CN212364841U - 一种应用于bnct靶体更换的遥控维护系统 - Google Patents

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童剑飞
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Abstract

本发明涉及遥控维护技术领域,尤指一种在辐射环境中通过远程遥控实现靶体插件更换维护的应用于BNCT靶体更换的遥控维护系统;所述的遥控维护系统整体服役于密闭空间内,包括遥操作系统、监控系统、靶体结构和靶体存储结构,所述的靶体存储结构,主要包括屏蔽容器与载重运输系统,安装在靶体拖车侧,与遥操作机器人共用安装基座;载重运输系统的电机、遥操作机器人及其工具通过密闭空间的预留孔道内穿电缆,与密闭空间外的控制面板相连;本发明的各系统的工作单独运行,系统与工具的工作相互独立、互不干扰,但相辅相成,互相配合,共同协作构成稳定可靠安全的BNCT靶体更换的遥控维护工艺。

Description

一种应用于BNCT靶体更换的遥控维护系统
技术领域
本发明涉及遥控维护技术领域,尤指一种在辐射环境中通过远程遥控实现靶体插件更换维护的应用于BNCT靶体更换的遥控维护系统及其维护工艺。
背景技术
随着核技术的发展与核科学的普及,中子源的很多种用途被挖掘,包括药物治疗、同位素生产、爆炸性/核裂变材料检测、贵金属矿石分析、成像等,例如硼中子俘获治疗(Boron-Neutron Capture Therapy (BNCT)),该技术是将一种特制的含硼特殊化合物预先注射到肿瘤病人体内,这种化合物与癌细胞有很强的亲和力,进入人体后,迅速聚集于癌细胞内,而其他组织内分布很少;然后BNCT的超热中子射线照射病人肿瘤,这种射线安全穿透人体的正常组织,与进入癌细胞里的硼发生很强的核反应。这种核反应会释放出很强的α射线,这种射线的射程很短,只有一个癌细胞的长度,能从内部破坏癌细胞,最大限度减小对周围正常细胞的影响,从而达到治疗癌症的效果。
在BNCT装置中,产生中子的部件称为靶体,靶体插件是BNCT的核心部件,也是中子束的源头, BNCT治疗室的作用是让经过加速器加速的高能质子束流轰击重金属靶并通过散裂效应产生高能中子,其工作环境为独立、具有放射性特征的环境,由于辐照损伤等影响,靶体需要频繁更换,由于BNCT治疗室内换靶期间的辐射强度大,所以很多靶体相关遥控维护工艺的研究都是以靶体插件为维护重点而展开。
在靶体系统工作进行时,靶体插件长期受质子轰击,其活化程度较高,因此对靶体插件的维护需要在遥操作环境下进行,但遥操作环境属于强辐照环境,一方面,辐射对电子电路的损伤最为严重,失效的控制电路或者传感器将无法实现可靠的维护效果,因此需要一个耐辐照的遥控维护系统以达到长期有效维护的目标,另一方面,为避免操作员遭受辐射伤害,遥操作环境必须为完全封闭的密闭空间,由此使得在治疗室内对靶体的维护需要依靠可靠的远程遥控而进行,但对密闭环境内的零部件进行远程遥控维护的操作具有一定难度,其难度体现在需要同时兼顾监测与操作,还需对工作过程中发生的参数改变进行实时观测并作出处理。
