一种适用于辐射环境下工作的铅罐运输车的制作方法

本实用新型属于运输车技术领域，具体地说是一种适用于辐射环境下工作的铅罐运输车。

背景技术：

核电站、高能物理研究装置等设施中的辐射设备一般具有大型、高速、强载、连续运转以及结构复杂的特点，特别是设备本身或其运行环境具有放射性，考虑到辐照损伤核心部件寿命的影响，设备发生故障的机率必然大大提高。更换老化、故障设备和部件，并对废弃的设备和部件进行去污和拆卸等处理，以确保设备正常、安全的运行,常规应用中都把废弃的设备和部件用铅罐安全封装，再把铅罐搬运到指定区域进行下一步取理。

由于辐射环境下，如果人体直接进入，则会对人体造成严重的伤害。因此，在辐射情况下铅罐搬运任务不适合由人亲临现场进行操作，需要考虑开发自动化装备来辅助维护人员完成任务。然而，由于控制、传感器、人工智能等支撑技术还没有全面成熟，特别是考虑到维护任务可靠性的要求，全自主机器人还不能很好地满足辐射部件维护的需求。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种适用于辐射环境下工作的铅罐运输车，自动化操作，智能控制，尤其辐射环境下的铅罐搬运工作。

为了解决上述技术问题，本实用新型采取以下技术方案：

一种适用于辐射环境下工作的铅罐运输车，包括车架，车架底部设有车轮移动组件，所述车架前部设有运输口，车架内设有与运输口连通的铅罐容纳腔，车架上设有支撑架，车架后部设有电控箱，支撑架与电控箱之间设有固定在车架上的屏蔽块，支撑架上设有用于抓取铅罐的升降机构，车轮移动组件包括轮移动组件和电动转向机构，轮移动组件装在车架底部，电动转向机构装在车架上且与轮移动组件连接控制轮移动组件的转向。

所述轮移动组件包括液压马达、车轮和车轮支架，车轮与液压马达同轴安装后与车轮支架安装连接，车轮支架上设有转向轴，该转向轴向上活动穿过车架与电动转向机构连接，电控箱内设有液压站和控制该液压站启停的控制器，液压站通过管路和比例阀与液压马达连接。

所述电动转向机构包括伺服电机和减速机，伺服电机与减速机连接，减速机的输出轴与车轮支架上的转向轴同轴配合连接。

所述电动转向机构还包括转角行程机构，该转角行程机构包括行程转轴、行程组合开关和行程开关挡片，行程组合开关固定装在减速机上，行程转轴与减速机的输出轴配合连接同步旋转，行程转轴从上到下依次固定装设三个行程开关挡片，其中行程转轴上部的行程开关档片为左限位触片，行程转轴中部的行程开关档片为零位触片，行程转轴下部的行程开关档片为右限位触片，开程组合开关与液压马达连接，零位触片与行程组合开关接触时车轮转向角度为0度。

所述行程开关档片末端设有开槽，该开槽处装设有锁紧螺栓。

所述升降机构包括顶升油缸、左右宽度调节油缸、移动架和托臂，顶升油缸下部固定装在车架底部，支撑架内设有滑槽，滑槽内设有滚轮，支撑架内设有与滚轮连接的移动板，移动板上部与顶升油缸的活塞连接，移动架与移动板连接，移动架上部设有导向杆，托臂上部通过直线轴承与导向杆活动套装，左右宽度调节油缸装在车架上，并且该左右宽度调节油缸的活塞与托臂侧面连接。

