CN109678093A - 一种放射性固体废物焚烧减容灰渣桶摆渡与自动封盖机构 - Google Patents

Abstract

本发明介绍了一种放射性固体废物焚烧减容灰渣桶摆渡与自动封盖机构，包括自动摆渡装置和自动封盖装置；所述的自动摆渡装置包括主推杆、夹持架、抱臂夹持推杆、旋转盘、主支撑架、上顶气囊装置；所述的自动封盖装置包括桶盖推杆、派送器、称重推杆、封盖吸盘和螺栓拧紧器。所述的旋转盘通过平面推力轴承安装在主支撑架的上部，夹持架设置在旋转盘上，所述的主推杆通过限位夹板安装在夹持架的外部左侧；所述的桶盖推杆一端位于派送器内，所述的称重推杆和封盖吸盘连接在一起。本发明的有益效果是：该机构设计科学，无需人员操作，自动控制灰渣桶的摆渡与快速封装，避免或减少污染灰渣对人员的危害，满足放射性固体废物处置要求。

Description

一种放射性固体废物焚烧减容灰渣桶摆渡与自动封盖机构

技术领域

本发明属于放射性废物处理与处置技术领域，主要涉及的是一种放射性去污膜体固体废物焚烧减容后灰渣装桶的自动摆渡装置与自动封盖机构。

背景技术

目前，为了减少固体放射性废物的重量和体积，一般将固体放射性废物锻烧、再熔化经包装后存入废物库。减容的方法包括焚烧减容、湿法氧化减容和压缩减容。焚烧减熔后灰渣的包装处理是放射性废物管理重要环节之一，废物包装应该满足运输、贮存和处置的要求。如早期，美国曾采用木板箱、纤维板箱包装低放废物。实践证明，这种包装是不安全的，因为各国贮存和处置方案很不一样，至今，低中放固体废物包装处置方式尚没有统一的国际标准，选择合理的焚烧灰渣包装处置方式，不仅可以有效减少辐射照射，方便操作和运输，而且还能满足后期处置的需要, 作为多重屏障体系中的一道优良屏障, 起到良好的隔离作用。

发明内容

本发明的目的是提出一种放射性固体废物焚烧减容灰渣桶摆渡与自动封盖机构，该机构的自动摆渡装置先利用推杆—抱臂夹持原理，实现灰渣桶精确摆渡与90°角转向、接渣时封闭焚烧炉出渣口定位装灰、盛满废料的灰渣桶向自动封盖装置摆渡转移三种基本功能；随后自动封盖装置利用吸盘—压紧原理，实现灰渣桶定位后快速封装、自动称重、余灰吹扫和灰渣桶转移基本功能。

本发明的目的可采用如下技术方案来实现：一种放射性固体废物焚烧减容灰渣桶摆渡与自动封盖机构，包括自动摆渡装置和自动封盖装置；所述的自动摆渡装置包括主推杆、限位夹板、夹持架、抱臂夹持推杆、杠杆臂、抱臂、旋转盘、主支撑架、行走轨道、防倾限位板、上顶气囊装置、支撑板、低速行走电动机和辅助稳定轮，所述的旋转盘通过平面推力轴承安装在主支撑架的上部，夹持架设置在旋转盘上，所述的主推杆通过限位夹板安装在夹持架的外部左侧，所述的主支撑架底部为T形槽结构，T形槽设置在行走轨道上，通过转销和辅助稳定轮连接在一起，辅助稳定轮和防倾限位板设置在行走轨道内，防倾限位板固定在辅助稳定轮的两侧，在主支撑架下部的一侧设置有低速行走电动机，所述的抱臂夹持推杆共四个，分别设置在夹持架双层平板的两侧，通过铰接和夹持架连接在一起，所述的杠杆臂设置在抱臂夹持推杆及抱臂之间，杠杆臂两端通过铰接和二者连接在一起，杠杆臂的中部的拐角通过铰接和夹持架连接在一起，所述的上顶气囊装置和支撑板设置在夹持架的下方，上顶气囊装置设置在支撑板的中心位置，其中心对应抱臂夹紧灰渣桶的中心位置，支撑板和主支撑架的底面固定连接在一起；

