高放废物贮存容器密封焊接自动补偿装置及其焊接方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了高放废物贮存容器密封焊接自动补偿装置及其焊接方法，整套装置通过固定机构与高放废物容器相固定，驱动机构为整套装置提供动力；水平辅助平衡机构可加强装置旋转平稳性，水平连接机构和垂直连接机构作为运动传递中间机构，自动补偿机构能自动补偿整套装置在安装时带来的对中径向误差以及对非规则焊接时的中心误差，保持执行机构与焊缝的间距、相对角度不变，从而保证焊接质量，还可实现轴向位置的自由调节。本发明专利技术设计的高放废物贮存容器焊接自动补偿装置适用于重量大带高放的废物贮存容器的密封焊接，焊接中对本装置安装时的对中误差进行自动补偿，使得焊接质量好，人员受剂量低。

【技术实现步骤摘要】
高放废物贮存容器密封焊接自动补偿装置及其焊接方法
本专利技术涉及核工程设备类领域，具体地，涉及高放废物贮存容器密封焊接自动补偿装置。
技术介绍
采用废物容器对高放射性固体废物进行收集处理的装置为高放废物贮存容器，高放废物贮存容器需要密封焊接后才可进行暂存与外运。市面上适用于放射性场所的常用自动焊机主要采工件旋转焊枪不动方式，由于该废物容器重达5吨，不宜实现旋转工件的焊接方式，且采用市面常用焊机旋转废物容器进行密封焊机的难度较大，而且价格太高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种工件不动焊枪旋转的焊接装置，同时为了保证焊接的良好性，避免人为靠近，实现机械自动补偿，即非人为的控制焊枪与焊缝的间隙自动保持不变实现自动补偿功能。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：高放废物贮存容器密封焊接自动补偿装置，包括位于高放废物贮存容器上端面外侧的驱动机构，包括轴线与高放废物贮存容器上端面平行的水平连接机构，包括轴线与高放废物贮存容器上端面垂直的垂直连接机构，包括轴线与高放废物贮存容器上端面平行的自动补偿机构，自动补偿机构包括套筒体和位于套筒体内部的滑动体，套筒体内壁通过螺旋弹簧与滑动体连接，滑动体远离螺旋弹簧的一端与垂直连接机构连接，套筒体远离垂直连接机构的一端设置有滑轮，滑轮放置在高放废物贮存容器外径面上，其中，驱动机构、水平连接机构、垂直连接机构顺次连接，水平连接机构的轴线和自动补偿机构的轴线均垂直于垂直连接机构的轴线，套筒体外壁设置有焊枪，焊枪的焊接口瞄准高放废物贮存容器的圆周焊缝；驱动机构的轴线与高放废物贮存容器的轴线重合。依照上述结构设计后，本专利技术所要解决的第一个问题是：工件不动焊枪旋转，以适应重达5吨高放废物贮存容器不用旋转，而仅仅旋转焊枪即可实现对高放废物贮存容器的圆周焊接操作，其原理为：将驱动机构放置于高放废物贮存容器上端面外侧，利用驱动机构依次驱动水平连接机构、垂直连接机构、自动补偿机构后，将旋转力驱动到焊枪上，使得焊枪绕高放废物贮存容器的圆周进行焊接操作，而水平连接机构、垂直连接机构、自动补偿机构的组合结构使得驱动力转向使用。本专利技术所要解决的第二个问题是：实现机械自动补偿，非人为的控制焊枪与焊缝的间隙自动保持不变实现自动补偿功能。由于本专利技术的高放废物贮存容器内部装存有放射性物料，因此，不能采用人工焊接的方式，需要采用机械自动化的装置进行自动焊接，同时不得人为的控制焊枪与焊缝的间隙自动保持不变，因此需要设置自动补偿作用的部件，本专利技术中能实现上述功能的部件为自动补偿机构，由于驱动机构的位置不变，因此垂直连接机构距离驱动机构轴线的距离不变，如果直接将焊枪固定在垂直连接机构，则焊枪距离驱动机构轴线的距离不变，由于高放废物贮存容器并不是一个标准圆桶体，其高放废物贮存容器的圆周表面存在突变（突变是指：表面凹凸不平的突变现象），因此焊枪距离高放废物贮存容器的圆周表面之间的间隙会随着旋转角度的变化而变化，因此焊接深度也不一致，这样的焊接质量存在问题。