CN110570963A - 一种滤芯抓取转运装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种滤芯抓取转运装置，包括屏蔽容器、升降装置和自动抓取机构，屏蔽容器底部开设进出口并设置闸板门组件，自动抓取机构由升降装置带动从屏蔽容器内下放或升入其内部，自动抓取机构包括主体件、胀紧杆、胀紧套、胀紧杆弹性件、顶推件和锁定机构，主体件与升降装置连接，主体件底部设置胀紧套，胀紧杆穿在胀紧套中并可上下移动，胀紧杆上移时将胀紧套胀大，胀紧杆与主体件之间设置用于驱动胀紧杆下移的胀紧杆弹性件，顶推件上下滑动连接于主体件上并超出主体件底部，顶推件上设置用于将顶推件与胀紧杆锁止连接或解锁分开的锁定机构。本发明能实现自动定位抓取滤芯，实现盲操作，抓取可靠性好、稳定性高，保障滤芯更换的高效稳定性。

Description

一种滤芯抓取转运装置

技术领域

本发明涉及抓取机械装置技术领域，尤其涉及一种滤芯抓取转运装置。

背景技术

在核电厂硼回收系统(TEP)、放射性废液处理(TEU)等系统中，均设置有过滤器。当出现系统阻力降或放射性剂量超标时，过滤器的滤芯就需要定期更换。由于滤芯含有放射性残留物，放射性剂量较高，操作者不能直接接触进行更换处理，必须通过一定的更换转运装置来进行滤芯的更换，以保护操作人员的人身安全，防止放射性物质对操作人员造成伤害。

过滤器的位置一般位于地面以下的地面钢箱内，过滤器的主要组成部分按照从上到下的位置顺序包括地面舱口盖、容器上盖、滤芯保持架和滤芯等，其中地面舱口盖与地面平齐。在更换过滤器滤芯时，是采用抓取工具将地面舱口盖、容器上盖、滤芯保持架和滤芯按照先后顺序取出并移送至合适位置进行处理的。其中滤芯是整个过滤器中最核心的部件，同时又是直接吸附放射性核素的部件，因此滤芯更换和转运既要满足操作简单、可靠又必须严格满足辐射安全的要求。

过滤器的滤芯一般处于地表以下13米处，需要在核辐射屏蔽防护条件下进行抓取更换并转运，通常是在滤芯的顶部设置内孔式接口，抓取机构需要精确的与内孔式接口对接来实行抓取，由于滤芯处于地下深处，抓取操作时不可见，现有的抓取转运装置操作不便、定位困难，难以稳定、可靠的抓取滤芯，难以保障转运过程的安全性，滤芯更换转运稳定性差、效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种滤芯抓取转运装置，解决目前技术中的传统的抓取转运装置操作不便、定位困难，难以稳定、可靠的抓取更换滤芯的问题。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：

一种滤芯抓取转运装置，包括屏蔽容器、升降装置和自动抓取机构，所述的屏蔽容器上设置用于吊运的吊具一，所述的屏蔽容器底部开设进出口并设置了用于开闭进出口的闸板门组件，自动抓取机构由升降装置带动从屏蔽容器内向下放出或从下方升入屏蔽容器内，所述的自动抓取机构包括主体件、胀紧杆、胀紧套、胀紧杆弹性件、顶推件和锁定机构，所述的主体件与升降装置连接，主体件的底部设置轴向沿着竖向的胀紧套，胀紧杆穿在胀紧套中并可沿胀紧套轴向上下移动，胀紧杆上移时将胀紧套外径胀大，胀紧杆与主体件之间还设置了用于驱动胀紧杆下移复位的胀紧杆弹性件，所述的顶推件上下滑动连接于主体件上并超出主体件的底部，所述的顶推件上设置有用于将顶推件与胀紧杆锁止连接或解锁分开的锁定机构。

本发明所述的滤芯抓取转运装置利用升降装置带动自动抓取机构进行上下移动，自动抓取机构从屏蔽容器内被下放到过滤器的通道内，自动抓取机构的穿插着胀紧杆的胀紧套插入滤芯的内孔式接口后能实现自动抓紧，升降装置再带动抓紧着滤芯的自动抓取机构上升返回屏蔽容器内，然后闸板门组件封闭屏蔽容器的底部进出口达到可靠安全的辐射屏蔽效果，再通过吊运装置与吊具一连接将整个滤芯抓取转运装置转运到固体废物处理线对废滤芯作进一步地处理，然后再通过滤芯抓取转运装置将新的滤芯下放安装到过滤器中。整个滤芯提取更换操作过程方便、简单、效率高，自动抓紧滤芯，无需进行额外操作，抓取可靠性好，无需在可视环境下进行操作，实现盲操作，能够保障滤芯更换的高效稳定性，整个滤芯抓取转运装置一体化集成设计，方便转运，节约空间，整个抓取转运过程中，废滤芯始终由屏蔽容器所覆盖，因此不会引起放射性扩散，降低了工作区域和操作人员所受的辐射照射，提高使用安全性。

