CN113077917B - 放射性样品转运装置和转运系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种放射性样品转运装置和转运系统。放射性样品转运装置包括：底座，配置成可沿转运路径移动；支承部，用于支承屏蔽壳体，屏蔽壳体内设有用于抓取或释放放射性样品的抓取装置，支承部配置成当其支承屏蔽壳体时，屏蔽壳体的下端不低于支承部的下端；以及升降机构，设置在底座上，用于支承并带动支承部沿竖向上下移动，其中当升降机构驱动支承部沿竖向向下移动时，屏蔽壳体的下端能够向下移动至与放射性样品存取口对接的位置。本发明的技术方案能够使屏蔽装置直接与放射性样品存取口进行对接，从而大大缩短了转运时间。

Description

放射性样品转运装置和转运系统

技术领域

本发明涉及放射性样品转运技术领域，具体涉及一种放射性样品转运装置和转运系统。

背景技术

在核工程应用中，为了得到某些人工元素或者自然界丰度很低的珍贵稀有元素，往往需要进行放射性同位素辐照生产。在该生产过程中，需要接受辐照的靶材料被制成靶件在反应堆内接受辐照。辐照后的靶件被暂时存放在存储井中，而后通过转运装置运送到其他工艺装置处进行相应处理。由于辐照后的靶件具有很强的放射性，如何将强放射性的靶件在各工艺装置之间进行安全的转移成为了一大难题。

发明内容

根据本公开的第一方面，提出了一种放射性样品转运装置，包括：

底座，配置成可沿转运路径移动；

支承部，用于支承下端开口的屏蔽壳体，所述屏蔽壳体内设有用于抓取或释放放射性样品的抓取装置，所述支承部配置成当其支承所述屏蔽壳体时，所述屏蔽壳体的下端不低于所述支承部的下端；以及

升降机构，设置在所述底座上，用于支承并带动所述支承部沿竖向上下移动，其中

当所述升降机构驱动所述支承部沿竖向向下移动时，由所述支承部支承的屏蔽壳体的下端能够向下移动至与放射性样品存取口对接的位置。

根据本公开的第二方面，提出了一种放射性样品转运系统，包括：转运用屏蔽装置和如前所述的放射性样品转运装置，其中所述转运用屏蔽装置包括：

屏蔽壳体，其内限定形成一具有下部开口的腔室，所述屏蔽壳体的径向外表面设有止挡部，用于与所述支承部配合，以由所述支承部支承所述屏蔽壳体；

抓取装置，设置在所述腔室内，用于抓取或释放放射性样品；以及

牵引装置，设置在所述屏蔽壳体上，用于牵引所述抓取装置在所述腔室内上下移动。

附图说明

通过下文中参照附图对本发明所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。

图1是根据本发明一个实施例的放射性样品转运装置的结构示意图；

图2是图1所示的放射性样品转运装置的局部放大图；

图3是图1所示的第一滑动部的截面的示意图；

图4是图1所示的第一滑动导向部的截面的示意图；

图5是图3所示的第一滑动部和图4所示的第一滑动导向部配合的示意图；

图6是根据本发明一个实施例的放射性样品转运系统的结构示意图；

图7是根据本发明一个实施例的转运用屏蔽装置的示意性透视图；

图8是图7所示的转运用屏蔽装置沿A-A方向的示意性剖视图；

图9是图7所示的B区域的放大示意图；

图10是图7所示的C区域的放大示意图，其中夹爪处于张开位置；以及

图11是图10所示的抓取装置的结构示意图，其中夹爪处于闭合位置。

需要说明的是，附图并不一定按比例来绘制，而是仅以不影响读者理解的示意性方式示出。

附图标记说明：

10、底座；11、第一底板；111、第一开槽；112、第一滑动导向部；1121、凹槽；113、第一齿条；114、第二电机；12、第二底板；121、第二开槽；122、第一滑动部；1221、凸起；123、第一电机；13、支架；131、第二滑动导向部；132、第二齿条；133、连接杆；134、安装部；14、支承部；141、支撑环；142、定位部；151、第一升降杆；152、第二升降杆；1521、导向座；1522、导向杆；1523、压缩弹簧；

21、屏蔽壳体；211、腔室；212、止挡部；214、下部开口；216、下部通道；22、抓取装置；221、进气气管；2211、螺旋气管；222、夹爪；2221、竖直部；2222、第一卡持部；2223、第二卡持部；23、卷扬机；231、牵引绳；232、第一定滑轮；233、第二定滑轮；24、配重部；261、夹持部；262、封闭部；263、驱动部；