所述的自动封盖装置包括平板式传送带、支撑立架、桶盖盒、桶盖推杆、派送器、桶位校正板、称重推杆、封盖吸盘和螺栓拧紧器，所述的平板式传送带设置在支撑立架的下方，所述的桶盖盒固定在支撑立架上部，在桶盖盒内部的正下方设置有用于推送桶盖的派送器，所述的桶盖推杆固定在支撑立架上并位于桶盖盒的左侧，桶盖推杆的右端连接有推送板，推送板一端位于派送器内，所述的桶位校正板设置在支撑立架内部下方并与其固连，在桶盖盒右侧的支撑立架上设置有放置封盖吸盘的托架，所述的称重推杆设置在托架上，称重推杆的下部穿过托架和封盖吸盘连接在一起，所述的螺栓拧紧器设置在托架下方的支撑立架内；

所述的自动摆渡装置通过主支撑架连接的支撑板过渡连接到自动封盖装置的平板式传送带一端。

所述的夹持架为U形立体框架结构，U形框架双层水平面为半圆形平板结构，两层平板间距小于灰渣桶高度的二分之一， 半圆形开口尺寸大于灰渣桶的直径。

所述的杠杆臂为L形形状的连接杆，杠杆臂的两端和中部的拐角设置为铰链连接结构。

所述的抱臂呈Y字形形状的夹紧杆，Y字形的底部设置成双耳板铰链连接结构，通过铰接和杠杆臂的一端连接在一起，在抱臂的内表面上设置防滑垫，和内表面紧密沾合在一起。

所述的上顶气囊装置包括环形充气气囊和支撑垫板，支撑垫板设置在环形充气气囊的正上方。

所述的支撑板为中心通孔的方形平板结构，支撑板的表面一周均布设置数个滚珠，中心通孔的尺寸大于上顶气囊装置的外形尺寸，支撑板和夹持架的下层间距大于灰渣桶高度的二分之一。

所述的桶盖盒为内部中空的框架结构，框架内部尺寸大于灰渣桶盖的外形尺寸。

所述的派送器为矩形壳体结构，壳体的两个对称面设置开口，开口一侧设置在桶盖推杆一端，另一侧朝向封盖吸盘一端，开口尺寸大于桶盖的直径。

所述的桶位校正板由两个平行的平板对称组成，校正板的左端开口对称设置两个有斜度的挡板，斜度宽口朝向灰渣桶的进入方向，平行平板的间距和灰渣桶的直径相对应。

所述的主推杆、抱臂夹持推杆、桶盖推杆、称重推杆均采用液压或者电动控制。

本发明的工作原理是：先利用卡位摆渡原理将自动摆渡装置运行到灰渣桶的固定传动位置，启动主推杆，推动限位夹板将夹持架推至灰渣桶的固定位置后，再启动抱臂夹持推杆，抱臂夹持推杆伸出，带动杠杆臂动作使抱臂抱紧空的灰渣桶，启动旋转盘使夹持架旋转90°角，主支撑架随着低速行走电机的启动，沿行走轨道行至焚烧炉出渣口的位置，此时升起上顶气囊装置，使灰渣桶的桶口与除渣口之间间隙最小化；当桶内灰渣接满后，再次启动低速行走电机，在辅助稳定轮的带动下，主支撑架将灰渣桶向自动封盖装置的平板式传送带一端移动，移动到位后，松开抱臂，启动上顶气囊装置放气阀，使气囊落下，灰渣桶下降到和带有滚珠的支撑板在同一平面上，再次启动抱臂夹持推杆，抱臂夹紧灰渣桶，主推杆将灰渣桶推至平板式传送带上，启动平板式传送带，将灰渣桶传送到固定距离后停止一段时间，待灰渣桶冷却到50℃左右时，再次传送到支撑立架下方的桶位校正板中，经过桶位校正板校正后进入封盖吸盘下方位置停下，此时启动桶盖推杆，桶盖推杆将桶盖盒内的桶盖通过派送器推至封盖吸盘处，启动称重推杆下移，将桶盖盖在灰渣桶上，启动螺栓拧紧器，将桶盖封口螺栓拧紧。同时由于封盖吸盘的吸附作用，称重推杆将桶盖与灰渣桶一同提起进行称重并检验封装效果，封装合格后，启动称重推杆，封盖吸盘与灰渣桶分离，启动支撑立架上设置的的吹气吸尘装置和净化过滤装置，将桶体上尘埃灰渣吸附，经净化过滤装置后排出排放口，最后灰渣桶经过平板式传送带传送到自动封盖装置的出口。

