[实用新型]一种水下遥控焊接系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及水下焊接实验研究设备，尤其是一种水下遥控焊接组合设备。

背景技术

核电站放射性容器众多，例如反应堆压力容器、蒸发器、稳压器、冷凝器、乏燃料池、换料水池、给水池等。放射性容器因为核辐射应力等作用而容易产生严重威胁电站安全运行的腐蚀裂纹、表面磨蚀，需要进行漏点补板焊接、裂纹开坡口补焊、磨损腐蚀表面堆焊等形式的焊接修复。为了降低维修成本和辐射影响，焊接在水中进行。虽然在其他许多核电设备维修之中采用了机器人，但是成熟实用的水下遥控焊接系统尚未出现，目前均是由潜水焊工穿着厚重的专业防护服装进行手工焊接。潜水焊工手工焊接，直接暴露在辐射环境之中，而且因为电站不能接受高达每小时50万美元的冷却停堆费用，有的容器内部水温很高，作业环境极其恶劣，一个焊工作业时间通常不超过1小时，另外水面还需要人员监控潜水焊工所受辐射剂量等，从而人力投入成本高昂。采用水下遥控焊接系统进行放射性容器维修，能够极大地降低人员辐射成本和停堆成本，对于核电维修而言具有重要意义。

发明内容

根据背景技术所述，本实用新型的目的在于提供一种主要由空气压缩机、焊接电源、水下焊接试验舱、水下焊接摄像机、排水气罩、焊接平台、焊接手控盒、控制系统柜和监视电视柜组成的水下遥控焊接组合设备，其中：水下焊接摄像机、排水气罩和焊接平台安装在水下焊接试验舱内，空气压缩机将压缩空气充入水下焊接试验舱内直至与工程应用所需要的水深压力相当的压力水平，焊接保护气体充入排水气罩形成供焊接电弧燃烧所需要的局部干式空间，焊接平台实现焊接所需要的三维运动，焊接电弧通过水下焊接摄像机进行监视，焊接操作通过焊接手控盒控制，从而形成水下遥控焊接系统。

为了实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种水下遥控焊接系统，主要由空气压缩机(1)、Ar气瓶(2)、试验舱液压站(3)、焊接电源(4)、焊接平台液压站(5)、水下焊接试验舱(6)、焊接平台阀组(7)、送丝机(8)、水下焊接摄像机(9)、排水气罩(10)、试验钢板(11)、水面(12)、焊接手控盒(13)、控制系统柜(14)、监视电视柜(15)、水面摄像机(16)、水下摄像机(17)和焊接平台(18)组成，其中：水下焊接试验舱(6)内部加水到水面(12)，焊接平台阀组(7)、送丝机(8)、水下焊接摄像机(9)、排水气罩(10)、试验钢板(11)、水面摄像机(16)、水下摄像机(17)、焊接平台(18)安装在水下焊接试验舱(6)内，空气压缩机(1)、Ar气瓶(2)、试验舱液压站(3)、焊接电源(4)、焊接平台液压站(5)、焊接手控盒(13)、控制系统柜(14)和监视电视柜(15)位于水下焊接试验舱(6)外部，水下焊接试验舱(6)内部和外部设备之间，由穿越法兰(63)的电缆、气管来连接；水下遥控焊接组合设备采用PLC系统控制。

所述的水下焊接试验舱(6)是快开锁紧立式压力容器，由试验舱液压站(3)通过液压油驱动油缸实现卡箍(62)的松开锁紧和快开舱门(61)的开启闭合。

所述的焊接平台阀组(7)安装在水面(12)之上，升降支架(181)、焊接行走滑台(182)、焊接摆动滑台(183)、焊接跟踪滑台(184)和焊接高低调节支架(185)均由液压缸通过焊接平台阀组(7)的比例伺服阀进行控制。

所述的焊接平台(18)的水下部分、舱内场景和焊接电弧分别由水下电视(152)、水面电视(153)和焊接电视(154)监视，其中任意一个画面均可以通过大屏电视(151)进行放大，电视系统操作面板(155)对电视进行操作以及进行录像。

所述的排水气罩(10)采用带镇静气室环向进气方式，水下焊接摄像机(9)安装在排水气罩(10)上部，内置冷光照明，采用自动光圈和自动遮光电焊镜片。

所述的PLC系统划分为环境控制子系统(142)以及焊接控制子系统(143)。

由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下优点和效果：

1、本实用新型区别于目前潜水焊工背负水下送丝箱进行手工作业的局部干式水下焊接，水下遥控焊接组合设备为全自动焊接，可以用于深水以及辐射环境等人员不能进入的场合，降低了劳动强度、提高了生产效率；

2、本实用新型焊接平台液压驱动，与电机驱动相比、水下密封设计得到很大简化，提高了系统水下作业可靠性；

3、本实用新型排水气罩采用带镇静气室环向进气方式，提高了罩内气体屏蔽效果，有利于焊接电弧稳定和焊接烟雾排除，提高了摄像清晰程度；