CN212967150U - 一种便于遥控维护的平开门式屏蔽容器系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及核工业技术领域，尤指一种用于运输放射性物体的便于遥控维护的平开门式屏蔽容器系统；平开门式屏蔽容器系统包括屏蔽容器与载重运输系统，所述的屏蔽容器与载重运输系统通过插销机械相连；本发明远程控制载重运输系统将屏蔽容器转移，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，尤其是屏蔽容器和载重运输系统为分体式设计，底部载重运输系统为固定位置，屏蔽容器的外形和结构设置成便于开闭屏蔽门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，并且便于独立运输，降低远程操作的难度；屏蔽容器为平开门式，能够最大限度的提供放射性物品的操作空间。
Description
技术领域
本发明涉及核工业技术领域，尤指一种用于运输移动放射性物体的便于遥控维护的平开门式屏蔽容器系统。
背景技术
由于科研需要不断的发展和探索，很多时候由于特殊物质或特殊工艺的存在，使得工作环境会有很大的辐射，而辐射会对环境和工作人员的健康带来不可逆的伤害，所以研发工作人员为了减少或避免辐射带来的伤害，会将工作环境设置为独立空间，可以让工作人员远距离遥控维护辐射环境下的物体。工作过程中，放射性物质的存储是很重要的一个环节，主要存储容器是铅桶和铅盒，而采用铅制作的铅容器由于其重量一般较大，移动运输并不方便，所以在需要遥控维护的过程中，如何便于遥控维护，是屏蔽容器设计的重要因素。
例如在硼中子俘获治疗技术（Boron-Neutron Capture Therapy (BNCT)）中，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BNCT治疗室内换靶期间的辐射强度大，因此要保证环境的隔离性与封闭性，又因其放射性与封闭性大大地增加了技术人员对环境内部工作的操作难度，而BNCT治疗室用于转运BNCT工作时产生的废旧物质的工作区，实则为辐射性强的场所，为最大程度地降低BNCT治疗室对操作员、环境或其它设备的辐射损害，其设置为运输环境特殊的环境，但是，BNCT治疗室内的吊装工作必须在该区域完成，因此BNCT治疗室内屏蔽容器的运输吊装工作是一项操作环境差、操作难度大的工作，并存在大载重量遥控操作难度高的矛盾。
发明内容
为了解决远程遥控维护辐射环境下的物体时对放射性物质的存储和转移的问题，本发明旨在提供一种屏蔽转移系统，尤指专门用于放射性靶体转移的便于遥控维护的平开门式屏蔽容器系统。
一种便于遥控维护的平开门式屏蔽容器系统，所述的平开门式屏蔽容器系统包括屏蔽容器与载重运输系统，所述的屏蔽容器与载重运输系统通过插销机械相连。
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。
所述的载重运输系统包括移动机构和控制系统，其中地面移动机构包括电机、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。
所述的屏蔽容器内层为金属铅层，外层为不锈钢层。
所述屏蔽门的两侧设置有支耳，支耳上开设有通孔，支耳便于与载重运输系统的U型支撑连接结构的两侧配合，使得U型支撑连接结构两侧可以分别支撑两侧支耳。
所述的电机为带编码器的伺服电机。
所述U型支撑连接结构的两侧支撑板顶部分别设置有两条导向连接销，用于与屏蔽门两侧支耳上的通孔配合定位。
所述的U型支撑连接结构将屏蔽容器包围在其内侧，除了支撑屏蔽门的重量外，还需要传递横向运动的力，实现屏蔽门的开合。
所述的屏蔽容器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。
所述的载重运输系统通过电机远程控制，实现U型支撑连接结构的直线运动。
所述的屏蔽门与底部铅盒的配合面设计为迷宫形式，避免射线直射。
所述的底板支撑结构除了提供屏蔽容器和U型支撑连接结构的底部支撑外，也是所有电机、直线导轨、丝杆螺纹副安装的基准，同时为其他需要与屏蔽容器定位的设备提供基准。
