CN111508632B - 一种桶装压缩可燃固体废物回取装置及回取方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桶装压缩可燃固体废物回取装置及回取方法，所述回取装置包括：包括机架、安装在机架上的提升装置、安装在提升装置上的插杆，所述提升装置用于驱动插杆沿着插杆的轴线方向运动；还包括倒刺及驱动装置，所述倒刺安装在插杆上，所述驱动装置用于调整倒刺相对于插杆的状态：状态一，倒刺相对于插杆的侧面外凸；状态二，倒刺收纳于插杆中，所述状态一与状态二可切换。所述方法基于所述装置。采用本方案提供的装置和方法，不仅可加快废物回取的效率和成功率，同时能够减小或避免与废物接触，满足安全、辐射防护相关要求。

Description

一种桶装压缩可燃固体废物回取装置及回取方法

技术领域

本发明涉及放射性废物处理技术领域，特别是涉及一种桶装压缩可燃固体废物回取装置及回取方法。

背景技术

各类核电站、核工业场所会不可避免地产生大量放射性废弃物，其中，针对其中可压缩、可燃烧的固体废弃物，目前此类废物通常的处理方式为：收集后放入如容积为200L的压缩桶(废物桶)中，压缩后送往处置场进行焚烧。

由于压缩后的可压缩、可燃废物与压缩桶形成了较为紧密的结合体，且废物本身被压缩得较为密实，目前采用人工回取的方式分离压缩桶与废弃物)时，人员操作时间较长，效率较低、受照射时间长，存在的健康风险较高，甚至有部分可压缩、可燃废物无法回取出来。

发明内容

针对上述提出的关于核废物由废物桶回取，存在的效率问题、安全问题，本发明提供了一种桶装压缩可燃固体废物回取装置及回取方法，采用本方案提供的装置和方法，不仅可加快废物回取的效率和成功率，同时能够减小或避免与废物接触，满足安全、辐射防护相关要求。

本方案的技术手段如下，一种桶装压缩可燃固体废物回取装置，所述回取装置包括：包括机架、安装在机架上的提升装置、安装在提升装置上的插杆，所述提升装置用于驱动插杆沿着插杆的轴线方向运动；

还包括倒刺及驱动装置，所述倒刺安装在插杆上，所述驱动装置用于调整倒刺相对于插杆的状态：状态一，倒刺相对于插杆的侧面外凸；状态二，倒刺收纳于插杆中，所述状态一与状态二可切换。

本方案在具体运用时，所述插杆用于插入废物桶中的废物中，同时通过处于状态一状态下的倒刺，在驱动装置的作用下，迫使废物与废物桶分离。具体的，定义：在插杆向废物运动时，插杆首先嵌入废物的一端为工作端，插杆的另一端为连接端，在插杆插入废物的过程中，倒刺的状态为状态二，此时，插杆可顺利插入废物中，完成插杆插入后，在驱动装置的作用下，倒刺的状态切换为状态一，此时通过提升装置对插杆的作用，插杆回退，通过插杆受剪，为废物施加相对于废物桶分离的力。

采用本方案，相较于现有技术中采用人工操作，通过倒刺对废物的有效作用，不仅可加快废物回取的效率和成功率，同时，能够减小或避免操作人员与废物接触，满足安全、辐射防护相关要求。

本方案中，设置为包括所述驱动装置和倒刺，旨在实现：不仅插杆可顺利插入废物中，同时可尽可能避免因为插杆插入而导致的废物遭到破坏，以减少废物处理过程中零散放射性废物颗粒的数量，对安全、全面处理废物有利。作为本领域技术人员，由于插杆在插入废物和由废物桶取出废物时具有不同的状态，以上驱动装置用于调整相应状态，在具体实施时，倒刺在驱动装置作用下改变状态可采用如连杆机构：如驱动装置输出直线运动，通过连杆实现倒刺的摆动，以上摆动即可改变倒刺相对于插杆的状态；可采用如齿传动，如驱动装置输出直线运动，通过驱动装置与倒刺之间的传动齿实现倒刺的摆动，以上摆动即可改变倒刺相对于插杆的状态；也可采用直接挤压，如驱动装置输出直线运动，倒刺与插杆铰接连接，且在倒刺与插杆之间设置迫使倒刺保持状态二的弹性件，以上直线运动通过联动杆传递，当联动杆挤压到倒刺上时，联动杆对倒刺的推力迫使弹性件发生进一步的弹性变形，倒刺相对于插杆伸出而转换为状态一的状态，而后联动杆回退，在弹性件的弹性回复下，倒刺相对于插杆回退而转换为状态二的状态。以上倒刺相对于插杆伸出和回退，均可通过在插杆的工作端设置侧面槽或侧孔，即在状态二下，倒刺收纳于侧面槽或侧孔中。

