CN104828491B - 放射性废物桶批量输送和测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种放射性废物桶批量输送和测量装置，包括废物桶测量系统、上游废物桶批量输送组件、下游废物桶批量输送组件和废物桶输送板车；其中，所述废物桶测量系统设置在所述上游废物桶批量输送组件和所述下游废物桶批量输送组件之间；所述上游废物桶批量输送组件和所述下游废物桶批量输送组件均设置有若干个依次排列的废物桶输送板车；所述废物桶输送板车用于承载待输送的放射性废物桶。本发明中设置有废物桶输送板车，避免废物桶与上游废物桶批量输送组件和下游废物桶批量输送组件的直接接触，防止放射性沾污，废物桶输送板车与废物桶间为静接触，之间垫用专用隔离纸实现隔离，隔离纸被放射性沾污后易于进行处理。

Description

放射性废物桶批量输送和测量装置

技术领域

本发明涉及输送装置，具体地，涉及一种放射性废物桶批量输送和测量装置。

背景技术

随着国家大力发展核电，核电运行中产生的大量低中放射性废物需要进行处置。根据“低、中水平放射性固体废物暂时贮存规定”(GB11928-1989)等国家标准要求，入库废物应尽可能根据废物的放射性比活度、半衰期、毒性及废物处理的要求进行分类，分别入库贮存，因此需要利用放射性测量设备对放射性废物进行表面污染和剂量率检测、桶内核素鉴别与活度测量。目前常用的测量技术为无损检测技术，包括分段伽马扫描技术和层析伽马扫描技术。目前，我国核电厂采用的相关设备主要由国外进口，相关公司有CANBERRA公司，代表产品如“伽马放射性废物断层扫描系统”；ANTECH公司，代表产品如“分段、层析伽马扫描装置”等。这些装置一般只针对单个废物桶进行测量，并且需要将废物桶放置在固定测量平台上，因此大规模测量时需要频繁地进行废物桶装卸。早期设备，如秦山核一期购买的伽马扫描装置，一般无法实现多桶的批量测量，更换废物桶时需要工作人员进行现场操作。由于长时间辐射照射会对人身体造成损害，有必要采用自动输送、装卸装置实现大量废物桶的批量测量。目前，已有相关探测系统带有废物桶输送设备，如ANTECH公司产品，但是均采用滚轴实现废物桶输送。由于废物桶表面可能会含有放射性污染物，与废物桶直接接触会造成输送设备的放射性沾污。目前我国相关单位也在进行低中放射性废物桶测量系统的国产化研制，但还没出现能实现自动批量输送、测量的相关装置。本发明提出一种用于低中水平放射性废物桶批量测量的输送装置，该装置能实现废物桶与输送设备分离、废物桶在测量平台上的自动装卸和精确定位，配合伽马扫描测量装置实现对放射性废物桶的批量测量，避免工作人员现场频繁操作，减少辐射照射时间。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种放射性废物桶批量输送和测量装置。该装置能避免放射性废物桶与输送设备直接接触，防止设备出现放射性沾污。

根据本发明提供的放射性废物桶批量输送和测量装置，包括废物桶测量系统、上游废物桶批量输送组件、下游废物桶批量输送组件和废物桶输送板车；

其中，所述废物桶测量系统设置在所述上游废物桶批量输送组件和所述下游废物桶批量输送组件之间；所述上游废物桶批量输送组件和所述下游废物桶批量输送组件均设置有若干个依次排列的废物桶输送板车；

所述废物桶输送板车用于承载待输送的放射性废物桶。

优选地，废物桶测量系统包括平移轨道、探测器升降组件、外放射源升降组件、平动组件、辐射探测器、铅准直器、设有屏蔽铅室的放射源和旋转平台；

其中，所述探测器升降组件与所述外放射源升降组件相对应且分别设置在所述平移轨道的两侧；所述平动组件设置在所述平移轨道且能够沿所述平移轨道的轴向滑动；所述旋转平台设置在所述平动组件上且能够绕所述述平动组件的轴向转动；所述旋转平台用于承载待检测的放射性废物桶；

所述设有屏蔽铅室的放射源设置在所述外放射源升降组件的升降平台上；所述辐射探测器和所述铅准直器设置在所述探测器升降组件的升降平台上；所述辐射探测器通过所述铅准直器接收所述设有屏蔽铅室的放射源发出的放射线。

