公开了一种放射性废物桶吊装设备,属于放射性固体废物处理技术领域,包括机械部分和控制部分,机械部分与控制部分通信连接,机械部分包括设备机架、伸缩机构、电磁吊具、旋转机构和平移传动机构;设备机架包括吊具连接座和十字梁,吊具连接座和十字梁分别固定在旋转机构上下表面;旋转机构包括回转支承与减速电机;平移传动机构包括滚珠丝杠副、减速电机、滑块、电机支座及行程开关,滚珠丝杠副、电机支座和滑块分别与十字梁连接;伸缩机构包括伸缩缸、伸缩杆、连接盘及行程开关,伸缩机构通过伸缩缸与平移传动机构的滑块连接;电磁吊具与伸缩机构的连接盘连接。本实用新型专利技术可以提高放射性废物桶吊装效率、吊装自动化水平和码放容积率。
【技术实现步骤摘要】
放射性废物桶吊装设备
本技术属于放射性固体废物处理
,涉及一种放射性废物桶吊装设备。
技术介绍
在我国放射性废物处理与处置行业中,放射性废物采用钢桶贮存。放射性废物钢桶在进行起吊、定位与码放作业时,目前均采用单桶吊装设备进行。单桶电永磁吊具设备采用瞬发脉冲电流,对电永磁铁进行充、放电控制,电永磁铁与钢桶上表面作用,完成起吊动作;单桶机械吊具设备采用机械爪,抓、放爪过程无电动控制,在吊具下降到废物桶上沿的时候自动扣合抓牢,随后往上提起可自动抓取废物桶,码放时吊具下落到一定位置自动释放机械爪。起吊作业中,操作流程为吊车(载吊具)移动到放射性废物桶运输车或暂存区上方,通过人工视觉定位或视频识别定位下落吊具,给予瞬发脉冲电流吸附放射性废物桶,起吊后吊车移动到指定位置,再次通过人工或者自动定位下落吊具,并给予瞬发脉冲电流使吊具与钢桶脱离,完成定位码放。目前放射性废物桶的吊具都是单桶吊具,均为非标设备,与我国的放射性废物处理与处置的需求相比,吊运效率较低,导致人员工作强度较大;大多数单桶吊具无法实现自动抓取与码放,操作人员辐照风险较高;且在定位码放时桶间距较大,处置容积率较低。放射性废物处理与处置过程,迫切需要提高放射性废物桶吊装效率、吊装自动化水平和码放容积率。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种放射性废物桶吊装设备,解决现有技术存在的前述缺陷。具体而言:结合处置场接口条件、运行工况、运行模式和吊运设备型式,开展放射性废物桶吊装设备研发,实现多桶同时吊运和码放的处置工艺,提高吊运堆码效率,降低吊车操作频次和人员劳动强度,减少人员受辐照风险,适当提高单层处置容积利用率,同时为现有放射性废物处理暂存设施改造、新建放射性废物处理暂存设施、新建处置场及现有处置场改、扩建工程提供设计参考和工程借鉴。本技术的目的通过以下技术方案实现。放射性废物桶吊装设备,包括机械部分和控制部分,机械部分与控制部分通信连接,控制部分向机械部分发送控制信号,实现对机械部分的控制。机械部分包括设备机架、伸缩机构和电磁吊具,机械部分还包括旋转机构和平移传动机构。设备机架包括连接座和十字梁,连接座和十字梁分别固定在旋转机构上下表面,十字梁的设计使得本技术的吊装设备可以一次吊装多个放射性废物桶,大大提高了吊装效率。旋转机构包括回转支承与减速电机,旋转机构在设备工作时主要用于水平方向的角度调整。平移传动机构包括滚珠丝杠副、减速电机、滑块、电机支座及行程开关,滚珠丝杠副、电机支座和滑块分别与十字梁连接,平移传动机构在设备工作时主要用于水平方向的位置调整。旋转机构和平移传动机构的设计,使得本技术的吊装设备可以对放射性废物桶在水平方向上调整,提高单层处置容积利用率。伸缩机构包括伸缩缸、伸缩杆、连接盘及行程开关,伸缩机构通过伸缩缸与平移传动机构的滑块连接,伸缩机构在设备工作时主要用于废物桶竖直方向的高度调整。电磁吊具包括电缆接头、传感器座、传感器、弹簧、探杆及电永磁吸盘,电磁吊具与伸缩机构的连接盘连接,电磁吊具在设备工作时主要用于废物桶的定位及抓取。进一步地,连接座包括调节螺栓和旋塞。连接座与吊车伸缩套筒之间采用硬连接方式,连接处采用销轴作为承重连接件。吊装装置自身的重心设计为设备中心位置,即连接座的连接销轴位置。但为了防止吊装装置在使用过程中单独调整吊装废物桶的位置,导致吊装装置的重心偏移,装置倾斜,连接座顶部设计有4个平衡调整螺栓。吊装装置连接安装时,当连接座与伸缩套筒采用销轴连接后,调整4个平衡调整螺栓,顶紧吊车伸缩套筒底部平面,使吊装装置在使用过程中始终保持平衡状态。进一步地,十字梁整体结构为短梁臂和长梁臂形成十字形,十字梁包括筋板、连接板、加固板和螺栓组件。进一步地,十字梁每个梁臂上设计有一个吊装滑块,每个吊装滑块装有直线运动滚动支承,滑块能在梁上顺畅的往复运动,调整废物桶的位置。进一步地,十字梁上加装有机械限位装置,避免滑块因意外超行程滑脱。进一步地,电永磁吸盘为圆环状,采用多个对称分布的导磁模块,以保证吊具与桶固定贴合。进一步地,机械部分和控制部分的通信连接具有远程连接和近程无线连接两种方式。控制部分主要控制机械部分对放射性废物桶的吊装定位与定位码放,通过远程连接方式实现远距离操控,可以减少人员受辐照风险;通过近程无线连接方式,可以在某些情况下采用无线遥控器进行相对近距离人工操作,提高操控准确性。