一种用于放射环境的焊接装置的制作方法

本发明涉及焊接领域，具体而言，涉及一种能够实现在热室内远距离废物桶的焊接并便于人员检维修的焊接装置及焊接单元。

背景技术：

1、在核化工领域，在热室内处理的固体废物往往具有放射性，为了防止放射性外泄，放射性固体废物需贮存在相应的废物桶内，为防止放射性核素泄露，废物桶桶体与废物桶桶盖之间应采取焊接措施进行连接，使其形成密封容器，由于强放射性，操作人员不能直接靠近废物桶进行焊接作业，上述焊接过程需在热室内进行，人员应在热室外远距离操作，只能通过机械手或专用工具进行间接操作。

2、在检维修过程上，由于已有的焊接装置及相关配套电机、传感器等都固定在热室内，当上述零部件出现故障时或需进行维修保养时，操作人员需通过气衣对热室内的焊接装置等进行就地维修，对于热室具有强放射且操作空间小等特点，不利于操作人员的安全性及可操作性。

3、现有技术cn114310055a公开了一种废物桶转运及焊封的单元，焊接装置用于对入桶辊道上传输的废物桶进行焊封。焊接装置可以设于入桶辊道的一侧，单元还包括定位装置，定位装置是对入桶辊道上传输的废物桶进行定位的一类装置，定位装置设于入桶辊道的下方，并与焊接装置的位置相对应，用于对入桶辊道上的废物桶进行定位，以配合焊接装置对废物桶进行焊封。焊接装置包括焊枪、机器人等。该现有技术提供了废物桶转运及焊封的工作效率，从一定程度上降低了操作人员的辐射风险，但并不方便对远距离焊接的装置进行检修。

4、鉴于以上技术问题，特推出本发明。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种便于检维修的废物桶自动焊接装置，该焊接装置将焊接工位和检修工位连接在一起，简化了远距离间接焊接和检修操作。为了实现上述目的，本发明提供了一种用于放射环境的焊接装置，焊接装置包括：焊封单元，焊封单元用于放射环境内的零件的焊接；屏蔽单元，屏蔽单元安装在放射性环境外侧，以屏蔽放射环境的辐射；检修单元，检修单元设置在放射环境外侧，以检修焊封单元；通道，通道穿过屏蔽单元，以连通焊封单元和检修单元，使得焊封单元在放射环境和检修单元之间移动，以使焊接工位和检修工位连接在一起。当需要焊接放射环境内的零件时，把小车开到放射环境内焊接零件，即将小车开到焊接工位；需要检修时，将小车开到检修单元内，即将小车开到检修工位。该焊接装置将焊接工位和检修工位连接在一起，简化了远距离间接焊接和检修操作，可实现操作人员在热室外对焊接装置进行检修、维修，保证了操作的准确性和安全性。

2、以下是本发明对上述方案的进一步优化：

3、进一步的，放射环境为热室，热室包括容纳空间和墙体，容纳空间用于容纳零件；墙体内可安装通道，使得通道连通热室和检修单元。

4、进一步的，焊封单元包括小车单元和自动焊机单元，小车单元和自动焊机单元连接，以驱动自动焊机单元在热室和检修单元之间移动。

5、进一步的，小车单元包括车体和轨道，轨道铺设在通道内，轨道包括热室端和检修端，车体可沿轨道从热室端移动到检修端。

6、进一步的，小车单元还包括应急回收机构，应急回收机构置于轨道的热室端，以在车体故障情况下应急回收车体。

7、进一步的，自动焊机单元包括焊枪组件、运动转盘、转盘驱动机构及回转电机，焊枪组件与运动转盘连接，转盘驱动机构分别与回转电机、运动转盘连接，以将回转电机的动力传递至运动转盘。

8、进一步的，屏蔽单元包括：屏蔽提升门，屏蔽提升门包括热室端屏蔽提升门和检修端屏蔽提升门，热室端屏蔽提升门位于通道的热室端，检修端屏蔽提升门位于通道的检修端；屏蔽块，多个屏蔽块位于热室端屏蔽提升门和检修端屏蔽提升门之间，设置在墙体内部两侧。

