CN116395426A - 伴生放射性废渣包自动卸料堆叠系统 - Google Patents

伴生放射性废渣包自动卸料堆叠系统 Download PDF

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杜娟
刘晓超
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Abstract

本发明提供了一种伴生放射性伴生放射性废渣包自动卸料堆叠系统，属于放射性固体废物处理处置技术领域，包括支撑托盘、升降运输机构、智能吊装机构及控制单元。在运输工具将废渣包运输到指定位置后，可以通过控制单元控制升降运输机构将废渣包与支撑托盘一同从运输车辆上卸下，然后通过设置在存储空间内的智能吊装机构将废渣包吊装并堆叠起来等待进一步的处理，本发明伴生放射性废渣包自动卸料堆叠系统，通过升降运输机构以及智能吊装机构的配合并通过控制单元的协调可以实现废渣包卸车以及运输堆叠的自动化运行，避免了采用人工操作对操作者辐射健康的损害，更加安全高效。

Description

伴生放射性废渣包自动卸料堆叠系统
技术领域
本发明属于固废处理技术领域，更具体地说，是涉及一种伴生放射性废渣包自动卸料堆叠系统。
背景技术
我国矿产资源丰富，部分矿产资源与铀、钍等天然放射性核素共伴生，这类矿产资源在采选、冶炼加工等开发利用过程中，放射性核素多被富集在固体废物中，形成了大量含有放射性的固体废物。我国已将产生伴生放射性废渣的行业划分为16类，涉及400余家企业，累计存储量达到20.3亿吨。伴生放射性废渣具有涉及行业多、来源广、所含天然放射性核素衰变周期长、放射性水平范围宽、物理化学特性复杂等特点，近距离处置对人员具有一定的辐射影响，对外围环境存在潜在污染。在处理处置前通常需要将固体废物从运输工具上卸下再进行前期处理，当前一般是采用人工近距离操作装卸工具来实现固体废物集装袋的装卸、转运与堆叠的，但是伴生放射性固体废物中通常都含有一定的有害物质及放射性元素，因此在装卸过程会对作业人员造成辐射伤害，亟需一种自动化程度高、可实验远距离作业的卸料堆叠系统，从而降低对人员的辐射影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种伴生放射性废渣包自动卸料堆叠系统，旨在解决现有的伴生放射性废渣在装卸与堆叠过程中会对作业人员造成的辐射伤害问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种伴生放射性废渣包自动卸料堆叠系统，包括用于放置固体废料集装袋的支撑托盘、用于将所述支撑托盘与固体废料集装袋从车辆卸下的升降运输机构、设置在所述存储空间内用于将固体废料集装袋进行堆叠的智能吊装机构、以及用于控制升降运输机构与所述智能吊装机构运行状态的控制单元。
在一种可能的实现方式中，所述智能吊装机构包括两个设置在所述存储空间顶部且相互平行设置的水平滑轨、滑动设置在两个所述水平滑轨之间的滑动横梁、设置在所述滑动横梁上且可沿所述滑动横梁长度方向滑动的移动滑块、以及设置在移动滑块底部处的伸缩竖杆，所述伸缩竖杆的底端还设置有用于抓取固体废料集装袋提手的挂钩单元。
在一种可能的实现方式中，所述滑动横梁的两端分别转动设置有移动滚轮、以及用于驱动所述移动滚轮转动的第一动力单元，所述移动滚轮抵靠在所述水平滑轨的顶面上，所述滑动横梁的底面上还设置有用于防止所述移动滚轮与所述水平滑轨之间脱离的限位单元。
