热熔承插焊机制造技术

本发明专利技术公开了一种热熔承插焊机，包括机架、安装在所述机架上的定位机构、安装在所述机架上的焊接机构、与所述焊接机构电连接的焊接控制系统；所述机架上设有第一导轨，所述焊接机构包括配合在所述第一导轨上并可沿所述第一导轨来回移动的支座、设置在所述支座内的加热单元、设置在所述支座内的钻孔刀具、设置在所述支座内的管座夹具；所述定位机构位于所述焊接机构一侧；所述管座夹具位于所述钻孔刀具和加热单元之间。本发明专利技术的热熔承插焊机，适用于核级HDPE喷水管排的热熔承插焊接，满足核级质保要求。

【技术实现步骤摘要】
热熔承插焊机
本专利技术涉及焊接
，尤其涉及一种热熔承插焊机。
技术介绍
M310堆型核电站循环水过滤系统(CFI)保证对每台机组所使用的全部海水进行过滤，保证下游系统供水水质。系统内设置有鼓形滤网，用于海水过滤清洁。鼓形滤网设置有专门的冲洗管线系统，用于鼓形滤网表面滤网清洗，进而保证电站冷却水源的可靠性，为核3级系统。目前，冲洗管线系统中的喷水管排使用316L不锈钢材料，管道及喷嘴的最大工作压力为1.3MPa。喷水管排包括不锈钢管道、通过人工氩弧焊焊接在不锈钢管道上的螺纹管以及喷嘴。近年来在役核电厂中相继出现喷水管排的管道及喷嘴穿孔腐蚀现象，严重影响了鼓形滤网反冲洗系统的可靠运行。为解决上述问题，可采用耐海水腐蚀HDPE新材料制造鼓形滤网专用核级喷水管排，避免喷水管排发生穿孔腐蚀，保证机组的长期安全稳定运行。喷水管排的喷嘴是通过热熔承插焊接在喷水母管上，一个喷嘴熔接不合格，已熔接的喷嘴和管排就需要作废，故该喷嘴管排的制造核心关键点在于HDPE喷水母管和HDPE内衬超级奥氏体不锈钢外螺纹机架的工艺稳定的可控承插热熔连接。现有的承插热熔的一种方式中，主要是通过人工机械固定，移动相当距离使用钻床钻孔，并使用常规手持式承插热熔焊机进行承插热熔熔接。上述方式存在以下缺陷：常规手持式承插热熔焊机熔接参数(加热时间，移除时间)依靠外部计时器人工观察进行控制，(加热温度)无设定值，由指示灯进行控制，插入深度和对中由人工依靠手感进行，均不可控，加热时间与移除偏差近3秒，加热温度偏差近10℃，插入深度偏差为近1mm，对中斜度偏差近3°。熔接参数不可自主精确记录，不满足ASME核级焊机要求，无法进行追溯，无法进行工艺评定和验证。人工进行固定，通过直尺卷尺等辅助工具进行水平移动钻孔，转孔间间隔偏差较大，无可重复性。管排上喷嘴钻孔深度、垂直度及圆整度靠人工手感控制，存在很大差异，导致在焊接时焊接面贴合，伸出高度不均匀，对中后的圆整度极不规则。承插焊接接头外观翻边差异性较大，焊接质量差异大，无法满足核级HDPE管排的控制管控要求。现有的承插热熔的另一种方式中，通过人工机械钻孔，并使用常规承插热熔焊机进行熔接，提升了垂直度、对中、插入深度、加热温度及转孔稳定性的控制。然而，仍然存在以下缺陷：常规承插焊机熔接参数(加热时间，移除时间)依靠内部计时器人工观察进行控制(非自动)，插入深度依靠限位块进行，仍有少量偏差，加热时间与移除偏差近2秒，插入深度偏差为近1mm。熔接参数不可自主精确记录，仍不满足ASME核级焊机要求，无法进行追溯，无法进行工艺验证。人工进行固定，通过直尺卷尺等辅助工具进行水平移动钻孔，转孔间间隔偏差较大，无可重复性。管排上喷嘴钻孔深度靠限位块人工控制，存在一定差异，导致在焊接时焊接面贴合，伸出高度不均匀，对中依靠人工肉眼对准、关注。承插焊接接头外观翻边差异性仍然存在，焊接质量差异大，无法满足核级HDPE管排的控制管控要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种满足核级HDPE喷水管排的控制管控要求的热熔承插焊机。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种热熔承插焊机，包括机架、安装在所述机架上的用于定位喷水管排的主管道的定位机构、用于将喷嘴管座焊接在主管道上的焊接机构、与所述焊接机构电连接的焊接控制系统；所述机架上设有第一导轨，所述焊接机构包括配合在所述第一导轨上的支座、设置在所述支座内的加热单元、设置在所述支座内的钻孔刀具、设置在所述支座内的用于夹持喷嘴管座的管座夹具；所述定位机构位于所述焊接机构一侧；所述加热单元可在靠近和远离所述定位机构的方向来回移动，并且可相对所述支座上下来回移动；所述钻孔刀具位于所述加热单元的上方，可上下来回移动靠近或远离所述加热单元；所述管座夹具位于所述钻孔刀具和加热单元之间。