作为所述回取装置进一步的技术方案：本方案在具体实施时，插杆由废物桶的桶口侧插入废物桶中并插入废物即可，为实现废物桶在正立状态下即可方便的完成废物取出操作，同时方便插杆插入废物中，设置为：所述插杆的轴线方向位于竖直方向，且插杆的上端与提升装置相连，插杆的下端为尖端。

为使得插杆能够更为轻松的插入到废物中更深的深度，以实现与倒刺作用的废物部分能够承受更大的力，利于提升废物回取效率和成功率，设置为：所述插杆为钻杆，还包括用于驱动插杆绕自身轴线旋转的驱转装置。本方案优选匹配插杆下端为尖端，且插杆轴线方向位于竖直方向的方案，以实现：在插杆钻入废物的过程中，所得钻屑能够容纳于废物桶中，并在废物回取过程中，最大程度避免钻屑洒落。具体实施时，驱转装置可设置为固定于提升装置上，插杆连接在驱转装置的输出端。

为实现使得废物在被回取时具有更大的受力面积，受力位置更为分散，以利于废物可靠回取，同时通过多个倒刺对应多个受力点，以在单个倒刺刺入废物深度更浅的情况下完成所述回取，设置为所述插杆为多根，且插杆间隔排布，插杆相互平行，各插杆均匹配有驱转装置。

作为一种通过插杆内部传递驱动装置对倒刺的作用，以方便插杆嵌入和减小对废物的破坏，设置为：在插杆向废物运动时，插杆首先嵌入废物的一端为工作端，插杆的另一端为连接端；

所述插杆为空心杆：插杆为中部设置有中心孔、连接端设置有孔口的管状结构；

所述工作端上还设置有侧孔，所述侧孔作为中心孔与插杆外侧的通道；

所述倒刺安装于所述中心孔和/或侧孔中，还包括与驱动装置相连的联动装置，所述联动装置作用在倒刺上，驱动装置通过联动装置向倒刺上传递作用力，以实现所述切换；

所述联动装置由所述孔口插入所述中心孔中，所述驱动装置位于插杆上连接端所在侧。以上举例的通过连杆传动、通过齿啮合传动、通过直接挤压迫使倒刺改变状态，均可通过为空心杆的插杆，配合如为联动杆的联动装置实现。

为简化驱动装置的结构，实现提升装置负载轻量化设计，设置为：所述联动装置为联动杆，所述驱动装置为液压装置或气压装置。

为便于实现具体废物回取位置无人化，以避免辐射风险，设置为：还包括用于传递废物桶的传送线，所述机架设置在传送线的铺设路径上；

且所述插杆可作用于位于传送线上废物桶中的废物：插杆可由废物桶的外部插入所述废物中，且倒刺可嵌入所述废物中。本方案在具体运用时，废物桶可在传送线的输入端被送入，通过传送线传递至回取工位后，通过操作人员远程操作或自动化控制，利用本装置完成废物回取。

由于在废物回取过程中，存在插杆的回退动作，为避免因为废物与废物桶之间的粘连导致废物回取失败，设置为：还包括用于实现废物桶在空间中位置固定的固定装置。本方案在具体运用时，在插杆回退之间，通过固定装置约束废物桶，此时，可避免废物桶与废物随动。

在废物取出后，为方便倾倒废物桶中的残留废物，设置为：还包括用于翻转废物桶，以实现废物桶中物料倾倒的翻转装置。本方案在具体运用时，如包括所述传送线的方案中，翻转装置设置在回取工位的后方或同一工位，即完成废物回取后，再利用翻转装置倒置废物桶，实现相应残留废物的倾倒。针对包括所述固定装置的方案，固定装置本身可设置为包括桁架和连接装置，所述桁架包括X向导轨、Y向导轨和Z向导轨，连接装置安装在桁架上，且通过所述X向导轨、Y向导轨和Z向导轨，实现连接装置在空间中位置可调，所述连接装置即为固定装置上直接与废物桶作用的部件，以实现：连接装置在桁架上的位置固定后，废物桶在空间中的位置亦被固定。具体连接装置可采用抱箍结构、磁吸附结构等。固定装置本身亦可采用机械手，采用机械手的方案时，翻转装置亦可为该机械手。