本发明所采用的自动抓取机构被下放靠近滤芯时，穿插着胀紧杆的胀紧套插入到滤芯的内孔式接口中，并且顶推件接触到滤芯，自动抓取机构的主体件会继续下放靠近滤芯，顶推件被滤芯抵触从而相对于主体件上移，此时锁定机构处于将顶推件与胀紧杆锁止连接的状态，从而顶推件带动胀紧杆相对于主体件上移，从而胀紧杆将处于滤芯的内孔式接口中的胀紧套胀大，胀紧套稳定的卡接在内孔式接口中从而实现对滤芯可靠的抓紧，自动抓取机构在升降机构的带动下整体反方向上升即可将滤芯抓取起来；然后在将滤芯移动到位后，操作锁定机构转换到解锁状态，胀紧杆与顶推件分离，胀紧杆弹性件驱动胀紧杆下移复位，从而胀紧套也复位到外径缩小的状态，胀紧套与内孔式接口分离，自动抓取机构与滤芯整体分开，实现对滤芯的释放。

进一步的，所述的锁定机构包括在锁止位和解锁位之间转换的锁止部，所述的胀紧杆上设置了与锁止部配合的限位部，所述锁定机构还包括驱动锁止部复位到锁止位的锁止弹性件以及与锁止部连接的用于拉动锁止部转换到解锁位的触发绳，锁止部处于锁止位时，锁止部与限位部配合使得顶推件与胀紧杆锁止连接共同上下动作，锁止部处于解锁位时，锁止部与限位部分开使得顶推件与胀紧杆独立上下动作。在对滤芯进行抓紧提取时，锁止部处于锁止位，从而在胀紧杆、胀紧套插入滤芯的内孔式接口后，顶推件带动胀紧杆上移使得胀紧套胀大与内孔式接口可靠连接，在需要释放滤芯时，则将锁止部转换到解锁位，顶推件与胀紧杆分开达到独立运动的状态，胀紧杆在胀紧杆弹性件的驱动下向下复位移动，从而胀紧套复位到外径缩小的状态，胀紧套此时能从内孔式接口自由退出，从而自动抓取机构整体与滤芯分离。锁止部在锁止弹性件的作用下能始终保持处在锁止位的状态，从而保障在抓紧滤芯转运过程的可靠稳定性，避免出现滤芯意外掉落的状况，利用触发绳可在远程操作锁止部，通过拉动触发绳使得锁止部转换到解锁位，从而实现释放滤芯。

进一步的，所述锁止部位于胀紧杆周向的外围，锁止部沿着胀紧杆的径向活动进行锁止位和解锁位的转换，锁止部为沿胀紧杆长度方向的棘齿条，限位部为与之配合的棘爪，锁止部处于锁止位时，锁止部与胀紧杆的限位部啮合，锁止部处于解锁位时，锁止部与胀紧杆的限位部分开。齿条状的锁止部能稳定、便捷的与限位部配合来实现顶推件与胀紧杆的锁止连接，保障顶推件与胀紧杆能够可靠的协同动作，避免胀紧杆意外复位导致胀紧套外径缩小而与内孔式接口分离，确保能够稳定的保持对滤芯的抓紧状态，提高可靠性，避免出现滤芯意外掉落的状况。

进一步的，所述的主体件上还连接有辅助定位套，所述的辅助定位套为下大上小的锥形套筒。在自动抓取机构对滤芯进行抓取时，辅助定位套用于罩在滤芯上，辅助定位套的锥形套筒内壁起到自动定位的作用，内孔式接口位于滤芯的正中心位置，胀紧杆则位于辅助定位套的轴心线上，自动抓取机构下移时，滤芯与辅助定位套的内壁接触，从而辅助定位套沿着其内壁方向下滑，最终滤芯的整个周向与辅助定位套的整个内壁周向良好接触，使得胀紧杆与内孔式接口处实现精确同轴心，确保胀紧杆、胀紧套能精确轻松的插入内孔式接口内与之对接，辅助定位套起到自动精确定位的作用，无需人工干预，无需在可视环境下进行操作，实现盲操作，保障抓取更换滤芯的高效便捷性。

进一步的，所述顶推件包括顶推基板和从主体件底部穿出并可自由上下滑动的顶推杆，锁定机构连接在顶推基板上，顶推杆用于带动顶推基板上下移动，所述的顶推杆通过沿顶推杆移动方向伸缩的顶推伸缩件与顶推基板连接，所述的顶推伸缩件为驱使顶推杆复位伸出主体件底部的弹性组件。在顶推杆刚接触到滤芯后，先是顶推伸缩件发生收缩，从而顶推基板暂时还保持与主体件的相对位置不变，进而胀紧杆暂时未发生上移，从而胀紧杆和胀紧套能更加深入到滤芯的内孔式接口中；在顶推伸缩件收缩到位后，顶推杆再推动顶推基板上移，从而顶推基板带动胀紧杆同步上移最终使得胀紧套胀大后与内孔式接口稳定连接，提高对滤芯抓紧的稳定性和可靠性。并且，顶推伸缩件为弹性组件，从而确保顶推伸缩件能有效的复位到伸长状态，使得顶推杆能稳定的复位到伸出主体件底部状态，确保能可靠的实现下一次的抓取作业，避免顶推杆意外的处在收缩于主体件内的状态而无法在下一次抓取滤芯时正常带动胀紧杆动作。

