[发明专利]一种基于激光清洗的高压开关铝合金壳体焊接方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于激光清洗的高压开关铝合金壳体清洗焊接装置，其特征在于，包括激光清洗模块与焊接模块，焊接模块安装在激光清洗模块的一侧，激光清洗模块位于焊接模块的运动方向前端。本发明通过该装置与方法能够实现高压开关铝合金壳体焊接前焊缝清洗、焊接成型、焊接后焊缝清洗连续工作，焊接后铝合金壳体具有耐久性高、密封性能好的特点，保证产品质量的稳定性。

技术领域

本发明属于高压开关焊接技术领域，特别涉及一种基于激光清洗的高压开关铝合金壳体焊接方法及装置。

背景技术

随着国民经济和电力工业的迅速发展，电网规模日益庞大，高压开关设备性能稳定、可靠且安装方便，近年来在变电站中广泛采用，高压开关是指在电压3千伏及以上，频率50赫兹及以下的电力系统中运行的户内和户外交流开关设备，其质量、可靠性对电力系统的安全、有效运行具有十分重要的意义，以气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)产品为代表的高压开关产品结构主要为大型铝合金壳体构件，壳体由筒体、支管筒体焊装、封头和法兰等部分组成，内充有压力为0.4-0.6MPa的SF6气体，年漏气率要求小于0.5％，产品设计、制造技术和制造工艺要求十分严格，高压开关铝合金壳体在进行加工时，由于高压开关铝合金壳体尺寸较大，在焊接工艺、时效应变等因素的作用下，导致焊接坡口尺寸产生较大波动，容易出现烧穿、气孔、未焊合、坡口未填满等焊接缺陷，导致漏气现象的发生，降低高压开关的密封性能，无法保证产品的质量。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种基于激光清洗的高压开关铝合金壳体焊接方法及装置，通过该方法与装置能够实现高压开关铝合金壳体焊接前焊缝清洗、焊接成型、焊接后焊缝清洗连续工作，焊接后铝合金壳体具有耐久性高、密封性能好的特点，保证产品质量的稳定性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于激光清洗的高压开关铝合金壳体清洗焊接装置，包括激光清洗模块与焊接模块，焊接模块安装在激光清洗模块的一侧，激光清洗模块位于焊接模块的运动方向前端。

优选的，所述激光清洗模块包括激光发生器、壳体、场镜、振镜，所述激光发生器输出端连接有光纤，所述光纤端部通过光纤接头安装在壳体上，所述场镜安装在壳体底部，所述振镜安装在壳体上，振镜底部穿过壳体延伸至壳体内部，所述振镜上方设有驱动电机，所述驱动电机输出轴与振镜连接，所述壳体一侧安装有封装盖板，所述场镜内部安装有聚焦镜片，根据不同工况选择不同焦距的聚焦镜片，聚焦镜片的聚焦调节范围为100mm-250mm，所述光纤出光高度、场镜、振镜在同一水平面上，从而保证工作的连续性，激光发生器输出对应的激光光束经过耦合后通过光纤进入到壳体内部，激光光束经由振镜进行反射，振镜在驱动电机的驱动下按照预定角度高旋转摆动，达到由点激光到线激光的转变，实现改变激光光束路径的目的，经过振镜激光光束线路发生偏转后的脉冲激光通过聚焦镜片进行聚焦后到达焊接表面，形成可用于激光清洗的激光光束。

优选的，所述焊接模块包括焊枪、第一支架，所述第一支架安装在壳体上方，所述焊枪安装在第一支架上，所述焊枪设置于场镜的一侧，所述第一支架顶部安装有转接板，所述清洗焊接装置通过转接板安装在机械臂上。

优选的，所述场镜外侧设有场镜防护罩，所述场镜防护罩安装在壳体上，所述振镜外侧设有振镜防护罩，所述振镜防护罩安装在壳体上，通过场镜防护罩、振镜防护罩对场镜、振镜进行防护，防止高温、烟气对场镜与振镜造成损坏，延长使用寿命，降低生产成本。

优选的，所述场镜防护罩的一侧设有第二支架，所述第二支架安装在壳体上，所述第二支架端部靠近场镜防护罩的一侧安装有气帘，所述气帘通过管道与气体发生装置相连接，通过气帘在场镜前增加气体屏障，防止污物、烟尘进入场镜内部，污染场镜表面，保证场镜工作的稳定性。

优选的，所述壳体上方、振镜两侧安装有夹持件，两个夹持件之间通过螺栓进行连接，振镜通过夹持件安装在壳体上，提高振镜工作的稳定性。