CN117772756A - 退役容器的解体装置及解体方法 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例涉及切割技术领域，特别涉及一种退役容器的解体装置及解体方法。解体装置包括旋转吊装部、切割部以及升降平台。旋转吊装部用于吊装退役容器并能够带动退役容器进行旋转；切割部用于对由旋转吊装部吊装的退役容器进行切割；升降平台设置于旋转吊装部的下方，升降平台用于放置接收托盘，并配置成能够带动接收托盘沿竖向移动，以使接收托盘与退役容器的下端抵接，从而接收被切割部切割下来的部分。本申请的实施例提供的退役容器的解体装置和解体方法，能够在退役容器转动的状态下进行切割，利用升降平台带动接收托盘沿竖向移动，以使接收托盘与退役容器的下端抵接，从而平稳地接收被切割部切割下来的部分。

Description

退役容器的解体装置及解体方法

技术领域

本申请的实施例涉及切割技术领域，特别涉及一种退役容器的解体装置及解体方法。

背景技术

这里的陈述仅仅提供与本申请有关的背景信息，而不必然地构成现有技术。粘钠设备在排钠后，内部仍然会存留一定量的钠，这些钠性质十分活泼，能与氧气、水等发生剧烈化学反应，极易导致火灾、爆炸等工业事故，有必要在这些粘钠设备排钠后，进一步解体处置，降低工业风险。

钠冷快堆钠净化废冷阱结构复杂，在排钠完成后内部依然会存在较多的钠残留和钠粘连，这决定了钠冷快堆钠净化废冷阱在排钠后，钠难以通过常规手段完成解体处置。

发明内容

在下文中给出了关于本申请的简要概述，以便提供关于本申请的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本申请的穷举性概述。它并不是意图确定本申请的关键或重要部分，也不是意图限定本申请的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本申请的实施例的第一方面提供一种退役容器的解体装置，装置包括旋转吊装部、切割部以及升降平台。旋转吊装部用于吊装退役容器并能够带动退役容器进行旋转；切割部用于对由旋转吊装部吊装的退役容器进行切割；升降平台设置于旋转吊装部的下方，升降平台用于放置接收托盘，并配置成能够带动接收托盘沿竖向移动，以使接收托盘与退役容器的下端抵接，从而接收被切割部切割下来的部分。

本申请的实施例的第二方面提供一种退役容器的解体方法，利用本申请的实施例的第一方面提供的装置对退役容器进行解体，方法包括：利用旋转吊装部带动退役容器进行旋转，同时利用切割部对退役容器进行切割；当旋转吊装部带动退役容器进行旋转预设角度后，保持退役容器静止，并停止对退役容器进行切割；利用升降平台带动接收托盘沿竖向向上移动至使接收托盘与退役容器的下端抵接的位置；利用切割部对退役容器继续切割，直至完成切割，以由接收托盘支撑被切割部切割下来的部分。

本申请的实施例提供的退役容器的解体装置和解体方法，通过设置旋转吊装部，能够在退役容器转动的状态下进行切割，通过设置升降平台，能够利用升降平台带动接收托盘沿竖向移动，以使接收托盘与退役容器的下端抵接，从而平稳地接收被切割部切割下来的部分。

附图说明

为了进一步阐述本申请的以上和其它优点和特征，下面结合附图对本申请的具体实施方式作进一步详细的说明。附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分。具有相同的功能和结构的元件用相同的参考标号表示。应当理解，这些附图仅描述本申请的典型示例，而不应看作是对本申请的范围的限定。