本发明的有益效果是：该机构设计科学，简单易行，能够实现灰渣桶精准摆渡及快速封装，防止灰渣逃逸及放射性灰渣外泄。灰渣桶摆渡与自动封装过程完全由机构自动控制，无需人员操作，可避免或减少污染灰渣对人员的危害，能够满足垃圾焚烧、塑料废物燃烧、放射性固体废物焚烧减容的废渣处理与处置要求。

附图说明

图1为本发明的摆渡及封盖机构俯视示意图；

图2为本发明摆渡装置的主视示意图；

图3为本发明摆渡装置的俯视示意图；

图4为本发明摆渡装置的左视示意图；

图5为本发明自动封盖装置的主视示意图；

图中：1、主推杆，2、限位夹板，3、夹持架，4、抱臂夹持推杆，5、杠杆臂，6、抱臂，7、防滑垫，8、旋转盘， 9、主支撑架，10 、行走轨道，11、防倾限位板，12、上顶气囊装置，13、支撑板，14、滚珠，15、低速行走电动机，16、辅助稳定轮，17、平板式传送带，18、桶盖推杆，19、桶盖盒，20、派送器，21、桶位校正板，22、称重推杆，23、封盖吸盘，24、螺栓拧紧器，25、灰渣桶，26、支撑立架。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明：

如图1、图2、图3、图4、图5所示，一种放射性固体废物焚烧减容灰渣桶摆渡与自动封盖机构，包括自动摆渡装置和自动封盖装置；所述的自动摆渡装置包括主推杆1、限位夹板2、夹持架3、抱臂夹持推杆4、杠杆臂5、抱臂6、防滑垫7、旋转盘8、主支撑架9、行走轨道10、防倾限位板11、上顶气囊装置12、支撑板13、滚珠14、低速行走电动机15和辅助稳定轮16。

所述的旋转盘8通过平面推力轴承安装在主支撑架9的上部，夹持架3设置在旋转盘8上，所述的主推杆1通过限位夹板2安装在夹持架3的外部左侧，

主推杆1、限位夹板2、夹持架3和旋转盘8共同构成一套能前后移动和90°角旋转的夹紧机构。

所述的夹持架3为U形立体框架结构，U形框架双层水平面为半圆形平板结构，两层平板间距小于灰渣桶25高度的二分之一， 半圆形开口尺寸大于灰渣桶25的直径。

所述的抱臂夹持推杆4共四个，分别设置在夹持架3 双层平板的两侧，通过铰接和夹持架3连接在一起；所述的杠杆臂5为L形形状的连接杆，设置在抱臂夹持推杆4及抱臂6之间，杠杆臂5的两端通过铰接和二者连接在一起，杠杆臂5的中部拐角设置为铰链连接结构，通过铰接和夹持架3连接在一起；所述的抱臂6为Y字形形状的夹紧杆，Y字形的底部设置成双耳板铰链连接结构，通过铰接和杠杆臂5的一端连接在一起，在抱臂6的内表面上设置有防滑垫7，和内表面紧密沾合在一起，防滑垫7在抱臂6夹紧灰渣桶25时起防滑稳固的作用，抱臂夹持推杆4、杠杆臂5、抱臂6利用杠杆原理共同组成自动夹紧系统，在启动抱臂夹持推杆4时将灰渣桶25夹紧。

