大型容器的焊接系统及其悬挂式埋弧焊行走装置的制作方法

本实用新型涉及大型厚壁筒体环缝的焊接用装置，尤其涉及应用于AP1000、CAP1000、CAP1400核电及大型民用罐体筒壁现场焊接用装置。

背景技术：

目前AP1000核电厂多采用模块化施工，安全壳(CV，Containment Vessel)是核电站反应堆第三道安全屏障，也是最后一道安全屏障。其内层采用独立的密封钢制压力容器结构，直径39.624m，高65.634m，CV筒体是由最厚47.6mm的SA738-Gr.B钢板焊接而成的圆筒形,筒体总高约为42.7m,共由11圈板组成，筒体分为4段即4个模块进行组装、运输、吊装和安装而成，其环缝安装主要采用埋弧焊横焊，此焊接主要是采用在CV筒壁上焊接固定块，在固定块上铺设埋弧焊轨道进行埋弧焊接，焊接完成后拆除固定块，并对拆除部位进行打磨和修整，以满足设备验收需求。这种方式不仅损坏筒体表面，而且对于11圈环缝必须反复进行焊接和打磨拆除，需要消耗大量人员参与固定块的安装和拆除工作，大大增加的人工成本和施工周期。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种大型容器的焊接系统及其悬挂式埋弧焊行走装置，其能避免产生焊接对象的损伤。

一种悬挂式埋弧焊行走装置包括悬挂体、悬挂板、开关磁铁以及轨道座，所述悬挂体具有位于下侧的开口，所述开口内设置有滑轮，所述滑轮适合于在被焊接的容器的壁板的侧边行走，所述悬挂板连接在所述悬挂体的一侧并向下延伸，所述开关磁铁设置在所述悬挂板的下端，所述轨道座也位于所述悬挂板的下端并与所述开关磁铁位于所述悬挂板的不同侧，所述轨道座适合于承载埋弧焊机的轨道。

所述的悬挂式埋弧焊行走装置的进一步特点是，所述悬挂体的两侧分别设置有 所述悬挂板、所述开关磁铁和所述轨道座，两侧的所述悬挂板之间的距离容许介入所述容器的壁板。

所述的悬挂式埋弧焊行走装置的进一步特点是，所述悬挂板包括上悬挂板、下悬挂板以及延长板，所述延长板根据所述壁板的高度选择性地与所述上悬挂板、所述下悬挂板分别连接。

所述的悬挂式埋弧焊行走装置的进一步特点是，所述悬挂体在所述开口的外侧拧入有同时穿过所述悬挂板的紧固螺栓，所述紧固螺栓用于抵顶所述壁板产生预紧力而固定所述悬挂体和所述悬挂板。

所述的悬挂式埋弧焊行走装置的进一步特点是，所述悬挂板的下端设置有扣座，所述扣座提供扣槽，所述轨道座具有扣板，所述扣板插于所述扣槽，从而固定于所述扣座。

所述的悬挂式埋弧焊行走装置的进一步特点是，所述悬挂体的顶部设置有吊耳。

一种大型容器的焊接系统包括多个所述的悬挂式埋弧焊行走装置、埋弧焊机及轨道，多个所述悬挂式埋弧焊行走装置沿大型容器的器壁上端口间隔布置，呈环形的所述轨道铺设在所述悬挂式埋弧焊行走装置的轨道座，所述埋弧焊机能在所述轨道上行走。

本实用新型的有益效果如下：

通过设计悬挂式埋弧焊横焊装置，增加简易的机械机构，省去原来固定块采用焊接与壁板的连接方式，从而避免焊接方式带来的技术问题和对壁板的损伤，并且通过快速机械连接方式可以大大提高埋弧焊设备的安装效率，从而提高现场施工效率。

附图说明

本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1为本发明一实施例中悬挂式埋弧焊行走装置的立体图。

图2为该悬挂式埋弧焊行走装置与埋弧焊机相配合进行焊接的示意图。

图3为该悬挂式埋弧焊行走装置的悬挂体的剖视图。

图4为悬挂式埋弧焊行走装置的轨道座的立体图。

图5为多个悬挂式埋弧焊行走装置在容器的器壁的上端分布的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本实用新型实际要求的保护范围构成限制。

