CN108792935A - 核电站放射性废物金属桶转运抓具装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核电站放射性废物金属桶转运抓具装置，其包括：底盘、设置在底盘边沿的导向装置，以及设置于底盘上的伸缩板装置，伸缩板装置设有伸缩板，金属桶桶盖内壁设有圆槽，伸缩板伸出时与金属桶桶盖内壁的圆槽抵接。相对于现有技术，本发明核电站放射性废物金属桶转运抓具装置能够在放射性废物转运过程中实现放射性废物金属桶的自动抓取和释放，提高自动化效率和实现远距离操作，保证操作人员的安全。

Description

核电站放射性废物金属桶转运抓具装置

技术领域

本发明属于核电站放射性废物处理技术，更具体地说，本发明涉及一种核电站放射性废物金属桶转运抓具装置。

背景技术

核电站放射性废物金属桶是一种不锈钢材质的金属圆桶，用于贮存核电站处理后的放射性固体废物，核电站放射性废物金属桶抓具主要用于抓取、转运及堆码存放放射性废物金属桶。

目前，在放射性废物金属桶转运时，通常人工近距离利用抓具手动实现放射性废物金属桶的转运操作，从而额外增加了工作人员的受照时间，不仅不符合ALALA原则，也无法进行远距离金属桶自动堆码。在放射性废物金属桶进行堆码操作时，对工作人员也存在一定安全隐患。

此外，现有抓具在抓取、转运及堆码存放放射性废物金属桶时，容易出现抓具无法准确定位金属桶的中心、抓具倾斜、抓具收缩后升起时伸缩板碰触金属桶圆槽内壁等问题，严重影响放射性废物金属处理流程的顺利进行。由于放射性废物金属暴露在高放射性环境中，工作人员处理此类故障会受到大剂量辐照。

人工近距离、手动实现放射性废物金属桶转运操作，无法保证放射性固体废物处理流程的顺利进行，经济性和适用性较差，增加了工作人员的辐照时间，严重危害工作人员的身体健康。

有鉴于此，确有必要提供一种核电站放射性废物金属桶转运抓具装置，以实现放射性废物金属桶的自动抓取和释放，提高自动化效率及进行远距离操作，保证操作人员的安全。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术的缺陷，提供一种核电站放射性废物金属桶转运抓具装置，其可在放射性废物安全转运过程中实现放射性废物金属桶的自动抓取和释放，提高了自动化效率及进行远距离操作，从而保证操作人员的安全。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种核电站放射性废物金属桶转运抓具装置，其包括底盘、设置在底盘边沿的导向装置，以及设置于底盘上的伸缩板装置，伸缩板装置设有伸缩板，金属桶桶盖内壁设有圆槽，伸缩板伸出时与金属桶桶盖内壁的圆槽抵接。

作为本发明核电站放射性废物金属桶转运抓具装置的一种改进，所述底盘上还设置接近开关装置，接近开关装置包括抓具到位接近开关、抓紧到位接近开关和收缩到位接近开关。

作为本发明核电站放射性废物金属桶转运抓具装置的一种改进，所述导向装置包括若干根均匀分布在所述底盘边沿的导向杆，导向杆的底部呈内切口形状。

作为本发明核电站放射性废物金属桶转运抓具装置的一种改进，所述导向装置包括若干个均匀分布在所述底盘边沿的滚轮，滚轮向底盘的内侧倾斜一角度。

作为本发明核电站放射性废物金属桶转运抓具装置的一种改进，所述伸缩板装置包括转盘和若干块伸缩板，转盘设置在所述底盘上方并与底盘同一中心轴线，每一伸缩板分别可径向滑动地设置在一伸缩板托架上，各伸缩板托架沿底盘的圆周方向均匀分布，在转盘上对应伸缩板的位置分别设置一长槽孔，在长槽孔与伸缩板之间设置一定位套筒和一传动轴，定位套筒固定于伸缩板上，传动轴的底部套在定位套筒内，传动轴的顶部位于转盘的长槽孔内。

作为本发明核电站放射性废物金属桶转运抓具装置的一种改进，所述转盘通过固定在所述底盘上的电机驱动，电机的电机轴通过啮合部件与所述转盘连接，电机、电机轴和转盘形成曲柄连杆机构。

作为本发明核电站放射性废物金属桶转运抓具装置的一种改进，所述伸缩板装置包括若干块伸缩板和对应的微型气缸，伸缩板均匀分布在所述底盘的外侧，微型气缸对应分布在所述底盘的内侧，微型气缸的活塞与伸缩板连接而推动伸缩板作径向运动。

