本發(fā)明涉及一種原理樣機(jī)試驗(yàn)裝置，具體說是一種廢濾芯更換轉(zhuǎn)運(yùn)原理樣機(jī)試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

目前國(guó)內(nèi)已運(yùn)行核電站堆型包括壓水堆和重水堆，在建核電站中絕大部分為壓水堆型。壓水堆核電站有七大放射性水處理系統(tǒng)，即反應(yīng)堆一回路化學(xué)和容積控制系統(tǒng)、反應(yīng)堆換料水池和乏燃料水池冷卻和處理系統(tǒng)、硼回收系統(tǒng)、反應(yīng)堆硼和水補(bǔ)給系統(tǒng)、低放射性廢水回收系統(tǒng)、蒸汽發(fā)生器排污系統(tǒng)、廢液處理系統(tǒng)。在這些放射性水處理系統(tǒng)中，使用了大量不同尺寸規(guī)格及不同過濾精度要求的水過濾器。所使用的過濾器的濾芯的壓差或放射性水平達(dá)到設(shè)定值后，濾芯會(huì)被更換后廢棄。濾芯具有放射性，所以需對(duì)其進(jìn)行整備處理，以滿足環(huán)境安全的需要。

廢濾芯放置在密封的濾芯室中，為了能夠抓取更換濾芯，就需要將濾室的密封蓋打開然后進(jìn)行濾芯的抓取更換操作。目前國(guó)內(nèi)更換濾芯時(shí)首先由操作人員用工具打開濾芯室蓋，然后用抓取工具進(jìn)行廢濾芯的抓取和新濾芯的釋放，最后人工進(jìn)行封蓋。該操作不僅需要要很多輔助工具，而且需要人工進(jìn)行靠近操作，操作人員很容易受到輻射，不利于核電安全操作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N廢濾芯更換轉(zhuǎn)運(yùn)原理樣機(jī)試驗(yàn)裝置，能夠真實(shí)模擬廢濾芯更換中抓取濾芯室蓋、更換濾芯、封蓋的一系列操作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)原理樣機(jī)相關(guān)功能和性能指標(biāo)的檢驗(yàn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)采用的技術(shù)方案是：廢濾芯更換轉(zhuǎn)運(yùn)原理樣機(jī)試驗(yàn)裝置，包括：更換轉(zhuǎn)運(yùn)屏蔽艙、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、抓取機(jī)構(gòu)、電氣控制柜、導(dǎo)向柱；將更換轉(zhuǎn)運(yùn)屏蔽艙固定，所述更換轉(zhuǎn)運(yùn)屏蔽艙上安裝旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)置有抓取屏蔽蓋的抓取機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向柱，該抓取機(jī)構(gòu)與導(dǎo)向柱活動(dòng)連接，所述電氣控制柜分別與更換轉(zhuǎn)運(yùn)屏蔽艙、抓取機(jī)構(gòu)相連。

優(yōu)選的，所述更換轉(zhuǎn)運(yùn)屏蔽艙為密封結(jié)構(gòu)，側(cè)部開有觀察窗；

優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)盤和摩擦輪，所述摩擦輪固定在旋轉(zhuǎn)盤上；

優(yōu)選的，所述更換轉(zhuǎn)運(yùn)屏蔽艙中安裝有攝像頭，該攝像頭與電氣控制柜相連，所述電氣控制柜設(shè)置在操作室中，達(dá)到遠(yuǎn)程觀察操作的目的。

優(yōu)選的，所述抓取機(jī)構(gòu)，包括：抓具電動(dòng)缸、減速電機(jī)、傳動(dòng)齒輪箱、絲杠、密封圈、抓具吊爪；所述絲杠穿過傳動(dòng)齒輪箱，在絲杠頂部設(shè)有抓具電動(dòng)缸，底部設(shè)有密封圈，所述抓具吊爪置于密封圈下面，所述減速電機(jī)安裝在傳動(dòng)齒輪箱上，該傳動(dòng)齒輪箱固定在旋轉(zhuǎn)盤上。

優(yōu)選的，密封圈，包括密封盤和屏蔽容器環(huán)，密封盤邊上開有銷孔，銷桿由壓縮彈簧固定，一端抵住絲杠內(nèi)部的連接桿，另一端穿出銷孔部分卡住屏蔽容器環(huán)。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述密封圈上設(shè)有三個(gè)銷桿，每個(gè)銷桿之間成120°角分布。

