CN110634587A - 放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置 - Google Patents

放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置，其包括大车、小车、分别与小车连接的一次起吊机构和二次堆高机构，大车沿设置于桥式高架平台的大车轨道移动，大车包括设有小车轨道的大车车架，小车沿大车车架设置的小车轨道移动；一次起吊机构对放射性废物货包进行一次吊取和较低高度的堆码，二次堆高机构对经过一次起吊机构堆码后的放射性废物货包进行二次吊取和较高高度的堆码，完成二次堆高。与现有技术相比，本发明综合了桥式起重机和桥式堆高机的优点，提高了堆码的空间利用率和定位精度，实现了放射性废物货包在弧形屋顶或异型屋顶仓库中的高精度、高稳定性、高自由度、高空间利用率的自动化堆码。

Description

放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置
技术领域
本发明涉及货物堆码技术，更具体地说，本发明涉及一种放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置。
背景技术
在现有技术中，货物堆码任务通常采用起重机(包括门式起重机和桥式起重机)或轨道堆高机完成。起重机和堆高机通常都有大车和小车来分别完成水平面内的移动，起重机采用吊机完成高度上的起吊工作，堆高机以轮胎结构为底座，采用轨道堆高机构完成高度上的堆高工作。
但是，利用现有的起重机和堆高机堆码货物，都存在以下难以克服的技术问题。
第一，起重机及堆高机的堆码高度不足，堆码空间利用率不高。由于起重机的机械结构特性，起吊时为钢索悬挂，容易产生晃动，通常需要人工辅助作业，在保证安全性和精度的基础上，起重机的起吊高度通常比较小，而且起吊高度高的门式起重机需要更高的大车支架，对整个吊具的稳定性和成本都是一种挑战。而且，起重机的起吊高度不能超过其吊机的位置，故对于具有弧形或异型屋顶的仓库堆码任务，不能在超过吊具上空间与弧顶位置堆码，其空间利用率较低。堆高机由于其四轮汽车式底座和轨道式举升结构，决定了其堆高高度不能过高，否则同样会影响机构的稳定性和安全性。所以对于同等面积的堆码场地来说，堆高机的空间利用率较低。
第二，堆高机的堆码自由度不高，堆码稳定性较差。堆高机由于具有较高的堆高轨道，所以在堆码时只能先完成某一竖直平面内的堆码，再进行下一竖直平面内的堆码，通俗来讲是“堆完一排再堆下一排”。所以在堆码过程中，会出现高度较高而底面积很小的货物堆，其稳定性较差，容易受外部干扰而产生晃动，从而导致倒塌，并且几乎没有其他堆码方案，堆码自由度低。
第三，起重机和堆高机的堆码精度差，很难实现自动化。起重机虽然在水平面内按照坐标系运行，定位比较准确，但其在竖直方向上的钢索悬挂容易产生晃动，导致定位精度很差，通常需要在下方进行人工辅助定位，难以实现自动化无人生产。堆高机由于其轮胎式底盘，虽然行驶灵活但很难在水平面内实现控制自身姿态和准确定位，应用于自动化生产时存在控制算法过于复杂的问题，难以脱离人工操作实现自动生产。
有鉴于此，确有必要提供一种能够克服上述技术问题的放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种空间利用率高、堆码自由度高、堆码稳定性高的放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置，其包括大车、小车、分别与小车连接的一次起吊机构和二次堆高机构，大车沿设置于桥式高架平台的大车轨道移动，大车包括设有小车轨道的大车车架，小车沿大车车架设置的小车轨道移动；一次起吊机构对放射性废物货包进行一次吊取和较低高度的堆码，二次堆高机构对经过一次起吊机构堆码后的放射性废物货包进行二次吊取和较高高度的堆码，完成二次堆高。
作为本发明放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置的一种改进，所述小车包括小车车体和与小车车体连接的小车行驶机构，小车行驶机构与大车车架设置的小车轨道配合；一次起吊机构和二次堆高机构分别连接于小车车体，且二次堆高机构在高度方向上的工作行程和一次起吊机构的工作行程有部分重叠。
作为本发明放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置的一种改进，所述一次起吊机构包括悬挂钢索和吊机吊具；小车车体上设有电机和与电机连接的绳轮，悬挂钢索连接在绳轮与吊机吊具之间，小车车体通过电机的运转实现吊机吊具的上下移动；吊机吊具与放射性废物货包的对应机构配合，实现放射性废物货包的一次吊取和较低高度的堆码。
