊缝维修精密加工装置，其特征在于：还包括设在打磨切割片（201）处的第一相机（401）、以及都设在钻头（301）或铣刀处的第二相机（402）和第三相机（403），所述第一相机（401）、第二相机（402）和第三相机（403）都安装于安装固定基座（10）。

12.根据权利要求11所述的密封焊缝维修精密加工装置，其特征在于：所述第一相机（401）、第二相机（402）和第三相机（403）都分别固定安装于一相机安装架（404），每个相机安装架（404）都分别固定安装于一相机调整杆（405），每个相机调整杆（405）都固定于安装固定基座（10）。

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