30、放射性样品；31、凹槽；32、定位部。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，除非另外定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。若全文中涉及“第一”、“第二”等描述，则该“第一”、“第二”等描述仅用于区别类似的对象，而不能理解为指示或暗示其相对重要性、先后次序或者隐含指明所指示的技术特征的数量，应该理解为“第一”、“第二”等描述的数据在适当情况下可以互换。此外，为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“上方”、“下方”、“顶部”、“底部”等，仅用来描述如图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系，应当理解为也包含除了图中所示的方位之外的在使用或操作中的不同方位。

在本申请一些实施例中，放射性样品可为在反应堆内接受辐照后、具有较强放射性的靶件。在其他实施例中，放射性样品也可为其他具有放射性的物品。容易理解，在本申请实施例中，放射性样品可包括样品本身以及容纳样品的容器，以便于抓取装置22抓取该容器以将样品进行转运。

在核工程应用中，用于存放放射性样品的存储井和用于对放射性样品进行处理的工艺装置通常位于地面以下，存储井和工艺装置的放射性样品存取口通常也位于地面以下。

在相关技术中，利用转运用屏蔽装置和转运装置共同对放射性样品进行转运。具体地，转运用屏蔽装置包括下方开口的屏蔽壳体和设置在屏蔽壳体内的抓取装置，先利用外部装置将屏蔽壳体与放射性样品存取口对接，抓取装置抓取放射性样品后，将放射性样品暂存在屏蔽壳体内，而后利用吊车将转运用屏蔽装置放置于转运装置上，由转运装置将转运用屏蔽装置整体转运至其他工艺装置处。即，在相关技术中，转运装置只负责转运操作，转运装置并不参与转运用屏蔽装置与放射性样品存取口对接操作。在整个转运过程中，需要利用其他外部装置实现转运用屏蔽装置与待转运的放射性样品存取口的对接操作，并在转运用屏蔽装置抓取放射性样品后需利用外部装置将转运用屏蔽装置放置于转运装置上，以及在转运至目标工艺装置处时需利用外部装置将转运用屏蔽装置从转运装置上卸载下来，再利用其他外部装置实现转运用屏蔽装置与目标工艺装置的放射性样品存取口对接操作，整个转运过程时间长，效率低。

此外，在相关技术中，在对放射性样品进行转运时，基于安全考虑，通常在放射性样品的存取口和转运用屏蔽装置之间放置地面屏蔽筒进行屏蔽。具体地，先将地面屏蔽筒与存储井的放射性样品存取口对接，而后再将转运用屏蔽装置的屏蔽壳体与地面屏蔽筒对接，以防止放射性射线从放射性样品存取口和转运用屏蔽装置之间的间隙向外泄露。如前所述，通常放射性样品的存取口位于地面以下，地面屏蔽筒的下端需下降至地面以下与放射性样品的存取口对接，以防止放射性射线从地面屏蔽筒的下端向外泄露。由此可见，相关技术中对放射性样品进行转运时，由于需要利用地面屏蔽筒同时与放射性样品存取口和转运用屏蔽装置进行对接，进一步延长了转运时间。

由此，本发明实施例提供了一种放射性样品转运装置，用于与具有抓取功能的转运用屏蔽装置配合使用，使转运用屏蔽装置能够直接与放射性样品的存取口进行对接，由于转运用屏蔽装置无需利用地面屏蔽装置与放射性样品的存取口进行对接，从而大大缩短了转运时间。

参见图1，本发明实施例的放射性样品转运装置包括：底座10、支承部14以及升降机构。底座10配置成可沿转运路径移动。本领域技术人员容易理解，上述的“转运路径”可以是预设的移动路径，即放射性样品转运装置能够自动按照预设的移动路径移动；也可以是操作人员远程遥控使放射性样品转运装置从初始位置移动至目标位置的移动路径；当然，也可以是转运轨道，放射性样品转运装置能够沿转运轨道进行移动。

升降机构设置在底座10上，用于支承并带动支承部14沿竖向上下移动。支承部14用于支承下端开口的屏蔽壳体21，屏蔽壳体21内设有用于抓取或释放放射性样品的抓取装置22。支承部14配置成当其支承屏蔽壳体21时，屏蔽壳体21的下端不低于支承部14的下端。即，当支承部14支承屏蔽壳体21时，屏蔽壳体21的下端至少与支承部14的下端平齐或向下凸出于支承部14的下端，以免支承部14的下端影响屏蔽壳体21与放射性样品存取口对接。当升降机构驱动支承部14沿竖向向下移动时，由支承部14支承的屏蔽壳体21的下端能够向下移动至与放射性样品存取口对接的位置。

容易理解，当升降机构驱动支承部14沿竖向向下移动至最大位移处时，由支承部14支承的屏蔽壳体21的下端能够向下移动至至少与放射性样品存取口平齐的高度，优选运动至低于放射性样品存取口的高度，从而能够与不同高度的放射性样品存取口对接。

