[实用新型]一种核反应堆控制棒驱动机构密封焊缝一体机

说明书

本实用新型提供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。该技术应用于核反应堆控制棒驱动机构“Ω”或“CANOPY”焊缝的切、焊、修，具有结构简单可靠、功耗低，切、焊一体化，切割过程无切屑，切口平整无需再加工，切割和焊接过程的热影响区小，自动化程度高、工艺稳定性高等优点。

技术领域

本实用新型属于核电厂运行维修工具设计领域，特别涉及一种用于切割、焊接、维修控制棒驱动机构密封焊焊缝的新型工具设备。

背景技术

核反应堆控制棒驱动机构是承担反应堆功率调节和紧急停堆任务的重要设备，其密封壳体属于一回路压力边界。根据HAF102《核动力厂设计安全规定》，控制棒驱动机构为核安全一级设备。

磁力提升式控制棒驱动机构是目前应用最为广泛的控制棒驱动机构设计型式，其核心功能部件是密封在一回路压力边界内部的钩爪部件。为了检修或更换钩爪部件，必须将控制棒驱动机构密封壳割开和重新焊接。

随着核电厂参与电网功率调节的程度逐步提高，控制棒驱动机构钩爪部件的步跃寿命已经不能满足核反应堆时间寿命要求，更换钩爪部件的需要已被列入电厂大修计划。另外在役电厂反应堆控制棒驱动机构密封焊缝多次发生渗漏问题，控制棒驱动机构密封焊缝在役维修的需求迫切需要满足。

目前部分核电运维单位配备的控制棒驱动机构密封焊缝切割、焊接工具是独立的旋转铣削或刀盘式切割机，以及独立的氩弧焊焊接机。已有的切割、焊接工具技术较为成熟，但存在切割、焊接两机分体，切割时会产生切屑污染，切割后焊接坡口需要修整，焊接热影响区大，容易变形，可反复切、焊的次数较少等问题，采用本实用新型可对上述问题进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于切割、焊接、维修控制棒驱动机构密封焊焊缝的新型工具设备。该技术应用于核反应堆控制棒驱动机构“Ω”或“CANOPY”焊缝的切、焊、修，具有结构简单可靠、功耗低，切、焊一体化，切割过程无切屑，切口平整无需再加工，切割和焊接过程的热影响区小，自动化程度高、工艺稳定性高等优点。

一种核反应堆控制棒驱动机构密封焊缝一体机，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。

优选的，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。

优选的，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。

优选的，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。