进一步的，所述的升降装置为卷扬机构，卷扬机构的吊运缆绳与自动抓取机构的主体件连接。结构简单、紧凑，卷扬机构使用方便，卷扬机构可设置在屏蔽容器的外部，不占用屏蔽容器的内部空间，减小屏蔽容器所需的体积，减小制作屏蔽容器的成本，仅需卷扬机构的吊运缆绳穿入屏蔽容器内与自动抓取机构连接来带动自动抓取机构升降。

进一步的，所述的触发绳采用卷扬收放的方式，并且触发绳与吊运缆绳同步收放，所述的触发绳通过触发拉动机构进行拉动使得锁止部转换到解锁位。本发明采用触发绳与吊运缆绳同步收放的方式保障了触发绳不会被意外拉动，确保在移动滤芯的过程中不会出现锁止部被意外拉动的状况，保障锁定机构始终稳定的处于将顶推件与胀紧杆锁止连接的状态，避免胀紧杆意外复位，保障自动抓取机构对滤芯可靠的抓紧状态，避免滤芯意外掉落，提高对滤芯的转运稳定可靠性；在需要释放滤芯时，则通过触发拉动机构拉动触发绳来将锁止部转换到解锁位，胀紧杆在胀紧杆弹性件的作用下复位，实现自动释放滤芯。

进一步的，所述的触发拉动机构包括直线电缸和触发动滑轮，所述的直线电缸固定设置，触发动滑轮连接在直线电缸的输出轴上，触发绳绕在触发动滑轮上后再与锁止部连接。在需要释放滤芯时，直线电缸的输出轴伸长，触发动滑轮的位置发生改变，使得触发绳被张紧从而拉动锁止部转换至解锁位，直线电缸带动触发动滑轮改变位置来实现对滤芯的释放，无需人工操作，可通过电气控制系统实现自动释放。

进一步的，还设置有称重装置，所述的称重装置包括拉力计和称重动滑轮，拉力计一端固定，另一端连接称重动滑轮，卷扬机构的吊运缆绳绕在称重动滑轮后再与自动抓取机构连接。采用此种方式可以实现在线实时称重，连接着自动抓取机构的吊运缆绳会对称重动滑轮产生作用力，拉力计能够监测到称重动滑轮所承受的作用力，自动抓取机构在空载时和自动抓取机构抓取到滤芯时吊运缆绳所承受的拉力是不同的，吊运缆绳对称重动滑轮的作用力也会不同，从而可以通过拉力计的测量数据变化来判断出是否成功抓取滤芯、是否成功释放滤芯以及运输过程中滤芯是否意外掉落。

进一步的，所述的屏蔽容器连接在用于架装在过滤器通道止口上的容器支承件装置上，容器支承件装置上设置有用于吊运的吊具二，容器支承件装置上设置有用于调节屏蔽容器横向位置的螺栓顶紧机构，所述的螺栓顶紧机构分布在横向上的两个垂直方向上并紧顶屏蔽容器的侧部。利用螺栓顶紧机构在横向上的两个垂直方向上调节屏蔽容器的位置，满足对不同过滤器的滤芯进行更换的需求，调节屏蔽容器与不同过滤器的滤芯之间的对中误差，使得屏蔽容器中的自动抓取机构能够精确的抓取滤芯。

与现有技术相比，本发明优点在于：

本发明所述的滤芯抓取转运装置能实现自动精确定位、自动精确抓取滤芯，抓取方便效率高，无需人工进行额外操作，无需在可视环境下进行操作，实现盲操作，能够保障滤芯更换的高效稳定性，抓取可靠性好、稳定性高，不会出现滤芯意外掉落的状况；

整个滤芯抓取转运装置一体化集成设计，方便转运，节约空间，操作方便，整个抓取转运过程中，废滤芯始终由屏蔽容器所覆盖，因此不会引起放射性扩散，自动化程度高，降低了工作区域和操作人员所受的辐射照射，提高使用安全性。

附图说明

图1为滤芯抓取转运装置的整体结构示意图；

图2为自动抓取机构与滤芯配合的结构示意图；

图3为自动抓取机构的初始状态结构示意图；

图4为自动抓取机构的抓紧状态结构示意图；

图5为自动抓取机构的释放状态结构示意图；

图6为屏蔽容器的结构示意图；

图7为屏蔽容器的顶盖结构示意图；

图8为升降装置以及触发拉动机构的结构示意图；

图9为称重装置的结构示意图；

图10为闸板门组件的结构示意图；

图11为容器支承件装置的结构示意图；

图12为螺栓顶紧机构的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开的一种滤芯抓取转运装置，结构简单、紧凑，方便转运，防辐射屏蔽性好，更换滤芯的过程不会引起放射性扩散，定位方便、精度高，实现对滤芯的自动抓取，抓取稳定可靠性高，无需在可视环境下进行操作，实现盲操作，保障滤芯更换过程的的高效性和稳定性。