所述的主支撑架9的底部为T形槽结构，T形槽设置在行走轨道10的上部，通过转销和辅助稳定轮16连接在一起，在主支撑架9下部的一侧设置有低速行走电动机15，辅助稳定轮16和防倾限位板11设置在行走轨道10内，防倾限位板11固定在辅助稳定轮16的两侧，防止辅助稳定轮16在行走轨道10滑动时倾斜，起到滑动平稳的作用。

所述的上顶气囊装置12包括环形充气气囊和支撑垫板，支撑垫板设置在环形充气气囊的正上方，上顶气囊装置12和支撑板13设置在夹持架3的下方，上顶气囊装置12设置在支撑板13上的中心位置，其中心对应抱臂6夹紧灰渣桶25的中心位置，支撑板13为中心通孔的方形平板结构，和主支撑架9的底面固定连接在一起，中心通孔的尺寸大于上顶气囊装置12的外形尺寸，便于上顶气囊装置12在放气时落到和支撑板13的上表面同等高度，支撑板13的表面一周均布设置数个滚珠14，滚珠14可使灰渣桶25顺利滑到平板式传送带17上，支撑板13的上端面和夹持架3的下层面间距大于灰渣桶25高度的二分之一。

所述的自动封盖装置包括平板式传送带17、桶盖推杆18、桶盖盒19、派送器20、桶位校正板21、称重推杆22、封盖吸盘23、螺栓拧紧器24和支撑立架26，所述的平板式传送带17设置在支撑立架26的正下方，所述的桶盖盒19为内部中空的框架结构，框架内部尺寸大于灰渣桶25的桶盖外形尺寸，桶盖盒19固定在支撑立架26上部，在桶盖盒19内部的正下方设置有用于推送桶盖的派送器20，派送器20为矩形壳体结构，壳体的两个对称面设置开口，开口左侧设置在桶盖推杆18的一端，右侧朝向封盖吸盘23一端，开口尺寸大于桶盖的直径。

所述的桶盖推杆18固定在支撑立架26上并位于桶盖盒19的左侧，桶盖推杆18的右端连接有推送板，推送板一端位于派送器20内，便于将桶盖推出派送器20。

所述的桶位校正板21设置在支撑立架26内部下方并与其固连，用于矫正灰渣桶25的正确位置，便于封盖吸盘23将桶盖正确压装到位，桶位校正板21由两个平行的平板对称组成，校正板的左端开口对称设置两个有斜度的挡板，斜度宽口朝向灰渣桶25的进入方向，便于灰渣桶25输送顺利，定位准确，平行平板的间距和灰渣桶25的直径相对应。

在桶盖盒19右侧的支撑立架26上设置有放置封盖吸盘23的托架，所述的称重推杆22设置在托架上，称重推杆22的下部穿过托架和封盖吸盘23连接在一起，称重推杆22的中心轴线垂直桶位校正板21的对称中心线且与其共面，封盖吸盘23为圆锥形吸盘，吸盘直径小于桶盖的直径，称重推杆22和封盖吸盘23共同构成自动吸盘称重装置，所述的螺栓拧紧器24设置在托架下方的支撑立架26内。

