專利名稱：液壓驅(qū)動水下自動焊接平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水下焊接試驗設(shè)備，尤其是可實現(xiàn)由液壓驅(qū)動的水下自動焊接實
驗的液壓驅(qū)動水下自動焊接平臺。
背景技術(shù)：
核電站放射性容器眾多，例如反應(yīng)堆壓力容器、蒸發(fā)器、穩(wěn)壓器、冷凝器、乏燃料 池、換料水池、給水池等。放射性容器因為核輻射應(yīng)力等作用而容易產(chǎn)生嚴(yán)重威脅電站安全 運行的腐蝕裂紋、表面磨蝕，需要進行漏點補板焊接、裂紋開坡口補焊、磨損腐蝕表面堆焊 等形式的焊接修復(fù)。為了降低維修成本和輻射影響，焊接在水中進行。雖然在其他許多核 電設(shè)備維修之中采用了機器人，但是成熟實用的水下遙控焊接系統(tǒng)尚未出現(xiàn)，目前均是由 潛水焊工穿著厚重的專業(yè)防護服裝進行手工焊接。潛水焊工手工焊接，直接暴露在輻射環(huán) 境之中，而且因為電站不能接受高達每小時50萬美元的冷卻停堆費用，有的容器內(nèi)部水溫 很高，作業(yè)環(huán)境極其惡劣，一個焊工作業(yè)時間通常不超過1小時，另外水面還需要人員監(jiān)控 潛水焊工所受輻射劑量等，從而人力投入成本高昂。采用水下遙控焊接系統(tǒng)進行放射性容 器維修，能夠極大地降低人員輻射成本和停堆成本，對于核電維修而言具有重要意義。進行 水下遙控焊接技術(shù)研究開發(fā)，必須要建立相應(yīng)的試驗系統(tǒng)，而液壓驅(qū)動水下自動焊接平臺 是該試驗設(shè)備的重要組成部分。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)背景技術(shù)所述，本發(fā)明的目的在于提供一種由液壓驅(qū)動工件高低調(diào)節(jié)平臺， 擺動平臺，左右移動平臺，前后移動平臺和總體升降底盤的運行，實現(xiàn)焊接所需要的三維運 動，從而完成水下高壓實驗艙內(nèi)焊接作業(yè)的液壓驅(qū)動水下自動焊接平臺。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的 —種液壓驅(qū)動水下自動焊接平臺，主要由控制柜(1)、控制電纜穿艙接頭(2)、擺 動平臺(3)、閥組進出油路接口 (4)、比例伺服閥組(5)、工件高低調(diào)節(jié)平臺(6)、工件高低調(diào) 節(jié)油缸(7)、工件高低調(diào)節(jié)導(dǎo)向缸(8)、液壓油管穿艙接頭(9)、高壓實驗艙筒體(10)、左右 移動平臺(1D、前后移動平臺(12)、平臺整體升降導(dǎo)向輪(13)、液壓泵站(14)、平臺總體升 降底盤(15)、升降底盤維修孔(16)、平臺固定底盤維修孔(17)、前后移動油缸(18)、平臺固 定底盤(19)、平臺整體升降油缸(20)、平臺整體升降導(dǎo)向缸(21)、擺動油缸(22)、左右移動 油缸(23)組成，其中控制柜(1)的電纜通過控制電纜穿艙接頭(2)與比例伺服閥組(5) 連接，液壓泵站(14)油管通過液壓油管穿艙接頭(9)與比例伺服閥組(5)連接，比例伺服 閥組(5)的油管通過閥組進出油路接口 (4)與工件高低調(diào)節(jié)油缸(7)、平臺整體升降油缸 (20)、擺動油缸(22)、左右移動油缸(23)連接，控制電纜和液壓泵站(14)的液壓油管通過 控制電纜穿艙接頭(2)、液壓油管穿艙接頭(9)連接艙內(nèi)的閥組進出油路接口 (4)、比例伺 服閥組(5)，比例伺服閥組(5)安裝在高壓試驗艙筒體(10)壁上，工件高低調(diào)節(jié)平臺(6)安 裝固定在工件高低調(diào)節(jié)油缸(7)和工件高低調(diào)節(jié)導(dǎo)向缸(8)上，工件高低調(diào)節(jié)油缸(7)和
3工件高低調(diào)節(jié)導(dǎo)向缸(8)安裝在擺動平臺(3)上，由擺動油缸(22)驅(qū)動，擺動油缸(22)分 別與擺動平臺(3)和左右移動平臺(11)連接驅(qū)動焊接工件的左右擺動，左右移動油缸(23) 與左右移動平臺(11)和前后移動平臺(12)連接，前后移動油缸(18)與前后移動平臺(12) 和平臺總體升降底盤(15)連接，平臺整體升降油缸(20)與平臺總體升降底盤(15)和平 臺固定底盤(19)連接，平臺固定底盤(19)固定在高壓試驗艙筒體(10)的底部，液壓泵站 (14)作為動力源驅(qū)動自動焊接平臺運動，整個焊接平臺的運動由控制柜(1)中的PLC進行 控制。 所述的平臺總體升降底盤(15)上設(shè)置與高壓實驗艙筒體(10)內(nèi)壁接觸的平臺整 體升降導(dǎo)向輪(13)。 所述的比例伺服閥組(5)是由5個比例伺服閥組成，分別控制平臺的工件高低調(diào) 節(jié)油缸(7)、前后移動油缸(18)、平臺整體升降油缸(20)、擺動油缸(22)運動。
