一种耐辐射激光清洗装置及使用方法制造方法及图纸

本申请提供了一种耐辐射激光清洗装置及使用方法，包括：移动定位机构、进入机构、清洗机构、激光器传输机构，激光器传输机构依次贯穿移动定位机构和进入机构内部，并在其前端与清洗机构连接；其中上述四个机构按序分别包括移动平台、空心轴电机、轴承座、空心轴；定位机构、管螺纹、软钢蒙皮；场镜、场镜支撑板、螺杆、导向杆和气动马达；光纤激光器、光纤气管、扩束镜、振镜。首先通过清洗机构整体进入待清洗容器内；再对清洗机构的位置调节；然后对清洗机构的角度调节；最后开启光纤激光器进行清洗直至清洗完毕。本申请激光清洗装置在高辐射剂量率的空间进行现场清洗作业时，故障率低、可靠性高，整体体积小，方便直接进入现场作业。

【技术实现步骤摘要】
一种耐辐射激光清洗装置及使用方法
本申请涉及激光清洗领域，具体而言，涉及一种耐辐射激光清洗装置及使用方法。
技术介绍
目前激光清洗作为一种新型清洗方法，近年来受到广泛关注。相较于传统化学清洗和机械清洗，激光清洗具有非接触、无热效应、适用范围广、无环境污染等优点，因此获得了广泛的应用。现有激光清洗技术主要采用机床形式，即激光清洗头安装于机床上，待清洗工件被运送至机床上进行清洗，只有少量清洗头能够实现现场清洗作业。而现有技术中，目前存在以下问题：1)、用于现场清洗的激光清洗装置存在大量电机和控制元器件，当进入高辐射剂量率的空间进行清洗作业时，电机和控制元器件故障率非常高，无法适应这种工作环境；2)、高辐射空间清洗作业时要求封闭作业，因此激光清洗装置必须整体进入现场，同时清洗现场的空间有限，现有激光清洗装置整体非常大，一方面无法直接进入现场施工，即使进入现场施工空间有限也不方便开展工作。
技术实现思路
本申请的目的在于：针对激光清洗装置在高辐射剂量率的空间进行现场清洗作业时，存在故障率高、可靠性低，以及现有激光清洗装置整体体积大而无法直接进入现场的问题。为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种耐辐射激光清洗装置，包括移动定位机构、进入机构、清洗机构和激光器传输机构，所述激光器传输机构依次贯穿移动定位机构和进入机构内部，并在其前端与清洗机构连接；所述激光器传输机构包括光纤激光器、光纤气管、扩束镜和振镜，所述光纤激光器发射一侧与振镜之间由依次贯穿移动定位机构和进入机构内部的光纤气管连接，扩束镜设置在光纤气管内，并靠近振镜后侧；所述移动定位机构包括移动平台、空心轴电机、多个轴承座和空心轴，所述空心轴电机、多个轴承座都固定于移动平台的正上方，所述空心轴电机一端通过光纤气管与光纤激光器连接，另一端与空心轴的一端连接，每个轴承座设置有轴孔，所述轴孔固定空心轴于移动平台之上，空心轴的另一端与进入机构连接；所述进入机构包括定位机构、管螺纹和软钢蒙皮，所述软钢蒙皮外壁设置有所述管螺纹，所述软钢蒙皮覆盖在所述定位机构表面，所述定位机构一端与空心轴焊接，另一端与清洗机构连接；所述清洗机构包括场镜、场镜支撑板、螺杆、导向杆和气动马达；所述气动马达上设置有联轴器，所述气动马达通过螺栓与软钢蒙皮在靠近清洗机构的端部连接；所述螺杆一端与气动马达通过所述联轴器相连，另一端通过所述螺杆的外螺纹与所述场镜支撑板上的螺孔配合连接；所述场镜设置于所述场镜支撑板上，其凸起朝场镜支撑板前端方向，两个所述导向杆焊接在管螺纹沿进入机构朝前的端面上。基于同一专利技术构思，本申请还提出了一种耐辐射激光清洗装置的使用方法，如上述任一项所述的耐辐射激光清洗装置实施，包括以下步骤：S1、清洗机构整体进入待清洗容器内；S2、清洗机构的位置调节；S3、清洗机构的角度调节；S4、开启光纤激光器进行清洗直至清洗完毕。上述任一项技术方案中，进一步地，步骤S1包括：移动移动平台靠近待清洗容器，将管螺纹对准待清洗容器螺纹孔，开启空心轴电机驱动空心轴及软钢蒙皮旋转，通过软钢蒙皮外壁的管螺纹将进入机构和清洗机构依次旋入待清洗容器内，同时由于管螺纹外壁设置的外螺纹锯齿与待清洗容器内壁内螺纹的啮合，形成密封作用防止辐射物质从待清洗容器泄漏，在进入指定深度后关闭空心轴电机。上述任一项技术方案中，进一步地，步骤S2包括：根据待清洗容器清洗位置，按照一定规律调节管道内各运动单元的气缸工作状态，通过三个气缸活塞杆的移动控制支撑板在运动空间中的多种角度的任意变换，进而控制清洗机构在待清洗容器空间中的位置，将清洗机构移动至待清洗部位范围内。上述任一项技术方案中，进一步地，步骤S3包括：启动软钢蒙皮前端面的两个气动马达进行旋转运动输出扭矩，气动马达通过相连的螺杆的旋转方向控制场镜支撑板沿导向杆的移动方向，将场镜沿导向杆移动，用于场镜焦距的调节。上述任一项技术方案中，进一步地，步骤S4包括：开启光纤激光器，激光穿过空心轴电机、管螺纹内支撑板中心所述小孔的光纤气管传递至扩束镜处，经扩束镜扩大激光光束，提高聚焦效果，使激光能量分散均匀。