作为本发明核电站放射性废物金属桶转运抓具装置的一种改进，在所述底盘的中心轴上设置一吊钩孔，吊钩孔与用于运送金属桶的行车的吊钩对接。

作为本发明核电站放射性废物金属桶转运抓具装置的一种改进，所述导向装置的外边沿偏离所述金属桶中心的位置比所述伸缩板大。

作为本发明核电站放射性废物金属桶转运抓具装置的一种改进，设置在所述底盘上的所有部件的整体的重心线与底盘的中心线一致。

与现有技术相比，本发明通过导向装置定位金属桶的中心，避免抓具倾斜，解决伸缩板碰触金属圆槽内壁的问题，从而减少工作人员的辐照时间，实现放射性废物金属桶精准定位、自动转运及堆码操作，确保放射性废物金属桶处理流程的顺利进行。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本发明核电站放射性废物金属桶转运抓具装置的结构及其有益技术效果进行详细说明。

图1为本发明核电站放射性废物金属桶转运抓具装置的结构示意图。

图2为图1所示核电站放射性废物金属桶转运抓具装置的俯视图。

图3为图2所示核电站放射性废物金属桶转运抓具装置沿A-A线的剖视图。

图4为图2所示核电站放射性废物金属桶转运抓具装置的前视图。

图5为图2所示核电站放射性废物金属桶转运抓具装置的左视图。

具体实施方式

为了使本发明的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。

请参阅图1至图5所示，本发明核电站放射性废物金属桶转运抓具装置包括底盘1、导向装置2、伸缩板装置3，以及接近开关装置4，在底盘1上设置导向装置2、伸缩板装置3和接近开关装置4，其中，导向装置2设置在底盘1边沿。在金属桶的桶盖内壁设置有圆槽供伸缩板插入，伸缩板装置3的伸缩板5伸出时与金属桶桶盖内壁的圆槽抵接，从而使抓具装置卡入桶盖中而抓紧。

底盘1的中心轴6上设置一吊钩孔7，吊钩孔7与用于运送金属桶的行车的吊钩对接。

导向装置包括三根均匀分布的导向杆8，导向杆8之间互成120°并固定于底盘1的边沿。需要说明的是，导向杆8的数量也可以采用两根或者三根以上，由放射性废物金属桶的尺寸决定。导向杆8的底部呈内切口形状，便于抓具落下时抓具靠自身重力自动向金属桶盖的中心移动。导向装置2的外边沿偏离金属桶中心的位置比伸缩板5大，实现抓具装置提起时伸缩板5不会碰撞金属桶桶盖的圆槽。

伸缩板装置3包括三块伸缩板5和一个转盘，其中，伸缩板5的数量也可以采用两块或者三块以上，由放射性废物金属桶的尺寸以及重量决定。转盘9设置在底盘1上方并套设在底盘1的中心轴6上，每一伸缩板5分别可径向滑动地设置在一伸缩板托架10上，伸缩板5可以在伸缩板托架10上伸出和收缩；各伸缩板托架10通过螺杆固定在底盘1上，并沿底盘1的圆周方向均匀分布，与前述的导向杆8间隔设置。

在转盘9上对应伸缩板5的位置分别设置长槽孔11，在长槽孔11与伸缩板5之间设置定位套筒12和传动轴13，定位套筒12固定于伸缩板5上，传动轴13的底部套在定位套筒12内，传动轴13的顶部位于转盘9的长槽孔11内，伸缩板5的伸出和收缩是通过定位套筒12和传动轴13实现的。由于长槽孔11的中心线到转盘9的中心距离不一致，所以当转盘9做逆时针旋转运动时，长槽孔11会带动传动轴13，进而使伸缩板5伸出和收缩。

转盘9的驱动装置为电机14，电机14通过电机支撑杆固定在底盘1上，电机14的电机轴通过啮合部件15、16与转盘9连接，电机14、电机轴和转盘9形成曲柄连杆机构。电机14可以正反转，带动电机轴伸出和收缩，由于电机14、电机轴、转盘9形成曲柄连杆机构，使得电机14的往复运动会通过曲柄连杆机构转化为转盘9的旋转运动。

请特别参照图1所示，底盘1上安装了两个接线盒17，接线盒17通过接线盒支撑板固定于底盘1上，电机14和两个接线盒17呈三角形布置在底盘1上以保持平衡。接近开关装置4包括四个抓具到位接近开关18、一个抓紧到位接近开关19和一个收缩到位接近开关20。接近开关是一种无需与金属部件进行机械接触而可以动作的位置开关，当接近开关的感应面到金属表面的距离小于动作距离时，不需要机械接触即可使开关动作；当抓具装置靠近金属桶的顶部时，抓具到位接近开关18会触发，引发行车停运；当抓具装置的伸缩板5伸出抵接金属桶的桶盖的圆槽而抓紧金属桶时，会触发抓紧到位接近开关19，进而引发电机14停运；当抓具装置的伸缩板5收缩时，会触发收缩到位接近开关20，进而引发电机14停运。

设置在底盘1上的所有部件组成的整体的重心线与底盘1的中心线一致，使得整个抓具装置的中心与底盘的中心1在一条直线上，避免了本发明核电站放射性废物金属桶转运抓具装置的倾斜。