所述的自动摆渡装置通过主支撑架9连接的支撑板13过渡连接到自动封盖装置的平板式传送带17的一端。

该发明的具体实施过程为：首先启动自动摆渡装置，将摆渡装置运行到灰渣桶25的固定传动位置，启动主推杆1，推动限位夹板2将夹持架3推至灰渣桶25的固定位置后，接着启动抱臂夹持推杆4，使抱臂夹持推杆4伸出，利用杠杆原理带动杠杆臂5动作，杠杆臂5带动抱臂6夹紧空的灰渣桶25，主推杆1回位，此时启动旋转盘8，旋转盘8通过平面推力轴承安装在主支撑架9上部，平面推力轴承的内圈和主支撑架9固定连接，轴承的外圈端面和旋转盘8固定连接，主支撑架9上安装有驱动电机，驱动电机通过减速机构驱动旋转盘8带动夹持架3旋转90°角，减速机构为齿轮齿圈构成，齿圈安装在轴承外圈上；再启动低速行走电机15，摆渡装置随着辅助稳定轮16的转动，沿行走轨道10行至焚烧炉出渣口的位置，停止行走并定位，为了保证出渣时粉尘不发生逃逸，此时开启上顶气囊装置12，使上顶气囊装置12上的灰渣桶25的桶口与除渣口之间间隙最小化，当桶内灰渣接满后，再次启动低速行走电机15，在辅助稳定轮16的滚动下，摆渡装置将灰渣桶25向自动封盖装置的平板式传送带17一端移动，移动到位后，松开抱臂6，启动上顶气囊装置12的放气阀，使上顶气囊装置12落下，灰渣桶25下降到和带有滚珠14的支撑板13在同一平面上，再次启动抱臂夹持推杆4，抱臂6将灰渣桶25夹紧抱起，用主推杆1推动灰渣桶25经过有滚珠14的支撑板13，推动至平板式传送带17上，松开抱臂6，主推杆1回位，启动低速行走电机15，带动摆渡装置再次移动到灰渣桶25到固定传动位置，完成灰渣桶25的自动摆渡流程。

再启动平板式传送带17，灰渣桶25随着传送带运行到固定距离，停止一段时间，待灰渣桶25冷却到50℃左右时，再次启动平板式传送带17，将灰渣桶25传送到支撑立架内26内，灰渣桶25经过桶位校正板21进行校正，校正后进入封盖吸盘23的下方位置停下，此时启动桶盖推杆18，将桶盖盒19内的桶盖通过派送器20推至封盖吸盘23的下方，桶盖上预留有带螺栓的封口，且桶盖设置在桶盖盒19的固定位置；启动称重推杆22向下移动，将桶盖盖在灰渣桶25上，压紧桶盖，再启动螺栓拧紧器24，将桶盖封口螺栓拧紧。同时由于封盖吸盘23的吸附作用，称重推杆22将桶盖与灰渣桶25一同提起进行称重并检验封装效果，封装合格后，称重推杆将封盖吸盘23与灰渣桶25分离，支撑立架的后下方上设置吹气吸尘装置和净化过滤装置（吹气吸尘装置和净化过滤装置为现有技术），在净化过滤装置下部设置有排放口。最后启动吹气吸尘装置和净化过滤装置，用吹气吸尘装置将桶体上尘埃灰渣吸附，灰尘经净化过滤装置后经排放口排放，灰渣桶25经过平板式传送带17传送到自动封盖装置的出口，完成灰渣桶25的封盖包装流程，此流程完全由机构自动完成，无需人员操作，避免或减少污染灰渣对人员的危害，满足放射性固体废物焚烧减容后的处置要求。

本发明的未详述部分为现有技术。

Claims (10)

1.一种放射性固体废物焚烧减容灰渣桶摆渡与自动封盖机构，其特征是：包括自动摆渡装置和自动封盖装置；所述的自动摆渡装置包括主推杆、限位夹板、夹持架、抱臂夹持推杆、杠杆臂、抱臂、旋转盘、主支撑架、行走轨道、防倾限位板、上顶气囊装置、支撑板、低速行走电动机和辅助稳定轮，所述的旋转盘通过平面推力轴承安装在主支撑架的上部，夹持架设置在旋转盘上，所述的主推杆通过限位夹板安装在夹持架的外部左侧，所述的主支撑架底部为T形槽结构，T形槽设置在行走轨道上，通过转销和辅助稳定轮连接在一起，辅助稳定轮和防倾限位板设置在行走轨道内，防倾限位板固定在辅助稳定轮的两侧，在主支撑架下部的一侧设置有低速行走电动机，所述的抱臂夹持推杆共四个，分别设置在夹持架双层平板的两侧，通过铰接和夹持架连接在一起，所述的杠杆臂设置在抱臂夹持推杆及抱臂之间，杠杆臂两端通过铰接和二者连接在一起，杠杆臂的中部的拐角通过铰接和夹持架连接在一起，所述的上顶气囊装置和支撑板设置在夹持架的下方，上顶气囊装置设置在支撑板的中心位置，其中心对应抱臂夹紧灰渣桶的中心位置，支撑板和主支撑架的底面固定连接在一起；