激光继续经振镜、场镜传输，并在清洗部位聚焦，执行清洗任务，直至清洗完毕，关闭光纤激光器，将清洗装置撤出待清洗容器。与现有技术相比，本申请的有益效果是：1、本申请的耐辐射激光清洗装置，通过用气缸代替现有技术中的电机和控制元器件，本申请的耐辐射激光清洗装置可作业于高辐射剂量率的工作环境。2、本申请的耐辐射激光清洗装置，通过管螺纹外壁设置的外螺纹锯齿与待清洗容器内壁内螺纹的啮合，能够满足高辐射激光清洗空间要求的封闭作业，形成密封作用不会带来辐射泄漏。3、本申请的耐辐射激光清洗装置体积小，方便进入现场工作，并且同样控制精准和清洗故障率低、可靠性高。附图说明本申请的上述和/或附加方面的优点在结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本申请一种耐辐射激光清洗装置的一个实施例的结构示意图；图2是根据本申请一种耐辐射激光清洗装置的一个实施例的螺杆和导向杆布置结构示意图；图3是根据本申请一种耐辐射激光清洗装置的一个实施例的气缸布置结构示意图。具体实施方式为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。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结合。在下面的描述中，阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。实施例1：如图1-3所示，本申请提供了一种耐辐射激光清洗装置，包括移动定位机构1、进入机构2、清洗机构3、激光器传输机构4，所述激光器传输机构4依次贯穿移动定位机构1和进入机构2内部，并在其前端与清洗机构3连接；所述激光器传输机构4包括光纤激光器41、光纤气管42、扩束镜43和振镜44，所述光纤激光器41发射一侧与振镜44之间由依次贯穿移动定位机构1和进入机构2内部的光纤气管42连接，扩束镜43设置在光纤气管42内，并靠近振镜44后侧。所述移动定位机构1包括移动平台11、空心轴电机12、两个轴承座13和空心轴14，所述空心轴电机12、两个轴承座13都固定于移动平台11的正上方，其中，两个轴承座13用螺栓连接并紧固于移动平台11上，用于支撑与空心轴14配合的轴承，空心轴电机12通过自身支座与移动平台11连接。所述空心轴电机12一端通过光纤气管42与光纤激光器41连接，另一端与空心轴14的一端通过联轴器连接，每个轴承座13设置有轴孔，所述轴孔固定空心轴14于移动平台11之上，空心轴14的另一端与进入机构2连接。所述进入机构2包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐辐射激光清洗装置，其特征在于，包括移动定位机构(1)、进入机构(2)、清洗机构(3)和激光器传输机构(4)，/n所述激光器传输机构(4)依次贯穿移动定位机构(1)和进入机构(2)内部，并在其前端与清洗机构(3)连接；/n所述激光器传输机构(4)包括光纤激光器(41)、光纤气管(42)、扩束镜(43)和振镜(44)，/n所述光纤激光器(41)发射一侧与振镜(44)之间由依次贯穿移动定位机构(1)和进入机构(2)内部的光纤气管(42)连接，扩束镜(43)设置在光纤气管(42)内，并靠近振镜(44)后侧；/n所述移动定位机构(1)包括移动平台(11)、空心轴电机(12)、多个轴承座(13)和空心轴(14)，/n所述空心轴电机(12)、多个轴承座(13)都固定于移动平台(11)的正上方，所述空心轴电机(12)一端通过光纤气管(42)与光纤激光器(41)连接，另一端与空心轴(14)的一端连接，每个轴承座(13)设置有轴孔，所述轴孔固定空心轴(14)于移动平台(11)之上，空心轴(14)的另一端与进入机构(2)连接；/n所述进入机构(2)包括定位机构、管螺纹(21)和软钢蒙皮(22)，/n所述软钢蒙皮(22)外壁设置有所述管螺纹(21)，所述软钢蒙皮(22)覆盖在所述定位机构表面，所述定位机构一端与空心轴(14)焊接，另一端与清洗机构(3)连接；/n所述清洗机构(3)包括场镜(31)、场镜支撑板(32)、螺杆(33)、导向杆(34)和气动马达(35)；/n所述气动马达(35)上设置有联轴器，所述气动马达(35)通过螺栓与软钢蒙皮(22)在靠近清洗机构(3)的端部连接；/n所述螺杆(33)一端与气动马达(35)通过所述联轴器相连，另一端通过所述螺杆(33)的外螺纹与所述场镜支撑板(32)上的螺孔配合连接；/n所述场镜(31)设置于所述场镜支撑板(32)上，其凸起朝场镜支撑板(32)前端方向，两个所述导向杆(34)焊接在管螺纹(21)沿进入机构(2)朝前的端面上。/n...