在本申请的技术方案中，由于底座10可沿转运路径移动，从而使放射性样品转运装置具有转运功能；由于屏蔽壳体21的下端不低于支承部14的下端，且升降机构能够驱动支承部14带动屏蔽壳体21一起沿竖向向下移动，从而使得屏蔽壳体21的下端能够向下移动至与放射性样品存取口对接的位置，从而防止放射性射线从屏蔽壳体21的下端向外泄露。

由此可见，本申请的技术方案在与具有抓取功能的转运用屏蔽装置配合使用时，能够使转运用屏蔽装置的屏蔽壳体21直接与放射性样品存取口进行对接，由于转运用屏蔽装置无需通过地面屏蔽装置与放射性样品存取口进行对接，从而大大缩短了对接时间，并且，由于转运用屏蔽装置直接放置于转运装置上与放射性样品存取口进行对接，在抓取放射性样品30后，可直接利用升降机构带动屏蔽壳体21向上运动至初始位置(容易理解，当屏蔽壳体21处于初始位置时，屏蔽壳体21的下端至少与底座10平齐，以不影响转运装置的转运功能)后，即可直接进行转运，而无需像相关技术中那样在转运用屏蔽装置抓取放射性样品后，再将其转移至转运装置上，大大缩短了转运时间。

此外，利用本申请的放射性样品转运装置，还可在转运至目标工艺装置后，通过底座10的移动将屏蔽壳体21与目标工艺装置的放射性样品存取口对准，利用升降机构使屏蔽壳体21与目标工艺装置的放射性样品存取口对接，从而可利用屏蔽壳体21内的抓取装置22直接将放射性样品放置在目标工艺装置中，由此，可以大大缩短放射性样品的装载、转运以及卸载的时间。

在一些实施例中，支承部14包括：支承环141，支承环141通过与屏蔽壳体21的径向外表面的止挡部212配合，对屏蔽壳体21进行支承。

支承部14还可包括：自支承环141向下延伸的定位部142，以对屏蔽壳体21进行径向定位，防止屏蔽壳体21沿径向晃动。支承环141和定位部142的尺寸和形状可以与屏蔽壳体21的尺寸和形状相适配。

在一些实施例中，支承部14可以包括多个夹持机构，每个夹持机构包括可伸缩的夹持部和用于驱动夹持部伸缩的驱动部，通过多个夹持部的夹持对屏蔽壳体21进行支承。在这样的实施例中，驱动部可为气缸或电动推杆。

在一些实施例中，升降机构可包括：至少一个能够自动升降的第一升降杆151，第一升降杆151的一端与支承部14连接，另一端与底座10连接。从而，通过第一升降杆151的升降带动支承部14沿竖向上下移动。

在一些实施例中，第一升降杆151为电动推杆。在另一些实施例中，第一升降杆151也可为由气缸驱动的伸缩杆。在其他实施例中，第一升降杆151还可以为螺旋升降机的丝杆，螺旋升降机可固定在底座10上，支承部14的下端可设置具有螺纹的通孔，螺旋升降机的丝杆与通孔螺纹连接，通过螺旋升降机的丝杆在通孔中转动，带动支承部14沿竖向上下移动。

第一升降杆151的数量可为1个，2个，4个等，当第一升降杆151的数量多于一个时，第一升降杆151沿支承部14的周向间隔且均匀地分布。

进一步地，升降机构还可包括：至少一个第二升降杆152，第二升降杆152的一端与支承部14连接，另一端与底座10连接，第二升降杆152内设有用于提供向上的作用力的弹性件。通过在第二升降杆152内设置弹性件，使第二升降杆152具有向上的推力，可以减轻第一升降杆151的负载。

第二升降杆152包括：导向座1521、导向杆1522，以及压缩弹簧1523。导向座1521设置在底座10上；导向杆1522自支承部14向下延伸至导向座1521内，导向杆1522可在导向座1521内上下移动。压缩弹簧1523设置在导向座1521内，用于向导向杆1522提供向上的作用力。

在一些实施例中，压缩弹簧1523可以设置在导向杆1522下端，或者在导向座1521内套设在导向杆1522上。压缩弹簧1523可在导向杆1522相对于导向座1521运动时一直处于压缩状态，从而持续提供向上的作用力。

第二升降杆152的数量可为1个，2个，4个等，当第二升降杆152的数量多于一个时，第二升降杆152沿支承部14的周向间隔且均匀地分布。

在一些实施例中，升降机构包括两个第一升降杆151和两个第二升降杆152，第一升降杆151和第二升降杆152沿支承部14的周向间隔且均匀地分布。即，两个第一升降杆151分别设置在支承部14的第一径向两侧；两个第二升降杆152分别设置在支承部14的第二径向两侧，其中支承部14的第二径向垂直于支承部14的第一径向。由此，可使第一升降杆151的负载更加均匀。