作为本发明放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置的一种改进，所述二次堆高机构包括堆高门架和堆高吊具；堆高门架包括与小车车体连接的外门架和在外门架的滑轨中上下滑动的内门架，堆高吊具的支架与内门架的滑轨为滑动副，能够在内门架的滑轨中上下滑动；所述堆高吊具通过吊具与放射性废物货包的对应机构配合，实现放射性废物货包的二次吊取和较高高度的堆码。
作为本发明放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置的一种改进，所述小车轨道和大车轨道彼此垂直，且均为水平设置；所述堆高门架的延伸方向垂直于小车轨道，内门架在外门架滑轨中的滑动以及堆高吊具在内门架滑轨中的滑动实现放射性废物货包的升降。
作为本发明放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置的一种改进，所述内门架在外门架滑轨中滑动时，内门架的上下两端均可超出外门架滑轨的对应端部。
作为本发明放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置的一种改进，所述内门架下滑时，其下端能够超出外门架滑轨的下端，并继续下滑至经一次堆码后的放射性废物货包位置；内门架上滑时，其上端能够超出外门架滑轨的上端，并继续上滑，只要确保内门架的下端不脱出外门架滑轨即可。
作为本发明放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置的一种改进，所述外门架通过液压缸连接内门架，为内门架提供动力，使其在外门架滑轨中上下滑动；内门架通过链条为堆高吊具提供上下滑动动力，使堆高吊具能够在内门架滑轨中上下滑动。
作为本发明放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置的一种改进，所述外门架与小车车体通过旋转副和液压支撑架连接，液压支撑架对外门架进行支撑，并且对外门架相对地面的垂直角度进行调整。
作为本发明放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置的一种改进，所述大车包括大车车架、位于大车车架底部的大车车轮以及设于大车车架顶部的小车轨道，小车轨道的延伸方向与大车车轮的运动方向垂直。
与现有技术相比，本发明放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置综合了桥式起重机和桥式堆高机的优点，提高了堆码的空间利用率和定位精度，实现了放射性废物货包在弧形屋顶或异型屋顶仓库中的高精度、高稳定性、高自由度、高空间利用率的自动化堆码，弥补了传统技术空间利用率低、堆码自由度低、堆码稳定性差、定位精度差等缺陷。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本发明放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置及其有益效果进行详细说明。
图1为本发明放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置的结构示意图。
图2为使用本发明放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置在弧形屋顶的仓库中进行堆码的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、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和图2，本发明放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置包括大车10、小车20、一次起吊机构和二次堆高机构；一次起吊机构对放射性废物货包进行一次吊取和较低高度的堆码，二次堆高机构对经过一次起吊机构堆码后的放射性废物货包进行二次吊取和较高高度的堆码，完成二次堆高。
大车10包括大车车架、位于大车车架底部的大车车轮14以及设于大车车架顶部的小车轨道16。大车车架为长方形框体，包括两条彼此平行的长边框和两条彼此平行的短边框。大车车轮14有彼此平行的两排，分别设置在大车车架的两条短边框的底部，可与仓库70中桥式高架平台设置的两条大车轨道72配合，使整个二次堆码装置能够在仓库70中进行x轴方向的移动。小车轨道16设于大车车架的两条长边框的顶部，小车轨道16的延伸方向与大车车轮14的运动方向垂直，即图中的y轴方向。
小车20包括小车车体和位于小车车体底部的小车行驶机构24。小车行驶机构24与大车10上设置的小车轨道16配合，使小车20能够在大车车架顶部沿小车轨道16进行y轴方向的移动。