优选地，所述上游废物桶输送组件和所述下游废物桶输送组件均包括输送台、齿轮链条驱动组件、废物桶输送轨道、链条拉紧部件、伺服电机、电机变速箱、批量输送台支撑柱、调高螺栓和第一限位开关；

其中，所述伺服电机通过所述电机变速箱连接所述齿轮链条驱动组件；所述废物桶输送轨道设置在所述齿轮链条驱动组件的外侧；所述链条拉紧部件用于拉紧所述齿轮链条驱动组件的链条；所述齿轮链条驱动组件用于驱动所述废物桶输送板车；所述第一限位开关设置在所述输送台的一端端部；

所述伺服电机、电机变速箱、所述链条拉紧部件、所述废物桶输送轨道均设置在所述输送台上；所述输送台设置有多根批量输送台支撑柱，所述调高螺栓设置在所述批量输送台支撑柱的下端，用于调节所述输送台的高度。

优选地，所述齿轮链条传动组件包括链条、多个同轴的齿轮对和设置在链条间的多条牵引连杆；所述链条设置在所述多个齿轮对上；所述伺服电机通过所述电机变速箱驱动所述齿轮对转动，进而带动所述链条转动；

所述牵引连杆用于牵引废物桶输送板车的凸块。

优选地，所述废物桶输送板车包括板车主体、多个滑轮和凸块；

所述板车主体的上表面的外缘设置有沿所述板车主体的周向延伸的凸棱；所述多个滑轮设置在所述板车主体的下侧；所述凸块连接在所述板车主体下表面的前端部和后端部；且所述凸块设置在相邻的所述牵引连杆之间；

所述滑轮设置有凹槽，所述凹槽与所述废物桶输送轨道上的凸槽相匹配。

优选地，所述旋转平台的上表面上设置有平台轨道；平台轨道上对称有多个定位槽；

所述平台轨道与所述滑轮相匹配；所述旋转平台的一端设置有第二限位开关。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明中设置有废物桶输送板车，避免废物桶与上游废物桶批量输送组件和下游废物桶批量输送组件的直接接触，防止放射性沾污，废物桶输送板车与废物桶间为静接触，之间垫用专用隔离纸实现隔离，隔离纸被放射性沾污后易于进行处理；

2、本发明利用平动组件，与上游废物桶批量输送组件、下游游废物桶批量输送组件实现轨道对接，方便进行废物桶自动装卸，仅需要对废物桶测量系统内原旋转平台进行部件更换，不需要对废物桶测量系统做其它修改；

3、本发明旋转平台的轨道以及轨道上的定位槽能够实现废物桶在轨道方向与轨道垂直方向的水平面定位，从而使废物桶测量前不需要对起始位置重新进行人工校准，真正实现自动水流测量。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明中废物桶测量系统的结构示意图；

图2为本发明中的结构示意图；

图3为本发明中废物桶输送组件的结构示意图；

图4为本发明中传动链条及牵引连杆装配示意图；

图5为本发明中废物桶输送板车的结构示意图；

图6为本发明中测量系统内废物桶旋转平台结构示意图；

图7为本发明中旋转平台与上、下游输送组件对接示意图。

图中：

1为废物桶测量系统；2为平移轨道；3为探测器升降组件；4为外放射源升降组件；5为平动组件；6为放射性废物桶；7为高纯锗辐射探测器；8为铅准直器；9为设有屏蔽铅室的放射源；10为旋转平台；11为废物桶输送板车；12为上游废物桶批量输送组件；13为下游废物桶批量输送组件；14为齿轮链条驱动组件；15为废物桶输送轨道；16为链条；17为齿轮对；18为链条拉紧部件；19为伺服电机；20为电机变速箱；21为批量输送台支撑柱；22为调高螺栓；23为废物桶限位凸棱；24为滑轮；25为凸块；26为轨道；27为定位槽；28为第二限位开关；29为上游限位开关；30为下游限位开关；31为牵引连杆。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1和图2所示，本发明提供的放射性废物桶批量输送和测量装置包括：废物桶测量系统1、上游废物桶批量输送组件12、下游废物桶批量输送组件13、废物桶输送板车11和放射性废物桶6。其中，所述废物桶测量系统1设置在所述上游废物桶批量输送组件12和所述下游废物桶批量输送组件13之间；所述上游废物桶批量输送组件12和所述下游废物桶批量输送组件13均设置有若干个依次排列的废物桶输送板车11；所述废物桶输送板车11用于承载待输送的放射性废物桶6。