在一些实施例中，底座10上开设有与支承部14相面对的开槽，以使当升降机构驱动支承部14沿竖向向下移动时，由支承部14支承的屏蔽壳体21的下端能够经开槽向下移动至开槽的下方以与放射性样品存取口对接。

参见图1和图2，在一些实施例中，底座10包括：第一底板11和第二底板12。第一底板11配置成可沿转运路径移动。第二底板12设置在第一底板11的上方，配置成可相对于第一底板11沿与转运路径垂直的横向移动。升降机构设置在第二底板12上，且第二底板12上开设有与支承部14相面对的第二开槽121；第一底板11上开设有第一开槽111，在第二底板12相对于第一底板11沿横向移动至任意位置时，第二开槽121在水平面上的投影轮廓位于第一开槽111在水平面上的投影轮廓内部。

由此，在第二底板12相对于第一底板11沿横向移动至任意位置时，屏蔽壳体21的下端均能够经过第二开槽121和第一开槽111向下移动至第一开槽111的下方以与放射性样品存取口对接。

第二开槽121可以与支承环141内侧表面或与定位部142在水平面上的投影重合，从而当屏蔽壳体21与放射性样品存取口对接时，对屏蔽壳体21进行径向定位。

在这样的实施例中，由于第一底板11可沿转运路径移动，第二底板12可相对于第一底板11沿与转运路径垂直的横向移动，从而可实现屏蔽壳体21与放射性样品存取口的对准操作，以便于屏蔽壳体21与放射性样品存取口顺利对接。

在一些实施例中，第一底板11的上表面设置有沿横向延伸的第一滑动导向部112，第二底板12的下表面设置有与第一滑动导向部112滑动配合的第一滑动部122。第一滑动导向部112和第一滑动导向部112的数量均为两个，分别设置在第一底板11和第二底板12的垂直于横向的两侧(即沿转运路径的延伸方向的两侧)。

放射性样品转运装置还包括：第一驱动装置，配置成驱动第一滑动部122相对第一滑动导向部112移动。

第一驱动装置包括：第一齿轮与第一齿轮啮合的第一齿条113以及用于驱动第一齿轮转动的第一电机123，其中第一齿条113设置在第一底板11的上表面上；第一齿轮和第一电机123设置在第二底板12上。

在替代性实施例中，第一滑动导向部112也可设置在第二底板12的下表面，第一滑动部122可设置在第一底板11的上表面。在这样的实施例中，可将第一齿条113设置在第二底板12的下表面；第一齿轮和第一电机123设置在第一底板11上。

在一些实施例中，底座10还包括：沿转运路径延伸的支架13，支架13上设有第二滑动导向部131；其中第一底板11的下表面设有与第二滑动导向部131滑动配合的第二滑动部。支架13的数量为两个，分别设置在第一底板11的横向两侧。两个支架13的端部可由连接杆133连接，以加强支架13的稳定性。进一步地，还可在支架13上设置安装部134，通过螺栓将安装部134固定在地面上。

放射性样品转运装置还包括：第二驱动装置，配置成驱动第二滑动部相对第二滑动导向部131滑动，以使第一底板11沿转运路径移动。

第二驱动装置可包括：第二齿条132、与第二齿条132啮合的第二齿轮以及用于驱动第二齿轮转动的第二电机114，其中第二齿条132设置在支架13上；第二齿轮和第二电机114设置在第一底板11上。

在另一些实施例中，底座10也可不包括支架13，第二滑动导向部131为铺设在地面的转运轨道；在这样的实施例中，只需在第一底板11的下表面设置与第二滑动导向部131滑动配合的第二滑动部即可。

在使用时，通过控制第一电机123和第二电机114，使齿轮和齿条进行啮合，即可实现本申请实施例的放射性样品转运装置在轨道平面内任意位置的移动，并且由于齿轮齿条的传动关系，可以实现屏蔽壳体21的精确定位。

此外，对于质量较大的放射性样品，对底座10的负载能力要求很大。因此，参见图3至图5，在本申请一些实施例中，特别地将第一滑动导向部112和第二滑动导向部131的截面设置成呈工字形；第一滑动部122和第二滑动部的截面呈倒置的凹字形，且倒置的凹字形的内陷的三个边缘与工字形相应的边缘相适配。

参见图3至图5，第一滑动导向部112的截面的横向两侧具有向内凹陷的凹槽1121，第一滑动部122的截面的横向两侧具有向外突出的凸起1221，通过凸起1221与凹槽1121之间的配合，使第一滑动部122稳定地保持在第一滑动导向部112上。

