【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及核设施退役，具体为用于大型地下贮罐放射性残留泥浆的回取工艺及回取装置。
技术介绍
1、核工业六十多年的发展为国家安全发展奠定了坚定的基石，同时也产生了大量的放射性废物，核设施自身的安全风险日益突出，特别是放射性废液贮存设施，一旦泄露将对环境遭成严重放射性污染。这些放射性废液贮存设施大多埋藏于地下，贮罐有方形、圆形，容积可达数百方，但受建设时期技术成熟度、工期、施工能力、后续处理设计、材料供应等因素的影响，并未统筹考虑废液、固体沉积物的回取问题，且很多贮罐属于碳钢材质，随着时间推移，安全性受到严峻挑战。为消除放射性废液贮存设施对环境安全带来的风险，必须尽快开展设施整体安全退役，而底部残留泥浆的回取是实施大罐安全退役的前提和基础。
2、对于高水平放射性残留泥浆回取相关装置，国内尚无可借鉴经验，更未形成大型地下贮罐高放射性水平残留泥浆的回取方法。国外有开展过“远程遥控机器人”回取残留泥浆，回取对象的理化性质、作业环境与国内不同，回取效果未可知，装置耐辐照、可靠性、安全性也未可知，且装置、工艺引进成本高、不一定适用我国核设施贮罐残留泥浆回取。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于大型地下贮罐放射性残留泥浆回取工艺及回取装置，以实现大型地下贮罐高水平放射性残留泥浆远距离回取工作。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种用于大型地下贮罐放射性残留泥浆的回取装置，包括能实现泥浆回取过程中的管
4、所述遥控回取机器人包括机器人本体，在机器人本体的后端设置有后安装组件，前端安装有能对贮罐中放射性残留泥浆进行破碎的破碎机构；破碎机构通过能使破碎机构上升或下降的提升机构固定在机器人本体的前端；破碎机构的上方通过安装板安装有喷水机构，在机器人本体的内部设置有通过连接管与破碎机构相连的抽吸机构，在机器人本体的下部设置有行走机构。
5、进一步地，所述自适应收放机构包括基架，设置于基架上用于实现泥浆回取过程中的管线同步收放的线缆卷扬机构，用于防止由于管线紧绷造成泥浆回取机器人打滑或侧翻的自适应张紧机构，以及能实现遥控回取机器人上下移动时不发生水平偏移的导向机构。
6、进一步地，所述基架包括起支撑作用的型材钢架和用于在地面上行走并进行位置固定的定位组件。
7、进一步地，所述线缆卷扬机构包括放置于基架上用于对管线进行卷线的油泥卷盘和电缆卷盘；油泥卷盘的一侧连接有主钢丝绳电机，油泥卷盘的另一侧通过链条连接有能将主钢丝绳电机的驱动力传输至电缆卷盘的第一传动机构，油泥卷盘连接第一传动机构的一侧还设置有能在主钢丝绳电机的驱动下进行转动的主钢丝绳卷盘；在基架上还固定设置有用于收放副钢丝绳的副钢丝绳卷盘，以及能驱动副钢丝绳卷盘转动的副钢丝绳电机。
8、进一步地，所述自适应张紧机构包括安装于基架上的安装支架，设置于安装支架上方的第一定滑轮和第二定滑轮，设置于安装支架下方的两个竖向导向杆，滑动安装于导向杆上的配重箱，固定于配重箱上方的动滑轮，以及分别安装于导向杆上方和下方的上传感器、下传感器；配重箱的内部设置有配重块，在安装支架的下方还固定安装有激光测距传感器。
9、进一步地，所述导向机构安装在基架的内部，包括主升降板、小升降板、导向柱；主升降板上设置有线管孔套，线管孔套上开设有钢丝绳穿线孔，以及线缆穿线孔；在主升降板的侧面通过设置v形导向轮将其安装在基架内部的型材钢架上，使得主升降板能在型材钢架上上下移动；小升降板通过导向轴固定在主升降板的下方。
10、进一步地，所述破碎机构包括与提升机构相连的工具头框架，安装于工具头框架前端的破碎滚筒，安装于工具头框架后下方的用于探测是否接触到贮罐底部的铁基传感器，安装于工具头框架的侧边能将动能传递给破碎滚筒的第二传动机构，以及安装于工具头框架内部与第二传动机构相连接的第一驱动电机；喷水机构设置在工具头框架上，包括水管，设置于水管末端能对泥浆死角和板结处进行冲洗的喷头，以及用于对喷头的位置进行限定的喷头安装座；喷头安装座的下方安装有能让喷头左右摆动的摆动电机，以及能让碰头上下摇摆的俯仰电机。
11、进一步地，所述抽吸机构包括与破碎机构相连用于收集放射性残留泥浆的收集口，安装于在机器人本体内部的气动隔膜泵，用于连接收集口与气动隔膜泵的连接管，以及用于存放放射性残留泥浆的泥浆收集盒；所述气动隔膜泵的输出口与油泥管线中的泥浆管相连。