废物桶测量系统1包括平移轨道2、探测器升降组件3、外放射源升降组件4、平动组件5、辐射探测器、铅准直器8、设有屏蔽铅室的放射源9和旋转平台10；其中，所述探测器升降组件3与所述外放射源升降组件4相对应且分别设置在所述平移轨道2的两侧；所述平动组件5设置在所述平移轨道2且能够沿所述平移轨道2的轴向滑动；所述旋转平台10设置在所述平动组件5上且能够绕所述述平动组件5的轴向转动；所述旋转平台10用于承载待检测的放射性废物桶6；所述设有屏蔽铅室的放射源9设置在所述外放射源升降组件4的升降平台上；所述辐射探测器和所述铅准直器8设置在所述探测器升降组件3的升降平台上；所述辐射探测器通过所述铅准直器8接收所述设有屏蔽铅室的放射源9发出的放射线。

在测量时，将放射性废物桶6放置于旋转平台10上，利用探测器升降组件3和外放射源升降组件4的升降实现不同水平截面的测量，利用平动组件5和旋转平台10的运动实现在同一水平面内对放射性废物桶6不同方向和位置的测量，经高纯锗辐射探测器7测量放射性废物桶6内放射性核素发出的伽马射线，且进行重建计算后可以获得桶内放射性核素的放射性水平。该测量仅针对单个放射性废物桶6进行，实现批量测量时，在上游废物桶批量输送组件12上放置若干有一定间距的废物桶输送板车11，放射性废物桶6放置在废物桶输送板车11上。其装卸和测量过程包括：首先，旋转平台10与上游废物桶批量输送组件12进行对接，放射性废物桶6及废物桶输送板车11被牵引至旋转平台10上；其次，旋转平台10以及所在的平动组件5移动到测量位置，开始对放射性废物桶6的测量过程；最后，测量结束，旋转平台10与初始相比旋转180°后与下游废物桶批量输送组件13进行对接，放射性废物桶6及废物桶输送板车11被牵引至下游废物桶批量输送组件13上。以上为一次废物桶的装卸与测量过程，重复该过程，进行下一个废物桶的装卸与测量，直至上游废物桶批量输送组件12上的全部放射性废物桶6被测量完毕。

所述上游废物桶输送组件12和所述下游废物桶输送组件13均包括输送台、齿轮链条驱动组件14、废物桶输送轨道15、链条拉紧部件18、伺服电机19、电机变速箱20、批量输送台支撑柱21、调高螺栓22和第一限位开关；其中，所述伺服电机19通过所述电机变速箱20连接所述齿轮链条驱动组件14；所述废物桶输送轨道15设置在所述齿轮链条驱动组件14的外侧；所述链条拉紧部件18用于拉紧所述齿轮链条驱动组件14的链条16；所述齿轮链条驱动组件14用于驱动所述废物桶输送板车11；所述第一限位开关设置在所述输送台的一端端部；所述伺服电机19、电机变速箱20、所述链条拉紧部件18、所述废物桶输送轨道15均设置在所述输送台上；所述输送台设置有多根批量输送台支撑柱21，所述调高螺栓22设置在所述批量输送台支撑柱21的下端，用于调节所述输送台的高度。所述第一限位开关包括上游限位开关29和下游限位开关30。上游限位开关29设置在所述上游废物桶输送组件12的一端端部；下游限位开关30设置在下游废物桶输送组件13的一端端部。所述齿轮链条传动组件14包括链条16、若干个同轴的齿轮对17和设置在链条间的多条牵引连杆31；所述链条16设置在所述多个齿轮对17上；所述伺服电机19通过所述电机变速箱20驱动所述齿轮对17转动，进而带动所述链条16转动；所述牵引连杆31用于牵引废物桶输送板车11的凸块25。其中，链条16的上部位于所述上游废物桶输送组件12和所述下游废物桶输送组件13的牵引槽中，链条16下方，及牵引连杆31位于牵引槽的下方，并与链条拉紧部件18的齿轮接触。链条拉紧部件18包括顺次相连的旋转手臂、弹簧拉紧器和齿轮，利用弹簧拉紧器的弹簧力实现链条16的拉紧并在牵引放射性废物桶时具有一定的阻尼性能。

