CN111873527A - 一种超压机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超压机，包括压缩机构和第一动力机构，所述压缩机构设于热室中，包括压模和压头，所述压头用于对所述压模内的废物进行压缩；所述第一动力机构贯穿设置于所述热室与外部隔开的屏蔽隔板中，并与所述压头连接，用于为压头提供下压动力。本发明的超压机能够应用于放射性环境中，并实现放射性环境下的固体废物的压缩减容，便于放射性固体废物的运输和存储。

Description

一种超压机
技术领域
本发明具体涉及一种超压机。
背景技术
在乏燃料后处理厂中，需要对放射性固体废物进行处理，现有技术中常采用的固化的方式进行处理，该处理方式占用空间较大，不利于废物存放，采用超压机可以实现废物的压缩减容，便于运输和存储。但是，目前，普通的超压机无法应用于放射性环境中。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种超压机，所述超压机能够应用于放射性环境中，便于放射性固体废物的运输和存储。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种超压机，包括压缩机构和第一动力机构，
所述压缩机构设于热室中，包括压模和压头，所述压头用于对所述压模内的废物进行压缩；
所述第一动力机构贯穿设置于所述热室与外部隔开的屏蔽隔板中，并与所述压头连接，用于为压头提供下压动力。
优选的，所述第一动力机构包括压头主压紧液压缸，所述压头主压紧液压缸包括缸体和柱塞，
所述屏蔽隔板上设有穿孔，所述缸体的底端贯穿所述屏蔽隔板上的穿孔并与所述压头相连；所述柱塞设于所述缸体内，所述柱塞上开有进油口，所述进油口设于热室外。
优选的，所述第一动力机构还包括压头辅助液压缸，所述压头辅助液压缸设置在热室外，其与所述压头主压紧液压缸的缸体连接，用于为所述缸体提供回程动力。
优选的，所述压头上设有螺纹孔，所述超压机还包括拉杆，所述拉杆贯穿所述压头主压紧液压缸的缸体内部，其一端与所述压头上的螺纹孔连接，另一端设于所述热室外。
优选的，所述拉杆贯穿所述柱塞的中心，所述拉杆上还套设有套管，
所述进油口与所述柱塞的中心连通。
优选的，所述超压机还包括第二动力机构，所述第二动力机构包括压模液压缸，所述压模液压缸设于热室外，并通过压模拉杆与所述压模相连。
优选的，所述压模上还设有T型槽，所述压模拉杆的一端设有T型头，所述T型头卡设于压模的T型槽内。
优选的，所述超压机还包括密封机构，
所述密封机构包括密封圈，所述密封圈设于所述屏蔽隔板的穿孔与所述压头主压紧液压缸的缸体之间。
优选的，所述密封机构还包括第一波纹管和第二波纹管，
所述第一波纹管围设于所述压头主压紧液压缸的缸体外；
所述第二波纹管围设于所述压模拉杆外。
优选的，所述第一波纹管位于热室内的位置开有排气孔，用于排出压缩过程中所述废物产生的废气。
本发明的超压机能够应用于放射性环境中，并实现低、中、高放射性环境下的固体废物的压缩减容，应用范围广；此外，本发明通过热室的屏蔽隔板将超压机的各个部分分区布置，能够实现对放射性废物的屏蔽，不仅能够保护超压机的大部分部件不受放射性环境的影响，还能确保工作人员的安全。
附图说明
图1为本发明实施例中的超压机的结构示意图；
图2为本发明实施例中的超压机压头的结构示意图；
图3为本发明实施例中的超压机压模更换装置的结构示意图；
图4为图3中a向示意图；
图5为本发明实施例中T型头的端头进入第二容腔时的结构示意图
图6为本发明实施例中T型头的端头锁止第二容腔中的结构示意图；
图7为本发明实施例中支架的结构示意图；