所述的平臺總體升降底盤(15)、平臺固定底盤(19)上開有升降底盤維修孔(16)、 平臺固定底盤維修孔(17)。 由于采用了上述技術(shù)方案件，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和效果 1、本發(fā)明整個工作平臺可以在水中實現(xiàn)焊接所需要的三維運動。 2、本發(fā)明控制電纜和液壓管路通過穿艙件能保證在艙體密封的前提下穿過高壓
試驗艙。 3、本發(fā)明由于采用比例伺服閥進行控制，可以保證各個方向的運動平穩(wěn)，控制精
度較高。 4、本發(fā)明采用平臺整體升降導(dǎo)向輪保證了平臺上升和下降過程的平穩(wěn)。
5、本發(fā)明維修孔的設(shè)計使得設(shè)備的維修更加方便。


圖1為本發(fā)明的組成示意圖
具體實施例方式
由圖l所示，液壓驅(qū)動水下自動焊接平臺，主要由控制柜1、控制電纜穿艙接頭2、 擺動平臺3、閥組進出油路接口 4、比例伺服閥組5、工件高低調(diào)節(jié)平臺6、工件高低調(diào)節(jié)油缸 7、工件高低調(diào)節(jié)導(dǎo)向缸8、液壓油管穿艙接頭9、高壓實驗艙筒體10、左右移動平臺11、前后 移動平臺12、平臺整體升降導(dǎo)向輪13、液壓泵站14、平臺總體升降底盤15、升降底盤維修孔 16、平臺固定底盤維修孔17、前后移動油缸18、平臺固定底盤19、平臺整體升降油缸20、平 臺整體升降導(dǎo)向缸21、擺動油缸22、左右移動油缸23組成，其中控制柜l的電纜通過控制 電纜穿艙接頭2與比例伺服閥組5連接，液壓泵站14油管通過液壓油管穿艙接頭9與比例 伺服閥組5連接，比例伺服閥組5的油管通過閥組進出油路接口 4與工件高低調(diào)節(jié)油缸7、 平臺整體升降油缸20、擺動油缸22、左右移動油缸23連接，控制電纜和液壓泵站14的液壓 油管通過控制電纜穿艙接頭2、液壓油管穿艙接頭9連接艙內(nèi)的閥組進出油路接口 4、比例 伺服閥組5，比例伺服閥組5安裝在高壓試驗艙筒體10壁上，工件高低調(diào)節(jié)平臺6安裝固定 在工件高低調(diào)節(jié)右缸7和工件高低調(diào)節(jié)導(dǎo)向缸8上，實現(xiàn)焊接工件的高低調(diào)節(jié)。工件高低 調(diào)節(jié)油缸7和工件高低調(diào)節(jié)導(dǎo)向缸8安裝在擺動平臺3上，由擺動油缸22驅(qū)動，實現(xiàn)焊接工件的擺動動作。擺動油缸22分別與擺動平臺3和左右移動平臺11連接驅(qū)動焊接工件的 左右擺動。左右移動油缸23與左右移動平臺11和前后移動平臺12連接實現(xiàn)焊接工件的 左右移動。前后移動油缸18與前后移動平臺12和平臺總體升降底盤15連接，實現(xiàn)焊接工 件的前后移動。平臺整體升降油缸20與平臺總體升降底盤15和平臺固定底盤19連接，實 現(xiàn)焊接平臺的總體升降。平臺固定底盤19固定在高壓試驗艙筒體10的底部，液壓泵站14 作為動力源驅(qū)動自動焊接平臺運動，平臺總體升降底盤15上設(shè)置與高壓實驗艙筒體10內(nèi) 壁接觸的平臺整體升降導(dǎo)向輪13，保證在整體升降過程中能夠運動平穩(wěn)。平臺總體升降底 盤15、平臺固定底盤19上開有升降底盤維修孔16、平臺固定底盤維修孔17。
通過安裝在控制柜1中的PLC實現(xiàn)液壓泵站14油泵的啟停，其它控制信號通過 與控制電纜穿艙接頭2的控制電纜輸入比例伺服閥組5。比例伺服閥組5由5個比例伺服 閥組成，通過液壓油管分別控制平臺的工件高低調(diào)節(jié)油缸7、前后移動油缸18、平臺整體升 降油缸20、擺動油缸22做平臺整體升降，工件前后移動，工件左右移動，工件左右擺動的動 作。
權(quán)利要求