進(jìn)一步優(yōu)選的，抓具電動(dòng)缸連接絲杠內(nèi)部的連接桿一端，連接桿另一端抵住抓具吊爪并開有配合銷桿尺寸的v槽。

進(jìn)一步優(yōu)選的，電氣控制柜通過輸入指令到減速電機(jī)，減速電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪箱實(shí)現(xiàn)絲杠的上下升降，達(dá)到遠(yuǎn)程控制的目的。

本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案，能夠取得如下的技術(shù)效果:本申請(qǐng)的廢濾芯更換轉(zhuǎn)運(yùn)原理樣機(jī)試驗(yàn)裝置包含具有提升和抓取功能的抓取裝置，可利用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)旋轉(zhuǎn)盤進(jìn)行切換，切換到所需位置后進(jìn)行一次性抓取操作。該裝置無需其他工具和人員進(jìn)行輔助工作，可自動(dòng)進(jìn)行濾芯室開蓋、抓取濾芯、釋放濾芯、封蓋等操作；大幅提高了核電操作的安全性。

附圖說明

本發(fā)明共有附圖6幅：

圖1為廢濾芯更換轉(zhuǎn)運(yùn)原理樣機(jī)試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為廢濾芯更換轉(zhuǎn)運(yùn)原理樣機(jī)試驗(yàn)裝置的側(cè)視圖；

圖3為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的立體圖；

圖4為抓具機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為密封圈的剖視圖；

圖6為密封圈的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中序號(hào)說明：1.抓具電動(dòng)缸、2.減速電機(jī)、3.傳動(dòng)齒輪箱、4.絲杠、5.密封圈、6.抓具吊爪、7.頂桿、8.銷桿、9.壓縮彈簧、10.屏蔽容器環(huán)、11.更換轉(zhuǎn)運(yùn)屏蔽艙、12.旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、13.抓取機(jī)構(gòu)、14.電氣控制柜、15.導(dǎo)向柱、16.觀察窗、26.旋轉(zhuǎn)盤、27.摩擦輪。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供一種廢濾芯更換轉(zhuǎn)運(yùn)原理樣機(jī)試驗(yàn)裝置，包括：更換轉(zhuǎn)運(yùn)屏蔽艙、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、抓取機(jī)構(gòu)、電氣控制柜、導(dǎo)向柱；將更換轉(zhuǎn)運(yùn)屏蔽艙固定于需要更換濾芯的濾芯室上方，所述更換轉(zhuǎn)運(yùn)屏蔽艙上安裝旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)置有抓取屏蔽蓋的抓取機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向柱，該抓取機(jī)構(gòu)與導(dǎo)向柱活動(dòng)連接，所述電氣控制柜分別與更換轉(zhuǎn)運(yùn)屏蔽艙、抓取機(jī)構(gòu)相連；所述更換轉(zhuǎn)運(yùn)屏蔽艙為密封結(jié)構(gòu)，側(cè)部開有觀察窗；

優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)盤和三個(gè)摩擦輪；三個(gè)摩擦輪固定于旋轉(zhuǎn)盤上，分別固定在旋轉(zhuǎn)盤三個(gè)點(diǎn)上，三點(diǎn)等分圓周，可通過摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)。

優(yōu)選的，所述更換轉(zhuǎn)運(yùn)屏蔽艙中安裝有攝像頭，該攝像頭與電氣控制柜相連，所述電氣控制柜設(shè)置在操作室中，達(dá)到遠(yuǎn)程觀察操作的目的。

更換轉(zhuǎn)運(yùn)屏蔽艙可以設(shè)置為外徑2000mm，高度1500mm，更換轉(zhuǎn)運(yùn)屏蔽艙側(cè)壁上開有直徑為200mm的觀察窗。