在一种可能的实现方式中，所述限位单元包括两个设置在所述滑动横梁端部处的限位钩体，两所述限位钩体相对设置，所述水平滑轨的两个侧面均设置有限位槽，所述限位槽沿所述水平滑轨的长度方向设置，所述限位钩体的端部分别延伸到两个所述限位槽的内部。
在一种可能的实现方式中，所述挂钩单元包括设置在所述伸缩竖杆底端上的安装底座、固定设置在所述安装底座的底面上的起吊挂钩、以及设置在所述安装底座底面上的提手夹持机械手。
在一种可能的实现方式中，所述升降运输机构包括移动车体、设置在所述移动车体上的起重支架、滑动设置在所述起重支架上用于与所述支撑托盘相互配合的升降叉组件、及设置在所述移动车体顶部且用于驱动升降叉组件沿所述起重支架高度方向滑动的升降单元。
在一种可能的实现方式中，所述移动车体的顶部还转动设置有水平转盘、以及用于驱动所述水平转盘水平转动的转动单元，所述起重支架与所述升降单元均设置在所述水平转盘的顶面上。
在一种可能的实现方式中，所述水平转盘的顶面上还设置有沿所述水平转盘径向设置的调节滑轨，所述调节滑轨上还设置有调节平台，所述起重支架与所述升降单元均设置在所述调节平台上，所述水平转盘上还设置有用于推动调节平台沿调节滑轨滑动的推拉单元。
在一种可能的实现方式中，所述升降单元包括设置在所述调节平台上的竖直升降杆、设置在所述竖直升降杆端部处的转动滚轮、以及绕设在所述转动滚轮外部上的连接链条，所述连接链条一端固设在所述升降叉组件上，所述连接链条另一端固设在所述起重支架上。
在一种可能的实现方式中，所述水平转盘上还设置有配重块，且所述配重块与所述调节平台相互间隔设置。
本发明提供的伴生放射性废渣包自动卸料堆叠系统的有益效果在于：与现有技术相比，在运输工具将废渣包运输到指定位置后，可以通过控制单元控制升降运输机构将废渣包与支撑托盘一同从运输车辆上卸下，然后通过智能运输平板车将废渣包（即固体废料集装袋）运送到废渣存储空间内。然后通过设置在存储空间内的智能吊装机构将废渣包吊装并堆叠起来等待进一步的处理，本发明伴生放射性废渣包自动卸料堆叠系统，通过升降运输机构以及智能吊装机构的配合并通过控制单元的协调可以实现废渣包卸车以及运输堆叠的自动化运行，避免了采用人工操作对操作者健康的损害更加安全高效。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的伴生放射性废渣包自动卸料堆叠系统的结构示意图；
图2为本发明实施例所采用的智能吊装机构的结构示意图；
图3为图2中智能吊装机构的侧视结构示意图；
图4为图2中A处的放大结构示意图；
图5为本发明实施例所采用的升降运输机构的结构图；
图6为本发明实施例所采用的起重支架的结构图；
图7为本发明实施例所采用的智能运输平板车的结构示意图。
图中：1、升降运输机构；11、移动车体；12、起重支架；13、升降叉组件；14、升降单元；141、竖直升降杆；142、转动滚轮；143、连接链条；15、水平转盘；16、转动单元；17、调节平台；18、推拉单元；19、配重块；2、智能运输平板车；21、运输主车体；22、运输轮；23、安装凹槽；24、移动机构；241、主动转辊；242、从动转棍；243、支撑转辊；244、运输皮带；3、智能吊装机构；31、水平滑轨；32、滑动横梁；33、移动滑块；34、伸缩竖杆；35、挂钩单元；351、安装底座；352、起吊挂钩；353、提手夹持机械手；36、移动滚轮；37、限位单元；4、控制单元；5、存储空间。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请一并参阅图1及图2，现对本发明提供的伴生放射性废渣包自动卸料堆叠系统进行说明。伴生放射性废渣包自动卸料堆叠系统，用于废渣包的运输与堆叠，包括用于放置固体废料集装袋的支撑托盘、用于将支撑托盘与固体废料集装袋从车辆上卸下的升降运输机构1、设置在存储空间5内用于将固体废料集装袋进行堆叠的智能吊装机构3、以及用于控制升降运输机构1以及智能吊装机构3运行状态的控制单元4。