12、进一步地，所述后安装组件包括与机器人本体通过螺栓进行连接的后安装板，固定在后安装板上的线缆固定架，设置于线缆固定架上的转换接头和航插，以及固定于线缆固定架上用于与主钢丝绳相连的吊环；
13、行走机构包括车轮、履带、第二驱动电机，第二驱动电机通过链轮链条传动件带动车轮转动，通过车轮转动带动履带使遥控回取机器人移动，机器人本体上还设置有用于支撑履带中部力量的支架。
14、使用如上所述的用于大型地下贮罐放射性残留泥浆的回取装置进行放射性泥浆回取的工艺，包括：
15、s1：装置准备：确认工况，将回取装置的定位组件与贮罐洞口的定位孔精准定位并固定；
16、s2：下放遥控回取机器人：主钢丝绳电机和副钢丝绳电机协调工作，释放主副钢丝绳、泥浆管、水管、气管和电缆，主升降板带着遥控回取机器人沿着型材钢架缓慢向下移动，当主升降板缓慢下放到型材钢架的最底端时，小升降板沿导向柱继续向下移动，确保遥控回取机器人顺利穿过贮罐的洞口，下放到贮罐半空时，副钢丝绳卷盘释放速度增加，主钢丝绳卷盘释放速度减少，使遥控回取机器人的姿态从垂直转变为水平，继续将遥控回取机器人水平下放，通过主副钢丝绳释放长度、自适应张紧机构来判定遥控回取机器人是否到达贮罐底部；
17、s3：泥浆回取：提升机构带动破碎机构下探，破碎滚筒将泥浆回收至泥浆收集口内，连接管连接抽吸机构，抽吸机构通过与其出口相连的泥浆管将放射性残留泥浆输送到外界目标贮罐中；遥控回取机器人的内部设置有激光和超声波检测设备，可判断遥控回取机器人是否达到贮罐边缘，当遥控回取机器人到达贮罐边缘时，破碎机构停止工作，提升机构提起破碎机构，遥控回取机器人后退一定距离，转弯并横向移动后，继续破碎并回取放射性泥浆；
18、s4：当遇到板结和死角时，启动喷水机构喷射高压水，依靠喷水机构内的摆动电机、俯仰电机的作用使喷头上下左右摇摆，进而对板结和死角的射性残留泥浆进行冲刷；
19、s5：回收遥控回取机器人：放射性残留泥浆回取完毕后，启动主副钢丝绳电机，将遥控回取机器人吊离贮罐底部，到达贮罐中部时，对抽吸机构的收集口、气动隔膜泵和连接管内泥浆残渣进行置换清洗，清洗后，主钢丝绳电机继续提升回收线缆，副钢丝绳电机停止工作，使遥控回取机器人从水平姿态回到垂直状态后，主副钢丝绳电机使遥控回取机器人继续上升，但不经过贮罐洞口，对遥控回本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于大型地下贮罐放射性残留泥浆的回取装置，其特征在于，包括能实现泥浆回取过程中的管线同步收放自适应收放机构(1)，以及与自适应收放机构(1)通过钢丝绳相连用于对泥浆进行回取的遥控回取机器人(2)；
2.根据权利要求1所述的用于大型地下贮罐放射性残留泥浆的回取装置，其特征在于，所述自适应收放机构(1)包括基架(3)，设置于基架(3)上用于实现泥浆回取过程中的管线同步收放的线缆卷扬机构(4)，用于防止由于管线紧绷造成泥浆回取机器人打滑或侧翻的自适应张紧机构(5)，以及能实现遥控回取机器人(2)上下移动时不发生水平偏移的导向机构(6)。
3.根据权利要求2所述的用于大型地下贮罐放射性残留泥浆的回取装置，其特征在于，所述基架(3)包括起支撑作用的型材钢架(7)和用于在地面上行走并进行位置固定的定位组件(8)。
4.根据权利要求2所述的用于大型地下贮罐放射性残留泥浆的回取装置，其特征在于，所述线缆卷扬机构(4)包括放置于基架(3)上用于对管线进行卷线的油泥卷盘(10)和电缆卷盘(11)；油泥卷盘(10)的一侧连接有主钢丝绳电机(9-1)，油泥卷盘(1
5.根据权利要求2所述的用于大型地下贮罐放射性残留泥浆的回取装置，其特征在于，所述自适应张紧机构(5)包括安装于基架(3)上的安装支架(14)，设置于安装支架(14)上方的第一定滑轮(15-1)和第二定滑轮(15-2)，设置于安装支架(14)下方的两个竖向导向杆(20)，滑动安装于导向杆(20)上的配重箱，固定于配重箱上方的动滑轮(16)，以及分别安装于导向杆(20)上方和下方的上传感器(18-1)、下传感器(18-2)；配重箱的内部设置有配重块(17)，在安装支架(14)的下方还固定安装有激光测距传感器(19)。
6.根据权利要求2所述的用于大型地下贮罐放射性残留泥浆的回取装置，其特征在于，所述导向机构(6)安装在基架(3)的内部，包括主升降板(21)、小升降板(22)、导向柱(60)；主升降板(21)上设置有线管孔套(23)，线管孔套(23)上开设有钢丝绳穿线孔(25)，以及线缆穿线孔(26)；在主升降板(21)的侧面通过设置V形导向轮(24)将其安装在基架(3)内部的型材钢架(7)上，使得主升降板(21)能在型材钢架(7)上上下移动；小升降板(22)通过导向轴固定在主升降板(21)的下方。
