CN109534236A - 一种在辐射环境下使用的起升装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在辐射环境下使用的起升装置，包括托架、设置在所述托架上的用于托举铅罐的至少一对托臂和用于升降所述托架的升降机构；所述托架、托臂和升降机构的表面设有碳化硼涂层。本发明提供的起升装置通过托架、托臂和升降机构起升铅罐，托架、托臂和升降机构的表面设有碳化硼涂层，该起升装置能够在中等放射性环境中作业。该起升装置可设置在用于放射性环境的运输车上，配合本领域中常规的远程控制与操作工具，能够取代人在放射性环境完成搬运工作，避免放射性和有毒物质对人的威胁。
Description
技术领域
本发明涉及搬运机械装置技术领域，更具体地，涉及一种在辐射环境下使用的起升装置。
背景技术
核废物是核能开发利用和军事研究过程中不可避免的产物，随着越来越多的核电站投入运营，大量民用辐照设施的使用以及不断进行的科学研究，核废物处置变得越来越重要。在核电站和民用辐射照厂，对核废物处置的工程作业会使人受到放射性和有毒物质的威胁，对其进行处置过程中需要借助远程操作工具在放射性环境中完成辐射监测、辐射物的搬运工作。现有技术还不存在用于放射性环境中运输车上的起升装置。
因此，急需设计出一种用于放射性环境中运输车上的起升装置，代替人在放射性环境中完成起升搬运作业任务。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的缺陷，提供一种在辐射环境下使用的起升装置，提供的起升装置可用于放射性环境中运输车上，代替人在放射性环境中完成起升搬运作业任务。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种在辐射环境下使用的起升装置，包括托架、设置在所述托架上的用于托举铅罐的至少一对托臂和用于升降所述托架的升降机构；
所述托架、托臂和升降机构的表面设有碳化硼涂层。
碳化硼具有一定的隔离放射源作用，一般喷涂厚度为2~3 mm。
上述起升装置通过托架、托臂和升降机构起升铅罐，托架、托臂和升降机构的表面设有碳化硼涂层，该起升装置能够在中等放射性环境中作业。
优选地，还包括用于观察目标位置的摄像装置，所述摄像装置包括摄像头保护罩、设置在所述摄像头保护罩内的摄像头、设置在所述摄像头保护罩一侧的防护罩门和设置在所述摄像头保护罩内的用于驱动所述防护罩门移动从而遮挡或露出所述摄像头的驱动部件；所述摄像头保护罩和防护罩门由中子屏蔽材料制成。
优选地，所述摄像装置还包括设置在所述摄像头保护罩侧壁上的辐射传感器和设置在所述摄像头保护罩内的辐射传感器防护罩。
优选地，所述升降机构包括门架和第一液缸，所述门架包括底板、竖直设置在所述底板上的至少两条U型导轨和设置在所述U型导轨内的复合滚轮轴承；
所述托架与所述复合滚轮轴承连接；所述第一液缸用于驱动所述托架沿U型导轨移动。
优选地，每条U型导轨设有至少三个复合滚轮轴承。
优选地，所述第一液缸设置在所述门架下部，所述第一液缸的输出端与所述托架连接。
优选地，所述托架设有第二液缸、横向设置的承载杠和限位槽，所述托臂上部通过导套设置在所述承载杠上；所述托臂下部设有限位耳，所述限位耳在所述限位槽内滑动；所述第二液缸用于驱动所述托臂沿所述承载杠移动。
优选地，所述托臂上部通过石墨铜套设置在所述承载杠上。
优选地，所述第二液缸横向设置在所述托架上，所述第二液缸的输出端与所述托臂连接。
优选地，所述托臂包括左托臂和右托臂。
优选地，所述托臂设有至少两个不同高度的托位。