上游废物桶输送组件12、下游废物桶输送组件13应在指定位置与废物桶测量系统1配合安装，以保证成功实现对放射性废物桶6及废物桶输送板车11在旋转平台10上的装卸牵引。通过调节上游废物桶输送组件12、下游废物桶输送组件13、批量输送台支撑柱21下端的调高螺栓22实现与旋转平台10的水平等高。上游废物桶输送组件12、下游废物桶输送组件13由伺服电机19驱动，经电机变速箱20变速后由皮带带动齿轮链条传动组件14。在对废物桶输送过程中，伺服电机19驱动链条传动组件14缓慢移动，并在系统PLC指令下控制移动距离，链条16间的牵引连杆31拉动废物桶输送板车11下端的牵引凸块25，带动放射性废物桶6及废物桶输送板车11移动。

所述废物桶输送板车11包括板车主体、多个滑轮24和凸块25；所述板车主体的上表面的外缘设置有沿所述板车主体的周向延伸的凸棱23；所述多个滑轮24设置在所述板车主体的下侧；所述凸块25连接在所述板车主体下表面的前端部和后端部；且所述凸块25设置在相邻的所述牵引连杆31之间；所述滑轮24设置有凹槽，所述凹槽与所述废物桶输送轨道15上的凸槽相匹配。所述旋转平台10的上表面上设置有平台轨道26；平台轨道26上对称有多个定位槽27；所述平台轨道26与所述滑轮24相匹配；所述旋转平台10的一端设置有第二限位开关28。放射线废物桶6的底部与废物桶输送板车11之间由专用隔离纸隔开，避免放射性废物桶和废物桶输送板车11直接接触，防止被放射性废物桶表面的放射性污染物沾污。该隔离纸经测量放射性水平超值后，再作为放射性废物进行处理。

更为具体地，如图5和图6所示，废物桶输送板车11的板车主体为圆形金属板，上表面按照废物桶6的尺寸在边缘设有废物桶限位凸棱23，用于放射性废物桶6在废物桶输送板车11上的定位。金属板中间开贯穿孔，方便对废物桶下表面的表面污染和剂量率检测。废物桶输送板车11底部有四个带凹槽的滑轮24，输送板车11放置在上游废物桶输送组件12、下游废物桶输送组件13上的废物桶输送轨道15上，沿废物桶输送轨道15移动，滑轮24的凹槽与废物桶输送轨道15上的凸槽配合来实现方向引导。输送板车11底部在前后位置各有凸块25，凸块25介于传动链条16的两根牵引杆31之间，由牵引杆31拉动凸块25，使废物桶输送板车11与链条16同步移动。旋转平台10包含与游废物桶输送组件12、下游废物桶输送组件13相同的轨道，按照滑轮24的配合尺寸和以旋转平台旋转轴为中心，平台轨道26上对称开有四个定位槽27，当废物桶输送板车11的滑轮24落入定位槽27内，即放射性废物桶6处于测量位置，实现定位。

如图7所示，旋转平台10与上游废物桶输送组件12、下游废物桶输送组件13对接实现装卸的过程为：当旋转平台10及其平动组件5移至上游废物桶输送组件12，旋转转平台10上的平台轨道26与上游废物桶输送组件12上的、废物桶输送轨道15对接，当旋转平台10的平台轨道26下端与上游废物桶输送组件12的限位开关29接触，则平动组件5停止移动，然后上游废物桶输送组件12打开伺服电机19进行废物桶输送；废物桶6及其四轮输送板车11被牵引至旋转平台10的平台轨道26上，直至与旋转平台10的限位开关28接触，上游输送组件12的伺服电机19停止转动，此时废物桶输送板车11的滑轮24落入定位槽27内；测量结束后，测旋转平台10及其平动组件5移动至下游输送组件13，旋转平台10上的轨道26与输送组件13上的轨道对接，当旋转平平台10的平台轨道26下端与下游输送组件13的限位开关30接触则平动组件5停止移动，然后下游输送组件13打开伺服电机牵引废物桶6及废物桶输送板车11移动设定距离，离开旋转平台10。