9、进一步的，热室端屏蔽提升门包括内门板、内导向轨道，内门板沿着内导向轨道移动；检修端屏蔽提升门包括外门板、外导向轨道，外门板沿着外导向轨道移动。

10、进一步的，热室端屏蔽提升门和检修端屏蔽提升门还包括动力单元和第一穿墙贯穿件，动力单元设置在热室外，动力单元通过第一穿墙贯穿件操作内门板和外门板沿着外导向轨道运动，以带动内门板封闭和打开通道的热室端；或封闭和打开通道的检修端。

11、进一步的，第一穿墙贯穿件固定在热室的墙体内。

12、进一步的，检修单元包括检修手套箱和试验单元，检修手套箱通过通道与热室连通。

13、进一步的，检修手套箱包括多个在长度和高度位置设置的密封手套。

14、进一步的，检修单元还包括试验单元，试验单元设置在检修手套箱内。维修人员可从多角度对带检修零部件进行维修，提高了检维修过程的效率及可操作性。

15、进一步的，焊接装置还包括升降单元，升降单元包括顶升驱动机构、升降平台、支架，顶升驱动机构固定在热室底部，升降平台与顶升驱动机构和支架相连接，支架可固定零件。

16、进一步的，焊接装置还包括控制单元，控制单元用于控制小车单元、自动焊机单元、升降单元、热室端屏蔽提升门和检修端屏蔽提升门中的一个或多个的运动。

17、应用本发明的技术方案，至少实现了如下有益效果：

18、1）穿过热室墙体的通道使得焊封单元在放射环境和检修单元之间移动，以使焊接工位和检修工位连接在一起，简化了远距离间接焊接和检修操作，可实现操作人员在热室外对焊接装置进行检修、维修，保证了操作的准确性和安全性；

19、2）本自动焊接装置采用废物桶固定、焊枪旋转的方式实现对焊缝的自动焊接，废物桶及焊枪分别通过升降单元及焊封单元各自具备位置方位调节功能，便于实现焊枪与焊封之间的定位，进而提升焊缝的可靠性和焊接的稳定性，同时焊接装置配有摄像机，能够对焊接过程的熔池进行实时监控，提高焊接质量；

20、3）本自动焊接装置能够实现在满足密封及辐照安全的条件下通过简单的远距离操作即可将焊接单元移动至热室外检修手套箱内进行检维修，有效减少放射性物料对人体的辐射伤害；

21、4）本自动焊接装置采用动力外置的形式，即驱动电机安装在热室外，通过第二穿墙贯穿件将动力传递至热室内，更便于人员对部件的日常维护，降低了人员进入热室的次数和时间，提高了人员安全性；

22、5）本自动焊接装置的检修手套箱在高度及长度方向设置有多个不同位置的密封手套，维修人员可从多角度对带检修零部件进行维修，提高了检维修过程的效率及可操作性。

技术特征：

1.一种用于放射环境的焊接装置，其特征在于，所述焊接装置包括：焊封单元，所述焊封单元用于所述放射环境内的零件的焊接；屏蔽单元，所述屏蔽单元安装在所述放射环境外侧，以屏蔽所述放射环境的辐射；检修单元，所述检修单元设置在所述放射环境外侧，以检修所述焊封单元；通道（20），所述通道（20）穿过所述屏蔽单元，以连通所述焊封单元和所述检修单元，使得所述焊封单元在所述放射环境和所述检修单元之间移动。

2.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，所述放射环境为热室，所述热室包括容纳空间和墙体，所述容纳空间用于容纳所述零件；所述墙体内可安装所述通道（20），使得所述通道（20）连通所述热室和所述检修单元。

3.根据权利要求2所述的焊接装置，其特征在于，焊封单元包括小车单元和自动焊机单元，所述小车单元和所述自动焊机单元连接，以驱动所述自动焊机单元在所述热室和所述检修单元之间移动。

4.根据权利要求3所述的焊接装置，其特征在于，所述小车单元包括车体（5）和轨道（21），所述轨道（21）铺设在所述通道（20）内，所述轨道（21）包括热室端和检修端，所述车体（5）可沿所述轨道（21）从所述热室端移动到所述检修端。