请参照图1至图5所示，本发明核电站放射性废物金属桶转运抓具装置的工作原理如下：当行车利用吊钩把本发明核电站放射性废物金属桶转运抓具装置吊起并移动而靠近金属桶的顶部时，导向装置使得抓具装置靠自身重力自动向金属桶的桶盖的中心移动实现对中定位；当抓具装置接近金属桶的桶盖时，抓具到位接近开关触发，引发闭锁使行车停止继续下降；此时，可以进行抓具装置的打开操作，由于电机与转盘构成曲柄连杆机构，电机的往复运动会通过曲柄连杆机构转化为转盘的旋转运动，进而带动伸缩板的伸出，伸缩板伸出到位后会触发抓紧到位接近开关，进而使电机停运。

当抓具装置在转运放射性废物金属桶的过程中，抓具到位接近开关触发信号会消失，闭锁抓具装置的伸缩板收缩指令，防止抓具装置的误收缩操作。当金属桶转运和堆码存放完成，得到收缩指令后，伸缩板收缩，收缩到位接近开关会触发，进而电机停运。

当抓具装置离开金属桶时，由于导向装置外边沿偏离金属桶中心的位置比伸缩板的大，则本发明核电站放射性废物金属桶转运抓具装置被行车提起时不会出现伸缩板碰触金属桶圆槽内壁的问题。

结合以上对本发明具体实施方式的详细描述可以看出，与现有技术相比，本发明通过导向装置定位金属桶的中心，避免抓具倾斜，解决伸缩板碰触金属圆槽内壁的问题，从而减少工作人员的辐照时间，实现放射性废物金属桶精准定位、自动转运及堆码操作，确保放射性废物金属桶处理流程的顺利进行。

可以理解的是，在本发明的其他实施例中，本发明核电站放射性废物金属桶转运抓具装置的伸缩板装置也可以包括复数块伸缩板和对应的微型气缸，伸缩板均匀分布在所述底盘的外侧，微型气缸对应分布在所述底盘的内侧，微型气缸的活塞与伸缩板连接而推动伸缩板作径向运动，从而实现伸缩板的伸出和收缩动作。或者，导向装置也可以主要由若干个均匀分布在所述底盘边沿的滚轮组成，滚轮向底盘的内侧倾斜一定的角度，如15度。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种核电站放射性废物金属桶转运抓具装置，其特征在于，包括：底盘、设置在底盘边沿的导向装置，以及设置于底盘上的伸缩板装置，伸缩板装置设有伸缩板，金属桶桶盖内壁设有圆槽，伸缩板伸出时与金属桶桶盖内壁的圆槽抵接。

2.根据权利要求1所述的核电站放射性废物金属桶转运抓具装置，其特征在于，所述底盘上还设置接近开关装置，接近开关装置包括抓具到位接近开关、抓紧到位接近开关和收缩到位接近开关。

3.根据权利要求1所述的核电站放射性废物金属桶转运抓具装置，其特征在于，所述导向装置包括若干根均匀分布在所述底盘边沿的导向杆，导向杆的底部呈内切口形状。

4.根据权利要求1所述的核电站放射性废物金属桶转运抓具装置，其特征在于，所述导向装置包括若干个均匀分布在所述底盘边沿的滚轮，滚轮向底盘的内侧倾斜一角度。

5.根据权利要求1所述的核电站放射性废物金属桶转运抓具装置，其特征在于，所述伸缩板装置包括转盘和若干块伸缩板，转盘设置在所述底盘上方并与底盘同一中心轴线，每一伸缩板分别可径向滑动地设置在一伸缩板托架上，各伸缩板托架沿底盘的圆周方向均匀分布，转盘上对应伸缩板的位置分别设置一长槽孔，在长槽孔与伸缩板之间设置一定位套筒和一传动轴，定位套筒固定于伸缩板上，传动轴的底部套在定位套筒内，传动轴的顶部位于转盘的长槽孔内。

6.根据权利要求5所述的核电站放射性废物金属桶转运抓具装置，其特征在于，所述转盘通过固定在所述底盘上的电机驱动，电机的电机轴通过啮合部件与所述转盘连接，电机、电机轴和转盘形成曲柄连杆机构。

7.根据权利要求1所述的核电站放射性废物金属桶转运抓具装置，其特征在于，所述伸缩板装置包括若干块伸缩板和对应的微型气缸，伸缩板均匀分布在所述底盘的外侧，微型气缸对应分布在所述底盘的内侧，微型气缸的活塞与伸缩板连接而推动伸缩板作径向运动。

8.根据权利要求1所述的核电站放射性废物金属桶转运抓具装置，其特征在于，在所述底盘的中心轴上设置一吊钩孔，吊钩孔与用于运送金属桶的行车的吊钩对接。

9.根据权利要求1所述的核电站放射性废物金属桶转运抓具装置，其特征在于，所述导向装置的外边沿偏离所述金属桶中心的位置比所述伸缩板大。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的核电站放射性废物金属桶转运抓具装置，其特征在于，设置在所述底盘上的所有部件的整体的重心线与底盘的中心线一致。