如图1所示，一种滤芯抓取转运装置，主要包括屏蔽容器a、升降装置b和自动抓取机构c，所述的屏蔽容器a底部开设进出口并设置了用于开闭进出口的闸板门组件d，自动抓取机构c由升降装置b带动从屏蔽容器a内向下放出或从下方升入屏蔽容器a内。如图2至图5所示，所述的自动抓取机构c包括主体件1、胀紧杆2、胀紧套3、胀紧杆弹性件4、顶推件5和锁定机构6，所述的主体件1与升降装置b连接由其带动升降，所述的主体件1的底部设置轴向沿着竖向的胀紧套3，胀紧杆2穿在胀紧套3中并可沿胀紧套3轴向上下移动，胀紧杆2上移时将胀紧套3外径胀大，胀紧杆2与主体件1之间还设置了用于驱动胀紧杆2下移复位的胀紧杆弹性件4，胀紧杆弹性件4采用弹力沿着胀紧杆2轴向的弹簧件，所述的顶推件5上下滑动连接于主体件1上并超出主体件1的底部，所述的顶推件5上设置有用于将顶推件5与胀紧杆2锁止连接或解锁分开的锁定机构6。

主体件1整体为具有封闭腔室的筒体结构，所述的胀紧杆2、胀紧杆弹性件4、顶推件5和锁定机构6设置在腔室内，主体件1的底部开设供胀紧杆2、顶推件5穿出的通孔，胀紧套3连接在供胀紧杆2穿出的通孔下方。在本实施例中，自动抓取机构由自重驱动来实现胀紧连接，主体件1与缆绳连接，通过缆绳将自动抓取机构由上向下吊放到滤芯上，自动抓取机构在自重作用下整体下移，顶推件5接触到滤芯后，主体件1还会在自重作用下继续下移，使得顶推件5相对于主体件1上移，从而顶推件5驱动胀紧杆2一同上移进而胀紧杆2将胀紧套3外径胀大，外径胀大的胀紧套3与滤芯的内孔式接口胀紧连接。

主体件1上还设置有辅助定位套11，所述的辅助定位套11为下大上小的锥形套筒，辅助定位套11可设置成重量较大，从而辅助定位套11起到配重的作用，增大自动抓取机构的整体重量，使得自动抓取机构能更稳定的由自重驱动实现对滤芯自动抓紧，辅助定位套11在抓取滤芯时用于罩在滤芯上端，辅助定位套的锥形套筒内壁起到自动定位的作用，内孔式接口位于滤芯的正中心位置，胀紧杆、胀紧套则位于辅助定位套的轴心线上，辅助定位套在自重作用下向下移动至滤芯的整个周向与辅助定位套的整个内壁周向良好接触，此时辅助定位套的轴心线与滤芯的正中心重合，从而使得胀紧杆、胀紧套能与内孔式接口精确对准，确保穿插着胀紧杆的胀紧套能轻松、准确的插入到滤芯的内孔式接口中，辅助定位套11起到自动精准定位的作用，定位方便简单，无需人工干预操作，实现盲操作，有效确保自动抓取机构精确、稳定的将滤芯抓取起来。

在本实施例中，顶推件5主要包括顶推基板51和从主体件1底部穿出并可自由上下滑动的顶推杆52，锁定机构6连接在顶推基板51的顶部，顶推杆52通过顶推伸缩件53与顶推基板51连接，顶推伸缩件53的伸缩方向沿着顶推件5的上下滑动方向，并且顶推伸缩件53为弹性件，可以优选采用弹簧，顶推伸缩件53的弹力用于驱使顶推杆52复位伸出主体件1底部，确保顶推杆52能稳定的复位到伸出主体件底部状态，保障在下一次的抓取作业时顶推杆52能可靠的接触滤芯然后带动整个顶推件5上移进行实现自动抓紧滤芯，顶推杆52上下滑动时能够带动顶推基板51协同上下移动。

如图3和图4所示，在对滤芯实施抓取时，锁定机构6处在将顶推件5与胀紧杆2锁止连接的状态，顶推杆52相对于主体件1上移，从而驱动顶推基板51上移进而带动胀紧杆2上移，胀紧杆2将胀紧套胀大后与内孔式接口实现稳定的胀紧连接。并且，顶推伸缩件53起到使穿插着胀紧杆的胀紧套更深入的插入到内孔式接口的作用，在顶推杆刚接触到滤芯时，先是顶推伸缩件发生收缩，而顶推基板暂时还保持与主体件的相对位置不变，从而使得胀紧杆暂时不向上移动，确保胀紧杆和胀紧套能更加深入到滤芯的内孔式接口中，在顶推伸缩件收缩到位后，顶推杆再推动顶推基板上移，从而顶推基板带动胀紧杆同步上移，最终胀紧杆使得胀紧套胀大后与内孔式接口稳定的胀紧连接。