一次起吊机构包括悬挂钢索26和吊机吊具28。小车车体上设有电机和与电机连接的绳轮，悬挂钢索26连接在绳轮与吊机吊具28之间，小车车体通过电机的运转实现吊机吊具28的上下移动。吊机吊具28与放射性废物货包60的对应机构配合，实现放射性废物货包60的一次吊取和较低高度的堆码。
二次堆高机构包括堆高门架30和堆高吊具40，堆高门架30的延伸方向垂直于小车轨道16。堆高门架30包括外门架32和内门架34。外门架32与小车车体通过旋转副和液压支撑架50连接，液压支撑架50对外门架32进行支撑，并且对外门架32相对地面的垂直角度进行调整。液压支撑架50通过铰链连接的方式分别连接外门架32和小车车体。内门架34与外门架32为滑动副，外门架32通过液压缸连接内门架34，为内门架34提供动力，使其在外门架32的滑轨中上下滑动。内门架34在外门架32的滑轨中滑动时，其上下两端均可超出外门架滑轨的对应端部而不受到限制，因此滑动范围较大，具体来说：内门架34下滑时，其下端能够超出外门架滑轨的下端，并继续下滑至经一次堆码后的放射性废物货包位置；内门架34上滑时，其上端能够超出外门架滑轨的上端，并继续上滑，只要确保内门架34的下端不脱出外门架滑轨即可。堆高吊具40的支架与内门架34的滑轨为滑动副，内门架34通过链条为堆高吊具40提供上下滑动动力，使其能够在内门架34的滑轨中上下滑动，实现放射性废物货包60在z轴方向的移动。堆高吊具40与放射性废物货包60的对应机构配合，实现放射性废物货包60的二次吊取和举高，完成较高高度的堆码。
上述二次堆高机构在高度方向上的工作行程和一次起吊机构的工作行程有部分重叠，因此能够对经过一次起吊机构堆码后的放射性废物货包60，进行二次吊取和较高高度的堆码，完成二次堆高任务。
本发明放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置的工作过程如下：
首先，将整个二次堆码装置就位在仓库70中桥式高架平台设置的两条大车轨道72上，通过两排大车车轮14在两条大车轨道72上行驶，实现x轴方向的移动，将整个二次堆码装置行驶至堆码位置附近；之后通过小车20在大车车架顶部沿小车轨道16的行驶、吊机吊具28的上下移动，调整吊机吊具28在y、z轴方向的位置，使其靠近放射性废物货包60，对放射性废物货包60进行一次吊取和较低高度的堆码。
在一次起吊机构完成一定长度与高度堆码之后，通过大车车轮14在两条大车轨道72上的行驶、小车20在大车车架顶部沿小车轨道16的行驶、内门架34在外门架滑轨中的滑动以及堆高吊具40在内门架滑轨中的滑动，调整堆高吊具40在x、y、z轴方向的位置，使其靠近一次堆码后的放射性废物货包60，对经过一次起吊机构堆码后的放射性废物货包60，进行二次吊取和较高高度的堆码，完成二次堆高任务。即便仓库70的屋顶74为弧形屋顶或异形屋顶，也能通过两次堆高实现对屋顶区域内空间的充分利用，达到最高的空间利用率。
在不同的实施方式中，所述堆高门架30可以替换为其他定轨举升机构。
通过以上描述可知，本发明放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置综合了桥式起重机和桥式堆高机的优点，在堆码时先利用一次起吊机构进行下层较低高度的堆码，再利用二次堆高机构将下层的货物举高到上层进行较高高度的堆码，整个堆码过程中货物稳定性较高，堆码自由度较高，同时可以将顶层货物按弧形堆放，很好地利用弧形屋顶处的空间，达到最高的空间利用率，实现了放射性废物货包在弧形屋顶或异型屋顶仓库中的高精度、高稳定性、高自由度、高空间利用率的自动化堆码，弥补了传统技术空间利用率低、堆码自由度低、堆码稳定性差、定位精度差等缺陷。
与现有技术相比，本发明放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置至少具有以下优点：
第一、大幅提高场地空间利用率。经调查，现有起重机和堆高机的工作高度相近，本发明的二次堆码装置中堆高机构和起重机构即便在z轴行程上有所重叠，但二者能够完成的总堆码高度比之前的起重机或堆高机提升的80％-90％，因此在相同的场地条件下，货物容纳量能够提升80％-90％，即空间利用率提升近一倍。并且可以充分利用仓库弧顶位置的空间，显著提高了弧顶仓库的空间利用率和堆码高度，克服了传统起重机和堆高机堆码高度不足、无法将货物堆放至仓库弧形屋顶位置的问题。
第二、起重机构和堆高机构的最大起升高度都不必过高，从而减小了货物在起升过程中的晃动，提高了堆码的安全性和稳定性。
