铀转化物料自动化投料系统技术方案

铀转化物料自动化投料系统，包括厂房；还包括可往返于厂房下层与厂房上层之间的密封罐套件、设在升降通道内的升降电梯、固定设置在厂房下层的平移输送装置A、多层级储存输送装置和旋转升降输送装置A、固定设置在厂房上层的平移输送装置B、平移输送装置C、旋转升降输送装置B、辅助拧杆装置和防扬尘加盖装置。本发明专利技术实现了铀转化工序UO2粉末料的自动连续投料操作，与目前的人工投料方式相比：一方面，极大提升了投料操作的效率；另一方面，厂房上层无需配置操作人员，降低了操作工人的劳动强度，避免了操作工人与辐射源近距离接触；再一方面，投料完成后，可实现空密封罐的自动回收。可实现空密封罐的自动回收。可实现空密封罐的自动回收。

【技术实现步骤摘要】
铀转化物料自动化投料系统


[0001]本专利技术涉及铀转化相关设备
，特别是一种铀转化物料自动化投料系统。

技术介绍

[0002]目前我国正在调整核电中长期发展规划，加强沿海核电的发展，科学规划内陆地区核电建设。随着核电势头的快速发展，装机容量提升迅速，对核燃料的供给提出了更高的要求。
[0003]铀矿石是制备核燃料的主要原料，从铀矿石到核燃料的整个制备流程中，会先后经历铀纯化和铀转化两道步骤。铀纯化是指从铀矿浓缩物到精制UO2的生产过程。铀转化是指从精制UO2到UF6的生产过程。
[0004]铀纯化步骤产出的UO2粉末料存储在特质的密封容器中待用。所述密封容器在下端设有可封闭或打开的出料口，并且容量和体积均设计的较小，以便于运输或储存。待到铀转化步骤时，需要将多罐密封容器中的UO2粉末料排入中转料仓中，该操作被称为UO2投料操作。
[0005]目前行业内，UO2投料操作均在三层厂房内执行。厂房一楼储放有多罐装有UO2粉末料的密封容器，厂房二楼安置有依次连通的氢氟化设备(用于处理UO2)和中转料仓，厂房三楼安置有连通至中转料仓的排料口，排料口用于接收从密封容器中倾倒出来的UO2粉末料。执行UO2投料操作时，需要由人工操纵行车将多罐密封容器从厂房一楼吊运至厂房三楼，再将密封容器逐个与排料口进行对接倒料。
[0006]上述的UO2投料操作存在以下不足之处：1、密封容器由人工从厂房一楼吊运至厂房三楼，对接倒料完成后，空的密封容器又需要通过人工吊运回厂房一楼。上下往返吊运的操作费时费力，人工劳动强度大。
[0007]2、厂房三楼始终需要配备操作人员，负责密封容器与排料口对接时，打开或关闭密封容器下端的出料口。倒料时，由人工拧动操纵螺杆，将密封容器下端的出料口打开，倒料后，由人工拧动操纵螺杆，将密封容器下端的出料口关闭。由人工开闭密封容器的操作费时费力，人工劳动强度大。
[0008]3、在厂房三楼执行对接倒料时，UO2粉末料容易从密封容器出料口与厂房三楼排料口的接触面之间泄漏出来，产生扬尘，UO2具有放射性，直接危害位于厂房三楼的操作人员的身体健康。
[0009]4、一方面，为避免UO2粉末料扩散到厂房外部污染环境，厂房与外部隔离，另一方面，厂房二楼设有氢氟化设备，氢氟化设备的运行温度很高，两方面共同导致厂房内的环境温度较高。在炎热的夏季，厂房三楼的室内温度高达50～60℃，位于厂房三楼的操作人员工作环境非常恶劣。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是克服现有技术的不足，而提供一种铀转化物料自动化投料系统，
它解决了目前UO2投料操作自动化程度低、人工劳动强度大、费时费力、厂房三楼容易产生扬尘进而危害操作人员身体健康、厂房三楼的操作人员工作环境恶劣的问题。