优选地，所述托位设有称重传感器和/或接近传感器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的起升装置通过托架、托臂和升降机构起升铅罐，托架、托臂和升降机构的表面设有碳化硼涂层，该起升装置能够在中等放射性环境中作业。该起升装置可设置在用于放射性环境的运输车上，配合本领域中常规的远程控制与操作工具，能够取代人在放射性环境完成搬运工作，避免放射性和有毒物质对人的威胁。
附图说明
图1为实施例1的起升装置的立体图。
图2为实施例1的起升装置的拆解图。
图3为实施例1的起升装置的托架和托臂的拆解图。
图4为实施例1的起升装置的摄像装置的立体图。
图5为实施例1的起升装置的摄像装置的内部结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
实施例中的原料均可通过市售得到；
除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
实施例1
一种在辐射环境下使用的起升装置，如图1~5所示，包括升降机构1、托架2、一对托臂3、摄像装置4。
升降机构1用于升降托架2。升降机构1包括门架11和第一液缸12，门架11包括底板111、竖直设置在底板111上的两条U型导轨112和设置在U型导轨112内的复合滚轮轴承113，每条U型导轨112设有三个复合滚轮轴承113。托架2与复合滚轮轴承113连接。复合滚轮轴承113有效降低设计生产成本，可接受高径向和轴向载荷。坚固的U型导轨112，适合于高动载荷和静载荷。承载力在U型导轨112上能很好分布。复合滚轮轴承113和U型导轨112的使用寿命长。
第一液缸12用于驱动托架2沿U型导轨112移动。第一液缸12设置在门架11下部，第一液缸12的输出端与托架2连接。
托架2设有第二液缸21、横向设置的承载杠22和限位槽23。托臂3上部通过导套31设置在承载杠22上，导套31为石墨铜套。托臂3下部设有限位耳32，限位耳32在限位槽23内滑动。第二液缸21用于驱动托臂3沿承载杠22移动。第二液缸横21向设置在托架2上，第二液缸21的输出端与托臂3连接。托臂3包括左托臂和右托臂，左托臂和右托臂用于托举铅罐。第二液缸21通过驱动托臂3横向移动，从而调节左托臂与右托臂之间的宽度。宽度调节范围600~900 mm。
托臂3为上下双托位结构。托臂3有两处托位33，可根据不同高度选用不同支撑位置，适应搬运多种高度的物体。与常用单托位的升降装置相比，双托位更加方便适合。
每个托位33均设有一个称重传感器34和一个接近传感器35。称重传感器34位于托位33的上端。接近传感器35位于托位33的下部。称重传感器34能测量出被升降物体的重量。接近传感器35能准确使托臂3到达被升降物体位置，配合摄像装置4使用，防止被升降物体在未托住的情况下进行升降。
摄像装置4用于观察目标位置。摄像装置4设置在托臂3上。每个托位33均设有一个摄像装置4。摄像装置4包括摄像头保护罩41、设置在摄像头保护罩41内的摄像头43、设置在摄像头保护罩41一侧的防护罩门42、设置在摄像头保护罩41内的用于驱动防护罩门42移动从而遮挡或露出摄像头43的驱动部件44、设置在摄像头保护罩41侧壁上的辐射传感器45和设置在摄像头保护罩41内的辐射传感器防护罩46。驱动部件44为电机。开镜头时，电机运转，齿轮齿条传动，打开防护罩门42。关镜头时，关闭防护罩门42，有效延长摄像头43在辐射环境中作业的寿命。
摄像头保护罩41和防护罩门42由中子屏蔽材料制成。
摄像头保护罩41及防护罩门42可以阻挡及吸收中子，由具有吸收中子性能的材料制作，流程如下：
S1. 将1mm铁球、3mm铁球、F20B4C、F60B4C混合搅拌10分钟；
S2. 制作粘结剂：环氧树脂、固化剂混合搅拌10分钟；
S3. 将步骤S2.制得的粘结剂倒入步骤S1.的混合物中，混合搅拌10分钟；