實(shí)施例2

作為對(duì)實(shí)施例1的進(jìn)一步補(bǔ)充，本實(shí)施例提供一種抓取機(jī)構(gòu)，包括：抓具電動(dòng)缸、減速電機(jī)、傳動(dòng)齒輪箱、絲杠、密封圈、抓具吊爪；所述絲杠穿過傳動(dòng)齒輪箱，在絲杠頂部設(shè)有抓具電動(dòng)缸，底部設(shè)有密封圈，所述抓具吊爪置于密封圈下面，所述減速電機(jī)安裝在傳動(dòng)齒輪箱上，該傳動(dòng)齒輪箱固定在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上。所述密封圈，包括密封盤和屏蔽容器環(huán)，密封盤邊上開有銷孔，銷桿由壓縮彈簧固定，一端抵住絲杠內(nèi)部的連接桿，另一端穿出銷孔部分卡住屏蔽容器環(huán)；所述密封圈上設(shè)有三個(gè)銷桿，每個(gè)銷桿之間成120°角分布。抓具電動(dòng)缸連接絲杠內(nèi)部的連接桿一端，連接桿另一端抵住抓具吊爪并開有配合銷桿尺寸的v槽；所述屏蔽容器環(huán)在抓具吊爪抓取屏蔽容器蓋時(shí)自動(dòng)落下，抓具吊爪脫離屏蔽蓋時(shí)自動(dòng)收回。該屏蔽容器環(huán)落下時(shí)分別與廢濾芯更換轉(zhuǎn)運(yùn)單元裝置、濾芯室連接。在傳動(dòng)齒輪箱和減速電機(jī)之間可以設(shè)置一個(gè)手動(dòng)離合器；

優(yōu)選的，電氣控制柜通過輸入指令到減速電機(jī)，減速電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪箱實(shí)現(xiàn)絲杠的上下升降，達(dá)到遠(yuǎn)程控制的目的。

優(yōu)選的，傳動(dòng)齒輪箱內(nèi)部設(shè)置有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)過載保護(hù)器和安全絲母；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)過載保護(hù)器防止減速電機(jī)過載失效，安全絲母防止絲杠長(zhǎng)期使用磨損失效墜落。

廢濾芯更換轉(zhuǎn)運(yùn)單元裝置行駛到更換處后，電氣控制柜通過輸入指令輸入到減速電機(jī)，減速電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪箱控制絲杠的上下升降。當(dāng)絲杠升降到位后，抓具電動(dòng)缸通過頂桿將抓具吊爪頂開，抓具吊爪將屏蔽容器蓋抓取，同時(shí)銷桿在壓縮彈簧作用下頂入連接桿v槽，掛在銷桿上的屏蔽容器環(huán)落下。當(dāng)濾芯更換完畢后，抓具電動(dòng)缸通過連接桿將抓具吊爪收回，抓具吊爪脫離屏蔽容器蓋抓扣，同時(shí)銷桿被頂桿頂出v槽，銷桿重新插入屏蔽容器環(huán)，當(dāng)絲杠上升時(shí)，屏蔽容器環(huán)隨其一起上升，抓具吊爪收回，完成操作。

減速電機(jī)為伺服電機(jī)，絲杠總成2.5m，抓取電機(jī)為直線電機(jī)，提升最大載荷為1200kg，濾芯最低抓取高度為-0.05m，濾芯最高抓取高度為+1.085m，屏蔽蓋最低抓取高度為-0.050m，屏蔽蓋最高抓取高度為+0.400m，所有抓取高度為水平標(biāo)高，升降行程為1.3m。

廢濾芯更換轉(zhuǎn)運(yùn)原理樣機(jī)試驗(yàn)裝置進(jìn)行電動(dòng)驅(qū)動(dòng)抓取屏蔽蓋過程如下：本廢濾芯更換轉(zhuǎn)運(yùn)原理樣機(jī)試驗(yàn)裝置固定于濾芯室上方，通過手動(dòng)驅(qū)動(dòng)摩擦輪帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)抓取裝置移動(dòng)到目標(biāo)屏蔽蓋正上方，然后操作絲杠向下運(yùn)動(dòng)，到達(dá)目標(biāo)位置后抓具吊爪抓取屏蔽蓋，在抓取屏蔽蓋的同時(shí)銷桿抵入v槽，屏蔽容器環(huán)落下，屏蔽容器環(huán)將濾芯室和屏蔽艙之間密封；當(dāng)釋放屏蔽蓋時(shí)銷桿被頂回v槽，屏蔽容器環(huán)回原位，抓具吊爪收回，完成操作。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。