优选地，所述加热单元包括加热平台、用于加热所述喷嘴管座的承插端的第一加热模头、用于加热所述主管道上承口的第二加热模头；所述第一加热模头设置在所述加热平台的上表面，所述第二加热模头设置在所述加热平台的下表面。优选地，所述焊接机构还包括连接并驱动所述加热单元相对所述支座在靠近和远离所述定位机构的方向来回移动的第一气缸、连接并驱动所述加热单元相对所述支座上下来回移动的第二气缸。优选地，所述钻孔刀具包括轴向相接的柄段和第一钻头段、连接在所述第一钻头段远离所述柄段的一端上的第二钻头段；所述第二钻头段的直径小于所述第一钻头段的直径。优选地，所述焊接机构还包括设置在所述支座上且驱动轴朝下的驱动电机，所述钻孔刀具以其柄段连接所述驱动轴，随所述驱动轴旋转。优选地，所述焊接机构还包括配合在所述支座内并相对所述支座可上下移动的支架，所述驱动电机固定在所述支架上。优选地，所述焊接机构还包括驱动气缸，所述驱动气缸连接并驱动所述支架相对所述支座上下移动，带动所述驱动电机及钻孔刀具上下移动。优选地，所述焊接机构还包括第三气缸以及设置在所述支座内的支撑平台；所述管座夹具可活动地连接在所述支撑平台上；所述第三气缸连接所述管座夹具，驱动所述管座夹具开合以夹放喷嘴管座。优选地，所述焊接机构还包括第四气缸，连接并驱动所述支撑平台相对所述支座上下移动。优选地，所述定位机构包括设置在所述机架上并与所述第一导轨相平行间隔的第二导轨、多个配合在所述第二导轨上并用于夹持所述主管道的夹持单元。优选地，所述夹持单元包括配合在所述第二导轨上的底座、设置在所述底座上的下夹具、可开合连接在所述下夹具上的上夹具；所述上夹具和下夹具之间形成有一供所述主管道通过的定位孔。优选地，所述上夹具的第一端铰接在所述下夹具的第一端上，所述上夹具的第二端可开合在所述下夹具的第二端上。优选地，所述下夹具的第二端上设有搭扣，所述上夹具的第二端上设有勾片；所述搭扣搭挂在所述勾片上将所述上夹具的第二端锁紧在所述下夹具的第二端上。优选地，所述夹持单元还包括设置在所述底座或下夹具的下端上的固定组件，所述固定组件可分离抵压在所述机架上，限制所述夹持单元沿所述第二导轨的轴向移动。优选地，所述热熔承插焊机还包括可旋转的机械臂；所述机械臂连接在所述焊接控制系统和所述支座之间，所述焊接控制系统通过所述机械臂可悬空在所述机架上。优选地，所述热熔承插焊机还包括红外激光定位器，安装在所述支座上并位于所述钻孔刀具的上方。本专利技术的热熔承插焊机，适用于核级HDPE喷水管排的热熔承插焊接，实现主管道上钻孔、喷嘴管座在主管道上承插焊接的自动化操作，保证核级HDPE主管道与喷嘴管座之间的有效熔接，保证钻孔的可重复性，喷嘴管座间间距可控性、对中精确性，熔接参数(时间、熔接温度、插入深度等)的一致性、可重复性和可追溯性，满足核级质保要求。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术一实施例的热熔承插焊机的结构示意图；图2是图1中焊接机构的放大结构示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热熔承插焊机，其特征在于，包括机架、安装在所述机架上的用于定位喷水管排的主管道的定位机构、用于将喷嘴管座焊接在主管道上的焊接机构、与所述焊接机构电连接的焊接控制系统；/n所述机架上设有第一导轨，所述焊接机构包括配合在所述第一导轨上的支座、设置在所述支座内的加热单元、设置在所述支座内的钻孔刀具、设置在所述支座内的用于夹持喷嘴管座的管座夹具；/n所述定位机构位于所述焊接机构一侧；所述加热单元可在靠近和远离所述定位机构的方向来回移动，并且可相对所述支座上下来回移动；所述钻孔刀具位于所述加热单元的上方，可上下来回移动靠近或远离所述加热单元；所述管座夹具位于所述钻孔刀具和加热单元之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种热熔承插焊机，其特征在于，包括机架、安装在所述机架上的用于定位喷水管排的主管道的定位机构、用于将喷嘴管座焊接在主管道上的焊接机构、与所述焊接机构电连接的焊接控制系统；
所述机架上设有第一导轨，所述焊接机构包括配合在所述第一导轨上的支座、设置在所述支座内的加热单元、设置在所述支座内的钻孔刀具、设置在所述支座内的用于夹持喷嘴管座的管座夹具；
所述定位机构位于所述焊接机构一侧；所述加热单元可在靠近和远离所述定位机构的方向来回移动，并且可相对所述支座上下来回移动；所述钻孔刀具位于所述加热单元的上方，可上下来回移动靠近或远离所述加热单元；所述管座夹具位于所述钻孔刀具和加热单元之间。