为了避免上述问题，本专利技术利用套筒体和位于套筒体内部的滑动体、以及螺旋弹簧组成自动补偿结构，其中滑动体由于与垂直连接机构连接，因此滑动体距离驱动机构轴线的距离不变，而套筒体在螺旋弹簧的压力下自动向高放废物贮存容器的圆周表面挤压，而焊枪则固定在套筒体上，因此，由于套筒体始终保持与高放废物贮存容器的圆周表面挤压接触，而焊枪也会与高放废物贮存容器的圆周表面保持在一定的间隙距离，上述过程和作用我们称之为自动补偿。如此即可解决本专利技术的第二个问题。上述各个机构的作用分别是。驱动机构：驱动机构由驱动伺服电机及固定板组成，通过螺栓与固定机构连接，驱动机构也可以是独立固定设置的电机。水平连接机构：水平连接机构通过键与驱动机构电机轴连接，起传递转矩作用。垂直连接机构：垂直连接机构通过滑套与水平连接机构连接，但不可周向转动，只能在水平连接机构径向移动，可根据焊接容器的尺寸进行调节。自动补偿机构：自动补偿机构与垂直连接机构连接，但不可周向转动，只能在垂直连接机构上上下移动，自动补偿机构与固定机构或自动补偿机构与高放废物贮存容器的接触点是一个带滚轮的行走机构，带滚轮的行走机构即上述滑轮，可沿被焊高放废物贮存容器周向移动。总的来说，上述技术方案可以实现：1、能自动补偿固定机构与放射性容器因对中误差造成的尺寸错位，确保焊枪与被焊容器的距离恒定；2、减少人员受辐射剂量水平，实现对放射性容器的自动密封焊接功能；3、降低成本，大幅提高设备性价比。焊枪通过焊枪调节机构固定在套筒体外壁上。焊枪调节机构是调节焊枪焊接角度、焊枪距离被焊工件的距离，焊接时可随自动补偿机构自动移动。水平连接机构还连接有轴线与高放废物贮存容器上端面垂直的水平辅助平衡机构，水平辅助平衡机构远离水平连接机构的一端还设置有滑轮体，滑轮体放置在高放废物贮存容器的上端面上。水平辅助平衡机构起支撑作用，承接水平连接机构悬挂的其他装置的重量，同时机构下端安装有滚轮，在电机的驱动下在固定机构上端面作周向运动。水平辅助平衡机构可在水平连接机构上调节，以适应不同尺寸的容器焊接。驱动机构为电机。还包括固定机构，固定机构通过连接板与驱动机构连接。固定机构：固定机构是整个装置的固定基础，也是自动焊接的定位基础。它可是一个桶形结构或是其他独立的支持架体，桶形结构的桶口止口用于定位，套于贮存容器密封盖上方。封盖面向桶形结构的面即为高放废物贮存容器的上端面。固定机构为桶形结构，固定机构的桶口面向高放废物贮存容器的上端面，且固定机构桶内壁包覆在废物贮存容器外径面上。固定机构还可以为独立的支架结构。固定机构还可以为至少三个脚的架式夹持结构，该解决的三脚臂均匀分布夹持在高放废物贮存容器的外径面上。采用固定机构为桶形结构作为最优选方式，其安装最为方便。焊接方法，驱动机构的轴线为回转轴线；用驱动机构驱动水平连接机构、垂直连接机构、自动补偿机构均绕回转轴线旋转，垂直连接机构相对回转轴线的距离保持不变，高放废物贮存容器外径面突变时，在螺旋弹簧的驱动下，套筒体和滑动体发生相对位移，保证套筒体上的滑轮始终贴附在高放废物贮存容器外径面上，使得焊枪始终保持高放废物贮存容器外径面之间的间隙不变，以完成自动补偿步骤，在启动驱动机构的同时启动焊枪，待垂直连接机构绕回转轴线至少一周后完成焊接。综上，本专利技术的有益效果是：能自动补偿放射性容器密封焊接时因对中误差造成的尺寸错位，确保焊接质量；可根据容器尺寸进行调节。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是自动补偿机构的结构示意图。附图中标记及相应的零部件名称：1、固定机构；2、驱动机构；3、水平连接机构；4、水平辅助平衡机构；5、垂直连接机构；6、自动补偿机构；7、焊枪调节机构；8、焊枪；9、高放废物贮存容器；10、回转轴线；61、套筒体；62、螺旋弹簧；63、滑动体。具体实施方式下面结合实施例及附图，对本专利技术作进一步地的详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1：高放废物贮存容器密封焊接自动补偿装置，包括位于高放废物贮存容器9上端面外侧的驱动机构2，包括轴线与高放废物贮存容器9上端面平行的水平连接机构3，包括轴线与高放废物贮存容器9上端面垂直的垂直连接机构5，包括轴线与高放废物贮存容器9上端面平行的自动补偿机构6，自动补偿机本文档来自技高网...