本发明还公开了一种桶装压缩可燃固体废物回取方法，采用如上任意一项所述的回取装置，实现废物桶与其中废物的分离，包括顺序进行的以下步骤：

S1、将废物桶转移至插杆操作工位；

S2、插杆在以上倒刺为状态二的情况下做前进运动：由废物的外部插入废物中；

S3、驱动装置改变倒刺的状态至状态一；

S4，通过提升装置驱动插杆做回退运动，倒刺通过受剪，为废物提供与废物桶相分离的力，实现所述分离。

以上方法为基于以上装置的废物回取方法，采用本方法，不仅可加快废物回取的效率和成功率，同时能够减小或避免与废物接触，满足安全、辐射防护相关要求。

本发明具有以下有益效果：

采用本方案，相较于现有技术中采用人工操作，通过倒刺对废物的有效作用，不仅可加快废物回取的效率和成功率，同时，能够减小或避免操作人员与废物接触，满足安全、辐射防护相关要求。

附图说明

图1是本发明所述的一种桶装压缩可燃固体废物回取装置一个具体实施例的结构示意图，该示意图为主视图，且废物桶上部局部剖视。

图中的附图标记分别为：1、机架；2、提升装置；3、插杆；4、限位装置；5、驱动装置；6、联动装置；7、桁架；8、倒刺；9、废物桶；10、固定装置；11、传送线。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明的结构不仅限于以下实施例。

实施例1：

如图1所示，一种桶装压缩可燃固体废物回取装置，所述回取装置包括：包括机架1、安装在机架1上的提升装置2、安装在提升装置2上的插杆3，所述提升装置2用于驱动插杆3沿着插杆3的轴线方向运动；

还包括倒刺8及驱动装置5，所述倒刺8安装在插杆3上，所述驱动装置5用于调整倒刺8相对于插杆3的状态：状态一，倒刺8相对于插杆3的侧面外凸；状态二，倒刺8收纳于插杆3中，所述状态一与状态二可切换。

本方案在具体运用时，所述插杆3用于插入废物桶9中的废物中，同时通过处于状态一状态下的倒刺8，在驱动装置5的作用下，迫使废物与废物桶9分离。具体的，定义：在插杆3向废物运动时，插杆3首先嵌入废物的一端为工作端，插杆3的另一端为连接端，在插杆3插入废物的过程中，倒刺8的状态为状态二，此时，插杆3可顺利插入废物中，完成插杆3插入后，在驱动装置5的作用下，倒刺8的状态切换为状态一，此时通过提升装置2对插杆3的作用，插杆3回退，通过插杆3受剪，为废物施加相对于废物桶9分离的力。

采用本方案，相较于现有技术中采用人工操作，通过倒刺8对废物的有效作用，不仅可加快废物回取的效率和成功率，同时，能够减小或避免操作人员与废物接触，满足安全、辐射防护相关要求。

本方案中，设置为包括所述驱动装置5和倒刺8，旨在实现：不仅插杆3可顺利插入废物中，同时可尽可能避免因为插杆3插入而导致的废物遭到破坏，以减少废物处理过程中零散放射性废物颗粒的数量，对安全、全面处理废物有利。作为本领域技术人员，由于插杆3在插入废物和由废物桶9取出废物时具有不同的状态，以上驱动装置5用于调整相应状态，在具体实施时，倒刺8在驱动装置5作用下改变状态可采用如连杆机构：如驱动装置5输出直线运动，通过连杆实现倒刺8的摆动，以上摆动即可改变倒刺8相对于插杆3的状态；可采用如齿传动，如驱动装置5输出直线运动，通过驱动装置5与倒刺8之间的传动齿实现倒刺8的摆动，以上摆动即可改变倒刺8相对于插杆3的状态；也可采用直接挤压，如驱动装置5输出直线运动，倒刺8与插杆3铰接连接，且在倒刺8与插杆3之间设置迫使倒刺8保持状态二的弹性件，以上直线运动通过联动杆传递，当联动杆挤压到倒刺8上时，联动杆对倒刺8的推力迫使弹性件发生进一步的弹性变形，倒刺8相对于插杆3伸出而转换为状态一的状态，而后联动杆回退，在弹性件的弹性回复下，倒刺8相对于插杆3回退而转换为状态二的状态。以上倒刺8相对于插杆3伸出和回退，均可通过在插杆3的工作端设置侧面槽或侧孔，即在状态二下，倒刺8收纳于侧面槽或侧孔中。