[0011]本专利技术的技术方案是：铀转化物料自动化投料系统，包括厂房；厂房内部在垂直方向上分为三层，从下至上分别为下层、中层和上层，下层设有悬臂吊车，中层设有带有进料口的中转料仓，上层的地板上设有连通至中转料仓的排料口，厂房在靠墙的边缘处设有贯通下层、中层和上层的升降通道，厂房下层的墙体上设有连通至升降通道下端的下敞口，厂房上层的墙体上设有连通至升降通道上端的上敞口；其还包括设在升降通道内的升降电梯；其还包括固定设置在厂房下层的平移输送装置A、多层级储存输送装置和旋转升降输送装置A；其还包括固定设置在厂房上层的平移输送装置B、平移输送装置C、旋转升降输送装置B、辅助拧杆装置和防扬尘加盖装置；其还包括往返移动于平移输送装置A、旋转升降输送装置A、升降电梯、平移输送装置B、旋转升降输送装置B、平移输送装置C之间的密封罐套件；密封罐套件包括定位底盘、密封罐和对接座；定位底盘内部设有用于定位密封罐的凹坑，凹坑的侧壁上设有斜坡面，以使凹坑从上端向下端尺寸逐渐缩小，凹坑底部设有落料口；密封罐包括罐体、螺杆、螺母和锥环形板；罐体内部设有用于容纳UO2粉末料的内腔，罐体下端设有多根支脚和连通至内腔的出料口；螺杆可转动的安装在罐体内腔中，并沿罐体的轴向方向布置，螺杆上端头从罐体上端伸出；螺母螺纹连接在螺杆上；锥环形板与螺母固定连接，并随着螺母沿罐体的轴向方向移动，以关闭或敞开出料口；当密封罐稳定放置在定位底盘的凹坑中时，密封罐的出料口与定位底盘的落料口正对且贴合，密封罐的支脚与定位底盘凹坑底部的边缘线相抵，而实现密封罐的定位；对接座下端可拆卸连接在螺杆上端头上，上端设有第二对接部；升降电梯包括升降台、牵引驱动装置和传输机构；升降台通过牵引驱动装置安装在升降通道内，并做竖直方向上的升降运动；传输机构安装在升降台上，传输机构上端设有滚动传输面，滚动传输面的一端设有进出罐口A，滚动传输面随着升降台同步升降运动，从而在上对接位置与下对接位置之间往返移动；平移输送装置A的上端设有滚动输送面B，滚动输送面B的两端分别设有进罐口B和排罐口B；多层级存储输送装置内部从上至下设有多个滚动输送面A，滚动输送面A的两端分别设有底盘进口和底盘出口，所有的滚动输送面A可在竖直方向上同步升降，每一个滚动输送面A的底盘出口均可通过升降移动至与平移输送装置A的进罐口B紧邻且齐平；旋转升降输送装置A的上端设有滚动输送面C，滚动输送面C的两端分别设有进罐口C和排罐口C，旋转升降输送装置A可驱动滚动输送面C在竖直方向上升降和/或在水平面上旋转，进而使滚动输送面C在第一位姿和第二位姿之间切换，当滚动输送面C处在第一位姿时，进罐口C与平移输送装置A的排罐口B紧邻且齐平，当滚动输送面C处在第二位姿时，排罐口C与处在下对接位置的升降电梯的滚动传输面紧邻且齐平；平移输送装置B的上端设有滚动输送面D，滚动输送面D的两端分别设有进罐口D和排罐口D，滚动输送面D的进罐口D与处在上对接位置的升降电梯的滚动传输面紧邻且齐平；平移输送装置C的上端设有滚动输送面E，滚动输送面E的一端设有进出罐口B；旋转升降输送装置B的上端设有滚动输送面F，滚动输送面F的一端设有进罐口F，