两种操作方式独立实施,可相互转换。进一步地,控制部分包括图像获取装置、图像识别装置和坐标计算装置。吊装定位采用图像定位方式,在处置场内建立坐标系,由处置场内多组摄像装置对废物桶位置进行拍照,分析出具体坐标,吊车与吊具进行位置移动与适当调整以捕获废物桶,同时吊具配备贴合开关,系统识别贴合开关状态,满足起吊条件后开始提升动作。进一步地,控制部分还包括坐标记忆装置。定位码放方式与吊装定位方式基本一致,增加使用了坐标记忆功能,根据吊装源项参数与吊具操作记录,实现吊具不可能在同一位置下落两次,通过摄像头拍照与坐标计算,保证吊具、吊车数控系统自动化识别待码放区域及是否有障碍物。本技术的吊装设备的具体工作过程如下。放射性废物桶吊装设备在工作时,首先将设备通过连接座与伸缩杆连接,然后提升伸缩杆,到达一定高度后,调整设备的旋转机构及平移传动机构,将设备调整到井字形状态。开始吊装时,将设备移动到屏蔽容器上方,通过调整旋转机构与平移传动结构保证电磁吊具与废物桶基本对中(中心距误差不超过±10mm),下放伸缩杆,通过电磁吊具导向面自动与废物桶对中,继续下放,下放过程中通过摄像头观察对中情况,可通过分别调节各平移传动机构来保证每个电磁吊具与废物桶的对中,下放到直至伸缩机构收缩,伸缩机构部分的行程开关检测到信号,伸缩杆自动停止下放。观察贴合信号是否正常显示,如果控制设备上显示允许吊装,则可对各电永磁吸盘进行充磁,充磁完成后,提升伸缩杆,完成对废物桶的起吊。提升伸缩杆,当废物桶上升到一定高度时,通过调整旋转机构与平移传动机构调整废物桶的排列方式,之后将废物桶运输至储置场所的设定坐标。下放伸缩杆,直至废物桶与地面接近或者与其他废物桶表面接近,通过摄像头观察,确定是否需要调整废物桶位置,以保证废物桶整齐码放。废物桶对齐后继续下放,直至伸缩机构收缩,伸缩机构部分的行程开关检测到信号,伸缩杆自动停止下放。对各电永磁吸盘进行消磁,消磁完成后,提升伸缩杆,完成此次废物桶的吊装。本技术的吊装设备可同时起吊多个废物钢桶,吊具本身具有旋转工作,且多个电磁吊具可进行形态转换,起吊后可将废物桶桶间距缩小,提高处置场处置容积率;同时吊具控制主要采用数控技术,通过处置场单元内摄像头对废物桶运输车或暂存区进行精确定位,而后相关专用程序控制吊车与吊具进行移动与旋转以适应待处废物桶位置(亦可使用无线遥控器进行近距离操作),吊具抓取废物桶后,在定位码放过程中实现变形功能,最终精确定位到指定区域码放。本技术的吊装设备可实现精确定位,满足处置场放射性废物桶定位码放精度要求;吊具本身可旋转,多个电磁吊具已实现变形功能,使废物桶间距尽可能紧凑,处置容积率提高;新型吊具较单桶吊具吊运效率有所提高;数控系统可实现人工远距离、自动化操作。附图说明图1为本技术的放射性废物桶吊装设本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.放射性废物桶吊装设备,包括机械部分和控制部分,机械部分与控制部分通信连接,机械部分包括设备机架、伸缩机构和电磁吊具;其特征在于,机械部分还包括旋转机构和平移传动机构;设备机架包括吊具连接座和十字梁,吊具连接座和十字梁分别固定在旋转机构上下表面;旋转机构包括回转支承与减速电机;平移传动机构包括滚珠丝杠副、减速电机、滑块、电机支座及行程开关,滚珠丝杠副、电机支座和滑块分别与十字梁连接;伸缩机构包括伸缩缸、伸缩杆、连接盘及行程开关,伸缩机构通过伸缩缸与平移传动机构的滑块连接;电磁吊具包括电缆接头、传感器座、传感器、弹簧、探杆及电永磁吸盘,电磁吊具与伸缩机构的连接盘连接。
【技术特征摘要】
1.放射性废物桶吊装设备,包括机械部分和控制部分,机械部分与控制部分通信连接,机械部分包括设备机架、伸缩机构和电磁吊具;其特征在于,机械部分还包括旋转机构和平移传动机构;设备机架包括吊具连接座和十字梁,吊具连接座和十字梁分别固定在旋转机构上下表面;旋转机构包括回转支承与减速电机;平移传动机构包括滚珠丝杠副、减速电机、滑块、电机支座及行程开关,滚珠丝杠副、电机支座和滑块分别与十字梁连接;伸缩机构包括伸缩缸、伸缩杆、连接盘及行程开关,伸缩机构通过伸缩缸与平移传动机构的滑块连接;电磁吊具包括电缆接头、传感器座、传感器、弹簧、探杆及电永磁吸盘,电磁吊具与伸缩机构的连接盘连接。2.根据权利要求1所述的放射性废物桶吊装设备,其特征在于,吊具连接座包括调节螺栓和旋塞。3.根据权利要求1所述的放射性废物桶吊装设备,其特征在于,十...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴宏,吕钢,周兆宇,圣锋,张博轩,罗国洲,王浩然,宋琪,陈智,郭胜辉,邢建锋,
申请(专利权)人:中核清原环境技术工程有限责任公司,
类型:新型
国别省市:北京,11
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