为了提高顶推件5上下移动时的稳定性，顶推杆52平行间隔设置有若干个，并且顶推伸缩件53也由平行间隔的若干个弹簧构成，同时顶推基板51与主体件的腔室截面大小相等，从而确保顶推基板51能够平稳的进行上下移动。

在本实施例中，锁定机构6主要包括锁止部61、锁止弹性件63和触发绳64，锁止部61在锁止位和解锁位之间转换，所述的胀紧杆2上设置了与锁止部61配合的限位部62，锁止部61处在锁止位时，锁止部61与限位部62配合连接使得顶推件5与胀紧杆2两者锁止连接实现共同上下动作，而当锁止部61处于解锁位时，锁止部61与限位部62分开使得顶推件5与胀紧杆2两者可以分别独立上下动作；锁止弹性件63用于驱动锁止部61复位到锁止位，在本实施例中，锁止弹性件63采用弹簧件，结构简单、使用方便，锁止弹性件63能可靠的使得锁止部61保持在锁止位上，从而保障在抓紧滤芯转运过程的可靠稳定性，避免锁止部61意外转换到解锁位导致滤芯意外掉落的状况，与锁止部61连接的触发绳64用于拉动锁止部61转换到解锁位，触发绳64可以与连接在主体件1上的缆绳同步进行收线、放线操作，在需要释放滤芯时，再单独拉动触发绳64使得锁止部61转换到解锁位，从而顶推件5与胀紧杆2分开，胀紧杆2在胀紧杆弹性件4的作用下向下移动复位，从而胀紧套3的外径缩小恢复，胀紧套3与滤芯的内孔式接口脱离，从而滤芯被有效释放。

为了提高顶推件5与胀紧杆2两者之间的锁止连接稳定性，锁止部61设置有若干个并且间隔环绕在胀紧杆2的周向外围上，限位部62设置在胀紧杆2的周向上，锁止部61沿着胀紧杆2的径向活动进行锁止位和解锁位的转换，并且在本实施例中，锁止部61为沿胀紧杆2长度方向的棘齿条，限位部62为与之配合的棘爪，锁止部61沿着胀紧杆2的径向活动进行锁止位和解锁位的转换，锁止部61处于锁止位时，锁止部61与胀紧杆2的限位部62啮合使得顶推件5与胀紧杆2能够协同上下移动，锁止部61处于解锁位时，锁止部61与胀紧杆2的限位部62分开，从而使得顶推件5与胀紧杆2可以各自独立上下移动。

顶推基板51上设置了固定块，锁止弹性件63所采用的弹簧件的一端连接在固定块，另一端连接在齿条状的锁止部61上，锁止弹性件63的作用力方向沿着胀紧杆2的径向，并且锁止弹性件63的弹性作用力驱动锁止部61向胀紧杆2的径向内侧移动，从而使得锁止部61能保持与胀紧杆2上限位部啮合，固定块上设置有导轮，触发绳64一端绕过导轮后与锁止部61连接，触发绳64另一端穿出主体件1，触发绳64可以与连接在主体件1上的缆绳同步收线、放线，在需要释放滤芯时，拉动触发绳64使得锁止部61向胀紧杆2的径向外侧移动，从而锁止部61与胀紧杆2的限位部62分开，此时顶推件5与胀紧杆2实现各自独立上下移动。

如图6所示，所述的屏蔽容器a的周向壁面以及顶盖为夹层结构，包括内层钢板、中间灌铅层和外层钢板，内层钢板采用S30408不锈钢钢板，外层钢板采用Q235钢板，屏蔽容器a的壁面上还设置了铅玻璃视窗a1，保障良好的辐射屏蔽效果。

如图11和图12所示，屏蔽容器a连接在容器支承件装置e上，容器支承件装置e架装在过滤器通道止口上，容器支承件装置e上设置了对应于屏蔽容器a进出口的通口，并且容器支承件装置e上设置有用于调节屏蔽容器a横向位置的螺栓顶紧机构e1，屏蔽容器a下部外周固结有平板状的基座，所述的螺栓顶紧机构e1分布在横向上的两个垂直方向上，螺栓顶紧机构e1在一条直线上相对设置并紧顶屏蔽容器a的基座侧部，螺栓顶紧机构e1包括固定在容器支承件装置e上的顶紧座e11和螺接在顶紧座上的螺栓e12，螺栓顶在屏蔽容器a的基座侧部，并且所述的顶紧座呈扣住屏蔽容器a的勾爪状，防止屏蔽容器a发生脱落的状况。通过旋拧螺栓顶紧机构e1的螺栓在横向上的两个垂直方向上调节并固定屏蔽容器的位置，调节范围为在两个垂直方向上各50mm，从而可以适配不同过滤器的滤芯更换作业需求，调节屏蔽容器与不同过滤器的滤芯之间的对中误差，使得屏蔽容器中的自动抓取机构能够更好的正对滤芯，保障能稳定、精确的实现对滤芯的抓取，提高滤芯抓取更换的可靠性和效率。通过螺栓顶紧机构e1调节屏蔽容器中的自动抓取机构中心与滤芯中心间距到10mm以内，再通过辅助定位套11的自动定位作用，保障自动抓取机构的胀紧套能精确的插入到滤芯的内孔式接口内。