为解决密闭空间内遥控维护难度较大的问题,人们在研发过程中想出了一些解决办法,如专利号为ZL 2014 1 0582912.4的一种靶体插件更换的遥控维护系统及其维护工艺公开文献,该文献中的发明创造公开了CSNS靶体的遥控维护工艺,该发明创造实现了靶体维护的远程操控可行性;又如专利号为ZL 2014 1 0626273.7的一种更换靶体插件的遥控定位与翻转系统的公开文献,该文献中的发明创造公开了遥操作靶体翻转台架等设计,实现靶体维护的远程操控进入屏蔽桶;在结合上述发明创造的基础上,可为靶体维护创造了可靠实用的维护系统,也对维护工作带来较大方便,但是,在强辐照的密闭空间内由于遥控操作灵活性不强,使得相关的细节工作得不到有力的维护支持,如系统中若仅依靠一个机械手是无法完成所有部件维护的,尤其对于靶体插件更换的维护,若无完善的操作系统与完整的操作工艺相配合便无法解决关键问题,因此我们需要一种各部件可相对独立工作且具有完善的操作工艺配合,使得BNCT靶体插件更换的遥控维护更具可操作性和可靠性。
发明内容
针对目前在辐射环境下更换靶体插件存在的各种问题,本发明旨在提供一种遥控维护技术,尤指一种应用于BNCT靶体更换的遥控维护系统及其维护工艺。
本发明采用的技术方案是:一种应用于BNCT靶体更换的遥控维护系统, 所述的遥控维护系统整体服役于密闭空间内,包括遥操作系统、监控系统、靶体结构和靶体存储结构。
所述的遥操作系统主要包括天车、靶体拖车和遥操作机器人,遥操作机器人安装在靶体结构侧面、靶体拖车及束流整形装置旁边,靶体拖车带动束流整形装置移动后,靶体结构暴露在密闭空间的空气当中,机器人通过安装在其上的电动扳手以及夹具,夹取操作靶体结构。
所述的靶体结构包括靶容器和靶片,靶片安装在靶容器内部,靶容器通过连接件安装在真空腔法兰面上并通过螺栓固定。
所述的监控系统主要包括安装在密闭空间内的摄像头、安装在密闭空间外的影像显示屏;摄像头包括四个高清防辐照摄像头,分别设置在靶体结构前方的三面墙上;影像显示屏安装在监视窗的旁侧,影像显示屏与摄像头电性连接以显示摄像头采集的信息。
所述的靶体存储结构,主要包括屏蔽容器与载重运输系统,安装在靶体拖车侧,与遥操作机器人共用安装基座;载重运输系统的电机、遥操作机器人及其工具通过密闭空间的预留孔道内穿电缆,与密闭空间外的控制面板相连。
所述的靶容器固定安装真空腔一端,包括靶体内容器和靶体外容器,所述的靶体内容器内安装有靶片,靶体内容器安装在靶体外容器内,靶体内容器外周设置有法兰,通过该法兰将靶体内容器安装连接在靶体外容器内并通过真空密封圈密封。
所述的靶体拖车带动束流整形装置前后方向水平移动,靶体拖车设置有传动机构,其中,传动机构包括靶体拖车的启动电机,靶体拖车的控制装置为安装在密闭空间外的操作面板,通过电缆穿过密闭空间开设的孔道与传动机构电性相连,控制拖车的启动、静止与速度调节。
所述的天车横架于密闭空间的上空,设置有与之配套的遥控器,天车通过滑轮组与链条悬挂有起重吊钩,天车遥控器设置在密闭空间外,通过电缆与天车的运行机构电性连接,以控制起重吊钩在东、南、西、北、上、下方向的位移。
所述的遥操作机器人为六自由度机器人,末端可替换拆卸式连接有维护工具,其工作范围必须能够覆盖靶体结构以及存靶体存储结构。
所述的维护工具包括电动扳手和气动夹具,安装于机器人末端,通过专用的夹具固定成一体。
所述的靶体存储结构,包括可转移的屏蔽容器与固定于治疗室内的载重运输系统;当屏蔽容器需要转运时,可以通过天车将其整体转移离开治疗室。
所述的屏蔽容器包括顶部的屏蔽门和底部的铅盒,铅盒中间容腔为放射性物质的存储区域;所述的屏蔽门与铅盒通过斜面配合,屏蔽门与底部铅盒间配合移动路线设置成迷宫结构,当屏蔽门关闭时,通过锁止机构将两者固定;当屏蔽容器竖直落于载重运输系统上时,屏蔽门向上顶起,与底部铅盒脱开一定间隙,从而方便屏蔽门的开合。
[A1]
一种应用于BNCT靶体更换的遥控维护系统的维护工艺,所述的维护工艺包括以下步骤:
(1)BNCT停机:包括加速器停机和真空冷却集成结构中的真空腔恢复和排空冷却水回路等;
(2)靶体拖车作业:靶体拖车带动束流整形装置运动,靶体结构暴露于治疗室环境;
(3)靶体存储结构作业:通过操作密闭空间外的操作面板,操控载重运输系统实现屏蔽容器屏蔽门的打开;
(4)监控系统作业:通过摄像头取像,影像显示屏上显示摄像头采集的信息,通过实时取像观察,确保屏蔽容器的屏蔽门完全打开;
(5)遥操作机器人作业:首先通过遥操作机械手上的电动扳手,实现靶体结构的螺栓松开;再通过遥操作机械手上的气动夹具,实现靶体结构的夹持;然后将靶体结构运输至屏蔽容器上端,将靶体结构更换为水平姿态;然后遥操作机械手将靶体结构准确放置于靶容器的固定位置;松开气动夹具;
(6)遥操作机器人复位:遥操作机械手复位,全过程通过监控系统观察,确保动作到位,无干涉与碰撞的发生;
(7)靶体存储结构复位:通过操作密闭空间外的操作面板,操控载重运输系统实现屏蔽容器屏蔽门的关闭;
(8)人工作业:对治疗室进行换气以及对辐射剂量进行测量,确保处理安全范围后,打开密闭空间的屏蔽门,人员进入;采用天车将屏蔽容器起吊与运输至治疗室外,完成。
本发明的有益效果是:应用于BNCT靶体更换的遥控维护系统, 所述的遥控维护系统整体服役于密闭空间内,包括遥操作系统、监控系统、靶体结构和靶体存储结构;各系统或结构的工作都是单独运行,系统与工具的工作相互独立、互不干扰,但相辅相成,互相配合,共同协作构成BNCT靶体更换的遥控维护工艺,本发明运行稳定可靠,结构简单,解决了现实应用中因辐射等的问题,使得BNCT靶体更换变得特别艰难和危险的局面。
附图说明
图1是本发明的布局结构示意图。
图2是本发明中遥操作机器人的工作示意图。
图3是本发明中靶体结构与过渡盘、真空冷却集成结构连接成一体的结构示意图。
图4是本发明中靶容器的整体结构示意图
图5是本发明中靶容器的分解结构示意图。
图6是本发明中靶容器的纵向侧视结构示意图。
图7是本发明中靶容器的横向侧视结构示意图。
图8是本发明中靶体存储结构的整体结构示意图。
图9是本发明靶体存储结构中屏蔽门被U型支撑连接结构移动打开的状态示意图。
图10是本发明靶体存储结构中移动机构处于关位的结构示意图。
图11是本发明靶体存储结构中移动机构处于开位的结构示意图。
图12是本发明靶体存储结构中屏蔽容器的结构示意图。
图13是本发明靶体存储结构中屏蔽容器的俯视结构示意图。
附图标注说明:1-遥操作系统,2-监控系统,3-靶体结构,4-靶体存储结构,5-靶体拖车,6-天车,7-密闭空间,31-靶容器, 32-过渡盘, 33-真空冷却集成结构,34-销钉孔,35-不脱出螺钉,36-靶体内容器,37-靶体外容器,38-法兰,39-真空密封圈,310-过渡法兰,311-进水口,312-出水口,313-冷却水密封圈,314-槽口,315-固定法兰,316-真空管,317-冷却水管,318-销钉,41-屏蔽容器,42-屏蔽门,43-支耳,44-通孔,45-铅盒,46-载重运输系统,47-U型支撑连接结构,48-连接销,49-底板支撑结构,410-底板,411-丝杆传动系统,412-导轨,413-电机。
具体实施方式
以下结合说明书附图,以在BNCT治疗室中进行BNCT靶体更换为具体实施例,详细说明本发明的具体实施方式,需要特别说明的是,该治疗室环境在停机维护短时间内为带辐射的密闭空间7,采用本发明的遥控维护系统对BNCT靶体进行遥控维护更换。