本发明的有益效果是：本发明中将放射性物体，如在BNCT治疗室环境下服役的靶体，放置在屏蔽容器内，远程控制载重运输系统将屏蔽容器转移，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，尤其是屏蔽容器和载重运输系统为分体式设计，底部载重运输系统为固定位置，屏蔽容器的外形和结构设置成便于开闭屏蔽门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，并且便于起吊，降低远程操作的难度；所述的屏蔽容器，为平开门式，能够最大限度的提供放射性物质的操作空间；本发明整体结构简单，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。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明中屏蔽门被U型支撑连接结构移动打开的状态示意图。
图3是本发明中移动机构处于关位的结构示意图。
图4是本发明中移动机构处于开位的结构示意图。
图5是本发明中屏蔽容器的结构示意图。
图6是本发明中屏蔽容器的俯视结构示意图。
附图标注说明：1-屏蔽容器，11-屏蔽门，111-支耳，112-通孔，12-铅盒，2-载重运输系统，21-U型支撑连接结构，211-连接销，22-底板支撑结构，221-底板，23-丝杆传动系统，24-导轨，3-电机。
具体实施方式
以运输转移深井下的放射性靶体为具体实施例，结合说明书附图详细说明本发明的具体实施方式：
如图1-6所示，一种便于遥控维护的平开门式屏蔽容器1系统，用于远程操作运输转移深井环境下的具有放射性的靶体，所述的平开门式屏蔽容器1系统包括屏蔽容器1与载重运输系统2，所述的屏蔽容器1与载重运输系统2通过插销机械相连；在具有辐射的深井环境下设置有隔离的维护操作间，工作人员在操作间里对平开门式屏蔽容器1系统进行遥控维护，将靶体运输转移，最终的目的是移出深井环境。
所述的屏蔽容器1包括顶部的屏蔽门11和底部的铅盒12，铅盒12中间容腔为放射性物质的存储区域，即将靶体放置在铅盒12内，通过屏蔽门11隔离靶体带来的辐射；所述的屏蔽门11与铅盒12通过斜面配合，屏蔽门11与底部铅盒12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11的顺畅开启和关闭，当靶体放入后又能保证屏蔽门11和铅盒12的密闭性。当屏蔽门11关闭时，通过锁止机构将两者固定；当屏蔽容器1竖直落于载重运输系统2上时，屏蔽门11向上顶起，与底部铅盒12脱开一定间隙，从而方便屏蔽门11的开合。
所述的载重运输系统2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3、驱动系统、半包围式的U型支撑连接结构21、底板支撑结构22、丝杆传动系统23和直线导轨24，所述的电机3安装在底板支撑结构22的底板221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21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21的直线运动；直线导轨24安装在底板221两侧上，并设置于U型支撑连接结构21两侧的对应底部，U型支撑连接结构21两侧底部设置有滑槽结构与直线导轨24构成滑动连接；所述的控制系统为电机3控制的上位系统，用于控制电机3的正反转，以及判断屏蔽门11的开合状态；所述的电机3为带编码器的伺服电机3。
所述屏蔽门11的两侧设置有支耳111，支耳111上开设有通孔112，支耳111便于与载重运输系统2的U型支撑连接结构21的两侧配合，使得U型支撑连接结构21两侧可以分别支撑两侧支耳111，所述的U型支撑连接结构21将屏蔽容器1包围在其内侧，除了支撑屏蔽门11的重量外，还需要传递横向运动的力，实现屏蔽门11的开合；更具体的说当要打开或关闭屏蔽门11时U型支撑连接结构21的两侧分别拖住屏蔽门11的两侧支耳111，带动屏蔽门11的移动，实现开闭或开启；并且所述U型支撑连接结构21的两侧支撑板顶部分别设置有两条导向连接销211，用于与屏蔽门11两侧支耳111上的通孔112配合定位，可以有效避免出现屏蔽门11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2通过控制系统对电机3远程控制，实现U型支撑连接结构21的直线运动。
所述的屏蔽容器1内层为金属铅层，外层为不锈钢层；所述的屏蔽容器1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1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1一起运出深井，所述的屏蔽门11与底部铅盒12的配合面设计为迷宫形式，可以避免射线直射。