另一端设有排料孔和排罐口F，旋转升降输送装置B可驱动滚动输送面F在竖直方向上升降和/或在水平面上旋转，进而使滚动输送面F在第一姿态和第二姿态之间切换，当滚动输送面F处在第一姿态时，进罐口F与平移输送装置B的排罐口D紧邻且齐平，排罐口F与平移输送装置C的进出罐口B紧邻且齐平，当滚动输送面F处在第二姿态时，排料孔与厂房上层地板上的排料口上下正对且紧邻；辅助拧杆装置包括多自由度机械臂和机械爪；多自由度机械臂一端固定安装在厂房上层的地板上，另一端与机械爪连接，机械爪与多自由度机械臂连接的一端为固定端，机械爪相对远离多自由度机械臂的一端为对接端，机械爪通过对接端与对接座上端的第二对接部进行对接，并在对接状态下拧转对接座；防扬尘加盖装置包括移动驱动机构和盖板；移动驱动机构一端安装在厂房上层的地板上，另一端与盖板连接，以驱动盖板移动进而遮蔽或敞开厂房上层地板上的排料口。
[0012]本专利技术进一步的技术方案是：多层级存储输送装置包括剪叉式升降底座A、支架A和辊筒组件A；剪叉式升降底座A固定安装在厂房下层的地面上；支架A固连在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.铀转化物料自动化投料系统，包括厂房；厂房内部在垂直方向上分为三层，从下至上分别为下层、中层和上层，下层设有悬臂吊车，中层设有带有进料口的中转料仓，上层的地板上设有连通至中转料仓的排料口，厂房在靠墙的边缘处设有贯通下层、中层和上层的升降通道，厂房下层的墙体上设有连通至升降通道下端的下敞口，厂房上层的墙体上设有连通至升降通道上端的上敞口；其特征是：其还包括设在升降通道内的升降电梯；其还包括固定设置在厂房下层的平移输送装置A、多层级储存输送装置和旋转升降输送装置A；其还包括固定设置在厂房上层的平移输送装置B、平移输送装置C、旋转升降输送装置B、辅助拧杆装置和防扬尘加盖装置；其还包括往返移动于平移输送装置A、旋转升降输送装置A、升降电梯、平移输送装置B、旋转升降输送装置B、平移输送装置C之间的密封罐套件；密封罐套件包括定位底盘、密封罐和对接座；定位底盘内部设有用于定位密封罐的凹坑，凹坑的侧壁上设有斜坡面，以使凹坑从上端向下端尺寸逐渐缩小，凹坑底部设有落料口；密封罐包括罐体、螺杆、螺母和锥环形板；罐体内部设有用于容纳UO2粉末料的内腔，罐体下端设有多根支脚和连通至内腔的出料口；螺杆可转动的安装在罐体内腔中，并沿罐体的轴向方向布置，螺杆上端头从罐体上端伸出；螺母螺纹连接在螺杆上；锥环形板与螺母固定连接，并随着螺母沿罐体的轴向方向移动，以关闭或敞开出料口；当密封罐稳定放置在定位底盘的凹坑中时，密封罐的出料口与定位底盘的落料口正对且贴合，密封罐的支脚与定位底盘凹坑底部的边缘线相抵，而实现密封罐的定位；对接座上设有第一对接部和第二对接部，对接座通过第一对接部可拆卸连接在螺杆上端头上；升降电梯包括升降台、牵引驱动装置和传输机构；升降台通过牵引驱动装置安装在升降通道内，并做竖直方向上的升降运动；传输机构安装在升降台上，传输机构上端设有滚动传输面，滚动传输面的一端设有进出罐口A，滚动传输面随着升降台同步升降运动，从而在上对接位置与下对接位置之间往返移动；平移输送装置A的上端设有滚动输送面B，滚动输送面B的两端分别设有进罐口B和排罐口B；多层级存储输送装置内部从上至下设有多个滚动输送面A，滚动输送面A的两端分别设有底盘进口和底盘出口，所有的滚动输送面A可在竖直方向上同步升降，每一个滚动输送面A的底盘出口均可通过升降移动至与平移输送装置A的进罐口B紧邻且齐平；旋转升降输送装置A的上端设有滚动输送面C，滚动输送面C的两端分别设有进罐口C和排罐口C，旋转升降输送装置A可驱动滚动输送面C在竖直方向上升降和/或在水平面上旋转，进而使滚动输送面C在第一位姿和第二位姿之间切换，当滚动输送面C处在第一位姿时，