如图1-2所示,一种应用于BNCT靶体更换的遥控维护系统, 所述的遥控维护系统整体服役于BNCT治疗室,包括遥操作系统1、监控系统2、靶体结构3和靶体存储结构4,所述的遥操作系统1包括设置在治疗室外的控制器,通过穿墙的电缆、气路,实现对治疗室外的设备的控制;所述的靶体结构3里装载有靶片,靶体存储结构用来储存靶体结构3,监控系统2用来实时监控BNCT治疗室靶体存储结构的开闭状态,遥操作系统1用于维护、转运和更换靶体结构3。
所述的遥操作系统1主要包括天车6、靶体拖车5和遥操作机器人,遥操作机器人安装在靶体结构3侧面、靶体拖车5及束流整形装置旁边,所述的遥操作机器人为六自由度机器人,末端可替换拆卸式连接有维护工具,所述的维护工具包括电动扳手和气动夹具,安装于机器人末端,通过专用的夹具固定成一体式的机械手;所述的靶体拖车5带动束流整形装置前后方向水平移动,靶体拖车5设置有传动机构,其中,传动机构包括靶体拖车5的启动电机,靶体拖车5的控制装置为安装在密闭空间7外的操作面板,通过电缆穿过密闭空间7开设的孔道与传动机构电性相连,控制拖车的启动、静止与速度调节;所述的天车6横架于密闭空间7的上空,设置有与之配套的遥控器,天车6通过滑轮组与链条悬挂有起重吊钩,天车6遥控器设置在密闭空间7外,通过电缆与天车6的运行机构电性连接,以控制起重吊钩在东、南、西、北、上、下方向的位移;当靶体拖车5带动束流整形装置移动后,靶体结构3暴露在密闭空间7的空气当中,机器人通过安装在其上的电动扳手以及夹具,夹取操作靶体结构3;故其工作范围必须能够覆盖靶体结构3以及存靶体存储结构3。
所述的监控系统2主要包括安装在密闭空间7内的摄像头、安装在密闭空间7外的影像显示屏;摄像头包括四个高清防辐照摄像头,分别设置在靶体结构前方的三面墙上;影像显示屏安装在监视窗的旁侧,影像显示屏与摄像头电性连接以实时显示摄像头即时采集到的信息。
如图3-7所示,所述的靶体结构3中的靶容器31能与过渡盘32和真空冷却集成结构333一起依次顺序连接,构成呈三明治状层叠安装一体式结构;在本实施例中,主要是运输更换与过渡盘32和真空冷却集成结构333脱离连接后的靶体结构3;所述的靶体结构3的靶容器31通过连接件立式安装于真空腔法兰面上,并通过螺栓固定连接,靶片安装在靶容器内部,且更换后的靶体结构需要水平存放,避免靶片掉落;所述的靶体结构3在BNCT运行时,外部由束流整形装置包围,停机后,束流整形装置打开后靶体结构3才能维护。
所述的靶体结构3通过靶容器31固定安装真空腔一端,靶容器31包括靶体内容器36和靶体外容器37,所述的靶体内容器36内安装有靶片,所述的过渡盘32一端面与靶容器31连接,另外一端面与真空冷却集成结构33连接,结构简单,易于实现。
[A2] 所述的真空冷却集成结构33包括集成安装在固定法兰315上的真空管316和冷却水管317。
如图8-13所示,所述的靶体存储结构4,主要包括屏蔽容器41与载重运输系统2,安装在靶体拖车5侧,与遥操作机器人共用安装基座;载重运输系统2的电机、遥操作机器人及其工具通过密闭空间7的预留孔道内穿电缆,与密闭空间7外的控制面板相连。
本实施例中的屏蔽容器41与载重运输系统46通过插销机械相连;在BNCT治疗室里有隔离的维护操作间,工作人员在操作间里对靶体存储结构1进行遥控维护,将靶体结构3运输转移,最终的目的是移出BNCT治疗室。
所述的屏蔽容器41包括顶部的屏蔽门42和底部的铅盒45,铅盒45中间容腔为放射性物质的存储区域,即将靶体结构3放置在铅盒45内,通过屏蔽门42隔离靶片带来的辐射;所述的屏蔽门42与铅盒45通过斜面配合,屏蔽门42与底部铅盒45间配合移动路线设置成迷宫结构,这样的设计既保证了屏蔽门42的顺畅开启和关闭,当靶体结构3放入后又能保证屏蔽门42和铅盒45的密闭性。当屏蔽门42关闭时,通过锁止机构将两者固定;当屏蔽容器41竖直落于载重运输系统46上时,屏蔽门42向上顶起,与底部铅盒45脱开一定间隙,从而方便屏蔽门42的开合;本实施例中的屏蔽容器41最多能满足三件靶体结构3的水平存放。