本发明中的底板支撑结构22除了提供屏蔽容器1和U型支撑连接结构21的底部支撑外，也是所有电机3、直线导轨24、丝杆螺纹副安装的基准，同时为其他需要与屏蔽容器1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1内，通过竖直的吊装装置将屏蔽容器1放置于载重运输系统2上，通过倒型插销连接，电驱动载重运输系统2，实现屏蔽容器1的屏蔽门11的开合；当需要运输屏蔽容器1时，通过控制系统，远程驱动电机3屏蔽门11合上上，再通过天车将屏蔽容器1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。
本发明中，底板支撑结构22上，除了实现导轨24、电机3、丝杠传动系统的安装定位外，还有对屏蔽容器1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2，通过直线导轨24承载屏蔽门11和U型支撑连接结构21的重量；所述的载重运输系统2，通过丝杆螺纹副，将电机3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2，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。
本发明中将放射性物体，如在BNCT治疗室环境下服役的靶体，放置在屏蔽容器1内，远程控制载重运输系统2将屏蔽容器1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1和载重运输系统2为分体式设计，底部载重运输系统2为固定位置，屏蔽容器1的外形和结构设置成便于开闭屏蔽门11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1，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。
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 (10)
1.一种便于遥控维护的平开门式屏蔽容器系统，所述的平开门式屏蔽容器系统包括屏蔽容器与载重运输系统，所述的屏蔽容器与载重运输系统通过插销机械相连，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；
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。
2.根据权利要求1所述的一种便于遥控维护的平开门式屏蔽容器系统，其特征在于：所述的屏蔽容器内层为金属铅层，外层为不锈钢层。
3.根据权利要求1所述的一种便于遥控维护的平开门式屏蔽容器系统，其特征在于：所述屏蔽门的两侧设置有支耳，支耳上开设有通孔，支耳便于与载重运输系统的U型支撑连接结构的两侧配合，使得U型支撑连接结构两侧可以分别支撑两侧支耳。
4.根据权利要求1所述的一种便于遥控维护的平开门式屏蔽容器系统，其特征在于：所述的电机为带编码器的伺服电机。
5.根据权利要求1所述的一种便于遥控维护的平开门式屏蔽容器系统，其特征在于：所述U型支撑连接结构的两侧支撑板顶部分别设置有两条导向连接销，用于与屏蔽门两侧支耳上的通孔配合定位。
6.根据权利要求1所述的一种便于遥控维护的平开门式屏蔽容器系统，其特征在于：所述的U型支撑连接结构将屏蔽容器包围在其内侧，除了支撑屏蔽门的重量外，还需要传递横向运动的力，实现屏蔽门的开合。
7.根据权利要求1或2所述的一种便于遥控维护的平开门式屏蔽容器系统，其特征在于：所述的屏蔽容器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。
8.根据权利要求1所述的一种便于遥控维护的平开门式屏蔽容器系统，其特征在于：所述的载重运输系统通过电机远程控制，实现U型支撑连接结构的直线运动。
9.根据权利要求1所述的一种便于遥控维护的平开门式屏蔽容器系统，其特征在于：所述的屏蔽门与底部铅盒的配合面设计为迷宫形式，避免射线直射。
10.根据权利要求1所述的一种便于遥控维护的平开门式屏蔽容器系统，其特征在于：所述的底板支撑结构除了提供屏蔽容器和U型支撑连接结构的底部支撑外，也是所有电机、直线导轨、丝杆螺纹副安装的基准，同时为需要与屏蔽容器定位的设备提供基准。
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| CN111653375A (zh) * | 2020-05-19 | 2020-09-11 | 散裂中子源科学中心 | 一种便于遥控维护的平开门式屏蔽容器系统 |
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2020
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