图8为现有技术中柱塞塞动结构的液压缸的结构示意图。
图中：1-底座；2-压模；3-压头；4-压模拉杆；5-密封圈；6-支撑环；7-上梁；8-压模液压缸；9-压头辅助液压缸；10-拉杆；11-端盖；12-压头主压紧液压缸；13-波纹管；14-屏蔽隔板；15-立柱；16-柱塞；17-缸体；18-套管；19-螺母；20-支架；21-连接销；22-导向杆；23-第一容腔；24-第二容腔；25-端头；26-滑槽；A-进油口；B-排气口。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，属于“上”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”、“安装”“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提供一种超压机，包括压缩机构和第一动力机构，
所述压缩机构设于热室中，包括压模和压头，所述压头用于对所述压模内的废物进行压缩；
所述第一动力机构贯穿设置于所述热室与外部隔开的屏蔽隔板中，并与所述压头连接，用于为压头提供下压动力。
实施例1：
本实施例提供一种超压机，其能够用于放射性环境中，并能够实现低、中、高放射性环境下的固体废物的压缩减容，便于低、中、高放射性环境下的固体废物的运输和存储。
如图1所示，包括压缩机构和第一动力机构，其中，压缩机构设于热室中，包括压模2和压头3，压头3用于对压模2内的废物进行压缩；第一动力机构贯穿设置于屏蔽隔板14中，并与压头3连接，用于为压头3提供下压动力；其中，屏蔽隔板14为将热室与外部工作间隔开的屏蔽部件。
本实施例中，第一动力机构包括压头主压紧液压缸12，压头主压紧液压缸包括缸体17和柱塞16，屏蔽隔板14上设有穿孔，缸体17的底端贯穿屏蔽隔板14上的穿孔并与压头3相连；柱塞16设于缸体17内，柱塞16上开有进油口A，进油口A设于热室外；本实施例中，缸体17贯穿设置在屏蔽隔板14中，操作人员在热室外的工作间通过对处于热室内的压缩机构实现远距离操作，可以实现对固体废物的压缩，在操作工作过程中还能方便地控制热室内的压缩机构中压头3的工作状态。
本实施例中，压头主压紧液压缸12为柱塞缸动结构，能够为压头3提供下压动力，此外，若采用柱塞塞动结构的压头主压紧液压缸12，其缸体17固定、柱塞16活动，如图8所示，柱塞16与缸体17之间的密封面朝下，且柱塞16上下运动进出热室，当液压油被向下运动的柱塞16带出缸体17后，放射性气氛会污染液压油，当液压油跟随向上运动的柱塞16返回缸体17后，污染的液压油会将整个缸体17内的液压油污染，因此，采用柱塞缸动结构的压头主压紧液压缸12还能够防止液压油被污染。
本实施例中，第一动力机构还包括压头辅助液压缸9，压头辅助液压缸9设置在热室外的工作间，其与压头主压紧液压缸的缸体17连接，用于为缸体17提供回程动力，与压头主压紧液压缸12共同实现压头3的往复运动。具体的，压头主压紧液压缸12为柱塞缸，包括柱塞16和缸体17，其中，柱塞16固定不动，通过压头主压紧液压缸12的进油口A向缸体17中输入液压油，进油后，缸体17向下运动，带动压头3向下运动，回程时，压头辅助液压缸9拉动压头主压紧液压缸12的缸体17向上运动。
本实施例中，压头辅助液压缸9的数量为两个，且在压头主压紧液压缸的缸体17上对称设置，采用对称设置的两个压头辅助液压缸9能够让缸体17的受力更均匀，避免缸体17由于受力不均导致的偏移，有利于延长压头辅助液压缸9的使用寿命。