实施例2：

如图1所示，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：

作为所述回取装置进一步的技术方案：本方案在具体实施时，插杆3由废物桶9的桶口侧插入废物桶9中并插入废物即可，为实现废物桶9在正立状态下即可方便的完成废物取出操作，同时方便插杆3插入废物中，设置为：所述插杆3的轴线方向位于竖直方向，且插杆3的上端与提升装置2相连，插杆3的下端为尖端。

为使得插杆3能够更为轻松的插入到废物中更深的深度，以实现与倒刺8作用的废物部分能够承受更大的力，利于提升废物回取效率和成功率，设置为：所述插杆3为钻杆，还包括用于驱动插杆3绕自身轴线旋转的驱转装置。本方案优选匹配插杆3下端为尖端，且插杆3轴线方向位于竖直方向的方案，以实现：在插杆3钻入废物的过程中，所得钻屑能够容纳于废物桶9中，并在废物回取过程中，最大程度避免钻屑洒落。具体实施时，驱转装置可设置为固定于提升装置2上，插杆3连接在驱转装置的输出端。

为实现使得废物在被回取时具有更大的受力面积，受力位置更为分散，以利于废物可靠回取，同时通过多个倒刺8对应多个受力点，以在单个倒刺8刺入废物深度更浅的情况下完成所述回取，设置为所述插杆3为多根，且插杆3间隔排布，插杆3相互平行，各插杆3均匹配有驱转装置。

作为一种通过插杆3内部传递驱动装置5对倒刺8的作用，以方便插杆3嵌入和减小对废物的破坏，设置为：在插杆3向废物运动时，插杆3首先嵌入废物的一端为工作端，插杆3的另一端为连接端；

所述插杆3为空心杆：插杆3为中部设置有中心孔、连接端设置有孔口的管状结构；

所述工作端上还设置有侧孔，所述侧孔作为中心孔与插杆3外侧的通道；

所述倒刺8安装于所述中心孔和/或侧孔中，还包括与驱动装置5相连的联动装置6，所述联动装置6作用在倒刺8上，驱动装置5通过联动装置6向倒刺8上传递作用力，以实现所述切换；

所述联动装置6由所述孔口插入所述中心孔中，所述驱动装置5位于插杆3上连接端所在侧。以上举例的通过连杆传动、通过齿啮合传动、通过直接挤压迫使倒刺8改变状态，均可通过为空心杆的插杆3，配合如为联动杆的联动装置6实现。

为简化驱动装置5的结构，实现提升装置2负载轻量化设计，设置为：所述联动装置6为联动杆，所述驱动装置5为液压装置或气压装置。

为便于实现具体废物回取位置无人化，以避免辐射风险，设置为：还包括用于传递废物桶9的传送线11，所述机架1设置在传送线11的铺设路径上；

且所述插杆3可作用于位于传送线11上废物桶9中的废物：插杆3可由废物桶9的外部插入所述废物中，且倒刺8可嵌入所述废物中。本方案在具体运用时，废物桶9可在传送线11的输入端被送入，通过传送线11传递至回取工位后，通过操作人员远程操作或自动化控制，利用本装置完成废物回取。

由于在废物回取过程中，存在插杆3的回退动作，为避免因为废物与废物桶9之间的粘连导致废物回取失败，设置为：还包括用于实现废物桶9在空间中位置固定的固定装置10。本方案在具体运用时，在插杆3回退之间，通过固定装置10约束废物桶9，此时，可避免废物桶9与废物随动。

在废物取出后，为方便倾倒废物桶9中的残留废物，设置为：还包括用于翻转废物桶9，以实现废物桶9中物料倾倒的翻转装置。本方案在具体运用时，如包括所述传送线11的方案中，翻转装置设置在回取工位的后方或同一工位，即完成废物回取后，再利用翻转装置倒置废物桶9，实现相应残留废物的倾倒。针对包括所述固定装置10的方案，固定装置10本身可设置为包括桁架7和连接装置，所述桁架7包括X向导轨、Y向导轨和Z向导轨，连接装置安装在桁架7上，且通过所述X向导轨、Y向导轨和Z向导轨，实现连接装置在空间中位置可调，所述连接装置即为固定装置10上直接与废物桶9作用的部件，以实现：连接装置在桁架7上的位置固定后，废物桶9在空间中的位置亦被固定。具体连接装置可采用抱箍结构、磁吸附结构等。固定装置10本身亦可采用机械手，采用机械手的方案时，翻转装置亦可为该机械手。