该废物桶装载、测量、卸载过程完成后，废物桶测量系统1的旋转平台10及其平动组件5继续移动到上游废物桶批量输送组件12处，开始上述过程，继续下一个废物桶的装载、测量、卸载，最终完成上游废物桶批量输送组件12上预置的放射性废物桶的批量测量。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (3)

1.一种放射性废物桶批量输送和测量装置，其特征在于，包括废物桶测量系统(1)、上游废物桶批量输送组件(12)、下游废物桶批量输送组件(13)和废物桶输送板车(11)；

其中，所述废物桶测量系统(1)设置在所述上游废物桶批量输送组件(12)和所述下游废物桶批量输送组件(13)之间；所述上游废物桶批量输送组件(12)和所述下游废物桶批量输送组件(13)均设置有若干个依次排列的废物桶输送板车(11)；

所述废物桶输送板车(11)用于承载待输送的放射性废物桶(6)；

所述上游废物桶输送组件(12)和所述下游废物桶输送组件(13)均包括输送台、齿轮链条驱动组件(14)、废物桶输送轨道(15)、链条拉紧部件(18)、伺服电机(19)、电机变速箱(20)、批量输送台支撑柱(21)、调高螺栓(22)和第一限位开关；

其中，所述伺服电机(19)通过所述电机变速箱(20)连接所述齿轮链条驱动组件(14)；所述废物桶输送轨道(15)设置在所述齿轮链条驱动组件(14)的外侧；所述链条拉紧部件(18)用于拉紧所述齿轮链条驱动组件(14)的链条(16)；所述齿轮链条驱动组件(14)用于驱动所述废物桶输送板车(11)；所述第一限位开关设置在所述输送台的一端端部；

所述伺服电机(19)、电机变速箱(20)、所述链条拉紧部件(18)、所述废物桶输送轨道(15)均设置在所述输送台上；所述输送台设置有多根批量输送台支撑柱(21)，所述调高螺栓(22)设置在所述批量输送台支撑柱(21)的下端，用于调节所述输送台的高度；

所述齿轮链条传动组件(14)包括链条(16)、多个同轴的齿轮对(17)和设置在链条间的多条牵引连杆(31)；所述链条(16)设置在所述多个齿轮对(17)上；所述伺服电机(19)通过所述电机变速箱(20)驱动所述齿轮对(17)转动，进而带动所述链条(16)转动；

所述牵引连杆(31)用于牵引废物桶输送板车(11)的凸块(25)；

所述废物桶输送板车(11)包括板车主体、多个滑轮(24)和凸块(25)；

所述板车主体的上表面的外缘设置有沿所述板车主体的周向延伸的凸棱(23)；所述多个滑轮(24)设置在所述板车主体的下侧；所述凸块(25)连接在所述板车主体下表面的前端部和后端部；且所述凸块(25)设置在相邻的所述牵引连杆(31)之间；

所述滑轮(24)设置有凹槽，所述凹槽与所述废物桶输送轨道(15)上的凸槽相匹配。

2.根据权利要求1所述的放射性废物桶批量输送和测量装置，其特征在于，废物桶测量系统(1)包括平移轨道(2)、探测器升降组件(3)、外放射源升降组件(4)、平动组件(5)、辐射探测器、铅准直器(8)、设有屏蔽铅室的放射源(9)和旋转平台(10)；

其中，所述探测器升降组件(3)与所述外放射源升降组件(4)相对应且分别设置在所述平移轨道(2)的两侧；所述平动组件(5)设置在所述平移轨道(2)且能够沿所述平移轨道(2)的轴向滑动；所述旋转平台(10)设置在所述平动组件(5)上且能够绕所述述平动组件(5)的轴向转动；所述旋转平台(10)用于承载待检测的放射性废物桶(6)；

所述设有屏蔽铅室的放射源(9)设置在所述外放射源升降组件(4)的升降平台上；所述辐射探测器和所述铅准直器(8)设置在所述探测器升降组件(3)的升降平台上；所述辐射探测器通过所述铅准直器(8)接收所述设有屏蔽铅室的放射源(9)发出的放射线。

3.根据权利要求2所述的放射性废物桶批量输送和测量装置，其特征在于，所述旋转平台(10)的上表面上设置有平台轨道(26)；平台轨道(26)上对称有多个定位槽(27)；

所述平台轨道(26)与所述滑轮(24)相匹配；所述旋转平台(10)的一端设置有第二限位开关(28)。