本实施例提供的伴生放射性废渣包自动卸料堆叠系统，与现有技术相比，在运输工具将废渣包运输到指定位置后，可以通过控制单元4控制升降运输机构1将废渣包与支撑托盘一同从运输车辆上卸下，然后通过设置在存储空间5内的智能吊装机构3将废渣包吊装并堆叠起来等待进一步的处理，本发明伴生放射性废渣包自动卸料堆叠系统，通过升降运输机构1以及智能吊装机构3的配合并通过控制单元4的协调可以实现废渣包卸车以及运输堆叠的自动化运行，避免了采用人工操作对操作者健康的损害更加安全高效。
需要说明的是，控制单元4一般采用计算机或者工控机，其中控制单元4可以使用线缆直接与各个机构的控制端相连，也可以采用无线传输的方式来进行远程控制以及发送指令，可以使整个系统的运行以及工作更加方便。其中智能运输平板车2可以设定按固定的路线运行，使运输更加方便安全。
一些可能的实现方式中，如图2至图3所示，智能吊装机构3包括两个设置在存储空间5顶部且相互平行设置的水平滑轨31、滑动设置在两个水平滑轨31之间的滑动横梁32、设置在滑动横梁32上且可沿滑动横梁32长度方向滑动的移动滑块33、以及设置在移动滑块33底部处的伸缩竖杆34，伸缩竖杆34的底端还设置有用于抓取固体废料集装袋提手的挂钩单元35。具体的，废渣袋的存储空间5一般为密封的厂房或者车间，两个水平滑轨31设置在存储空间5的顶部处且相互平行设置，滑动横梁32设置在两个水平滑轨31之间，并且滑动横梁32的两端部均可沿水平滑轨31长度方向同步滑动，可以使滑动横梁32整体沿水平滑轨31长度方向滑动，在滑动横梁32上还设置有移动滑块33以及挂钩单元35，挂钩单元35可以通过伸缩竖杆34安装在移动滑块33的底部，从而使挂钩单元35可以通过滑动横梁32与移动滑块33的移动实现在任意水平面上移动，挂钩单元35通过伸缩竖杆34可以实现在竖直方向上的移动，从而使挂钩单元35可以在存储空间5内任意位置移动，使废渣袋的吊装以及堆叠更加方便。
作为优选的，伸缩竖杆34一般为液压伸缩杆，伸缩竖杆34采用刚性杆体可以防止在废渣袋吊装过程中发生晃动从而影响废渣袋的堆叠精准度，同时在移动滑块33上还设置有用于驱动液压伸缩杆伸长或者缩短的液压系统，液压系统的控制端也与控制单元4相互连接，可以方便控制伸缩竖杆34伸长与缩短。
在上述特征智能吊装机构3的基础上，如图1与图2所示，滑动横梁32的两端分别转动设置有移动滚轮36、以及用于驱动移动滚轮36转动的第一动力单元，移动滚轮36抵靠在水平滑轨31的顶面上，滑动横梁32的底面上还设置有用于防止移动滚轮36与水平滑轨31之间脱离的限位单元37。具体的，通过移动滚轮36的设置可以使滑动横梁32沿水平滑轨31的移动更加方便，同时限位单元37的设置可以防止移动滚轮36与水平滑轨31之间脱离，使滑动横梁32的滑动更加平稳安全。此外第一动力单元一般为伺服电机，通过第一动力单元的控制端与控制单元4相连，可以通过控制单元4来控制滑动横梁32的滑动状态以及滑动位置，实现滑动横梁32的智能移动。