如图10所示，闸板门组件d设置在容器支承件装置e上，闸板门组件d包括闸板门d1、丝杆副d2和手轮d3，丝杆副采用T型丝杆副，闸板门连接在丝杆副的螺母上，手轮与丝杆副的螺杆连接，并且闸板门沿着沿螺杆长度方向的滑槽滑动，并且滑槽中设置有滚动体，降低闸板门移动的摩擦力，通过手动转动手轮来使闸板门移动，从而使得屏蔽容器a的进出口被闸板门封闭或打开，并且闸板门运动方向的两侧还设置有限位开关，限位开关触发代表闸板门运动到位，一侧的限位开关触发代表闸板门完全开启，确保自动抓取机构c顺畅的进出屏蔽容器a，另一侧的限位开关触发代表闸板门完全关闭，即闸板门将屏蔽容器a的进出口完全封闭达到可靠、良好的辐射屏蔽效果。

如图1所示，为了实现滤芯抓取转运装置的整体吊运，所述的屏蔽容器a上设置用于吊运的吊具一f1，容器支承件装置e的四周设置有用于吊运的吊具二f2，吊具一f1采用20T的提吊卸扣，吊具二f2采用5T的抬吊卸扣，保障吊运滤芯抓取转运装置时的稳定性。

在本实施例中，如图8所示，升降装置b采用卷扬机构，卷扬机构的吊运缆绳b2与自动抓取机构c的主体件1连接，卷扬机构设置在屏蔽容器a的外部，不占用屏蔽容器的内部空间，减小屏蔽容器所需的体积，减小制作屏蔽容器的成本，吊运缆绳b2从屏蔽容器a的顶盖部分穿入屏蔽容器a内与自动抓取机构c连接来带动自动抓取机构c升降。卷扬机构包括伺服电机、链条链轮、手轮、卷筒等部件，伺服电机、链条链轮、手轮、卷筒设置在基座，并设置手动离合，在停电时可手动摇动手轮驱动滤芯升降。触发绳64也采用卷扬收放的方式，触发绳64从屏蔽容器a的顶盖部分穿入屏蔽容器a内与自动抓取机构c的锁止部61连接，触发绳卷绕在与卷扬机构的卷筒同轴转动的随动卷筒上，随动卷筒与吊运缆绳的卷筒两者的直径一致，保障触发绳与吊运缆绳同步收放，保障了触发绳不会被意外拉动，确保在移动滤芯的过程中不会出现锁止部被意外拉动的状况，保障锁定机构始终稳定的处于将顶推件与胀紧杆锁止连接的状态，避免胀紧杆意外复位，保障自动抓取机构对滤芯可靠的抓紧状态，避免滤芯意外掉落，提高对滤芯的转运稳定可靠性。

如图7所示，为了提高对自动抓取机构c以及滤芯的升降可靠性，在屏蔽容器a的顶盖上还设置分别针对自动抓取机构c、滤芯的限位拨杆，限位拨杆从屏蔽容器a顶盖上开设的限位拨杆孔a2插入，屏蔽容器a顶盖下侧设置了上下滑动的滑动盘a3，自动抓取机构c、滤芯提升到最高限位时推动滑动盘a3上移来触动限位拨杆，在自动抓取机构c、滤芯升高到限定位置时触动限位拨杆发出停机信号，避免出现升降装置b过度抬升导致自动抓取机构c、滤芯撞击屏蔽容器a的顶盖设置从屏蔽容器a的顶盖冲出，避免辐射泄漏，提高滤芯抓取更换的安全性。

如图8所示，触发绳64通过触发拉动机构65进行拉动使得锁止部61转换到解锁位，触发拉动机构65包括直线电缸651和触发动滑轮652，所述的直线电缸651固定设置，触发动滑轮652连接在直线电缸651的输出轴上，触发绳64绕在触发动滑轮652上后再与锁止部61连接，直线电缸的输出轴伸长，张紧触发绳来拉动锁止部转换至解锁位，需人工手动操作，可提高自动化控制。