如图1所示，悬挂式埋弧焊行走装置100包括悬挂体1、悬挂板、开关磁铁12以及轨道座10。在如图所示的实施例中，悬挂板包括上悬挂板4、下悬挂板7以及延长板6。悬挂板是否要由几部分拼接而成，这与对应的焊接壁板的高度有关，例如在容器的壁板的高度相对较低的情况下，可以不用延长板6。

如图1和图3所示，悬挂体1具有位于下侧的开口31，开口31内设置有滑轮13，滑轮13适合于在被焊接的容器的壁板的侧边行走，例如滑轮13上有轮槽，其轮槽可以是V形或者其他形状，其可以与壁板的坡口形状对应。滑轮13可以通过轴承35安装在固定轴36上。悬挂体1上的吊耳14适合于被吊机或者其他其中设备牵引。整个悬挂板连接在悬挂体1的一侧并向下延伸，开关磁铁12设置在悬挂板的下端，轨道座9也位于悬挂板的下端并与开关磁铁12位于悬挂板的不同侧，轨道座9适合于承载埋弧焊机的轨道。

在悬挂体1的两侧可以分别设置有悬挂板、开关磁铁12和轨道座9，两侧的悬挂板之间的距离容许介入容器的壁板。如图2所示，容器的器壁23介于悬挂体1的两侧的悬挂板之间，开关磁铁12在其开关处于打开状态下，紧紧地吸附在器壁23上，使整个悬挂式埋弧焊行走装置100牢固地设置在器壁壁板23上。

上悬挂板4可以通过螺栓2紧固于悬挂体1的一侧。上悬挂板4和延长板6之间通过螺栓5拼接，或者可通过螺栓5与下悬挂板7拼接。在下悬挂板7的外侧通过螺栓11安装轨道座9，内侧安装多个开关磁铁12。

如图1、图2、图3所示，悬挂体1在开口31的外侧拧入有同时穿过上悬挂 板4的紧固螺栓3，紧固螺栓3用于抵顶壁板23产生预紧力而固定悬挂体1和悬挂板4。紧固螺栓3可以在悬挂体1移动在设定位置后被拧紧，同时将开关磁铁12开启，通过螺栓3的紧固力以及开关磁铁12的磁力同时将整个悬挂式埋弧焊行走装置100固定在壁板23上。

如图1所示，下悬挂板7的下端设置扣座10，扣座10提供扣槽，如图4所示，轨道座9具有扣板91，扣板91插于扣座10的扣槽，从而固定于扣座。这使得轨道座9能快速地拆或安装在下悬挂板7上。扣板91上还具有卡槽90，其用于卡接轨道。

如图2和图5所示，一种大型容器的焊接系统包括多个悬挂式埋弧焊行走装置100、埋弧焊机21及轨道19，多个悬挂式埋弧焊行走装置100沿大型容器的器壁23上端口间隔布置，呈环形的轨道19铺设在悬挂式埋弧焊行走装置100的轨道座9，埋弧焊机21能在轨道19上行走。

以AP1000核电厂的CV筒体为例，其由共11圈壁板焊接，在圈与圈之间的筒体焊接时，焊接高度为3.8-3.9米高度，采用不增加延长板的悬挂式埋弧焊行走装置，将安装好的工装按照计算好的分布方式在筒体圈一端，吊装至筒壁顶端并放至在筒壁上，使滚轮贴在筒壁板坡口上，再将悬挂式埋弧焊行走装置移动至分布位置。图5中，CV筒体分布80套悬挂式埋弧焊行走装置进行安装，即每4.5°设置一套。其他堆型核电厂CV筒体焊接则可根据筒体直径大小，均匀分布相应的工装数量，保证施工的安全可靠。对于焊接高度大于4米的，如AP1000核电厂CV筒体第一环、第二环和第三环环缝焊接时，其焊接高度为11.65米、11.65米和7.76米，则需要增加相应的延长板，保证埋弧焊机在焊缝处的稳定施工。

埋弧焊轨道的铺设包括将一段轨道放入轨道座的槽中，放置第二段轨道，并将轨道连接处使用平槽平端紧定螺钉进行固定，依次安装剩余轨道，使之形成闭合轨道环，对于CV筒体轨道环采用80段轨道进行铺设，其他CV筒体可安装直径大小选择相应的数量轨道进行铺设。完成悬挂式埋弧焊行走装置的安装，悬挂埋弧焊机，即可进行埋弧横焊焊接。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质 对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。