一种高放环境下的钨极自动更换装置的制作方法

本实用新型属于焊接技术领域，具体涉及一种高放环境下的钨极自动更换装置。

背景技术：

核电作为碳零排放、高效、清洁能源，其早已成为新能源的重要组成部分。同传统的火力发电相比，目前大多数商业运行的核电站采用铀制成的燃料在反应堆内进行裂变释放能量，高压循环冷却水将能量带出，在蒸汽发生器内生成蒸汽推动发电机发电。核燃料组件在发生反应后产生裂变产物，称之为乏燃料组件，其具有放射性，部分破损的乏燃料组件将运至核电站热室进行焊接密封，以防止破损的乏燃料组件在贮存期间逸出放射性气体，影响环境安全。

目前钨极气体保护焊作为十分成熟的焊接技术，得到广泛应用。钨极气体保护焊属于非熔化极气体保护焊，其利用钨极作为电极与工件之间产生电弧，电弧热量熔化金属，冷却后形成焊缝。钨极在焊接过程中由于与工件接触拉弧及钨极烧损造成钨极尖损耗时，会引起电弧形态的改变，影响热输入，从而造成焊接焊缝质量的下降。因此，为保证焊缝质量的可靠性及稳定性，需及时对钨极进行更换，目前常见的钨极更换为人工手持钨极进行更换。

由于热室具有较强的放射性，在对乏燃料组件包容物焊后进行钨极更换时，无法通过人员直接进行操作，同时为确保焊缝质量的稳定性，必须通过远程控制来实现钨极的自动更换，且更换装置需对高辐照环境具有良好的适应性，装置中无法布置如电机、半导体类传感器等辐照敏感性元器件。

目前还没有一种能够实现在热室环境下实现焊枪钨极自动更换的装置。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：如何实现在热室高辐照环境下钨极的远距离更换操作。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种高放环境下的钨极自动更换装置，该装置实现了在热室环境下的钨极自动更换操作，减少了作业人员的辐照剂量，保证了工件焊缝质量的稳定性。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高放环境下的钨极自动更换装置,包括自动钨极夹紧焊枪，自动伸缩装置，钨极适配器，以及用于夹持钨极适配器的机械手，钨极适配器通过机械手搬运可放置并约束在自动伸缩装置上。

根据本实用新型优选的，自动钨极夹紧焊枪包括本体、夹紧气缸、顶杆、夹头及钨极，顶杆与夹紧气缸连接，钨极穿过夹头，通过夹紧气缸的伸出/缩回运动，夹头可对钨极进行夹紧/松开。

根据本实用新型优选的，自动伸缩装置包括气缸、适配器底座、导轨、滑块和底板，适配器底座固定在底板上，底板与滑块连接，适配器底座可沿着导轨在气缸驱动下进行前进后退动作；

根据本实用新型优选的，钨极适配器包括定位块、钨极柄、涨紧套、卡箍，通过卡箍可实现钨极的夹紧/松开。

本实用新型具有以下优点：

本实用新型可实现钨极的远距离更换操作，在高辐照环境下有良好的环境适应型，可大大减少人员的辐照剂量。

本实用新型的钨极更换装置操作相对人工更换，钨极定位更加准确、可靠性极高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型优选实施例中的技术方案，下面将对优选实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本实用新型优选实施例的钨极自动更换装置立体结构示意图。

图2是本实用新型优选实施例的自动钨极夹紧焊枪主视结构示意图。

图3是本实用新型优选实施例的自动伸缩装置立体结构示意图。

图4是本实用新型优选实施例的钨极适配器(未安装钨极)立体结构示意图。

图5是本实用新型优选实施例的安装有钨极的钨极适配器状态示意图。

图中，1自动钨极夹紧焊枪，101、夹紧气缸，102、顶杆，103、本体，104、夹头，2自动伸缩装置，201固定座，202、连接板，203、气缸，204、支座，205、转轴ⅰ，206、适配器底座，207、转轴ⅱ，208、导向轮，209、底板，210、滑块，211、导轨，3钨极适配器，301、定位块，302、钨极柄，303、端塞，304、卡箍，305、涨紧套。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、特征和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所述，一种高放环境下的钨极自动更换装置,包括自动钨极夹紧焊枪(1)，自动伸缩装置(2)，钨极适配器(3)，以及用于夹持钨极适配器的机械手(附图中未显示)，钨极适配器通过机械手搬运可放置并约束在自动伸缩装置上。

如图2所述，自动钨极夹紧焊枪(1)包括本体(103)、夹紧气缸(101)、顶杆(102)、夹头(104)及钨极，顶杆(102)与夹紧气缸(101)连接，钨极穿过夹头(104)中，通过夹紧气缸(101)的伸出/缩回运动，夹头(104)可对钨极进行夹紧/松开。

如图3所述，自动伸缩装置(2)包括气缸(203)、适配器底座(206)、导轨(211)、滑块(210)和底板(209)，气缸(203)一端通过连接板(202)、固定座(201)进行固定，一端通过支座(204)与底板(209)连接；适配器底座(206)固定在底板(209)上，适配器底座布置在底板上侧，底板底部与滑块(210)连接；导向轮(208)通过转轴ⅰ(205)、转轴ⅱ(207)固定在适配器底座(206)上；适配器底座在气缸驱动下可沿着导轨进行前进/后退动作；

如图4所述，钨极适配器包括定位块(301)、钨极柄(302)、涨紧套(305)、卡箍(304)、端塞(303)，通过卡箍(304)可实现钨极的夹紧/松开。

一种高放环境下的钨极自动更换装置工作过程主要分两步，分别为旧钨极的自动拆卸及新钨极的自动安装。

旧钨极的拆卸过程如下：

自动伸缩装置气缸(202)伸出，将适配器底座(206)推出；

机械手夹取不安装钨极的钨极适配器(3)放至适配器底座(206)上；

自动伸缩装置气缸(202)缩回，自动钨极夹紧焊枪(1)中的旧钨极插入钨极适配器(3)涨紧套(305)内；

自动钨极夹紧焊枪(1)夹紧气缸(101)缩回，夹头(104)松开旧钨极；

自动伸缩装置(2)的气缸(202)伸出，气缸推出钨极适配器(3)及旧钨极；

机械手夹取钨极适配器(3)及旧钨极至存放处；

完成旧钨极的自动拆卸。

新钨极的安装过程如下：

机械手夹取安装有新钨极的钨极适配器(3)，放至伸出的适配器底座(206)上；

自动伸缩装置气缸(202)缩回，新钨极插入自动钨极夹紧焊枪(1)夹头(104)孔内；

自动钨极夹紧焊枪(1)夹紧气缸(101)伸出，顶杆(102)顶紧夹头(104)夹紧新钨极；

自动伸缩装置(2)的气缸(202)伸出，推出钨极适配器(3)；

机械手夹取钨极适配器(3)至存放处；

自动伸缩装置(2)的气缸(202)缩回，适配器底座(206)缩回至原位；

完成新钨极的安装。

由以上实施例可以看出，本实用新型实例提出的一种高放环境下的钨极自动更换装置具有以下优点：

能够实现在热室环境下的焊枪钨极的远程更换操作，通过控制系统，可实现钨极的远程自动化操作；钨极更换操作过程均采用机械定位，具有极高的可靠性和钨极轴向重复定位精度，可保证连续焊接的稳定性；本发明装置采用气缸、金属等耐辐照材料，可长期在辐照环境下操作运行，具有极高的安全性；钨极更换操作流程简单、高效，极大提高了焊接的工作效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。