如图8和图9所示，升降装置b还设置有称重装置b1，所述的称重装置包括拉力计b11和称重动滑轮b12，拉力计b11一端固定，另一端连接称重动滑轮b12，卷扬机构的吊运缆绳绕在称重动滑轮b12后再与自动抓取机构c连接，实现在线实时称重，连接着自动抓取机构的吊运缆绳会对称重动滑轮b12产生作用力，拉力计b11能够监测到称重动滑轮b12所承受的作用力，自动抓取机构在空载时和自动抓取机构抓取到滤芯时吊运缆绳所承受的拉力是不同的，吊运缆绳对称重动滑轮的作用力也会不同，从而可以通过拉力计的测量数据变化来判断出是否成功抓取滤芯、是否成功释放滤芯以及运输过程中滤芯是否意外掉落。

如图1所示，滤芯抓取转运装置还设置有电气控制系统g，电气控制系统g设置在基座上，电气控制系统g包括PLC控制器、触摸屏、开关电源单元等，电气控制系统接收称重装置b1的信号并控制升降装置b、触发拉动机构65的工作状况，并将本电气控制系统的控制电缆及信号预留给上位机。

电气控制系统g将称重装置b1得到的重量数据与设定值比对，并且结合屏蔽容器a的顶盖上的针对滤芯的限位拨杆的状态，判断是否成功抓取滤芯、是否成功释放滤芯以及运输过程中滤芯是否意外掉落，同时设置上限，当提升重量超限和失重时，自动停机保护。并且，卷筒、随动卷筒为单层排绳设置，对卷扬机构的伺服电机进行监测可以通过计算程序得出吊运缆绳伸出长度及滤芯位置，可供触摸屏显示。

滤芯抓取转运装置的工作过程：

自动抓取机构先处于初始状态时，自动抓取机构的初始状态为：锁止部61处在锁止位，锁止部61与限位部62啮合使得顶推件5的顶推基板51与胀紧杆2处于锁止连接的状态，并且此时顶推件5整体处于主体件1中的低位，顶推杆52伸出主体件1底部，同时，胀紧杆弹性件4处于复位的伸长状态，胀紧杆处于主体件1中的低位，胀紧套3也处在小外径的初始状态；

人工操作闸板门组件d使得屏蔽容器a的进出口打开，电气控制系统g控制升降装置b将处于屏蔽容器a内的自动抓取机构c下放到滤芯上方，触发绳64和吊运缆绳同步放线，辅助定位套11先与滤芯接触，使得穿插着胀紧杆2的胀紧套3与内孔式接口精确的处在同轴心线上；

升降装置b继续放线，自动抓取机构继续整体下移，穿插着胀紧杆2的胀紧套3准确的插入到滤芯的内孔式接口中，顶推杆52与滤芯接触；

升降装置b进一步的进行放线，自动抓取机构的主体件1在自重的作用下向下降，而此时顶推杆52的绝对位置不再发生改变，从而顶推杆52相对于主体件1发生上移，在顶推伸缩件53收缩到位后，顶推杆52再推动顶推基板51上移，进而顶推基板51带动胀紧杆2同步上移，胀紧杆弹性件4被压缩，最终胀紧杆2使得胀紧套3外径胀大后与内孔式接口稳定的胀紧连接，实现抓紧滤芯；

然后升降装置b反向工作进行收线，触发绳64和吊运缆绳同步收线，触发绳64处于松弛状态，吊运缆绳带动自动抓取机构整体上移，而此时胀紧套3与内孔式接口胀紧连接，并且此时顶推杆52紧抵在滤芯上，无法再相对于主体件1下移伸出，并且锁止部61与限位部62啮合使得顶推件5的顶推基板51与胀紧杆2处于锁止连接的状态，从而使得胀紧杆2无法相对于主体件1下移伸出，保障了胀紧套3稳定的处于外径胀大的状态，也就是说自动抓取机构整体上移时保持着胀紧套3与内孔式接口的胀紧连接状态，保持对滤芯稳定的抓紧状态，保障运送滤芯过程的稳定、可靠性；

在滤芯上升到屏蔽容器a内后，人工操作闸板门组件d使得屏蔽容器a的进出口被封闭，并且保持胀紧套3与滤芯内孔式接口的胀紧连接状态，由行车起吊滤芯抓取转运装置转运至卸放地点，再将滤芯下降至存放位置后，触发拉动机构65工作拉动触发绳64，锁止部61与限位部62分开使得顶推件5与胀紧杆2两者之间的锁定关系解除，顶推件5与胀紧杆2此时可以分别独立上下动作，胀紧杆弹性件4释放弹性势能使得胀紧杆2相对于主体件向下移动，从而胀紧套3恢复到小外径的初始状态，胀紧套3与滤芯的内孔式接口之间的胀紧状态解除，自动抓取机构与滤芯整体分离，实现释放滤芯；