具体地，第一滑动部122可以为滑块，第一滑动导向部112可以为滑轨，这种配合方式可以看作滑块“咬合”在滑轨上，避免了第一底板11承载不均时可能出现滑块偏离滑轨而导致的脱轨现象。通过这样设置，可以在支承部14偏离放射性样品转运装置中心时，即使抓取装置22抓取重量较大的放射性样品，也能够保证放射性样品转运装置在承受偏载情况下不发生倾覆现象。

本申请实施例还提供了一种放射性样品转运系统，用于对放射性样品进行提取、转运和/或释放。

参见图6，放射性样品转运系统包括：转运用屏蔽装置和如前任一实施例的放射性样品转运装置。

转运用屏蔽装置包括屏蔽壳体21。在一些实施例中，屏蔽壳体21由铅制成。在另一些实施例中，屏蔽壳体21也可由其他辐射屏蔽材质如钨等制成。

参见图7，屏蔽壳体21内限定形成一具有下部开口214的腔室211。屏蔽壳体21的径向外表面设有止挡部212，用于与支承部14配合，以由支承部14支承屏蔽壳体21。止挡部212可以为在屏蔽壳体21径向外表面中下部焊接的圆环挡板。

转运用屏蔽装置还包括抓取装置22和牵引装置。抓取装置22设置在腔室211内，用于抓取或释放放射性样品30。牵引装置设置在屏蔽壳体21上，用于牵引抓取装置22在腔室211内上下移动。从而在抓取装置22和牵引装置的配合下，抓取装置22可向下运动至放射性样品30的抓取部处，以抓取放射性样品30；以及在抓取放射性样品30之后，携带放射性样品30共同向上运动直至放射性样品30完全容纳在腔室211内。

由于本申请实施例的转运用屏蔽装置在屏蔽壳体21上集成了牵引装置和抓取装置22，在使用时，只需由转运装置将其移动到工艺装置处，与放射性样品存取口进行对接，便可自主实现放射性样品30的快速装载和卸载，无需借助外部机械。而且整个过程中，放射性样品30不在外部空气中暴露，其转移过程中的放射性泄露大大减小。

参见图7和图8，屏蔽壳体21内还限定形成与腔室211连通的多个下部通道216；转运用屏蔽装置还包括：多个夹持机构，每个夹持机构包括：设置在一个下部通道216内的夹持部261，其中每个夹持部261配置成可操作地从下部通道216内伸出至腔室211或从腔室211缩进下部通道216，且当每个夹持部261从下部通道216内伸出至腔室211时，全部夹持部261能够共同夹持抓取装置22抓取的放射性样品30。

即，夹持部261通过伸缩动作实现在腔室211和下部通道216的转移。可以理解，当所有夹持部261均收缩在下部通道216内时，不占用腔室211的空间，从而允许抓取装置22抓取或释放放射性样品30；当所有夹持部261均伸出至腔室211内时，所有夹持部261共同夹持放置于腔室211内的放射性样品30。

由此，在转运放射性样品30的过程中，本申请实施例的放射性样品转运系统不但可以减少放射性样品30在转运过程中辐射外泄；还可实现放射性样品30在腔室211中的固定，避免放射性样品30的径向、轴向晃动或周向转动，从而避免对放射性样品30和/或转运用屏蔽装置和/或转运装置造成损害。

每个夹持机构还可包括：驱动部263，用于驱动夹持部261从下部通道216内伸出至腔室211，以将放射性样品30夹紧；或从腔室211缩进下部通道216，以将放射性样品30松开或释放。在一些实施例中，每个夹持机构的驱动部263与夹持部261共同设置在一个下部通道216内。

在一些实施例中，驱动部263可以为气缸。在一些实施例中，驱动部263也可以为电动推杆。在一些实施例中，腔室211可沿竖直方向延伸，下部通道216沿水平方向延伸。全部下部通道216在相同高度处与腔室211连通。

下部通道216和夹持机构的数量可以为2个，3个，4个，6个等。对了便于夹持，下部通道216和夹持机构的数量优选为偶数个，且偶数个下部通道216和夹持机构在腔室211的径向对称设置。

在一些实施例中，参见图7和图8，放射性样品30的底部设有定位部32，用于在存储或在其他工艺装置内进行相关处理时的定位。因此，在一些实施例中，当每个夹持部261从下部通道216内伸出至腔室211时，全部夹持部261可共同夹持放射性样品30的定位部32，全部夹持部261围成的形状与放射性样品30的定位部32的形状相适配。

例如，在一些实施例中，放射性样品30的定位部32为正六边形的凸起，相应地，全部夹持部261围成的形状为正六边形。在另一些实施例中，放射性样品30的定位部32为圆形凸起，相应地，全部夹持部261围成的形状为圆形。