所述托臂上设有上托位和下托位。

所述车架呈凹型。

所述车架后部还设有卷线器，该卷线器上缠绕动力电缆。

所述屏蔽块为铅板。

本实用新型自动化操作，智能控制，尤其辐射环境下的铅罐搬运工作，提高运输效率，不易损坏。

附图说明

附图1为本实用新型立体结构示意图；

附图2为本实用新型局部剖开的的立体结构示意图；

附图3为本实用新型局部剖开的另一视角示意图；

附图4为本实用新型车轮移动组件的立体结构示意图；

附图5为本实用新型电动转向机构的立体结构示意图；

附图6为本实用新型绕自身中心旋转时车轮的状态示意图；

附图7为本实用新型绕前轴中心旋转时车轮的状态示意图；

附图8为本实用新型微调模式时车轮的状态示意图。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

如附图1-5所示，本实用新型揭示了一种适用于辐射环境下工作的铅罐运输车，包括车架1，车架1底部设有车轮移动组件，所述车架前部设有运输口，车架内设有与运输口连通的铅罐容纳腔，车架1上设有支撑架3，车架后部设有电控箱，支撑架3与电控箱6之间设有固定在车架1上的屏蔽块7，支撑架3上设有用于抓取铅罐的升降机构5，车轮移动组件包括轮移动组件2和电动转向机构4，轮移动组件2装在车架1底部，电动转向机构4装在车架1上且与轮移动组件连接控制轮移动组件的转向。车架后部设置的屏蔽块，优选为铅板，并且厚度不低于100mm，能够有铲阻挡一些向后的辐射，保护车架后部的电气装置及操作人员。

车架与车身进行防辐射处理。具体做法是：表面喷涂防辐射层，厚度约1-3mm。防辐射层材料由颗粒度为F20-F100的碳化硼与环氧树脂混合凝结成。其制作工艺是，把各种不同密度颗粒度的碳化硼充分搅拌半小时，不同粒度碳化硼的搅拌比例一般为f20占25%，f40占25%，f100占50%。同时，把环氧树脂与固化剂按3:1比例进行搅拌配合成为粘结剂，时间为半小时。碳化硼与粘结剂同时完成，让粘结剂缓慢倒进去碳化硼，要一边搅拌一边倒进去。最终碳化硼与粘结剂的混合比例为4：1。此时放置半小时，之后用毛刷把搅拌好的混合物喷涂到整个机器表面，一般要喷涂三次，每次间隔十分钟。

车架底部的四个边角区域各设置一个车轮移动组件，保持平稳的行走。车架整体呈凹型，方便运输重物，让整车的重心在四轮中间，行驶方便，安全。

所述轮移动组件2包括液压马达202、车轮201和车轮支架203，车轮201与液压马达202同轴安装后与车轮支架203安装连接，车轮支架203上设有转向轴204，该转向轴204向上活动穿过车架1与电动转向机构4连接，电控箱6内设有液压站8和控制该液压站启停的控制器，液压站8通过管路和比例阀与液压马达202连接。车轮由液压马达转动带动旋转移动，实现整车的移动。液压马达装在车轮内部，由电控箱中的液压站为整个液压马达提供液压油，利用控制器控制液压站的工作启停，通过比例阀控制输送到各个液压马达的流量与压力，可控制液压马达的转速，进而控制各个车轮的转速，实现整车移动速度的调整。

所述电动转向机构4包括伺服电机41和减速机42，伺服电机41与减速机42连接，减速机42的输出轴与车轮支架203上的转向轴204同轴配合连接。由减速机带动转向轴转动，从而实现车轮支架的转向，进而实现车轮的转向。

另外，所述电动转向机构4还包括转角行程机构，该转角行程机构包括行程转轴43、行程组合开关44和行程开关挡片45，行程组合开关为压触式开关，行程组合开关44固定装在减速机42上，行程转轴43与减速机42的输出轴配合连接同步旋转，行程转轴43从上到下依次固定装设三个行程开关挡片，其中行程转轴上部的行程开关档片为左限位触片，行程转轴中部的行程开关档片为零位触片，行程转轴下部的行程开关档片为右限位触片，以上方向定义仅是为了方便说明，并非限定，开程组合开关与液压马达连接，零位触片与行程组合开关接触时车轮转向角度为0度，此时整车是直行移动。当左限位触片与行程组合开关接触时，此时车轮向左偏转到最大角度。当右限位触片与行程组合开关接触时，此时车轮向右偏转到最大角度。行程转轴由减速机带动同步转动，同时带动转向轴的同步转动。