实施例3：

如图1所示，本实施例在以上实施例提供的任意一个技术方案的基础上作进一步限定：

本实施例还公开了一种桶装压缩可燃固体废物回取方法，采用如上任意一项所述的回取装置，实现废物桶9与其中废物的分离，包括顺序进行的以下步骤：

S1、将废物桶9转移至插杆3操作工位；

S2、插杆3在以上倒刺8为状态二的情况下做前进运动：由废物的外部插入废物中；

S3、驱动装置5改变倒刺8的状态至状态一；

S4，通过提升装置2驱动插杆3做回退运动，倒刺8通过受剪，为废物提供与废物桶9相分离的力，实现所述分离。

以上方法为基于以上装置的废物回取方法，采用本方法，不仅可加快废物回取的效率和成功率，同时能够减小或避免与废物接触，满足安全、辐射防护相关要求。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在对应发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种桶装压缩可燃固体废物回取装置，其特征在于，包括机架（1）、安装在机架（1）上的提升装置（2）、安装在提升装置（2）上的插杆（3），所述提升装置（2）用于驱动插杆（3）沿着插杆（3）的轴线方向运动；

还包括倒刺（8）及驱动装置（5），所述倒刺（8）安装在插杆（3）上，所述驱动装置（5）用于调整倒刺（8）相对于插杆（3）的状态：状态一，倒刺（8）相对于插杆（3）的侧面外凸；状态二，倒刺（8）收纳于插杆（3）中，所述状态一与状态二可切换；

在插杆（3）向废物运动时，插杆（3）首先嵌入废物的一端为工作端，插杆（3）的另一端为连接端；

所述插杆（3）为空心杆：插杆（3）为中部设置有中心孔、连接端设置有孔口的管状结构；

所述工作端上还设置有侧孔，所述侧孔作为中心孔与插杆（3）外侧的通道；

所述倒刺（8）安装于所述中心孔和/或侧孔中，还包括与驱动装置（5）相连的联动装置（6），所述联动装置（6）作用在倒刺（8）上，驱动装置（5）通过联动装置（6）向倒刺（8）上传递作用力，以实现所述切换；

所述联动装置（6）由所述孔口插入所述中心孔中，所述驱动装置（5）位于插杆（3）上连接端所在侧；

所述驱动装置（5）输出直线运动。

2.根据权利要求1所述的一种桶装压缩可燃固体废物回取装置，其特征在于，所述插杆（3）的轴线方向位于竖直方向，且插杆（3）的上端与提升装置（2）相连，插杆（3）的下端为尖端。

3.根据权利要求1或2所述的一种桶装压缩可燃固体废物回取装置，其特征在于，所述插杆（3）为钻杆，还包括用于驱动插杆（3）绕自身轴线旋转的驱转装置。

4.根据权利要求3所述的一种桶装压缩可燃固体废物回取装置，其特征在于，所述插杆（3）为多根，且插杆（3）间隔排布，插杆（3）相互平行，各插杆（3）均匹配有驱转装置。

5.根据权利要求1所述的一种桶装压缩可燃固体废物回取装置，其特征在于，所述联动装置（6）为联动杆，所述驱动装置（5）为液压装置或气压装置。

6.根据权利要求1所述的一种桶装压缩可燃固体废物回取装置，其特征在于，还包括用于传递废物桶（9）的传送线（11），所述机架（1）设置在传送线（11）的铺设路径上；

且所述插杆（3）可作用于位于传送线（11）上废物桶（9）中的废物：插杆（3）可由废物桶（9）的外部插入所述废物中，且倒刺（8）可嵌入所述废物中。

7.根据权利要求1所述的一种桶装压缩可燃固体废物回取装置，其特征在于，还包括用于实现废物桶（9）在空间中位置固定的固定装置（10）。

8.根据权利要求1所述的一种桶装压缩可燃固体废物回取装置，其特征在于，还包括用于翻转废物桶（9），以实现废物桶（9）中物料倾倒的翻转装置。

9.一种桶装压缩可燃固体废物回取方法，其特征在于，采用权利要求1至8中任意一项所述的回取装置，实现废物桶（9）与其中废物的分离，包括顺序进行的以下步骤：

S1、将废物桶（9）转移至插杆（3）操作工位；

S2、插杆（3）在以上倒刺（4）为状态二的情况下做前进运动：由废物的外部插入废物中；

S3、驱动装置（5）改变倒刺（4）的状态至状态一；

S4，通过提升装置（2）驱动插杆（3）做回退运动，倒刺（4）通过受剪，为废物提供与废物桶（9）相分离的力，实现所述分离。

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