在这样的实施例中，每个夹持机构还可包括：设置在夹持部261下端的封闭部162，封闭部162配置成当每个夹持部261从下部通道216内伸出至腔室211时此时，全部夹持部261夹持放射性样品30的底部，全部封闭部162共同封闭腔室211。

在这样的实施例中，全部夹持机构共同起到了对放射性样品30的夹持和对腔室211进行封闭的双重作用。该实施例在利用夹持机构的驱动部263对放射性样品30进行夹持的同时，即可实现对腔室211的封闭，结构更加简单，且便于操作。

继续参见图7，在一些实施例中，牵引装置可为卷扬机23，卷扬机23的牵引绳231与抓取装置22连接，用于通过释放或卷绕牵引绳231使抓取装置22向下或向上运动。具体地，卷扬机23通过释放牵引绳231使抓取装置22向下运动，卷扬机23通过卷绕牵引绳231使抓取装置22向上运动。通过卷扬机23与抓取装置22的配合，实现放射性样品30的装载与卸载。

在图7所示的实施例中，卷扬机23设置在屏蔽壳体21的外部，转运用屏蔽装置上还设有滑轮组件，用以供牵引绳231穿绕。具体地，在卷扬机23上方的屏蔽壳体21上设置第一定滑轮232，在第一定滑轮232下方的腔室211内设置第二定滑轮233。卷扬机23的牵引绳231向上延伸绕过第一定滑轮232，经由在屏蔽壳体21上开设的通孔进入腔室211内，绕过第二定滑轮233，与抓取装置22的上端连接。

参见图7，为了增加卷扬机23牵引过程中的系统稳定性，转运用屏蔽装置还包括：配重部24，设置在腔室211内，牵引绳231通过配重部24与抓取装置22连接。具体地，可在配重部24的顶端焊接吊环，牵引绳231的牵引端系在该吊环上。卷扬机23通过释放或卷绕牵引绳231使抓取装置22和配重部24共同向下或向上运动。进一步地，配重部24的形状可以与腔室211的形状相适配。由此，可以使抓取装置22位于腔室211的中心，从而更易于与放射性样品30对准。在一些实施例中，腔室211为圆柱形，相应地，配重部24也为圆柱形；配重部24与腔室211之间的间隙较小，允许配重部24与抓取装置22共同在腔室211内部上下移动即可。

放射性样品30的上端可设置抓取部，用于配合抓取装置22抓起或释放。在图10和图11所示的实施例中，抓取部可以为上端开口的凹槽31，且该凹槽31内部尺寸大于其上端开口的尺寸。

抓取装置22可为机械手，转运用屏蔽装置还可包括用于向机械手的气缸提供驱动气体的进气气管221，进气气管221一端与机械手的气缸相连，另一端穿过在屏蔽壳体21上开设的通孔与外部供气系统连接，从而利用外部供气系统向机械手的气缸提供驱动气体，以驱动机械手进行抓取或释放操作。

参见图7和图9，进气气管221可包括设置在腔室211内的螺旋气管2211。螺旋气管2211可设置在腔室211的上部。不同于一般的气管，螺旋气管2211由具有弹性的气管呈螺旋状堆积而成，其结构类似于一个弹簧。螺旋气管2211可以根据机械手的升降进行伸缩，解决了气管在随机械手升降过程中，在腔室211中的盘积问题。

参见图10至图11，抓取装置22包括一对由气缸驱动的夹爪222，通过气缸驱动两个夹爪222相向运动或相背运动使两个夹爪222具有闭合位置和张开位置。当抓取放射性样品30时，气缸驱动两个夹爪222相向运动以处于闭合位置，当两个夹爪222在卷扬机23的作用下向下运动至至少部分结构伸入放射性样品时的凹槽31内部后，气缸驱动两个夹爪222相背运动以处于张开位置，从而使两个夹爪222的至少部分结构被限制在凹槽31内部，从而可实现对放射性样品30的提取和转移操作。

具体地，夹爪222包括：向下延伸的竖直部2221、在竖直部2221的末端向外延伸的第一卡持部2222、以及在第一卡持部2222的上方自竖直部2221向外延伸的第二卡持部2223。其中，第二卡持部2223的长度大于第一卡持部2222的长度。且第一卡持部2222的长度小于放射性样品30的凹槽31上端开口的一半长度，第二卡持部2223的长度大于放射性样品30的凹槽31上端开口的一半长度。在当抓取放射性样品30时，气缸驱动两个夹爪222相向运动处于闭合位置；参见图11，而后，卷扬机23释放牵引绳231使两个夹爪222的第一卡持部2222向下伸入凹槽31内部，两个夹爪222的第二卡持部2223则卡在凹槽31上方；之后，气缸驱动两个夹爪222相背运动以处于张开位置，从而使第一卡持部2222被限制在凹槽31内部。参见图10，第一卡持部2222位于凹槽31上壁的下方，由第一卡持部2222和第二卡持部2223共同卡持凹槽31的上壁，从而可实现对放射性样品30的抓取转移操作。释放放射性样品30(即抓取装置22脱离凹槽31)的过程与此相反，在此不予赘述。