本实施例中，如图2所示，压头3的中心位置设有螺纹孔，超压机还包括拉杆10，拉杆10贯穿压头主压紧液压缸的柱塞16，其一端与压头3上的螺纹孔连接，另一端设于热室外；拉杆10不仅能够使压头主压紧液压缸12与压头3连接，还能实现压头3在热室外的远距离拆卸，当压头3需要拆卸时，首先将运输压头3的小车放置在压头3下方，然后采用压头主压紧液压缸12将压头3压至小车上，并给压头3一定的压力，使其不随着拉杆10转动，随后在热室外旋转拉杆10，即可实现热室外远距离拆卸压头3。本实施例中，超压机还包括有端盖11，端盖11用于实现缸体17与套管18之间的密封，防止液压油外漏。
本实施例中，拉杆10贯穿柱塞16的中心，拉杆10上还可套设有套管18，进油口A与柱塞16的中心连通；通过在拉杆10上套设套管18能够实现拉杆10与压头主压紧液压缸12的分离，便于压头3的拆卸；本实施例中，套管18和端盖11共同实现压头主压紧液压缸的柱塞16与缸体17之间液压油的密封，使得液压油处于柱塞16和缸体17之间，液压油的密封能够实现液压油的循环利用，其中，液压油能够为缸体17的上下运动提供动力。
可选地，套管18的上部固设于热室外的上梁7的内孔中，拉杆10处于热室外的一端从套管18伸出，且拉杆10从套管18中伸出的一端的端头为正六边形；正六边形的端头便于在热室外拧动压头3，有利于实现压头3的固定与拆卸。
可选地，压头3通过防松单元固定在热室外，用于防止拉杆10与压头3之间松动。具体的，防松单元包括双螺母结构，双螺母结构套装在拉杆10的处于热室外的一端上，并与套管18的顶部相抵；本实施例中的双螺母结构在竖直方向上将拉杆10压紧在套管18顶部，并使压头3与压头主压紧液压缸12的底部有足够摩擦力，防止压头3的松动，同时拧紧双螺母结构能够给拉杆10施加预紧力，用于防止拉杆10在压头3的工作状态下被压缩变形。
具体的，在压头3安装时，首先将压头主压紧液压缸12安装固定，然后将压头3摆放至压头主压紧液压缸12正下方，随后将压头主压紧液压缸12下降至与压头3接触，然后将拉杆10穿过套管直至进入压头3的螺纹孔，随后将端盖11穿过拉杆10，实现缸体17与套管18之间的密封，然后在热室外拧动拉杆10的六方头(即正六边形的端头)，当拉杆10与压头3完成连接后，将双螺母结构的螺母19拧在拉杆10的螺杆上，并根据可压缩固体压缩时产生的压应力，继续拧动螺母19，使拉杆10的预紧力大于该压应力。在检修、更换压头3时，先将压头3拆卸专用的小车放到压头3下方，并将压头主压紧液压缸12下降至压头3的下端面与小车上端面接触，并施加一定的压力，防止转动拉杆10时压头3随着拉杆10转动，然后松开双螺母结构，最后拧动拉杆10，直到拉杆10与压头3完全脱开，压头3拆卸完毕后，小车将该压头3运出热室区域，进行检修或回收，若压头3需要更换，则采用小车将新的压头3运输至热室内进行更换。
本实施例中，超压机还包括第二动力机构，如图3所示，第二动力机构包括压模液压缸8，压模液压缸8设于热室外，并通过压模拉杆4与压模2相连。具体的，如图4所示，压模2上设有T型槽，压模拉杆4的一端设有T型头，T型头可拆卸地卡设于压模1的T型槽内，当压模拉杆4卡设在压模2内，压模液压缸8能直接通过压模拉杆4驱动压模2运动，当压模2需要拆卸的时候，在热室外的工作间转动压模拉杆4，使得压模拉杆4的T型头不再卡设在压模2的T型槽内即可，本实施例中超压机能够实现热室外压模的远距离拆卸。