7.根据权利要求1所述的用于大型地下贮罐放射性残留泥浆的回取装置，其特征在于，所述破碎机构(27)包括与提升机构(29)相连的工具头框架(33)，安装于工具头框架(33)前端的破碎滚筒(36)，安装于工具头框架(33)后下方的用于探测是否接触到贮罐底部的铁基传感器(37)，安装于工具头框架(33)的侧边能将动能传递给破碎滚筒(36)的第二传动机构(35)，以及安装于工具头框架(33)内部与第二传动机构(35)相连接的第一驱动电机(34)；喷水机构(30)设置在工具头框架(33)上，包括水管(44)，设置于水管(44)末端能对泥浆死角和板结处进行冲洗的喷头(45)，以及用于对喷头(45)的位置进行限定的喷头安装座(46)；喷头安装座(46)的下方安装有能让喷头(45)左右摆动的摆动电机(47)，以及能让碰头上下摇摆的俯仰电机(48)。
8.根据权利要求1所述的用于大型地下贮罐放射性残留泥浆的回取装置，其特征在于，所述抽吸机构(28)包括与破碎机构(27)相连用于收集放射性残留泥浆的收集口(38)，安装于在机器人本体内部的气动隔膜泵(40)，用于连接收集口(38)与气动隔膜泵(40)的连接管(39)，以及用于存放放射性残留泥浆的泥浆收集盒；所述气动隔膜泵(40)的输出口与油泥管线中的泥浆管相连。
9.根据权利要求1所述的用于大型地下贮罐放射性残留泥浆的回取装置，其特征在于，所述后安装组件(31)包括与机器人本体通过螺栓进行连接的后安装板(50)，固定在后安装板(50)上的线缆固定架(51)，设置于线缆固定架(51)上的转换接头(53)和航插(52)，以及固定于线缆固定架(51)上用于与主钢丝绳相连的吊环(54)；
10.使用如权利要求1～9任一项所述的用于大型地下贮罐放射性残留泥浆的回取装置进行放射性泥浆回取的工艺，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.用于大型地下贮罐放射性残留泥浆的回取装置，其特征在于，包括能实现泥浆回取过程中的管线同步收放自适应收放机构(1)，以及与自适应收放机构(1)通过钢丝绳相连用于对泥浆进行回取的遥控回取机器人(2)；
2.根据权利要求1所述的用于大型地下贮罐放射性残留泥浆的回取装置，其特征在于，所述自适应收放机构(1)包括基架(3)，设置于基架(3)上用于实现泥浆回取过程中的管线同步收放的线缆卷扬机构(4)，用于防止由于管线紧绷造成泥浆回取机器人打滑或侧翻的自适应张紧机构(5)，以及能实现遥控回取机器人(2)上下移动时不发生水平偏移的导向机构(6)。
3.根据权利要求2所述的用于大型地下贮罐放射性残留泥浆的回取装置，其特征在于，所述基架(3)包括起支撑作用的型材钢架(7)和用于在地面上行走并进行位置固定的定位组件(8)。
4.根据权利要求2所述的用于大型地下贮罐放射性残留泥浆的回取装置，其特征在于，所述线缆卷扬机构(4)包括放置于基架(3)上用于对管线进行卷线的油泥卷盘(10)和电缆卷盘(11)；油泥卷盘(10)的一侧连接有主钢丝绳电机(9-1)，油泥卷盘(10)的另一侧通过链条连接有能将主钢丝绳电机(9-1)的驱动力传输至电缆卷盘(11)的第一传动机构(13)，油泥卷盘(10)连接第一传动机构(13)的一侧还设置有能在主钢丝绳电机(9-1)的驱动下进行转动的主钢丝绳卷盘(12-1)；在基架(3)上还固定设置有副钢丝绳卷盘(12-2)，以及能驱动副钢丝绳卷盘(12-2)转动的副钢丝绳电机(9-2)。
5.根据权利要求2所述的用于大型地下贮罐放射性残留泥浆的回取装置，其特征在于，所述自适应张紧机构(5)包括安装于基架(3)上的安装支架(14)，设置于安装支架(14)上方的第一定滑轮(15-1)和第二定滑轮(15-2)，设置于安装支架(14)下方的两个竖向导向杆(20)，滑动安装于导向杆(20)上的配重箱，固定于配重箱上方的动滑轮(16)，以及分别安装于导向杆(20)上方和下方的上传感器(18-1)、下传感器(18-2)；配重箱的内部设置有配重块(17)，在安装支架(14)的下方还固定安装有激光测距传感器(19)。
6.根据权利要求2所述的用于大型地下贮罐放射性残留泥浆的回取装置，其特征在于，所述导向机构(6)安装在基...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖鑫，阳诚，张威，郑方友，蒲小丽，朱建江，王文龙，庄旭洲，杨捻，
申请(专利权)人：中核四川环保工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。