下面结合附图和本申请实施例的具体应用场景，详细描述本发明优选实施例的工作过程。本申请实施例的一个应用场景为在热室内，放射性样品30存放在位于地下的储存井中，对放射性样品30进行处理的工艺装置位于地坑内，储存井与工艺装置之间铺设有转运轨道(即相当于转运装置的支架13从储存井延伸至工艺装置，支架13上设置的第二滑动导向部131即为转运轨道)。在利用本申请实施例的转运系统将放射性样品30从储存井转运至工艺装置时，可先使转运装置携带转运用屏蔽装置沿转运轨道移动至储存井处，而后使第二底板12相对于第一底板11移动，使屏蔽壳体21与待转运的放射性样品30的存取口对准，将第一升降杆151缩短，使屏蔽壳体21的下端下降至地面以下，与放射性样品30的存取口对接，通过卷扬机23释放牵引绳231使抓取装置22向下伸入放射性样品30的凹槽31，以抓取放射性样品30；而后通过卷扬机23卷绕牵引绳231使抓取装置22向上进入屏蔽壳体21并将放射性样品30保持在屏蔽壳体21中；然后将第一升降杆151伸长，使屏蔽壳体21的下端上升至第一底板11以上，然后通过第一底板11沿转运轨道移动，将放射性样品30从储存井转运至工艺装置处；使用相同方法使屏蔽壳体21与工艺装置的放射性样品存取口对准并对接，然后通过卷扬机23释放牵引绳231使抓取装置22向下运动，将放射性样品30放置于工艺装置内部，而后收回抓取装置22，并使屏蔽壳体21向上复位。

由以上描述可知，本申请实施例的转运装置和转运系统可实现放射性样品30的快速装载、转运以及卸载，有利于实现放射性样品30在不同工艺装置之间的快速转移；并且还可以实现对放射性样品30的放射性屏蔽，以减少放射性样品30转移过程中的放射性泄露。本申请实施例的转运装置和转运系统特别适用于在热室内部对放射性样品30进行转运。

对于本发明的实施例，还需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种放射性样品转运系统，其特征在于，包括：转运用屏蔽装置和放射性样品转运装置，其中，所述放射性样品转运装置包括：

底座(10)，配置成可沿转运路径移动；

支承部(14)，用于支承下端开口的屏蔽壳体(21)，所述屏蔽壳体(21)内设有用于抓取或释放放射性样品(30)的抓取装置(22)，所述支承部(14)配置成当其支承所述屏蔽壳体(21)时，所述屏蔽壳体(21)的下端不低于所述支承部(14)的下端；以及

升降机构，设置在所述底座(10)上，用于支承并带动所述支承部(14)沿竖向上下移动，其中

当所述升降机构驱动所述支承部(14)沿竖向向下移动时，由所述支承部(14)支承的屏蔽壳体(21)的下端能够向下移动至与放射性样品存取口对接的位置；

其中所述转运用屏蔽装置包括：

屏蔽壳体(21)，其内限定形成一具有下部开口(214)的腔室(211)，所述屏蔽壳体(21)的径向外表面设有止挡部(212)，用于与所述支承部(14)配合，以由所述支承部(14)支承所述屏蔽壳体(21)；

抓取装置(22)，设置在所述腔室(211)内，用于抓取或释放放射性样品(30)；以及

牵引装置，设置在所述屏蔽壳体(21)上，用于牵引所述抓取装置(22)在所述腔室(211)内上下移动；

所述屏蔽壳体(21)内还限定形成与所述腔室(211)连通的多个下部通道(216)；

所述转运用屏蔽装置还包括：多个夹持机构，每个所述夹持机构包括：设置在一个所述下部通道(216)内的夹持部(261)，其中每个所述夹持部(261)配置成可操作地从所述下部通道(216)内伸出至所述腔室(211)或从所述腔室(211)缩进所述下部通道(216)，且当每个所述夹持部(261)从所述下部通道(216)内伸出至所述腔室(211)时，全部所述夹持部(261)能够共同夹持所述抓取装置(22)抓取的放射性样品(30)；

所述腔室(211)沿竖直方向延伸，所述下部通道(216)沿水平方向延伸。

2.根据权利要求1所述的放射性样品转运系统，其特征在于，所述支承部(14)包括：支承环(141)，所述屏蔽壳体(21)下部嵌入所述支承环(141)内，所述支承环(141)通过与所述屏蔽壳体(21)的径向外表面的止挡部(212)配合，对所述屏蔽壳体(21)进行支承。