S4. 将步骤S3的所有材料压进模具，加压力，约每平方米加压1200 KN，保压30分钟，再静置24小时，出模后打磨，完成制作。材料质量比例：1mm铁球10%，3mm铁球10%，F20B4C 30%，F60B4C 35%，粘结剂15%。其中，粘结剂的组成为：环氧树脂75%，固化剂25%。F20B4C和F60B4C均为市售的含碳化硼颗粒。环氧树脂采用普通市售的环氧树脂，固化剂为环氧树脂对应的固化剂。
本实施例的装置的表面设有碳化硼涂层。碳化硼具有一定的隔离放射源作用，一般喷涂厚度为2~3 mm。
制作碳化硼浆料：
M1. 将F20B4C、F60B4C混合搅拌10分钟；
M2. 制作粘结剂：环氧树脂、固化剂混合搅拌10分钟；
M3. 将步骤M2.制得的粘结剂倒入步骤M1.的混合物中，混合搅拌10分钟，得到碳化硼浆。
喷涂工艺流程：
Q1. 将钢件除锈、除油；
Q2. 将钢件均匀喷涂M2.的粘结剂；
Q3. 等30分钟，粘结剂呈半干状态；
Q4. 均匀喷涂M3.的碳化硼浆料，喷约1mm厚，等10分钟；
Q5. 重复第Q4.步骤至要求厚度；
Q6. 喷涂完成。
本实施例提供的起升装置通过托架2、托臂3和升降机构1起升铅罐，托架2、托臂3和升降机构1的表面设有碳化硼涂层，该起升装置能够在中等放射性环境中作业。该起升装置可设置在用于放射性环境的运输车上，配合本领域中常规的远程控制与操作工具，能够取代人在放射性环境完成搬运工作，避免放射性和有毒物质对人的威胁。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种在辐射环境下使用的起升装置，其特征在于，包括托架（2）、设置在所述托架（2）上的用于托举铅罐的至少一对托臂（3）和用于升降所述托架（2）的升降机构（1）；
所述托架（2）、托臂（3）和升降机构（1）的表面设有碳化硼涂层。
2.根据权利要求1所述的起升装置，其特征在于，还包括用于观察目标位置的摄像装置（4），所述摄像装置包括摄像头保护罩（41）、设置在所述摄像头保护罩（41）内的摄像头（43）、设置在所述摄像头保护罩（41）一侧的防护罩门（42）和设置在所述摄像头保护罩（41）内的用于驱动所述防护罩门（42）移动从而遮挡或露出所述摄像头（43）的驱动部件（44）；
所述摄像头保护罩（41）和防护罩门（42）由中子屏蔽材料制成。
3.根据权利要求2所述的起升装置，其特征在于，所述摄像装置（4）还包括设置在所述摄像头保护罩（41）侧壁上的辐射传感器（45）和设置在所述摄像头保护罩（41）内的辐射传感器防护罩（46）。
4.根据权利要求1所述的起升装置，其特征在于，所述升降机构（1）包括门架（11）和第一液缸（12），所述门架（11）包括底板（111）、竖直设置在所述底板（111）上的至少两条U型导轨（112）和设置在所述U型导轨（112）内的复合滚轮轴承（113）；
所述托架（2）与所述复合滚轮轴承（113）连接；所述第一液缸（12）用于驱动所述托架（2）沿U型导轨（112）移动。
5.根据权利要求1所述的起升装置，其特征在于，所述托架（2）设有第二液缸（21）、横向设置的承载杠（22）和限位槽（23），所述托臂（3）上部通过导套（31）设置在所述承载杠（22）上；所述托臂（3）下部设有限位耳（32），所述限位耳（32）在所述限位槽（23）内滑动。
6.根据权利要求5所述的起升装置，其特征在于，所述托臂（3）上部通过石墨铜套设置在所述承载杠（22）上。
7.根据权利要求1所述的起升装置，其特征在于，所述托臂（3）设有至少两个不同高度的托位（33）。
8.根据权利要求7所述的起升装置，其特征在于，所述托位（33）设有称重传感器（34）和/或接近传感器（35）。
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