图1是根据本申请的一个实施例提供的退役容器的解体装置的结构示意图；

图2是从另一角度观察图1所示解体装置的结构示意图；

图3是图1所示解体装置的俯视示意图；

图4是根据本申请的一个实施例中升降平台与升降机构的示意图；

图5是根据本申请的一个实施例的解体装置的正视示意图，图中还示出了接收托盘、转运机构以及转运罩壳；

图6示出了图2所示的解体装置沿A-A方向的剖视图；

图7示出了根据本申请一个实施例中支撑框架的结构示意图；

图8示出了根据本申请一个实施例中封盖机构的俯视示意图。

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、旋转吊装部；11、齿轮；12、法兰；13、传动齿轮；20、切割部；30、升降平台；31、开槽；32、第一升降驱动机构；33、第一滑杆；40、接收托盘；41、转运机构；411、支撑部；42、滑槽；43、凸起；50、支撑框架；501、顶部支撑杆；502、侧部支撑杆；503、底部支撑杆；504、支架；51、顶部支撑板；511、中心通孔；60、封盖机构；61、转运罩壳；62、夹持部；63、升降机构；70、机械臂；71、第三升降机构；72、水平移动机构；100、退役容器。

具体实施方式

在下文中将结合附图对本申请的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本申请内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。

在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本申请，在附图中仅仅示出了与根据本申请的方案密切相关的设备结构和/或处理步骤，而省略了与本申请关系不大的其他细节。

下文的公开提供了多个不同的实施方式或例子用来实现本申请。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和方法进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。在本申请的实施例的描述中“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

粘钠设备在排钠后，内部仍然会存留一定量的钠，这些钠性质十分活泼，能与氧气、水等发生剧烈化学反应，极易导致火灾、爆炸等工业事故，有必要在这些粘钠设备排钠后，进一步解体处置，降低工业风险。

钠冷快堆钠净化废冷阱结构复杂，在排钠完成后内部依然会存在较多的钠残留和钠粘连，这决定了钠冷快堆钠净化废冷阱在排钠后，钠难以通过常规手段完成解体处置。

针对上述问题，本申请的实施例的第一方面提供一种退役容器的解体装置，如图1至图3所示，装置包括旋转吊装部10、切割部20以及升降平台30。旋转吊装部10用于吊装退役容器100并能够带动退役容器100进行旋转；切割部20用于对由旋转吊装部10吊装的退役容器100进行切割；升降平台30设置于旋转吊装部10的下方，升降平台30用于放置接收托盘40，并配置成能够带动接收托盘40沿竖向移动，以使接收托盘40与退役容器100的下端抵接，从而接收被切割部20切割下来的部分。

本申请的实施例提供的退役容器100的解体装置，通过设置旋转吊装部10，能够在退役容器100转动的状态下进行切割，通过设置升降平台30，能够利用升降平台30带动接收托盘40沿竖向移动，以使接收托盘40与退役容器100的下端抵接，从而平稳地接收被切割部20切割下来的部分。

容易理解，如果不利用接收托盘40与退役容器100的下端抵接，则切割下来的部分掉落下来可能会落入接收托盘40以外的地方或者将接收托盘40砸坏。如果设置升降机构使旋转吊装部10能够升降，由于退役容器100较重，会导致升降机构成本大幅增加，同时稳定性较差。

此外，本申请的实施例提供的解体装置结构紧凑，可以在较小的空间内完成对退役容器100的解体，减小了对包容放射性厂房的空间要求。

在一些实施例中，旋转吊装部10可以包括法兰12，法兰12用于吊装退役容器100。法兰12的径向外侧形成齿轮11，用于与驱动电机(图中未示出)的输出轴啮合。

旋转吊装部10还可以包括传动齿轮13，驱动电机带动传动齿轮13转动，传动齿轮13再带动齿轮11转动，从而使旋转吊装部10能够带动退役容器100进行旋转。

在一些实施例中，解体装置可以包括接收托盘40。

如图4和图5所示，图4示出了根据本申请的一个实施例中升降平台30的示意图，图5示出了根据本申请的一个实施例中通过转运机构41接收退役容器100被切割部分的示意图。在这些实施例中，升降平台30可以形成开槽31，开槽31沿竖向贯穿升降平台30的上下端面，开槽31还贯穿升降平台30的一侧端面。

