[发明专利]一种核反应堆控制棒驱动机构密封焊缝一体机及操作方法

权利要求书

1.一种核反应堆控制棒驱动机构密封焊缝一体机，其特征在于，包括外套管壳体(1)、内套管壳体(2)、轴向运动驱动机构(3)、旋转运动驱动机构(4)、激光加工头组件(5)、送丝管嘴及惰性气体喷嘴(6)、摄像头(7)、背面惰性气体喷嘴(8)、吸尘管嘴(11)；

所述外套管壳体(1)容纳和支撑机头内部组件；

所述内套管壳体(2)与控制棒驱动机构密封壳体上段外圆通过圆滑过渡的锥面紧密配合；

所述轴向运动驱动机构(3)内圈固定在内套管壳体(2)上，所述轴向运动驱动机构(3)外圈固定在外套管壳体(1)上，用来驱动外套管壳体(1)相对于内套管壳体(2)作轴向运动；

所述旋转运动驱动机构(4)内圈固定在内套管壳体(2)上，所述旋转运动驱动机构(4)外圈固定在外套管壳体(1)上，用来驱动外套管壳体(1)相对于内套管壳体(2)作圆周旋转运动；

所述激光加工头组件(5)和外套管壳体(1)连接，将激光能量聚焦、折向后汇聚在待切割或焊接部位；

所述送丝管嘴及正面惰性气体喷嘴(6)和外套管壳体(1)连接，喷射焊丝送丝和焊耳正面的保护气体；

所述摄像头(7)和外套管壳体(1)连接，发送切割或焊接部位的实时图像；

所述背面惰性气体喷嘴(8)和外套管壳体(1)连接，在焊耳背面喷入保护气体；

所述吸尘管嘴(11)和外套管壳体(1)连接，吸收切割作业过程中的金属蒸汽和熔渣。

2.如权利要求1所述的核反应堆控制棒驱动机构密封焊缝用切割、焊接、维修一体机，其特征在于，所述内套管壳体(2)底部安装有多枚定位轮，用以承载机头重量。

3.如权利要求1所述的核反应堆控制棒驱动机构密封焊缝用切割、焊接、维修一体机，其特征在于，所述激光加工头组件(5)包含激光光纤接头、聚焦透镜、激光喷嘴和反光镜，所述激光光纤接头连接所述激光喷嘴，由所述聚焦透镜聚焦所述激光喷嘴中的激光，并经由所述反光镜激光束至待焊接位。

4.如权利要求1所述的核反应堆控制棒驱动机构密封焊缝用切割、焊接、维修一体机，其特征在于，所述摄像头(7)为双摄像头，一个摄像头用于定位观察，另一个摄像头用于切割或焊接时观察熔池。

5.一种核反应堆控制棒驱动机构密封焊缝一体机的操作方法，其特征在于，

切割模式：将所述一体机套在控制棒驱动机构密封壳上，控制运行所述一体机内部的所述轴向运动驱动机构(3)和所述旋转运动驱动机构(4)，将所述激光加工头组件(5)对准焊缝位置，并将焊缝切开，切割过程中保持所述摄像头(7)监视，通过所述吸尘管嘴(11)吸走金属蒸汽和熔渣；

焊接模式：通过所述旋转运动驱动机构(4)控制所述激光加工头组件(5)运行并激光加热使控制棒驱动机构密封壳两侧母材金属自熔并重新密封，若焊缝间距较大则通过所述送丝管嘴及正面惰性气体喷嘴(6)填丝焊的方式进行焊接，在焊接过程中通过所述背面惰性气体喷嘴(8)对熔池及背面提供惰性气体保护；

维修模式：所述一体机在原有焊缝基础上直接通过所述轴向运动驱动机构(3)和所述旋转运动驱动机构(4)之间的配合控制激光加工头组件(5)对准焊缝位置，并采用激光多道多层堆焊加厚焊耳。