3.根据权利要求2所述的放射性样品转运系统，其特征在于，所述支承部(14)还包括：自所述支承环(141)向下延伸的定位部(142)，以对所述屏蔽壳体(21)进行径向定位。

4.根据权利要求1所述的放射性样品转运系统，其特征在于，

所述升降机构包括：至少一个能够自动升降的第一升降杆(151)，所述第一升降杆(151)的一端与所述支承部(14)连接，另一端与所述底座(10)连接。

5.根据权利要求4所述的放射性样品转运系统，其特征在于，

所述第一升降杆(151)为电动推杆。

6.根据权利要求4所述的放射性样品转运系统，其特征在于，

所述升降机构还包括：至少一个第二升降杆(152)，所述第二升降杆(152)的一端与所述支承部(14)连接，另一端与所述底座(10)连接，所述第二升降杆(152)内设有用于提供向上的作用力的弹性件。

7.根据权利要求6所述的放射性样品转运系统，其特征在于，所述第二升降杆(152)包括：

导向座(1521)，设置在所述底座(10)上；

导向杆(1522)，自所述支承部(14)向下延伸至所述导向座(1521)内，所述导向杆(1522)可在所述导向座(1521)内上下移动；以及

压缩弹簧(1523)，设置在所述导向座(1521)内，用于向所述导向杆(1522)提供向上的作用力。

8.根据权利要求6所述的放射性样品转运系统，其特征在于，

所述升降机构包括两个第一升降杆(151)和两个第二升降杆(152)，所述第一升降杆(151)和所述第二升降杆(152)沿所述支承部(14)的周向间隔且均匀地分布。

9.根据权利要求1所述的放射性样品转运系统，其特征在于，所述底座(10)包括：

第一底板(11)，配置成可沿转运路径移动；和

第二底板(12)，设置在所述第一底板(11)的上方，配置成可相对于所述第一底板(11)沿与所述转运路径垂直的横向移动；其中

所述升降机构设置在所述第二底板(12)上，且所述第二底板(12)上开设有与所述支承部(14)相面对的第二开槽(121)；且

所述第一底板(11)上开设有第一开槽(111)，在所述第二底板(12)相对于所述第一底板(11)沿横向移动至任意位置时，所述第二开槽(121)在水平面上的投影轮廓位于所述第一开槽(111)在水平面上的投影轮廓内部。

10.根据权利要求9所述的放射性样品转运系统，其特征在于，所述第二底板(12)的下表面或所述第一底板(11)的上表面设置有沿横向延伸的第一滑动导向部(112)，所述第一底板(11)的上表面或所述第二底板(12)的下表面设置有与所述第一滑动导向部(112)滑动配合的第一滑动部(122)。

11.根据权利要求10所述的放射性样品转运系统，其特征在于，所述放射性样品转运装置还包括：第一驱动装置，配置成驱动所述第一滑动部(122)相对所述第一滑动导向部(112)移动。

12.根据权利要求11所述的放射性样品转运系统，其特征在于，所述第一驱动装置包括：第一齿轮、与所述第一齿轮啮合的第一齿条(113)以及用于驱动所述第一齿轮转动的第一电机(123)，其中

所述第一齿条(113)设置在所述第二底板(12)的下表面或所述第一底板(11)的上表面上；所述第一齿轮和所述第一电机(123)设置在所述第一底板(11)上或所述第二底板(12)上。

13.根据权利要求11所述的放射性样品转运系统，其特征在于，所述底座(10)还包括：沿所述转运路径延伸的支架(13)，所述支架(13)上设有第二滑动导向部(131)；

其中所述第一底板(11)的下表面设有与所述第二滑动导向部(131)滑动配合的第二滑动部。

14.根据权利要求13所述的放射性样品转运系统，其特征在于，所述放射性样品转运装置还包括：第二驱动装置，配置成驱动所述第二滑动部相对所述第二滑动导向部(131)滑动，以使所述第一底板(11)沿所述转运路径移动。

15.根据权利要求14所述的放射性样品转运系统，其特征在于，所述第二驱动装置包括：第二齿条(132)、与所述第二齿条(132)啮合的第二齿轮以及用于驱动所述第二齿轮转动的第二电机(114)，其中

所述第二齿条(132)设置在所述支架(13)上；所述第二齿轮和所述第二电机(114)设置在所述第一底板(11)上。

16.根据权利要求13所述的放射性样品转运系统，其特征在于，所述第一滑动导向部(112)和所述第二滑动导向部(131)的截面呈工字形；

所述第一滑动部(122)和所述第二滑动部的截面呈倒置的凹字形，且倒置的凹字形的内陷的三个边缘与所述工字形相应的边缘相适配。