水下自动焊接维修设备控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种水下自动焊接维修设备控制装置，包括主轴、气囊支架、气囊、作业空间、可轴向移动的筒体、设在筒体上的进气管和排水管、和设在筒体内的焊接装置；气罐，分别连接第一、第二、第三两位三通阀，所述第一两位三通阀与气囊相连接；所述第二两位三通阀通过进气管与作业空间相连接；所述第三两位三通阀与一设在排水管上的两位三通气控阀相连接；驱动气缸，通过一三位五通阀与气罐相连接；PC工作站，与一PLC控制模块相连接，该PLC控制模块分别与第一、第二、第三两位三通阀、以及三位五通阀相连接。该水下自动焊接维修设备控制装置能够建立一个局部干式的维修环境，且该控制装置安全可靠、操控方便、现场作业成本相对较低。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供一种水下自动焊接维修设备控制装置，包括主轴、气囊支架、气囊、作业空间、可轴向移动的筒体、设在筒体上的进气管和排水管、和设在筒体内的焊接装置；气罐，分别连接第一、第二、第三两位三通阀，所述第一两位三通阀与气囊相连接；所述第二两位三通阀通过进气管与作业空间相连接；所述第三两位三通阀与一设在排水管上的两位三通气控阀相连接；驱动气缸，通过一三位五通阀与气罐相连接；PC工作站，与一PLC控制模块相连接，该PLC控制模块分别与第一、第二、第三两位三通阀、以及三位五通阀相连接。该水下自动焊接维修设备控制装置能够建立一个局部干式的维修环境，且该控制装置安全可靠、操控方便、现场作业成本相对较低。【专利说明】水下自动焊接维修设备控制装置
本技术涉及设备的控制领域，特别是涉及一种水下自动焊接维修设备控制装置。
技术介绍
近年来，在核电站反应堆压力容器的维修作业中，为了降低辐射对维修工作人员的伤害，往往采取带水维修作业，即让压力容器内充满水，以此来屏蔽对人体危害极大的Y射线。但是，水下维修作业对技术提出了更高的要求，通常需要开发专用的自动化维修设备。同时，该类维修设备不但要满足作业功能的要求，其体积和运动轨迹必须根据实际的工作空间进行设计，其还需要具备防水和防辐射的功能，故对设备的控制装置提出了更高的要求，特别是用于修补接管安全端异种焊缝等空间受限部位的维修作业设备。反应堆压力容器接管安全端焊缝是回路压力边界的重要组成部分，其成分复杂，由五种合金熔合，成分控制难度大；且在核电站的运行过程中，其承受高温、高压、高辐射及高速水流的冲击，内壁极易出现腐蚀损伤，且目前有案例表明，该焊缝是核电站压力容器损伤的高发部位。目前，接管安全端内壁焊缝的补焊、堆焊等修补作业通常是由潜水员进入水下再进行，这种维修方式效率低下，修补质量难以保证，且环境的高放射性严重危害作业人员的健康。针对该焊缝的修补，国外核电运行服务商开展了大量的技术研究，开发出专业的维修设备及其控制装置，但大多维修设备采取移动气罩技术来动态隔离干式焊接区，其对技术的稳定性要求极高，故其控制系统复杂，制造成本也相对较高。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种操作方便、且现场作业成本较低的水下自动焊接维修设备控制装置。为实现上述目的，本技术提供一种水下自动焊接维修设备控制装置，包括:主轴和分别安装在主轴的两端的气囊支架，每个气囊支架上均设有气囊，且两个气囊支架之间形成一作业空间，该作业空间内设有一可轴向移动的筒体，所述筒体上设有一进气管和一排水管，所述排水管连通作业空间和位于气囊支架外侧的工作水环境，所述筒体内设有一焊接装置；气罐，所述气罐分别连接第一、第二、第三两位三通阀，所述第一两位三通阀与气囊相连接，用于给气囊供气；所述第二两位三通阀通过进气管与作业空间相连接；所述第三两位三通阀与一设在排水管上的两位三通气控阀相连接，用于控制两位三通气控阀的通或断；驱动气缸，用于驱动所述筒体的移动，该驱动气缸通过一三位五通阀与气罐相连接;PC工作站，与一 PLC控制模块相连接，该PLC控制模块分别与所述第一、第二、第三两位三通阀、以及三位五通阀相连接。进一步地，每个气囊支架上均设有两个气囊，所述第一两位三通阀的输出端与每个气囊之间均设有一与PLC控制模块相连接第五两位三通阀。优选地，所述气罐与第二两位三通阀之间设有一加热装置，该加热装置与PLC控制模块相连接。进一步地，所述筒体内部为一密封舱，该密封舱内设有一压力传感器，所述气罐通过一第六两位三通阀与密封舱相连接，所述压力传感器、第六两位三通阀与PLC控制模块相连接。优选地，所述第六两位三通阀还与一可调溢流阀相连接。