5.根据权利要求4所述的焊接装置，其特征在于，所述小车单元还包括应急回收机构（30），所述应急回收机构（30）置于所述轨道（21）的热室端，以在车体（5）故障情况下应急回收所述车体（5）。

6.根据权利要求5所述的焊接装置，其特征在于，所述自动焊机单元包括焊枪组件、运动转盘（8）、转盘驱动机构（9）及回转电机（10），所述焊枪组件与所述运动转盘（8）连接，所述转盘驱动机构（9）分别与所述回转电机（10）、所述运动转盘（8）连接，以将所述回转电机（10）的动力传递至所述运动转盘（8）。

7.根据权利要求6所述的焊接装置，其特征在于，所述屏蔽单元包括：屏蔽提升门，所述屏蔽提升门包括热室端屏蔽提升门和检修端屏蔽提升门，所述热室端屏蔽提升门位于所述通道（20）的所述热室端，所述检修端屏蔽提升门位于所述通道（20）的所述检修端；屏蔽块（11），多个所述屏蔽块（11）位于所述热室端屏蔽提升门和所述检修端屏蔽提升门之间，设置在所述墙体内部两侧。

8.根据权利要求7所述的焊接装置，其特征在于，所述热室端屏蔽提升门包括内门板（12）、内导向轨道（13），所述内门板（12）沿着所述内导向轨道（13）移动；所述检修端屏蔽提升门包括外门板（31）、外导向轨道（28），所述外门板（31）沿着所述外导向轨道（28）移动。

9.根据权利要求8所述的焊接装置，其特征在于，所述热室端屏蔽提升门和所述检修端屏蔽提升门还包括动力单元和第一穿墙贯穿件（15），所述动力单元设置在所述热室外，所述动力单元通过所述第一穿墙贯穿件（15）操作所述内门板（12）和所述外门板（31）沿着所述外导向轨道（28）运动，以带动所述内门板（12）封闭和打开所述通道（20）的热室端；或封闭和打开所述通道（20）的检修端。

10.根据权利要求9所述的焊接装置，其特征在于，所述第一穿墙贯穿件（15）固定在所述热室的所述墙体内。

11.根据权利要求10所述的焊接装置，其特征在于，所述检修单元包括检修手套箱（17）和试验单元（33），所述检修手套箱（17）通过所述通道（20）与所述热室连通。

12.根据权利要求11所述的焊接装置，其特征在于，所述检修手套箱（17）包括多个在长度和高度位置设置的密封手套。

13.根据权利要求12所述的焊接装置，其特征在于，所述检修单元还包括试验单元（33），所述试验单元（33）设置在所述检修手套箱（17）内。

14.根据权利要求13所述的焊接装置，其特征在于，所述焊接装置还包括升降单元，所述升降单元包括顶升驱动机构（24）、升降平台（3）、支架（4），所述顶升驱动机构（24）固定在所述热室底部，所述升降平台（3）与所述顶升驱动机构（24）和所述支架（4）相连接，所述支架（4）可固定所述零件。

15.根据权利要求14所述的焊接装置，其特征在于，所述焊接装置还包括控制单元，所述控制单元用于控制所述小车单元、所述自动焊机单元、所述升降单元、所述热室端屏蔽提升门和所述检修端屏蔽提升门中的一个或多个的运动。

技术总结
本发明公开了一种用于放射环境的焊接装置，焊接装置包括：焊封单元，焊封单元用于放射环境内的零件的焊接；屏蔽单元，屏蔽单元安装在放射性环境外侧，以屏蔽放射环境的辐射；检修单元，检修单元设置在放射环境外侧，以检修焊封单元；通道，通道穿过屏蔽单元，以连通焊封单元和检修单元，使得焊封单元在放射环境和检修单元之间移动，以使焊接工位和检修工位连接在一起，简化了远距离间接焊接和检修操作，可实现操作人员在热室外对焊接装置进行检修、维修，保证了操作的准确性和安全性。

技术研发人员：段宏,王广开,彭思,王骁,王双剑,梁汝囡,张正辉,张蔷,吴德慧,王彬,孙彤彤
受保护的技术使用者：中国核电工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16