如图3所示，限位单元37包括两个设置在滑动横梁32端部处的限位钩体，两限位钩体相对设置，水平滑轨31的两个侧面均设置有限位槽，限位槽沿水平滑轨31的长度方向设置，限位钩体的端部分别延伸到两个限位槽的内部。具体的，限位钩体的一端固定在滑动横梁32的底面上，可以在移动滚轮36安装后将限位钩体进行固定，同时将限位钩体的工作端伸入到限位槽内。其中，两个限位钩体相对设置，可以防止移动滚轮36与水平滑轨31之间产生较大间隙而脱离。使滑动横梁32与水平导轨之间的连接更加稳定运行更安全。
作为优选的，在滑动横梁32上还设置有用于移动滑块33滑动的横向滑轨，并且在移动滑块33上也设置有移动滚轮36、以及用于驱动移动滚轮36转动的第二动力单元，可以通过第二动力单元驱动移动滚轮36的转动从而实现移动滑块33沿滑动横梁32长度方向上的移动，同时第二动力单元的驱动端也与控制单元4相互连接。
一些可能的实现方式中，如图1与图2所示，挂钩单元35包括设置在伸缩竖杆34底端上的安装底座351、固定设置在安装底座351的底面上的起吊挂钩352、以及设置在安装底座351底面上的提手夹持机械手353。具体的，由于废渣袋的提手均为软质的，在起吊挂钩352对提手进行勾取时需要用提手夹持机械手353夹紧废渣袋的提手然后将提手挂到起吊挂钩352上，方便智能吊装机构3将集装袋吊起，使固体废料集装袋的起吊更加方便快捷，同时大大提高了固体废渣集装袋堆叠运输的效率。
作为优选的，提手夹持机械手353可以通过控制单元4进行自动运行，在提手夹持机械手353上还设置有视觉系统，方便定位集装袋提手的位置，通过视觉系统与控制单元4的配合来实现自动化工作。也可以通过远程操控来实现工作。
一些可能的实现方式中，如图5与图6所示，升降运输机构1包括移动车体11、设置在移动车体11上的起重支架12、滑动设置在起重支架12上用于与支撑托盘相互配合的升降叉组件13、及设置在移动车体11顶部且用于驱动升降叉组件13沿起重支架12高度方向滑动的升降单元14。具体的，在运输车辆将废渣集装袋运输到位后，可以通过移动车体11带动起重支架12移动到车辆货箱的开口处，然后通过升降叉组件13插入到支撑托盘上的让位孔处，然后通过升降单元14驱动升降叉组件13上升即可实现废渣集装袋与支撑托盘的起重与运输，然后可以通过移动车体11的移动将废渣集装袋移动并放置到智能运输平板车2上，使废渣集装袋的移动更加方便智能。
作为优选的，如图6所示，升降叉组件13包括升降滑块以及设置升降块侧面上的支撑叉杆，其中支撑叉杆的数量一般为两个，两个支撑叉杆之间距离可以根据实际情况进行调整，可使升降叉组件13的使用更加方便。
在上述特征升降运输机构1的基础上，如图5与图6所示，移动车体11的顶部还转动设置有水平转盘15、以及用于驱动水平转盘15水平转动的转动单元16，起重支架12与升降单元14均设置在水平转盘15的顶面上。具体的，水平转盘15通过转动轴转动设置在移动车体11的顶部处，并且在移动车体11的内部还设置有转动单元16，转动单元16与水平转盘15之间还设置有传动单元。转动单元16一般也为伺服电机，传动单元可以为齿轮传动或者链条传动，可以通过转动单元16来驱动水平转盘15转动，在升降叉组件13将废渣袋举起抬升后可以通过水平转盘15的转动来调整废渣袋与支撑托盘的位置，在不移动所述移动车体11的前提下即可实现废渣袋的搬运。