可选地，T型槽包括第一容腔23和第二容腔24，第一容腔23与第二容腔24连通，T型头的端头能够穿过第一容腔23而进入第二容腔24，并通过T型形状的特性锁止在第二容腔24内。具体的，T型头的端头的长度大于T型槽中的第一容腔23的宽度，T型槽的第二容腔24的宽度设置为能使端头在第二容腔24中转动90°；可选地，T型头的端头的宽度小于第一容腔23的宽度；当需要将端头卡设在T型槽中时，首先将T型头的端头与T型槽的第一容腔23放置成如图5所示的平行位置，随后将压模拉杆4向下移动，直至T型头的端头进入至第二容腔24中，然后将T型头的端头旋转90°，使得T型头的端头与T型槽的第一容腔23处于如图6所示的垂直位置，由于T型头的端头的长度大于T型槽第一容腔23的宽度，使得T型头的端头能够卡设在压模2中的T型槽中，拆卸时，即为上述的逆向操作，以实现压模2的快速安装和拆卸。
可选地，压模拉杆4与压模液压缸8通过连接销21连接；由于超压机压缩物体时会产生偏载力，偏载力作用在压模2上，从而传递给压模拉杆4，压模拉杆4随即将偏载力传递给压模液压缸8的活塞杆上，当压模液压缸8的活塞杆没有进行轴向限制时，活塞杆存在沿其轴向转动的可能，长期旋转会损坏液压缸，据此，本实施例中，在压模拉杆4与压模液压缸8的连接处还设置有防转机构，防转机构包括支架20和导向杆22，如图7所示，支架20上设有滑槽26，导向杆22固设于连接销21上并滑设于滑槽26内；由于导向杆22固设在连接销21上，且连接销21将压模液压缸8的活塞杆和压模拉杆4连接在一起，使得压模在正常使用状态下活塞杆不会沿其轴向转动，有效保护了压模液压缸8，即延长了压模液压缸8的使用寿命。
具体的，安装时，首先将压模2移动到位，并调整压模液压缸8的活塞杆，使压模液压缸8的销孔与压模拉杆4的销孔对齐，插入连接销21进行连接，然后将压模拉杆4从工作间穿过屏蔽隔板14进入热室内，并将压模拉杆4转动至T型头的端头25与T型槽的第一容腔23如图5所示的平行的位置，然后将压模拉杆4的T型头放置压模2的T型槽内，然后转动压模拉杆4，将压模拉杆4的T型头的端头25与T型槽的第一容腔23放置为如图6所示的垂直位置，并将支架20安装在屏蔽隔板14上，与连接销21固定连接的导向杆22穿过支架20的滑槽26，随即完成安装。需要拆卸检修压模2时，先将支架20拆下，然后转动连接销21，使压模拉杆4的T型头的端头25与T型槽的第一容腔23平行，接下来压模液压缸8控制压模拉杆4向上运动，使压模拉杆4与压模2脱开。
本实施例中，超压机还包括密封机构，密封机构包括密封圈5，密封圈5设于屏蔽隔板14的穿孔与压头主压紧液压缸的缸体17之间；设置密封圈5用于保证热室与工作间的密封，确保操作人员的安全。
本实施例中，密封机构还包括第一波纹管和第二波纹管，第一波纹管围设于压头主压紧液压缸12的缸体外(部分第一波纹管处于热室内，部分第一波纹管处于热室外)；第二波纹管围设于压模拉杆4外(部分第二波纹管处于热室内，部分第二波纹管处于热室外)；其中，第一波纹管和第二波纹管用于进一步保证热室与工作间的密封，确保操作人员的安全。
本实施例中，第一波纹管位于热室内的部分管体上开有排气孔B，用于排出压缩过程中废物产生的废气。为了防止被压缩的中、高放射性固体废物在压缩过程中自燃，压缩前在需压缩的压实罐中充入了氩气，压缩时氩气被排放在压模2、屏蔽隔板14及波纹管13形成的空腔内，最后通过排气孔B排出。具体的，进行放射性固体废物压缩时，装有放射性固体废物的压实罐通过辊道移动到位，压模液压缸8控制压模2下降将压实罐围住，然后压头主压紧液压缸12控制压头3向下运动，到达压实罐后，按照预设的压力对压实罐进行压缩，压缩过程中产生的废气通过排气孔B排出，压缩完毕后，压模液压缸8控制压模2向上运动，然后压头辅助液压缸9控制压头3和压头主压紧液压缸12向上运动，最后将压饼排出。