开槽31的尺寸小于接收托盘40的尺寸，以使接收托盘40能够由开槽31的周缘支撑；开槽31的尺寸大于转运机构41的支撑部411的尺寸，以允许转运机构41的支撑部411能够进入开槽31内将接收托盘40抬起以与开槽31的周缘相分离，并将接收托盘40带离升降平台30。

通过设置开槽31，便于转运机构41将接收托盘40送入升降平台30，同时还便于转运机构41将接收托盘40连同接收托盘40内切割下来的部分一起带离升降平台30，转运至下游工序。

具体地，在进行完一次切割后，被切割下来的部分被装在接收托盘40上，此时升降平台30的高度高于转运机构41的支撑部411的高度。转运机构41移动至开槽31的正下方，升降平台30降低高度，当升降平台30的高度降低至接收托盘40与支撑部411接触时，由于开槽31的尺寸大于支撑部411的尺寸，此时接收托盘40受到的支持力由支撑部411提供，当升降平台30的高度进一步降低时，升降平台30与接收托盘40分离，转运机构41可以将接收托盘40带离升降平台30。同理，升降平台30的高度降至最低时，此时升降平台30低于转运机构41的支撑部411的高度。转运机构41可以带着空的接收托盘40移动进开槽31中，之后升降平台30上升，由于开槽31的尺寸小于接收托盘40的尺寸，当升降平台30上升至与接收托盘40接触时，开槽31的周缘可以支撑接收托盘40，随着升降平台30继续上升，升降平台30可以将接收托盘40带离转运机构41，转运机构41可以暂时离开或在开槽31的下方等待下一次切割完成。

转运机构41可以是具有支撑部411的小车或机器人，例如可以为AGV小车。

在一些实施例中，可以在接收托盘40的底部形成开口相背的两个滑槽42，升降平台30的开槽31的尺寸与两个滑槽42之间的间距相适配，以使开槽31两侧的槽壁能够与滑槽42滑动配合。由于接收托盘40通过滑槽42与升降平台30配合，能够在被切割下来的部分完全由接收托盘40支撑时，避免接收托盘40由于整体重心发生变化，相对于升降平台30发生偏移。

在利用转运机构41将接收托盘40带离时，转运机构41的支撑部411位于接收托盘40的两个滑槽42之间，实现对接收托盘40的定位，同时还避免接收托盘40摇晃。

在图5所示的实施例中，接收托盘40自其下表面向下延伸有竖直段和自竖直段的端部朝远离另一滑槽42的方向延伸的水平段。竖直段和水平段形成L形结构。该L形结构与接收托盘40的下表面共同限定形成滑槽42。

如图6所示，图6示出了图2所示的解体装置沿A-A方向的剖视图。在该实施例中，接收托盘40上还可以设置凸起43，以增大与退役容器100被切割的部分的摩擦力，防止其在接收托盘40上滑动。

在一些实施例中，解体装置还可以包括支撑框架50和顶部支撑板51。顶部支撑板51设置于支撑框架50的顶部。参见图3，顶部支撑板51设有中心通孔511，旋转吊装部10设置于顶部支撑板51的中心通孔511处，且配置成能够相对顶部支撑板51转动。

如图7所示，支撑框架50可以包括四个依次相接的顶部支撑杆501、四个依次相接的底部支撑杆503，以及连接分别连接四个顶部支撑杆501和四个底部支撑杆503的四个侧部支撑杆502。顶部支撑板51可以与四个顶部支撑杆501连接。

在一些实施例中，参见图4，解体装置还可以包括沿竖向延伸的第一滑杆33和第一升降驱动机构32，第一滑杆33设置于支撑框架50，第一升降驱动机构32用于驱动升降平台30沿第一滑杆33滑动。第一升降驱动机构32例如可以为电机，第一滑杆33例如可以为丝杠。

具体地，四个第一滑杆33可以分别设置于四个侧部支撑杆502。四个第一升降驱动机构32可以分别设置于四个侧部支撑杆502或设置于四个底部支撑杆503。

参见图5和图8，在一些实施例中，解体装置还可以包括封盖机构60，封盖机构60用于带动下方具有开口的转运罩壳61沿竖向移动，其中，当转运机构41将接收托盘40带至转运罩壳61的正下方时，封盖机构60能够带动转运罩壳61向下移动至使转运罩壳61与转运机构41接触的位置。