所述行程开关档片45末端设有开槽46，该开槽46处装设有锁紧螺栓47。当松开锁紧螺栓，可以调整行程开关挡片的角度，从而实现车轮转动角度范围的调整。

所述升降机构包括顶升油缸501、左右宽度调节油缸502、移动架503和托臂504，顶升油缸501下部固定装在车架1底部，支撑架3内设有滑槽，滑槽内设有滚轮，支撑架3内设有与滚轮连接的移动板505，移动板505上部与顶升油缸501的活塞连接，移动架503与移动板505连接，移动架503上部设有导向杆506，托臂504上部通过直线轴承与导向杆活动套装，左右宽度调节油缸装在车架上，并且该左右宽度调节油缸的活塞与托臂侧面连接。托臂504上设有上托位507和下托位508。在移动架503两侧各设置一个托臂504。左右宽度调节油缸带动移动托臂沿着导向杆移动，实现两个托臂之间的宽度调节。顶升油缸向上顶起时，带动移动板沿着滑槽向上移动，利用滚轮在滑槽内的滚动，从而滑动顺畅。

此外，在车架1后部还设有卷线器9，该卷线器上缠绕动力电缆。整车在工作时，需要外接动力电源，需外接380伏电源，由于车工作时要移动，故在车上安装一条长约20米的动力电缆。在不工作时，作用是可把电缆收卷起来，更加简洁。

另外，车架上还可设置多个雷达传感器，有于检测障碍物与车架之间的距离，当检测到距离小于设定值时，立刻刹车停止，四轮停止转动，报警并记录报警内容及时间。

车架上还可设置与控制器连接的显示器，用于显示车轮的转速和转向角度，便于工作人员的查看。

在本实用新型当中，每一个车轮由单独一个液压马达控制转速的大小，并且由相应的一个电动转向机构控制转向角度，从而实现了整车直行，左右横行、转动等多种行走模式。

以车轮与车架保持平行为0度角度，此时整车为向前直行移动或者向后移动。由于每个车轮单独控制，因此，四个车轮的同步误差小于2%，保证整车的精确移动。

车子的左右移动为横行，此时需要利用电动转向机构中的伺服电机带动减速机运行，由减速机带动行程转轴转动，进而带动转向轴转动，使得车轮跟随车轮支架一起转动，每个车轮都转动90度或者负90度，实现左右移动。移动时，四轮要周步，四轮同步误差小于2%。

绕自身中心旋转：如附图7所示，在本实施例当中，设定车子左右轮距1400，前后轮距1050，中心为四轮的几何中心O，每个车轮转动角度为53.13度（或负53.13度）。此时正转或反转，四轮同步。当然，随着车架整体尺寸的不同，左右轮距和前后轮距也会相应的发生变化，则各个车轮的转动角度也会有所不同，但只需要以四个轮子的几何中心为中心，则可以确保绕自身中心的旋转。

绕前轴中心转：如附图8所示，同样设定车子左右轮距1400，前后轮距1050，为实现绕前轴中心旋转，中心为前面车轮的两个左右车轮的几何中心0，前轮转角为0度，后轮转角为为56.31度（或负56.31度），此时正转或反转，前轮为自由状态（不驱动，不刹车），后轮驱动。

绕后轴中心转：与绕前轴中心转相反，此时中心为后面车轮的两个左右车轮的几何中心，此时正转或反转，后轮为自由状态（不驱动，不刹车），前轮驱动。

微调模式：如8所示，当搬运车需按OA方向行走，但由于操作的误差，搬运车整体角度与实际方向有偏差走了OB方向，当偏差小于10度时，可采用微调模式，此时驱动方式是前轮转向角度为0度，前轮为自由状态，后轮转向角度小于5度，后轮进行驱动，直到搬运车整体角度与设定方向小于1度。

另外，还具有自动行走模式：由控制器按设定的路线行走，可执行以上1到6的各项动作。此时要求，控制器能显示并控制每个车轮的转向角度与转动速度，控制器能显示搬运车的整体角度，保留AGV行走功能。

通过以上各种行走模式，保证整车的灵活应用。

需要说明的是，以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。