本实施例中，超压机还包括支撑环6，支撑环6垂直设置在屏蔽隔板14中靠近工作间的一面，且套设在压头主压紧液压缸的缸体17外侧；本实施例中，缸体17沿着柱塞16上下运动，为了确保缸体17沿着固定方向平稳运行，在缸体17的运动方向上设置有支撑环6。
本实施例中，超压机还包括机架，所述机架包括底座1、上梁7和立柱15，其中底座1设置在热室内，上梁7设置在热室外，且屏蔽隔板14处于底座1和上梁7之间。立柱15起支撑作用，其设置在底座1和屏蔽隔板14之间，以及屏蔽隔板14和上梁7之间。即底座1、上梁7和屏蔽隔板14通过立柱15组成三梁四柱结构(三梁指底座1、上梁7和屏蔽隔板14，四柱指四个立柱15)，该结构的机架使得超压机的结构更加稳固。
本实施例中的超压机能够应用于放射性环境中，并实现低、中、高放射性环境下的固体废物的压缩减容，应用范围广；此外，超压机中的屏蔽隔板将超压机上下分区布置，能够实现对放射性废物的屏蔽，不仅能够保护液压缸不受放射性环境的影响，还能确保工作人员的安全。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种超压机，其特征在于，包括压缩机构和第一动力机构，
所述压缩机构设于热室中，包括压模(2)和压头(3)，所述压头(3)用于对所述压模(2)内的废物进行压缩；
所述第一动力机构贯穿设置于所述热室与外部隔开的屏蔽隔板(14)中，并与所述压头(3)连接，用于为压头(3)提供下压动力。
2.根据权利要求1所述的超压机，其特征在于，所述第一动力机构包括压头主压紧液压缸(12)，所述压头主压紧液压缸(12)包括缸体(17)和柱塞(16)，
所述屏蔽隔板(14)上设有穿孔，所述缸体(17)的底端贯穿所述屏蔽隔板(14)上的穿孔并与所述压头(3)相连；所述柱塞(16)设于所述缸体(17)内，所述柱塞(16)上开有进油口，所述进油口设于热室外。
3.根据权利要求2所述的超压机，其特征在于，所述第一动力机构还包括压头辅助液压缸(9)，所述压头辅助液压缸(9)设置在热室外，其与所述压头主压紧液压缸(12)的缸体(17)连接，用于为所述缸体(17)提供回程动力。
4.根据权利要求2所述的超压机，其特征在于，所述压头上设有螺纹孔，所述超压机还包括拉杆(10)，所述拉杆(10)贯穿所述压头主压紧液压缸(12)的缸体内部，其一端与所述压头(3)上的螺纹孔连接，另一端设于所述热室外。
5.根据权利要求4所述的超压机，其特征在于，所述拉杆(10)贯穿所述柱塞(16)的中心，所述拉杆(10)上还套设有套管(18)，
所述进油口与所述柱塞(16)的中心连通。
6.根据权利要求2-5任一项所述的超压机，其特征在于，所述超压机还包括第二动力机构，所述第二动力机构包括压模液压缸(8)，所述压模液压缸(8)设于热室外，并通过压模拉杆(4)与所述压模(2)相连。
7.根据权利要求6所述的超压机，其特征在于，
所述压模(2)上还设有T型槽，所述压模拉杆(4)的一端设有T型头，所述T型头卡设于压模(2)的T型槽内。
8.根据权利要求6所述的超压机，其特征在于，所述超压机还包括密封机构，
所述密封机构包括密封圈(5)，所述密封圈(5)设于所述屏蔽隔板(14)的穿孔与所述压头主压紧液压缸(12)的缸体之间。
9.根据权利要求8所述的超压机，其特征在于，所述密封机构还包括第一波纹管和第二波纹管，
所述第一波纹管围设于所述压头主压紧液压缸的缸体(17)外；
所述第二波纹管围设于所述压模拉杆(4)外。
10.根据权利要求9所述的超压机，其特征在于，所述第一波纹管位于热室内的位置开有排气孔，用于排出压缩过程中所述废物产生的废气。
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