液壓驅(qū)動水下自動焊接平臺，主要由控制柜(1)、控制電纜穿艙接頭(2)、擺動平臺(3)、閥組進出油路接口(4)、比例伺服閥組(5)、工件高低調(diào)節(jié)平臺(6)、工件高低調(diào)節(jié)油缸(7)、工件高低調(diào)節(jié)導(dǎo)向缸(8)、液壓油管穿艙接頭(9)、高壓實驗艙筒體(10)、左右移動平臺(11)、前后移動平臺(12)、平臺整體升降導(dǎo)向輪(13)、液壓泵站(14)、平臺總體升降底盤(15)、升降底盤維修孔(16)、平臺固定底盤維修孔(17)、前后移動油缸(18)、平臺固定底盤(19)、平臺整體升降油缸(20)、平臺整體升降導(dǎo)向缸(21)、擺動油缸(22)、左右移動油缸(23)組成，其特征在于控制柜(1)的電纜通過控制電纜穿艙接頭(2)與比例伺服閥組(5)連接，液壓泵站(14)油管通過液壓油管穿艙接頭(9)與比例伺服閥組(5)連接，比例伺服閥組(5)的油管通過閥組進出油路接口(4)與工件高低調(diào)節(jié)油缸(7)、平臺整體升降油缸(20)、擺動油缸(22)、左右移動油缸(23)連接，控制電纜和液壓泵站(14)的液壓油管通過控制電纜穿艙接頭(2)、液壓油管穿艙接頭(9)連接艙內(nèi)的閥組進出油路接口(4)、比例伺服閥組(5)，比例伺服閥組(5)安裝在高壓試驗艙筒體(10)壁上，工件高低調(diào)節(jié)平臺(6)安裝固定在工件高低調(diào)節(jié)油缸(7)和工件高低調(diào)節(jié)導(dǎo)向缸(8)上，工件高低調(diào)節(jié)油缸(7)和工件高低調(diào)節(jié)導(dǎo)向缸(8)安裝在擺動平臺(3)上，由擺動油缸(22)驅(qū)動，擺動油缸(22)分別與擺動平臺(3)和左右移動平臺(11)連接驅(qū)動焊接工件的左右擺動，左右移動油缸(23)與左右移動平臺(11)和前后移動平臺(12)連接，前后移動油缸(18)與前后移動平臺(12)和平臺總體升降底盤(15)連接，平臺整體升降油缸(20)與平臺總體升降底盤(15)和平臺固定底盤(19)連接，平臺固定底盤(19)固定在高壓試驗艙筒體(10)的底部，液壓泵站(14)作為動力源驅(qū)動自動焊接平臺運動，整個焊接平臺的運動由控制柜(1)中的PLC進行控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓驅(qū)動水下自動焊接平臺，其特征在于所述的平臺總體 升降底盤(15)上設(shè)置與高壓實驗艙筒體(10)內(nèi)壁接觸的平臺整體升降導(dǎo)向輪(13)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓驅(qū)動水下自動焊接平臺，其特征在于所述的比例伺服 閥組(5)是由5個比例伺服閥組成，分別控制平臺的工件高低調(diào)節(jié)油缸(7)、前后移動油缸 (18)、平臺整體升降油缸(20)、擺動油缸(22)運動。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液壓驅(qū)動水下自動焊接平臺，其特征在于所述的平臺總 體升降底盤(15)、平臺固定底盤(19)上開有升降底盤維修孔(16)、平臺固定底盤維修孔 (17)。
全文摘要
一種液壓驅(qū)動水下自動焊接平臺，主要由控制柜(1)、控制電纜穿艙接頭(2)、擺動平臺(3)、閥組進出油路接口(4)、比例伺服閥組(5)、工件高低調(diào)節(jié)平臺(6)、工件高低調(diào)節(jié)油缸(7)、工件高低調(diào)節(jié)導(dǎo)向缸(8)、液壓油管穿艙接頭(9)、高壓實驗艙筒體(10)、左右移動平臺(11)、前后移動平臺(12)、平臺整體升降導(dǎo)向輪(13)、液壓泵站(14)、平臺總體升降底盤(15)、升降底盤維修孔(16)、平臺固定底盤維修孔(17)、前后移動油缸(18)、平臺固定底盤(19)、平臺整體升降油缸(20)、平臺整體升降導(dǎo)向缸(21)、擺動油缸(22)、左右移動油缸(23)組成；通過安裝在控制柜(1)中的PLC實現(xiàn)液壓泵站(14)油泵的啟停，其它控制信號通過與控制電纜穿艙接頭(2)的控制電纜輸入比例伺服閥組(5)，比例伺服閥組(5)通過液壓油管驅(qū)動平臺做整體升降，工件前后移動，工件左右移動，工件左右擺動的動作，用以實現(xiàn)在水下高壓實驗艙內(nèi)焊接作業(yè)所需的三維動作。本發(fā)明用于在模擬深水及輻射環(huán)境人員不能進入的場合下的焊接實驗，降低了作業(yè)風(fēng)險，減輕了勞動強度，提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號B23K37/047GK101758353SQ20081024097
公開日2010年6月30日 申請日期2008年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月25日
發(fā)明者余燕, 劉德華, 周燦豐, 張俊寶, 朱加雷, 沈秋平, 焦向東, 陳煜 , 顧國興, 高輝 申請人:北京石油化工學(xué)院;上海核工程研究設(shè)計院