为了使固体废料集装袋的搬运更加方便，如图5与图6所示，在水平转盘15的顶面上还设置有沿水平转盘15径向设置的调节滑轨，调节滑轨上还设置有调节平台17，起重支架12与升降单元14均设置在调节平台17上，水平转盘15上还设置有用于推动调节平台17沿调节滑轨滑动的推拉单元18。具体的，在升降叉组件13将废渣袋举起抬升后可以通过推拉单元18拉动整个调节平台17、起重支架12与升降单元14向运输车辆外部运动，然后在通过水平转盘15的转动实现集装袋与支撑托盘的转移。在水平转盘15转动到合适角度后，推拉单元18将调节平台17、起重支架12与升降单元14向外推动，然后升降单元14驱动升降叉组件13下落将固体废渣集装袋放置到智能运输平板车2。调节平台17与调节滑轨的设置可以避免水平转盘15在转动过程中支撑托盘与车厢发生干涉，也可以将支撑托盘与废渣集装袋向靠近水平转盘15轴心的方向移动，防止在水平转盘15转动过程中产生的离心力过大而导致移动车体11倾倒。推拉单元18一般采用电动推杆或者液压推杆，可以根据情况进行设置。
上述特征升降单元14可以采用如图6所示结构。参见图6，升降单元14包括设置在调节平台17上的竖直升降杆141、设置在竖直升降杆141端部处的转动滚轮142、以及绕设在转动滚轮142外部上的连接链条143，连接链条143一端固设在升降叉组件13上，连接链条143另一端固设在起重支架12上。具体的，可以通过竖直升降杆141的伸长与缩短来实现推动连接链条143，从而实现连接链条143拉动升降叉组件13的上升与下降。转动滚轮142设置在竖直升降杆141的端部，利用类似动滑轮的原理使升降叉组件13负重时，竖直升降杆141的上升更加省力，使升降单元14驱动升降叉组件13更加方便快捷。
为了使移动车体11在运输废渣集装袋时保持平衡，如图5所示，水平转盘15上还设置有配重块19，且配重块19与调节平台17相互间隔设置。具体的，配重块与调节平台17之间的连线通过水平转盘15的轴心，配重块19的设置可以在升降叉组件13将废渣袋举起抬升后，移动车体11依然保持平衡。
一些可能的实现方式中，如图1与图7所示，本伴生放射性废渣包自动卸料堆叠系统还包括智能运输平板车2，在运输车辆停车距离存储空间5距离较远时，可以通过升降运输机构1将装有废渣的集装袋放置到运输平板车2，然后在通过运输平板车2进行运输。在升降运输机构1工作时，升降运输机构1位于智能运输平板车2与车辆货箱开口之间的区域，可以使废渣包的运输卸车更加方便。智能运输平板车2包括运输主车体21、设置在运输主车体21底部的运输轮22以及动力机构，在运输主车体21上还设置有与控制单元4传输信号的信号接收单元与信号发射单元。信号接收单元与智能运输平板车2的动力机构以及方向控制机构的控制端电性连接，信号发射单元与智能运输平板车2上各种传感器以及位置检测单元电性连接，可以向控制单元4发送信号确认智能运输平板车2的位置以及运行状态。并且在运输主车体21的顶面上还设置有用于移动废渣包与支撑托盘的移动机构24，通过移动机构24可以将放置在运输主车体21靠近升降运输机构1一端处的废渣包移动到运输主车体21的另一端，可以使智能运输平板车2在不移动位置的前提下放置更多废渣包。提高了废渣集装袋的运输工作效率。
在上述特征智能运输平板车2的基础上，智能运输平板车2的顶部设置有用于容纳移动机构24的安装凹槽23，其中移动机构24包括分别设置在安装凹槽23两端部的主动转辊241以及从动转棍242，在主动转辊241与从动转棍242的外部还绕设在运输皮带244。可以通过移动动力机构驱动主动转辊241转动来实现运输皮带244的运动，从而对放置在运输皮带244上的支撑托盘与集装袋进行运输。在主动转辊241以及从动转棍242之间还依次间隔设置有多个支撑转辊243，可以防止运输皮带244弯曲变形。运输皮带244的宽度与这个智能运输平板的宽度相互适配，使固体废渣集装袋与支撑托盘移动更方便。