容易理解，退役容器100内部带有放射性物质，需要对切割下来的部分进行放射性屏蔽。当转运机构41从升降平台30的开槽31出来后，可以利用封盖机构60将转运罩壳61罩设于转运机构41，从而将切割下来的部分进行放射性屏蔽。

在一些实施例中，转运罩壳61的下端可以设有定位部，转运机构41可以设有定位配合部，通过定位部与定位配合部的配合使转运罩壳61定位在转运机构上，防止转运罩壳61沿径向移动。定位部例如可以是定位销，定位配合部例如可以是定位孔。

如图8所示，在该实施例中，封盖机构60可以包括两个夹持部62和升降机构63，两个夹持部62用于夹持或释放转运罩壳61；升降机构63用于带动两个夹持部62沿竖向移动。

两个夹持部62可以对称地设置于开槽31的外侧，当转运机构41从升降平台30的开槽31出来时，即位于夹持部62所夹持的转运罩壳61的下方。

升降机构63可以设置于支撑框架50。升降机构63例如可以包括两个沿竖向延伸的第二滑杆和两个第二升降驱动机构。第二滑杆设置于侧部支撑杆502，第二升降驱动机构用于驱动夹持部62沿第二滑杆滑动。

在一些实施例中，解体装置还可以包括机械臂70，机械臂70具有多个自由度，切割部20设置于机械臂70的前端。

参见图1和图2，解体装置还可以包括第三升降机构71和水平移动机构72。第三升降机构71用于带动机械臂70沿竖向移动，从而切割部20能够在不同高度对退役容器100进行切割。

水平移动机构72用于带动第三升降机构71沿水平方向移动，从而使得切割部20能够沿着圆周方向对退役容器100进行切割。

参见图7，支撑框架50还包括支架504，用于支撑机械臂70、第三升降机构71以及水平移动机构72。支架504可以邻近封盖机构60设置，以便于用户远程遥控机械臂70和封盖机构60。

容易理解，对退役容器100的切割可以是分成多次的，例如，当退役容器100为废冷阱时，可以依次切割废冷阱下封头、废冷阱下连接环、废冷阱直筒段、废冷阱中心管、废冷阱上封头，在切割过程中，废冷阱100悬挂在法兰12上，高度保持不变，第三升降机构71用于带动机械臂70自下向上地对废冷阱100的不同高度进行切割。本申请的实施例提供的解体装置对退役容器的各部分、结构采用相同的切割方式，采用相同的割炬定位机构，具有较强的适用性，能够减少设备数量，提高装置的可靠性。

在旋转吊装部10带动退役容器100转动的过程中，退役容器100底部悬空，切割部20将退役容器100沿圆周方向切割大部分(如270°)之后，可以由升降平台30带动接收托盘40对退役容器100的底部进行支撑，之后通过水平移动机构72带动机械臂70沿水平方向移动，同时利用机械臂70自身的动作，使得切割部20切割完成剩余部分。

容易理解，由于接收托盘40与退役容器100的下端抵接，此时退役容器100不能再继续转动，需要利用水平移动机构72带动机械臂70切割退役容器100的剩余部分。

在一些实施例中，退役容器100的内壁残留有碱金属，切割部20可以为激光切割头。可以在惰性气氛中进行切割操作。

例如，当退役容器100为废冷阱时，其内部粘有固态钠。激光切割的温度较低，可以避免固态钠燃烧。此外，相较于机械切割，激光切割的工作时间长，可连续工作数万小时，同时，激光切割还可以避免切割部件的机械磨损，减少维护需求。进一步地，完成初步排钠的废冷阱100可直接在本申请的实施例提供的解体装置上进行解体，无需提前进行去钠清洗，避免了容器内部处理残钠的风险。