所述的自动封盖装置包括平板式传送带、支撑立架、桶盖盒、桶盖推杆、派送器、桶位校正板、称重推杆、封盖吸盘和螺栓拧紧器，所述的平板式传送带设置在支撑立架的下方，所述的桶盖盒固定在支撑立架上部，在桶盖盒内部的正下方设置有用于推送桶盖的派送器，所述的桶盖推杆固定在支撑立架上并位于桶盖盒的左侧，桶盖推杆的右端连接有推送板，推送板一端位于派送器内，所述的桶位校正板设置在支撑立架内部下方并与其固连，在桶盖盒右侧的支撑立架上设置有放置封盖吸盘的托架，所述的称重推杆设置在托架上，称重推杆的下部穿过托架和封盖吸盘连接在一起，所述的螺栓拧紧器设置在托架下方的支撑立架内；

所述的自动摆渡装置通过主支撑架连接的支撑板过渡连接到自动封盖装置的平板式传送带一端。

2.根据权利要求1所述的一种放射性固体废物焚烧减容灰渣桶摆渡与自动封盖机构，其特征是：所述的夹持架为U形立体框架结构，U形框架双层水平面为半圆形平板结构，两层平板间距小于灰渣桶高度的二分之一， 半圆形开口尺寸大于灰渣桶的直径。

3.根据权利要求1所述的一种放射性固体废物焚烧减容灰渣桶摆渡与自动封盖机构，其特征是：所述的杠杆臂为L形形状的连接杆，杠杆臂的两端和中部的拐角设置为铰链连接结构。

4.根据权利要求1所述的一种放射性固体废物焚烧减容灰渣桶摆渡与自动

封盖机构，其特征是：所述的抱臂呈Y字形形状的夹紧杆，Y字形的底部设置成双耳板铰链连接结构，通过铰接和杠杆臂的一端连接在一起，在抱臂的内表面上设置防滑垫，和内表面紧密沾合在一起。

5.根据权利要求1所述的一种放射性固体废物焚烧减容灰渣桶摆渡与自动封盖机构，其特征是：所述的上顶气囊装置包括环形充气气囊和支撑垫板，支撑垫板设置在环形充气气囊的正上方。

6.根据权利要求1所述的一种放射性固体废物焚烧减容灰渣桶摆渡与自动封盖机构，其特征是：所述的支撑板为中心通孔的方形平板结构，支撑板的表面一周均布设置数个滚珠，中心通孔的尺寸大于上顶气囊装置的外形尺寸，支撑板和夹持架的下层间距大于灰渣桶高度的二分之一。

7.根据权利要求1所述的一种放射性固体废物焚烧减容灰渣桶摆渡与自动封盖机构，其特征是：所述的桶盖盒为内部中空的框架结构，框架内部尺寸大于灰渣桶盖的外形尺寸。

8.根据权利要求1所述的一种放射性固体废物焚烧减容灰渣桶摆渡与自动封盖机构，其特征是：所述的派送器为矩形壳体结构，壳体的两个对称面设置开口，开口一侧设置在桶盖推杆一端，另一侧朝向封盖吸盘一端，开口尺寸大于桶盖的直径。

9.根据权利要求1所述的一种放射性固体废物焚烧减容灰渣桶摆渡与自动封盖机构，其特征是：所述的桶位校正板由两个平行的平板对称组成，校正板的左端开口对称设置两个有斜度的挡板，斜度宽口朝向灰渣桶的进入方向，平行平板的间距和灰渣桶的直径相对应。

10.根据权利要求1所述的一种放射性固体废物焚烧减容灰渣桶摆渡与自动封盖机构，其特征是：所述的主推杆、抱臂夹持推杆、桶盖推杆、称重推杆均采用液压或者电动控制。