所述的载重运输系统46包括移动机构和控制系统,其中移动机构整体固定于地面,保证稳定性,其包括电机413、驱动系统、半包围式的U型支撑连接结构47、底板支撑结构49、丝杆传动系统411和直线导轨412,所述的电机413安装在底板支撑结构49的底板410上,通过联轴器与丝杠传动系统连接;丝杠传动系统中的丝杆螺母与U型支撑连接结构47刚性连接,通过布置于控制室的驱动系统驱动丝杠传动系统线性运动带动U型支撑连接结构47的直线运动;直线导轨412安装在底板410两侧上,并设置于U型支撑连接结构47两侧的对应底部,U型支撑连接结构47两侧底部设置有滑槽结构与直线导轨412构成滑动连接;所述的控制系统为电机413控制的上位系统,用于控制电机413的正反转,以及判断屏蔽门42的开合状态;所述的电机413为带编码器的伺服电机413。
所述屏蔽门42的两侧设置有支耳43,支耳43上开设有通孔44,支耳43便于与载重运输系统46的U型支撑连接结构47的两侧配合,使得U型支撑连接结构47两侧可以分别支撑两侧支耳43,所述的U型支撑连接结构47将屏蔽容器41包围在其内侧,除了支撑屏蔽门42的重量外,还需要传递横向运动的力,实现屏蔽门42的开合;更具体的说当要打开或关闭屏蔽门42时U型支撑连接结构47的两侧分别拖住屏蔽门42的两侧支耳43,带动屏蔽门42的移动,实现开闭或开启;并且所述U型支撑连接结构47的两侧支撑板顶部分别设置有两条导向连接销48,用于与屏蔽门42两侧支耳43上的通孔44配合定位,可以有效避免出现屏蔽门42在打开或关闭的过程中出现移位脱位的情况,在实际工作过程中,所述的载重运输系统46通过控制系统对电机413远程控制,实现U型支撑连接结构47的直线运动。
所述的屏蔽容器41内层为金属铅层,外层为不锈钢层;所述的屏蔽容器41由不锈钢包壳灌铅而成,其内部为铅层,外表面为不锈钢包壳,灌铅的厚度根据源项的放射性活度而定,铅层具有很强的屏蔽辐射能力,放射线难以贯穿铅层,但是铅很重,所以导致整个屏蔽容器41的整体重量会很重,所以要将安全地将靶体运出深井,就得连同屏蔽容器41一起运出深井,所述的屏蔽门42与底部铅盒45的配合面设计为迷宫形式,可以避免射线直射。
本实施例的底板支撑结构49除了提供屏蔽容器41和U型支撑连接结构47的底部支撑外,也是所有电机413、直线导轨412、丝杆螺纹副安装的基准,同时为其他需要与屏蔽容器41定位的设备提供基准,本发明作为一种载重能力强、可远程控制、便于遥控维护运输的放射性物质存储系统,专门用于BNCT遥控维护,工作时,靶体放置在屏蔽容器41内,通过竖直的吊装装置将屏蔽容器41放置于载重运输系统46上,通过倒型插销连接,电驱动载重运输系统46,实现屏蔽容器41的屏蔽门42的开合;当需要运输屏蔽容器41时,通过控制系统,远程驱动电机413屏蔽门42合上上,再通过天车6将屏蔽容器41整体吊出;本发明实现了遥控操作与承受大载重量的目标,既满足维护要求,又能够阻挡操作人员与放射源之间的辐射。
本实施例中,底板支撑结构49上,除了实现导轨412、电机413、丝杠传动系统的安装定位外,还有对屏蔽容器41的支撑,以及与地面的固定和调平作用;所述的载重运输系统46,通过直线导轨412承载屏蔽门42和U型支撑连接结构47的重量;所述的载重运输系统46,通过丝杆螺纹副,将电机413的旋转扭矩转化为丝杠螺母的直线运动;在技术方案中,所述的载重运输系统46,底部为底板支撑系统,其自身需要与地面连接,并保证能够调平。