本申请的实施例的第二方面还提供一种退役容器100的解体方法，该方法利用上述任一实施例的解体装置对退役容器100进行解体。方法包括：利用旋转吊装部10带动退役容器100进行旋转，同时利用切割部20对退役容器100进行切割；当旋转吊装部10带动退役容器100进行旋转预设角度后，保持退役容器100静止，并停止对退役容器100进行切割；利用升降平台30带动接收托盘40沿竖向向上移动至使接收托盘40与退役容器100的下端抵接的位置；利用切割部20对退役容器100继续切割，直至完成切割，以由接收托盘40支撑被切割部20切割下来的部分。

为了防止被切割下来的部分掉落时掉落位置和力度不稳定，可以将接收托盘40向上移动至与退役容器100的下端抵接，这样被切割下来的部分会保持静止，而不会发生掉落。进一步地，如前所述，由于接收托盘40与退役容器100的下端抵接，此时不能转动退役容器100，需要通过切割部20自身的运动对退役容器100继续切割，直至完成切割。预设角度可以是200-300°，例如可以为270°。

在一些实施例中，解体方法还可以包括：在转运机构41的支撑部411进入升降平台30的开槽31内之后，将升降平台30下降至初始位置，以使接收托盘40被支撑部411抬起以与开槽31的周缘相分离。

在一些实施例中，解体方法还包括：当转运机构41携带空的接收托盘40进入升降平台30的开槽31内后，将升降平台30上升至由开槽31的边缘支撑接收托盘40的位置，以允许转运机构41独自离开升降平台。

在一些实施例中，使用上述解体方法解体的退役容器100的内壁残留有碱金属，切割部20为激光切割头，切割部20在惰性气氛下对退役容器进行切割。

在惰性气氛下对退役容器100进行切割，可以防止退役容器100的内壁上残留的碱金属与空气中的氧气、水等成分发生反应。

在一些实施例中，在切割前还可以采用3D相机对退役容器100进行旋转拍照建模，并配置工件坐标，根据建立的模型和坐标设置激光切割参数，包括工件切割厚度、激光脉冲频率、激光功率、切割速度等。之后，升降平台30和切割部20就位，控制切割部20进入切割位，切割部20进入首切割位置。之后进行激光切割，包括激光穿孔和切割。打开切割头吹扫，开启高度跟随，跟随控制反馈到位信号，开启激光穿孔。待穿孔到位信号后，旋转吊装部10开始旋转进行切割至270°。升降平台30上升进行至退役容器100底部。切割部20根据预先轨迹继续进行切割，完成退役容器100底部的切割。切割部20回位，升降平台30带动切割下来的部分下降后，通过转运小车转运至装置外，然后转运罩壳61下落将切割下来的部分封存在转运罩壳61内。转运小车带着切割下来的部分和转运罩壳61转出切割室。在切割之前，将切割室转为惰性气氛。

下面结合具体实施例说明本申请实施例的解体方法。

1、通过吊车将钠净化废冷阱从上部吊入旋转吊装部10，通过螺栓固定冷阱。

2、安装了待切割冷阱的切割装置由AGV小车运输至切割环境，本发明的冷阱解体切割装置，工作时处于惰性环境(如氩气)中。

3、进行下封头切割，首先由旋转吊装部10带动安装于其上的冷阱旋转270°，激光切割头由六轴机械手驱动保持下封头切割线位置，将下封头切割270°。

4、升降平台30由丝杠驱动升起，接收托盘40与冷阱底部接触。

5、激光切割头由六轴机械手驱动，沿冷阱下封头切割线运动剩下的90°，将下封头与筒体切割分离。

6、升降平台30由丝杠驱动下降，接收托盘40将承接的冷阱下封头运至下部。

7、转运小车将升降平台30上的接收托盘40及其中的冷阱下封头输送至离开升降平台30，封盖机构60将转运罩壳61罩设在转运小车上，之后由转运小车将接收托盘40及其中的冷阱下封头输送至清洗井后，携带空的接纳托盘回到转运位置。