然后自动抓取机构回到屏蔽容器a内并恢复到初始状态，即可进行下一次对滤芯的抓紧、释放流程，将过滤器中的废滤芯提取出来再换入新的滤芯，实现对过滤器滤芯的更换作业。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种滤芯抓取转运装置，其特征在于，包括屏蔽容器(a)、升降装置(b)和自动抓取机构(c)，所述的屏蔽容器(a)上设置用于吊运的吊具一(f1)，所述的屏蔽容器(a)底部开设进出口并设置了用于开闭进出口的闸板门组件(d)，自动抓取机构(c)由升降装置(b)带动从屏蔽容器(a)内向下放出或从下方升入屏蔽容器(a)内，所述的自动抓取机构(c)包括主体件(1)、胀紧杆(2)、胀紧套(3)、胀紧杆弹性件(4)、顶推件(5)和锁定机构(6)，所述的主体件(1)与升降装置(b)连接，主体件(1)的底部设置轴向沿着竖向的胀紧套(3)，胀紧杆(2)穿在胀紧套(3)中并可沿胀紧套(3)轴向上下移动，胀紧杆(2)上移时将胀紧套(3)外径胀大，胀紧杆(2)与主体件(1)之间还设置了用于驱动胀紧杆(2)下移复位的胀紧杆弹性件(4)，所述的顶推件(5)上下滑动连接于主体件(1)上并超出主体件(1)的底部，所述的顶推件(5)上设置有用于将顶推件(5)与胀紧杆(2)锁止连接或解锁分开的锁定机构(6)。

2.根据权利要求1所述的滤芯抓取转运装置，其特征在于，所述的锁定机构(6)包括在锁止位和解锁位之间转换的锁止部(61)，所述的胀紧杆(2)上设置了与锁止部(61)配合的限位部(62)，所述锁定机构(6)还包括驱动锁止部(61)复位到锁止位的锁止弹性件(63)以及与锁止部(61)连接的用于拉动锁止部(61)转换到解锁位的触发绳(64)，锁止部(61)处于锁止位时，锁止部(61)与限位部(62)配合使得顶推件(5)与胀紧杆(2)锁止连接共同上下动作，锁止部(61)处于解锁位时，锁止部(61)与限位部(62)分开使得顶推件(5)与胀紧杆(2)独立上下动作。

3.根据权利要求2所述的滤芯抓取转运装置，其特征在于，所述锁止部(61)位于胀紧杆(2)周向的外围，锁止部(61)沿着胀紧杆(2)的径向活动进行锁止位和解锁位的转换，锁止部(61)为沿胀紧杆(2)长度方向的棘齿条，限位部(62)为与之配合的棘爪，锁止部(61)处于锁止位时，锁止部(61)与胀紧杆(2)的限位部(62)啮合，锁止部(61)处于解锁位时，锁止部(61)与胀紧杆(2)的限位部(62)分开。

4.根据权利要求1所述的滤芯抓取转运装置，其特征在于，所述的主体件(1)上还连接有辅助定位套(11)，所述的辅助定位套(11)为下大上小的锥形套筒。

5.根据权利要求1所述的滤芯抓取转运装置，其特征在于，所述顶推件(5)包括顶推基板(51)和从主体件(1)底部穿出并可自由上下滑动的顶推杆(52)，锁定机构(6)连接在顶推基板(51)上，顶推杆(52)用于带动顶推基板(51)上下移动，所述的顶推杆(52)通过沿顶推杆(52)移动方向伸缩的顶推伸缩件(53)与顶推基板(51)连接，所述的顶推伸缩件(53)为驱使顶推杆(52)复位伸出主体件(1)底部的弹性组件。

6.根据权利要求1至5任一项所述的滤芯抓取转运装置，其特征在于，所述的升降装置(b)为卷扬机构，卷扬机构的吊运缆绳与自动抓取机构(c)的主体件(1)连接。

7.根据权利要求6所述的滤芯抓取转运装置，其特征在于，所述的触发绳(64)采用卷扬收放的方式，并且触发绳(64)与吊运缆绳同步收放，所述的触发绳(64)通过触发拉动机构(65)进行拉动使得锁止部(61)转换到解锁位。

8.根据权利要求7所述的滤芯抓取转运装置，其特征在于，所述的触发拉动机构(65)包括直线电缸(651)和触发动滑轮(652)，所述的直线电缸(651)固定设置，触发动滑轮(652)连接在直线电缸(651)的输出轴上，触发绳(64)绕在触发动滑轮(652)上后再与锁止部(61)连接。

9.根据权利要求6所述的滤芯抓取转运装置，其特征在于，还设置有称重装置，所述的称重装置包括拉力计(b11)和称重动滑轮(b12)，拉力计(b11)一端固定，另一端连接称重动滑轮(b12)，卷扬机构的吊运缆绳绕在称重动滑轮(b12)后再与自动抓取机构(c)连接。

10.根据权利要求1至5任一项所述的滤芯抓取转运装置，其特征在于，所述的屏蔽容器(a)连接在用于架装在过滤器通道止口上的容器支承件装置(e)上，容器支承件装置(e)上设置有用于吊运的吊具二(f2)，容器支承件装置(e)上设置有用于调节屏蔽容器(a)横向位置的螺栓顶紧机构(e1)，所述的螺栓顶紧机构(e1)分布在横向上的两个垂直方向上并紧顶屏蔽容器(a)的侧部。