本实施例中在BNCT治疗室环境下服役的靶体结构3,放置在屏蔽容器41内,远程控制载重运输系统46将屏蔽容器41转移,实现对放射性物体的运输转移,不仅避免放射性物体带来的辐射伤害,并且保证了远程操作人员的人身安全,尤其是屏蔽容器41和载重运输系统46为分体式设计,底部载重运输系统46为固定位置,屏蔽容器41的外形和结构设置成便于开闭屏蔽门42以及便于遥控维护吊装的独立容器,可以很好的储存放射性物体,并且便于从深井环境下起吊,降低远程操作的难度;所述的屏蔽容器41,为平开门式,能够最大限度的提供放射性物资的操作空间;本发明中的靶体存储结构整体结构简单,易于实现,并且能有效的防止放射性物体对环境和工作人员的辐射伤害。
利用本发明来对BNCT靶体进行遥控更换维护工艺,所述的维护工艺包括以下步骤:
(1)BNCT停机:使BNCT治疗室里的设备暂停工作,包括加速器停机和靶体结构3中的真空冷却集成结构33中的真空腔恢复常压和排空冷却水管317回路等;
(2)靶体拖车5作业:靶体拖车5带动束流整形装置运动,使得靶体结构3暴露于治疗室环境;
(3)靶体存储结构作业:通过操作密闭空间7外的操作面板,操控载重运输系统实现屏蔽容器41屏蔽门42的打开;
(4)监控系统作业:通过摄像头取像,影像显示屏上显示摄像头采集的信息,通过实时取像观察,确保在进行遥控维护时屏蔽容器41的屏蔽门42完全打开;
(5)遥操作机器人作业:首先通过遥操作机械手上的电动扳手,实现靶体结构3的螺栓松开,使得靶体结构3脱离真空腔;再通过遥操作机械手上的气动夹具,实现靶体结构3的夹持;然后将靶体结构3运输至屏蔽容器上端,将靶体结构3旋转更换为水平姿态;然后遥操作机械手将靶体结构3准确放置于屏蔽容器41的固定位置;松开气动夹具;
(9)遥操作机器人复位:遥操作机械手复位,全过程通过监控系统观察,确保动作到位,无干涉与碰撞的发生;
(10)靶体存储结构复位:通过操作密闭空间7外的操作面板,操控载重运输系统实现屏蔽容器屏蔽门的关闭;
(11)人工作业:对治疗室进行换气以及对辐射剂量进行测量,确保处理安全范围后,打开密闭空间7的屏蔽门,人员进入;采用天车6将屏蔽容器起吊与运输至治疗室外,完成维护更换工作。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明的技术范围作任何限制,本行业的技术人员,在本技术方案的启迪下,可以做出一些变形与修改,凡是依据本发明的技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种应用于BNCT靶体更换的遥控维护系统,所述的遥控维护系统整体服役于密闭空间内,包括遥操作系统、监控系统、靶体结构和靶体存储结构,其特征在于:
所述的遥操作系统主要包括天车、靶体拖车和遥操作机器人,遥操作机器人安装在靶体结构侧面、靶体拖车及束流整形装置旁边,靶体拖车带动束流整形装置移动后,靶体结构暴露在密闭空间的空气当中,机器人通过安装在其上的电动扳手以及夹具,夹取操作靶体结构;
所述的靶体结构包括靶容器和靶片,靶片安装在靶容器内部,靶容器通过连接件安装在真空腔法兰面上并通过螺栓固定;
所述的监控系统主要包括安装在密闭空间内的摄像头、安装在密闭空间外的影像显示屏;摄像头包括四个高清防辐照摄像头,分别设置在靶体结构前方的三面墙上;影像显示屏安装在监视窗的旁侧,影像显示屏与摄像头电性连接以显示摄像头采集的信息;