具体的，在固体废渣集装袋运输过程中，可以通过升降运输机构1将集装袋与支撑托盘放置到智能运输平板车2的端部，然后通过运输皮带244的运动将集装袋与支撑托盘向远离升降运输机构1的方向移动一定的距离，为下一排集装袋与支撑托盘的放置留出空间，然后重复上述动作直至智能运输平板车2放满支撑托盘。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种伴生放射性废渣包自动卸料堆叠系统，其特征在于，包括用于放置固体废料集装袋的支撑托盘、用于将所述支撑托盘与固体废料集装袋从车辆卸下的升降运输机构、设置在存储空间内用于将固体废料集装袋进行堆叠的智能吊装机构、以及用于控制升降运输机构与所述智能吊装机构运行状态的控制单元，所述智能吊装机构包括两个设置在所述存储空间顶部且相互平行设置的水平滑轨、滑动设置在两个所述水平滑轨之间的滑动横梁、设置在所述滑动横梁上且可沿所述滑动横梁长度方向滑动的移动滑块、以及设置在移动滑块底部处的伸缩竖杆，所述伸缩竖杆的底端还设置有用于抓取固体废料集装袋提手的挂钩单元。
2.如权利要求1所述的伴生放射性废渣包自动卸料堆叠系统，其特征在于，所述滑动横梁的两端分别转动设置有移动滚轮、以及用于驱动所述移动滚轮转动的第一动力单元，所述移动滚轮抵靠在所述水平滑轨的顶面上，所述滑动横梁的底面上还设置有用于防止所述移动滚轮与所述水平滑轨之间脱离的限位单元。
3.如权利要求2所述的伴生放射性废渣包自动卸料堆叠系统，其特征在于，所述限位单元包括两个设置在所述滑动横梁端部处的限位钩体，两所述限位钩体相对设置，所述水平滑轨的两个侧面均设置有限位槽，所述限位槽沿所述水平滑轨的长度方向设置，所述限位钩体的端部分别延伸到两个所述限位槽的内部。
4.如权利要求1所述的伴生放射性废渣包自动卸料堆叠系统，其特征在于，所述挂钩单元包括设置在所述伸缩竖杆底端上的安装底座、固定设置在所述安装底座的底面上的起吊挂钩、以及设置在所述安装底座底面上的提手夹持机械手。
5.如权利要求1所述的伴生放射性废渣包自动卸料堆叠系统，其特征在于，所述升降运输机构包括移动车体、设置在所述移动车体上的起重支架、滑动设置在所述起重支架上用于与所述支撑托盘相互配合的升降叉组件、及设置在所述移动车体顶部且用于驱动升降叉组件沿所述起重支架高度方向滑动的升降单元。
6.如权利要求5所述的伴生放射性废渣包自动卸料堆叠系统，其特征在于，所述移动车体的顶部还转动设置有水平转盘、以及用于驱动所述水平转盘水平转动的转动单元，所述起重支架与所述升降单元均设置在所述水平转盘的顶面上。
7.如权利要求6所述的伴生放射性废渣包自动卸料堆叠系统，其特征在于，所述水平转盘的顶面上还设置有沿所述水平转盘径向设置的调节滑轨，所述调节滑轨上还设置有调节平台，所述起重支架与所述升降单元均设置在所述调节平台上，所述水平转盘上还设置有用于推动调节平台沿调节滑轨滑动的推拉单元。
8.如权利要求7所述的伴生放射性废渣包自动卸料堆叠系统，其特征在于，所述升降单元包括设置在所述调节平台上的竖直升降杆、设置在所述竖直升降杆端部处的转动滚轮、以及绕设在所述转动滚轮外部上的连接链条，所述连接链条一端固设在所述升降叉组件上，所述连接链条另一端固设在所述起重支架上。
9.如权利要求8所述的伴生放射性废渣包自动卸料堆叠系统，其特征在于，所述水平转盘上还设置有配重块，且所述配重块与所述调节平台相互间隔设置。
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