2.根据权利要求1所述的热熔承插焊机，其特征在于，所述加热单元包括加热平台、用于加热所述喷嘴管座的承插端的第一加热模头、用于加热所述主管道上承口的第二加热模头；
所述第一加热模头设置在所述加热平台的上表面，所述第二加热模头设置在所述加热平台的下表面。


3.根据权利要求1所述的热熔承插焊机，其特征在于，所述焊接机构还包括连接并驱动所述加热单元相对所述支座在靠近和远离所述定位机构的方向来回移动的第一气缸、连接并驱动所述加热单元相对所述支座上下来回移动的第二气缸。


4.根据权利要求1所述的热熔承插焊机，其特征在于，所述钻孔刀具包括轴向相接的柄段和第一钻头段、连接在所述第一钻头段远离所述柄段的一端上的第二钻头段；所述第二钻头段的直径小于所述第一钻头段的直径。


5.根据权利要求4所述的热熔承插焊机，其特征在于，所述焊接机构还包括设置在所述支座上且驱动轴朝下的驱动电机，所述钻孔刀具以其柄段连接所述驱动轴，随所述驱动轴旋转。


6.根据权利要求5所述的热熔承插焊机，其特征在于，所述焊接机构还包括配合在所述支座内并相对所述支座可上下移动的支架，所述驱动电机固定在所述支架上。


7.根据权利要求6所述的热熔承插焊机，其特征在于，所述焊接机构还包括驱动气缸，所述驱动气缸连接并驱动所述支架相对所述支座上下移动，带动所述驱动电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永晶，李强涛，樊敏江，陈树山，何军山，万海卫，肖三平，蔺红宪，魏作友，钱文来，冯建，
申请(专利权)人：深圳中广核工程设计有限公司，中广核工程有限公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44