8、重复步骤3至步骤7，从下往上依次完成废冷阱各部分切割及转运，直至整体解体完成。

对于本申请的实施例，还需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请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，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种退役容器的解体装置，包括：

旋转吊装部，用于吊装所述退役容器并能够带动所述退役容器进行旋转；

切割部，用于对由所述旋转吊装部吊装的所述退役容器进行切割；以及

升降平台，设置于所述旋转吊装部的下方，所述升降平台用于放置接收托盘，并配置成能够带动所述接收托盘沿竖向移动，以使所述接收托盘与所述退役容器的下端抵接，从而接收被所述切割部切割下来的部分。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述升降平台形成开槽，所述开槽沿竖向贯穿所述升降平台的上下端面，所述开槽还贯穿所述升降平台的一侧端面；

其中，所述开槽的尺寸小于所述接收托盘的尺寸，以使所述接收托盘能够由所述开槽的周缘支撑；

所述开槽的尺寸大于转运机构的支撑部的尺寸，以允许所述转运机构的所述支撑部能够进入所述开槽内将所述接收托盘抬起以与所述开槽的周缘相分离，并将所述接收托盘带离所述升降平台。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述接收托盘的底部形成开口相背的两个滑槽，

所述升降平台的开槽的尺寸与两个所述滑槽之间的间距相适配，以使所述开槽两侧的槽壁能够与所述滑槽滑动配合。

4.根据权利要求1所述的装置，还包括：

支撑框架；和

顶部支撑板，设置于所述支撑框架的顶部，所述顶部支撑板设有中心通孔，

所述旋转吊装部设置于所述顶部支撑板的中心通孔处，且配置成能够相对所述顶部支撑板转动。

5.根据权利要求4所述的装置，还包括：

沿竖向延伸的第一滑杆，所述第一滑杆设置于所述支撑框架；

第一升降驱动机构，用于驱动所述升降平台沿所述第一滑杆滑动。

6.根据权利要求2所述的装置，还包括：

封盖机构，所述封盖机构用于带动下方具有开口的转运罩壳沿竖向移动，其中，当所述转运机构将所述接收托盘带至所述转运罩壳的正下方时，所述封盖机构能够带动所述转运罩壳向下移动至使所述转运罩壳与所述转运机构接触的位置。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述封盖机构包括：

两个夹持部，用于夹持或释放所述转运罩壳；

升降机构，用于带动所述两个夹持部沿竖向移动。

8.根据权利要求1所述的装置，还包括：

机械臂，所述机械臂具有多个自由度，所述切割部设置于所述机械臂的前端。

9.根据权利要求8所述的装置，还包括：

第二升降机构，用于带动所述机械臂竖向移动；

水平移动机构，用于带动所述第二升降机构沿水平方向移动。

10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述退役容器的内壁残留有碱金属，所述切割部为激光切割头。

11.一种退役容器的解体方法，利用权利要求1-10中任一项所述的装置对所述退役容器进行解体，所述方法包括：

利用所述旋转吊装部带动所述退役容器进行旋转，同时利用所述切割部对所述退役容器进行切割；

当所述旋转吊装部带动所述退役容器进行旋转预设角度后，保持所述退役容器静止，并停止对所述退役容器进行切割；

利用升降平台带动所述接收托盘沿竖向向上移动至使所述接收托盘与所述退役容器的下端抵接的位置；

利用所述切割部对所述退役容器继续切割，直至完成切割，以由所述接收托盘支撑被所述切割部切割下来的部分。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括：

在转运机构的支撑部进入所述升降平台的开槽内之后，将所述升降平台下降至初始位置，以使所述接收托盘被所述支撑部抬起以与所述开槽的周缘相分离。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括：

当所述转运机构携带空的接收托盘进入所述升降平台的开槽内后，将所述升降平台上升至由所述开槽的边缘支撑所述接收托盘的位置，以允许所述转运机构独自离开所述升降平台。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述退役容器的内壁残留有碱金属，所述切割部为激光切割头，所述切割部在惰性气氛下对所述退役容器进行切割。