第三、易于控制且运行精度高。整个装置基于笛卡尔坐标系工作，各个移动部分可以直接实现坐标轴方向上的运动，通过安装在轨道上的编码器实现各个移动部分的精确定位，相比于现有技术，本发明放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置运行精度高，便于远程自动控制，容易实现自动化无人生产运行。
第四、堆码的自由度高，稳定性好。本发明放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置可以实现多种堆码方式，既可以先完成竖直平面内的堆码也可以先完成水平面内的堆码，或者两者交替进行，堆码自由度很高。且由于先由起重机构进行下半部分的堆码，再由堆高机构完成上半部分的堆码，因此货物堆的重心稳定，不易受外界影响产生晃动，稳定性优良。
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)

1.一种放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置，其特征在于：包括大车、小车、分别与小车连接的一次起吊机构和二次堆高机构，大车沿设置于桥式高架平台的大车轨道移动，大车包括设有小车轨道的大车车架，小车沿大车车架设置的小车轨道移动；一次起吊机构对放射性废物货包进行一次吊取和较低高度的堆码，二次堆高机构对经过一次起吊机构堆码后的放射性废物货包进行二次吊取和较高高度的堆码，完成二次堆高。
2.根据权利要求1所述的放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置，其特征在于：所述小车包括小车车体和与小车车体连接的小车行驶机构，小车行驶机构与大车车架设置的小车轨道配合；一次起吊机构和二次堆高机构分别连接于小车车体，且二次堆高机构在高度方向上的工作行程和一次起吊机构的工作行程有部分重叠。
3.根据权利要求2所述的放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置，其特征在于：所述一次起吊机构包括悬挂钢索和吊机吊具；小车车体上设有电机和与电机连接的绳轮，悬挂钢索连接在绳轮与吊机吊具之间，小车车体通过电机的运转实现吊机吊具的上下移动；吊机吊具与放射性废物货包的对应机构配合，实现放射性废物货包的一次吊取和较低高度的堆码。
4.根据权利要求2所述的放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置，其特征在于：所述二次堆高机构包括堆高门架和堆高吊具；堆高门架包括与小车车体连接的外门架和在外门架的滑轨中上下滑动的内门架，堆高吊具的支架与内门架的滑轨为滑动副，能够在内门架的滑轨中上下滑动；所述堆高吊具通过吊具与放射性废物货包的对应机构配合，实现放射性废物货包的二次吊取和较高高度的堆码。
5.根据权利要求4所述的放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置，其特征在于：所述小车轨道和大车轨道彼此垂直，且均为水平设置；所述堆高门架的延伸方向垂直于小车轨道，内门架在外门架滑轨中的滑动以及堆高吊具在内门架滑轨中的滑动实现放射性废物货包的升降。
6.根据权利要求4所述的放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置，其特征在于：所述内门架在外门架滑轨中滑动时，内门架的上下两端均可超出外门架滑轨的对应端部。
7.根据权利要求6所述的放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置，其特征在于：所述内门架下滑时，其下端能够超出外门架滑轨的下端，并继续下滑至经一次堆码后的放射性废物货包位置；内门架上滑时，其上端能够超出外门架滑轨的上端，并继续上滑，只要确保内门架的下端不脱出外门架滑轨即可。
8.根据权利要求4所述的放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置，其特征在于：所述外门架通过液压缸连接内门架，为内门架提供动力，使其在外门架滑轨中上下滑动；内门架通过链条为堆高吊具提供上下滑动动力，使堆高吊具能够在内门架滑轨中上下滑动。
9.根据权利要求4所述的放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置，其特征在于：所述外门架与小车车体通过旋转副和液压支撑架连接，液压支撑架对外门架进行支撑，并且对外门架相对地面的垂直角度进行调整。
10.根据权利要求1所述的放射性废物货包桥式堆高二次堆码装置，其特征在于：所述大车包括大车车架、位于大车车架底部的大车车轮以及设于大车车架顶部的小车轨道，小车轨道的延伸方向与大车车轮的运动方向垂直。
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