所述的靶体存储结构,主要包括屏蔽容器与载重运输系统,安装在靶体拖车侧,与遥操作机器人共用安装基座;载重运输系统的电机、遥操作机器人及其工具通过密闭空间的预留孔道内穿电缆,与密闭空间外的控制面板相连。
2.根据权利要求1所述的一种应用于BNCT靶体更换的遥控维护系统,其特征在于:所述的靶容器固定安装真空腔一端,包括靶体内容器和靶体外容器,所述的靶体内容器内安装有靶片,靶体内容器安装在靶体外容器内,靶体内容器外周设置有法兰,通过该法兰将靶体内容器安装连接在靶体外容器内并通过真空密封圈密封。
3.根据权利要求1所述的一种应用于BNCT靶体更换的遥控维护系统,其特征在于:所述的靶体拖车带动束流整形装置前后方向水平移动,靶体拖车设置有传动机构,其中,传动机构包括靶体拖车的启动电机,靶体拖车的控制装置为安装在密闭空间外的操作面板,通过电缆穿过密闭空间开设的孔道与传动机构电性相连,控制拖车的启动、静止与速度调节。
4.根据权利要求1所述的一种应用于BNCT靶体更换的遥控维护系统,其特征在于:所述的天车横架于密闭空间的上空,设置有与之配套的遥控器,天车通过滑轮组与链条悬挂有起重吊钩,天车遥控器设置在密闭空间外,通过电缆与天车的运行机构电性连接,以控制起重吊钩在东、南、西、北、上、下方向的位移。
5.根据权利要求1所述的一种应用于BNCT靶体更换的遥控维护系统,其特征在于:所述的遥操作机器人为六自由度机器人,末端可替换拆卸式连接有维护工具,其工作范围必须能够覆盖靶体结构以及存靶体存储结构。
6.根据权利要求5所述的一种应用于BNCT靶体更换的遥控维护系统,其特征在于:所述的维护工具包括电动扳手和气动夹具,安装于机器人末端,通过专用的夹具固定成一体。
7.根据权利要求1所述的一种应用于BNCT靶体更换的遥控维护系统,其特征在于:所述的靶体存储结构,包括可转移的屏蔽容器与固定于治疗室内的载重运输系统;当屏蔽容器需要转运时,可以通过天车将其整体转移离开治疗室。
8.根据权利要求1或7所述的一种应用于BNCT靶体更换的遥控维护系统,其特征在于:所述的屏蔽容器包括顶部的屏蔽门和底部的铅盒,铅盒中间容腔为放射性物质的存储区域;所述的屏蔽门与铅盒通过斜面配合,屏蔽门与底部铅盒间配合移动路线设置成迷宫结构,当屏蔽门关闭时,通过锁止机构将两者固定;当屏蔽容器竖直落于载重运输系统上时,屏蔽门向上顶起,与底部铅盒脱开一定间隙,从而方便屏蔽门的开合。
9.根据权利要求1或7所述的一种应用于BNCT靶体更换的遥控维护系统,其特征在于:所述的载重运输系统包括移动机构和控制系统,其中移动机构包括电机、驱动系统、半包围式的U型支撑连接结构、底板支撑结构、丝杆传动系统和直线导轨,所述的电机安装在底板支撑结构的底板上,通过联轴器与丝杠传动系统连接;丝杠传动系统中的丝杆螺母与U型支撑连接结构刚性连接,通过布置于控制室的驱动系统驱动丝杠传动系统线性运动带动U型支撑连接结构的直线运动;直线导轨安装在底板两侧上,并设置于U型支撑连接结构两侧的对应底部,U型支撑连接结构两侧底部设置有滑槽结构与直线导轨构成滑动连接;所述的控制系统为电机控制的上位系统,用于控制电机的正反转,以及判断屏蔽门的开合状态。
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CN114225232A (zh) * 2021-09-26 2022-03-25 散裂中子源科学中心 一种具有旋转靶体的束形整形体

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