【技术特征摘要】
1.一种耐辐射激光清洗装置，其特征在于，包括移动定位机构(1)、进入机构(2)、清洗机构(3)和激光器传输机构(4)，
所述激光器传输机构(4)依次贯穿移动定位机构(1)和进入机构(2)内部，并在其前端与清洗机构(3)连接；
所述激光器传输机构(4)包括光纤激光器(41)、光纤气管(42)、扩束镜(43)和振镜(44)，
所述光纤激光器(41)发射一侧与振镜(44)之间由依次贯穿移动定位机构(1)和进入机构(2)内部的光纤气管(42)连接，扩束镜(43)设置在光纤气管(42)内，并靠近振镜(44)后侧；
所述移动定位机构(1)包括移动平台(11)、空心轴电机(12)、多个轴承座(13)和空心轴(14)，
所述空心轴电机(12)、多个轴承座(13)都固定于移动平台(11)的正上方，所述空心轴电机(12)一端通过光纤气管(42)与光纤激光器(41)连接，另一端与空心轴(14)的一端连接，每个轴承座(13)设置有轴孔，所述轴孔固定空心轴(14)于移动平台(11)之上，空心轴(14)的另一端与进入机构(2)连接；
所述进入机构(2)包括定位机构、管螺纹(21)和软钢蒙皮(22)，
所述软钢蒙皮(22)外壁设置有所述管螺纹(21)，所述软钢蒙皮(22)覆盖在所述定位机构表面，所述定位机构一端与空心轴(14)焊接，另一端与清洗机构(3)连接；
所述清洗机构(3)包括场镜(31)、场镜支撑板(32)、螺杆(33)、导向杆(34)和气动马达(35)；
所述气动马达(35)上设置有联轴器，所述气动马达(35)通过螺栓与软钢蒙皮(22)在靠近清洗机构(3)的端部连接；
所述螺杆(33)一端与气动马达(35)通过所述联轴器相连，另一端通过所述螺杆(33)的外螺纹与所述场镜支撑板(32)上的螺孔配合连接；
所述场镜(31)设置于所述场镜支撑板(32)上，其凸起朝场镜支撑板(32)前端方向，两个所述导向杆(34)焊接在管螺纹(21)沿进入机构(2)朝前的端面上。


2.如权利要求1所述的耐辐射激光清洗装置，其特征在于，所述定位机构包括：支撑板(201)和气缸(202)，
所述软钢蒙皮(22)覆盖在由气缸(202)和支撑板(201)连接而成的定位机构表面。


3.如权利要求2所述的耐辐射激光清洗装置，其特征在于，所述软钢蒙皮(22)内部包括依次连接的多节运动单元，每节运动单元包含一个支撑板(201)和三个液压缸，所述液压缸的两端设置铰接头(203)，通过所述铰接头(203)分别与前后两块支撑板(201)铰接，支撑板(201)与所述进入机构(2)上设置的中空软钢蒙皮(22)内壁焊合固定。


4.如权利要求3所述的耐辐射激光清洗装置，其特征在于，所述支撑板(201)中心设置小孔，所述光纤气管(42)贯穿所述小孔，
在每个运动单元中，当气缸(15)设置的活塞杆伸缩时，所述气缸(15)通过多个铰接点带动支撑板(201)运动，支撑板(201)所在的平面通过三个铰接点的组合，用于支撑板(201)在运动空间中的多种角度变换，在所述气缸(202)的驱动下，软钢蒙皮(22)能够随气缸(202)的驱动运动和空心轴(14)作前后伸缩和左右弯曲及其定位机构表面径向变大而变形。


5.如权利要求4所述的耐辐射激光清洗装置，其特征在于，所述光纤气管(42)穿过空心轴电机(12)的空心轴(14)内设置的中空轴道和管螺纹(21)中支撑板(201)中心的所述小孔。


6.如权利要求1所述的耐辐射激光清洗装置，其特征在于，所述进入机构(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜潮，田万一，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43