进罐口C与平移输送装置A的排罐口B紧邻且齐平，当滚动输送面C处在第二位姿时，排罐口C与处在下对接位置的升降电梯的滚动传输面紧邻且齐平；平移输送装置B的上端设有滚动输送面D，滚动输送面D的两端分别设有进罐口D和排罐口D，滚动输送面D的进罐口D与处在上对接位置的升降电梯的滚动传输面紧邻且齐平；平移输送装置C的上端设有滚动输送面E，滚动输送面E的一端设有进出罐口B；旋转升降输送装置B的上端设有滚动输送面F，滚动输送面F的一端设有进罐口F，另一端设有排料孔和排罐口F，旋转升降输送装置B可驱动滚动输送面F在竖直方向上升降和/或在水平面上旋转，进而使滚动输送面F在第一姿态和第二姿态之间切换，当滚动输送面F处
在第一姿态时，进罐口F与平移输送装置B的排罐口D紧邻且齐平，排罐口F与平移输送装置C的进出罐口B紧邻且齐平，当滚动输送面F处在第二姿态时，排料孔与厂房上层地板上的排料口上下正对且紧邻；辅助拧杆装置包括多自由度机械臂和机械爪；多自由度机械臂一端固定安装在厂房上层的地板上，另一端与机械爪连接，机械爪与多自由度机械臂连接的一端为固定端，机械爪相对远离多自由度机械臂的一端为对接端，机械爪通过对接端与对接座上端的第二对接部进行对接，并在对接状态下拧转对接座；防扬尘加盖装置包括移动驱动机构和盖板；移动驱动机构一端安装在厂房上层的地板上，另一端与盖板连接，以驱动盖板移动进而遮蔽或敞开厂房上层地板上的排料口。2.如权利要求1所述的铀转化物料自动化投料系统，其特征是：多层级存储输送装置包括剪叉式升降底座A、支架A和辊筒组件A；剪叉式升降底座A固定安装在厂房下层的地面上；支架A固连在剪叉式升降底座A上，其被剪叉式升降底座A驱动做竖直方向上的升降运动；多组辊筒组件A从上至下间隔安装在支架A上，相邻的辊筒组件A之间设有用于放置对接座的安置区间；辊筒组件A包括多根并列且水平布置的辊筒A，辊筒A转动安装在支架A上，所述滚动输送面A由辊筒组件A中所有的辊筒A在上端共同形成；辊筒组件A中的辊筒A包括电动辊筒和普通辊筒两类滚筒，两类滚筒交错布置。3.如权利要求2所述的铀转化物料自动化投料系统，其特征是：旋转升降输送装置A包括剪叉式升降底座C、第一转动驱动组件、支架C和辊筒组件C；剪叉式升降底座C固定安装在厂房下层的地面上；支架C通过第一转动驱动组件可转动的安装在剪叉式升降底座C上，其一方面被剪叉式升降底座C驱动做竖直方向上的升降运动，另一方面被第一转动驱动组件驱动做水平面上的转动；辊筒组件C包括多根并列且水平布置的辊筒C，辊筒C转动安装在支架C上，所述滚动输送面C由辊筒组件C中所有的辊筒C在上端共同形成；辊筒组件C中的辊筒C包括电动辊筒和普通辊筒两类滚筒，两类滚筒交错布置。4.如权利要求3所述的铀转化物料自动化投料系统，其特征是：第一转动驱动组件包括第一驱动电机、齿轮A和齿轮B；第一驱动电机固定安装在剪叉式升降底座C上；齿轮A固定安装在第一驱动电机的机轴上，齿轮B可转动的安装在剪叉式升降底座C上，并与齿轮A啮合，并在上端与支架C焊固。5.如权利要求4所述的铀转化物料自动化投料系统，其特征是：旋转升降输送装置B包括剪叉式升降底座F、第二转动驱动组件、支架F、辊筒组件F、端部锁定组件和端部撑腿组件；剪叉式升降底座F固定安装在厂房上层的地面上；支架F通过第二转动驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷泽勇，郑帮龙，罗鹏，雷洁珩，邓健，钟林，雷林，
申请(专利权)人：南华大学，
类型：发明
国别省市：