进一步地，所述筒体内设有一三自由度运动机构，该三自由度运动机构包括由周向电机驱动的周向运动机构、由轴向电机驱动的轴向运动机构、以及由径向电机驱动的径向运动机构，所述轴向运动机构与周向运动机构相连接，所述径向运动机构安装在轴向运动机构上，所述焊接装置安装在径向运动机构上；所述周向电机、轴向电机、径向电机分别通过一电机驱动器与PLC控制模块相连接。进一步地，所述焊接装置包括焊接模块、由气动马达驱动的打磨模块、以及用于切换焊接模块和打磨模块的摆动气缸，所述气动马达通过第一两位五通阀与气罐相连接，所述摆动气缸通过第二两位五通阀与气罐相连接，所述第一、第二两位五通阀均与PLC控制模块相连接。优选地，所述气罐与第二两位五通阀之间还设有一与PLC控制模块相连接的电气比例阀。优选地，所述焊接模块包括送丝机、与送丝机相连接的送丝嘴、以及与送丝嘴相对设置的焊炬，所述焊接模块上设有一抽吸管，该抽吸管经过一过滤装置后与一真空泵相连接，所述送丝机、焊炬和真空泵均与PLC控制模块相连接。进一步地，所述主轴两端还设有两个分别位于气囊支架外侧的导向支架，所述导向支架的外周设有多个压紧定位气缸，所述气罐通过第三两位五通阀后分别与多个压紧定位气缸相连接，所述第三两位五通阀与PLC控制模块相连接。优选地，还包括一现场触摸屏、以及与该现场触摸屏相连接的现场工控机，所述现场工控机与PLC控制模块相连接。进一步地，所述焊接装置还包括一高速C⑶相机，所述现场工控机中设有一视频采集卡，所述高速CCD相机与该视频采集卡相连接；所述PC工作站还分别与输入设备、第一显示器、以及第二显示器相连接。如上所述，本技术涉及的水下自动焊接维修设备控制装置，具有以下有益效果:该水下自动焊接维修设备控制装置能够建立一个局部干式的维修环境，从而通过焊接装置对焊缝进行修补作业，且该控制装置安全可靠、操控方便、现场作业成本相对较低、能够实现远程自动化控制，从而避免作业人员因受辐射而产生的伤害，提高维修作业的质量和工作效率。【专利附图】【附图说明】图1为本技术的系统结构框图。图2为本技术的气动控制原理图。图3为本技术的结构示意图。图4为图3的内部结构示意图。图5为本技术的工作状态图。图6为本技术中气囊支架的结构示意图。图7为图3的A圈放大图。图8为图4的后视图。图9为本技术中三自由度机构的结构示意图。图10为图9的后视图。图11为图9中轴向运动机构和径向运动机构的的结构示意图。图12为图11中位置调整杆组件的结构示意图。图13为图4 的B圈放大图。图14为本技术的工作过程框图。元件标号说明I 压紧定位气缸2导向脚轮3 导向支架4前外侧支撑板5 气囊支架6气囊7 作业空间8前内侧支撑板9 吊耳10静密封圈11 活动筒体12固定筒体13 进气管14后内侧支撑板15 后外侧支撑板16后端盖17 接近传感器18止推限位盘19 止推调整杆组件20轴向定位支架21 排水管22送丝导向盘23 电机支架24砂轮25 气动马达26摆动气缸27 后侧固定板28安装筒29 滑动轴承30活动筒支架31 电机固定座32倾角传感器33 压力传感器34主轴35 导向轴36驱动气缸37 周向驱动电机组件38轴向驱动电机组件39 限位挡块40径向驱动电机组件41 径向移动丝杠42第一安装板43 径向驱动连接块44径向导杆45 轴向导杆46径向位移传感器47 工作头安装架48高速CCD相机49位置调整杆组件50送丝嘴51本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水下自动焊接维修设备控制装置，其特征在于，包括：主轴和分别安装在主轴的两端的气囊支架，每个气囊支架上均设有气囊，且两个气囊支架之间形成一作业空间，该作业空间内设有一可轴向移动的筒体，所述筒体上设有一进气管和一排水管，所述排水管连通作业空间和位于气囊支架外侧的工作水环境，所述筒体内设有一焊接装置；气罐，所述气罐分别连接第一、第二、第三两位三通阀，所述第一两位三通阀与气囊相连接，用于给气囊供气；所述第二两位三通阀通过进气管与作业空间相连接；所述第三两位三通阀与一设在排水管上的两位三通气控阀相连接，用于控制两位三通气控阀的通或断；驱动气缸，用于驱动所述筒体的移动，该驱动气缸通过一三位五通阀与气罐相连接；PC工作站，与一PLC控制模块相连接，该PLC控制模块分别与所述第一、第二、第三两位三通阀、以及三位五通阀相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：文忠，程保良，李颖，俞照辉，闫国华，张凯峰，叶琛，
申请(专利权)人：国核电站运行服务技术有限公司，
类型：实用新型
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