【技术保护点】
高放废物贮存容器密封焊接自动补偿装置，其特征在于，包括位于高放废物贮存容器（9）上端面外侧的驱动机构（2），包括轴线与高放废物贮存容器（9）上端面平行的水平连接机构（3），包括轴线与高放废物贮存容器（9）上端面垂直的垂直连接机构（5），包括轴线与高放废物贮存容器（9）上端面平行的自动补偿机构（6），自动补偿机构（6）包括套筒体（61）和位于套筒体内部的滑动体（63），套筒体内壁通过螺旋弹簧（62）与滑动体连接，滑动体远离螺旋弹簧的一端与垂直连接机构（5）连接，套筒体远离垂直连接机构（5）的一端设置有滑轮，滑轮放置在高放废物贮存容器（9）外径面上，其中，驱动机构（2）、水平连接机构（3）、垂直连接机构（5）顺次连接，水平连接机构（3）的轴线和自动补偿机构（6）的轴线均垂直于垂直连接机构（5）的轴线，套筒体外壁设置有焊枪（8），焊枪（8）的焊接口瞄准高放废物贮存容器的圆周焊缝；驱动机构（2）的轴线与高放废物贮存容器（9）的轴线重合。

【技术特征摘要】
1.高放废物贮存容器密封焊接自动补偿装置，其特征在于，包括位于高放废物贮存容器（9）上端面外侧的驱动机构（2），包括轴线与高放废物贮存容器（9）上端面平行的水平连接机构（3），包括轴线与高放废物贮存容器（9）上端面垂直的垂直连接机构（5），包括轴线与高放废物贮存容器（9）上端面平行的自动补偿机构（6），自动补偿机构（6）包括套筒体（61）和位于套筒体内部的滑动体（63），套筒体内壁通过螺旋弹簧（62）与滑动体连接，滑动体远离螺旋弹簧的一端与垂直连接机构（5）连接，套筒体远离垂直连接机构（5）的一端设置有滑轮，滑轮放置在高放废物贮存容器（9）外径面上，其中，驱动机构（2）、水平连接机构（3）、垂直连接机构（5）顺次连接，水平连接机构（3）的轴线和自动补偿机构（6）的轴线均垂直于垂直连接机构（5）的轴线，套筒体外壁设置有焊枪（8），焊枪（8）的焊接口瞄准高放废物贮存容器的圆周焊缝；驱动机构（2）的轴线与高放废物贮存容器（9）的轴线重合。2.根据权利要求1所述的高放废物贮存容器密封焊接自动补偿装置，其特征在于，焊枪（8）通过焊枪调节机构（7）固定在套筒体外壁上。3.根据权利要求1所述的高放废物贮存容器密封焊接自动补偿装置，其特征在于，水平连接机构（3）还连接有轴线与高放废物贮存容器（9）上端面垂直的水平辅助平衡机构（4），水平辅助平衡机构（4）远离水平连接机构（3）的一端还...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立德，吴伟，廖佳涛，宋宏伟，李成业，余维海，李文钰，陈启兵，李子彦，邓鹏宇，张强，曾明，季晓林，郑海川，陈广平，姚亮，张敏，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：四川;51