专利名称：安全处理放射源的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种传输放射源进出封闭体的装置和方法。
背景技术：
放射性材料用于许多领域，比如能源开发，碳水化合物探测、医学及科学研究。在碳水化合物探测方面，放射源位于向下打孔设备，如电缆测井、随钻测量(MWD)、随钻测井(LWD)设备，的载体内，向下打孔设备通过井孔进入相关的地质构造。一种传统的技术用高能中子照射地质构造并监测产生的能量谱，其通常表示地质构造的特征。尚未放入向下钻孔设备时，放射源载体固定到放射物运载屏蔽体中。一种复杂的装卸工具用来在放射物运载屏蔽体和向下打孔设备之间传送放射源载体。都希望这种装卸工具能够高效和安全地处理放射源载体，以便减少暴露于放射源的时间，防止无意间释放放射源，使放射源和工具操作者之间的距离扩大。
运输辐射源载体进出屏蔽体，如向下打孔设备和放射物运载屏蔽体，的装卸工具已存在于现有技术。一种现有技术的装卸工具具有多个位于端部的指状件，可围绕辐射源载体的顶盖的楔形榫封闭。通过旋转工具使指状件围绕楔形榫封闭。通常，指状件可因为出现磨损，生锈，断裂，弯曲，过短，灰尘或冷冻，不能牢固地包围楔形榫，使得放射源载体很容易在运输过程中脱开。第二锁定结构包括工具侧面固定的松散链上的线弹簧夹。操作者挤压弹簧夹，将夹的线部分插入位于辐射源载体的顶盖的配合孔。将夹的线部分固定到顶盖要求操作者在握住装卸工具的同时非常靠近载体。Perry等人的美国专利No.5,126,564和Wraight的美国专利No.4,845,359还介绍了其他装卸工具。
发明内容
一方面，本发明涉及一种装卸工具，用于含有放射源的运输容器，其包括支承轴，第一锁定件，可滑动连接到所述支承轴，可与所述运输容器形成第一锁定；和第二锁定件，可滑动连接到所述支承轴，可与所述运输容器形成第二锁定。
第二方面，本发明涉及一种处理放射源的系统，包括容纳放射源的容器，固定到容器的顶盖，可保持放射源于容器内，所述顶盖具有第一锁定结构和第二锁定结构。系统还包括装卸工具，其设有支承轴，第一锁定件，可与第一锁定结构形成第一锁定；和第二锁定件，可与所述第二锁定结构形成第二锁定，其中所述第一和第二锁定件可滑动地连接到支承轴。
另一方面，本发明涉及一种操作容纳放射源的运输容器的方法，包括将所述运输容器的第一锁定结构接合到第一锁定件，第一锁定件可滑动地连接到支承轴；和将运输容器的第二锁定结构接合到第二锁定件，第二锁定件可滑动地连接到支承轴。
通过参考下面的介绍和附图，可对本发明的其他特征和优点有清楚的了解。
图1A是根据本发明一个实施例的放射源运输容器的垂直截面图；图1B是图1A的放射源运输容器的端面图；
图1C是图1A的放射源运输容器的横截面图；图2A是根据本发明一个实施例的装卸工具的下部的放大截面图；图2B是图2A的装卸工具的中间部分的放大截面图，是图2A的接续图；图2C是图2A的装卸工具的中间部分的放大截面图，是图2B的接续图；图2D是图2A的装卸工具的上部的放大截面图，是图2C的接续图；图2E显示了根据本发明一个实施例的图2A中卡式锁定件的端面图；图2F显示了根据本发明一个实施例的图2A中键式锁定件的端面图。
具体实施例方式
现在参考几个优选实施例详细介绍本发明，实施例在附图中显示。在下面的介绍中，提出了多个特定的细节以便提供对本发明的充分说明。但是所属领域的技术人员应当清楚，可以在部分或全部这些特定细节不存在的情况下实施本发明。在其他的一些示例中，公知的特征和/或工艺步骤未进行详细介绍，以便不必要地干扰本发明的介绍。本发明的特征和优点通过参考下面的附图和讨论可更清楚地了解。
图1A显示了根据本发明的实施例的放射源运输容器100。放射源运输容器100包括容器102，其含有放射源104，如伽玛射线或中子源。顶盖106固定到容器102的开口端，保持射线源104于容器102。对于向下钻孔操作，容器102和顶盖106的尺寸适合安装到适当的向下钻孔设备。此外，容器102和顶盖106能够抵抗井孔环境下的温度和压力。放射源运输容器100可设置定位结构，帮助在封闭体，如放射物运载屏蔽体或向下钻孔设备中的定位。例如，顶盖106可包括凸部107，其设计成能与封闭体的槽配合；或顶盖106可包括槽，可与封闭体的凸部配合。凸部和槽可设计成，当与放射源运输容器100接合时，位于封闭体中要求的位置。
顶盖106包括叠置的突部108，109。在一个实施例中，包括两个径向相对槽114的第一锁定结构110在突部108的侧面形成。第一锁定结构110容纳本发明的装卸工具的第一锁定件并与之互锁。在一个实施例中，包括键孔116的第二锁定结构112在突部108，109的中心形成。第二锁定结构112容纳本发明的装卸工具的第二锁定件并与之互锁。第一和第二锁定结构110，112在图1B和图1C中进一步显示，图1B显示了顶盖106的端面图，图1C显示了顶盖106的截面图。锁定结构110，112的细节可与图1A到图1C所显示的不同。但是，锁定结构110，112的任何变化都应当与本发明的装卸工具的第一和第二锁定特征互补，反之亦然。
图2A到2D共同显示了根据本发明一个实施例的装卸工具200的整个组件。一个操作者就可使用装卸工具200来运送辐射源运输容器100(见图1A)进出封闭体，如辐射物运载屏蔽体或向下钻孔设备。装卸工具200包括支承轴202。在一个实施例中，可移动的套筒206连接到支承轴202的下端，如207处所示。在207的连接可通过销、螺纹和类似连接方式来实现。可移动的套筒206和支承轴202，当需要时可用作套筒扳手。这种集成的扳手使得一个人就可以操作。可对比现在要用两个人操作。在一个实施例中，可移动的套筒206安装到凸部，如螺栓或螺帽或突部。这些凸部可位于封闭体，如辐射物运载屏蔽体或向下钻孔设备，的通道口，或者位于辐射源运输容器100(见图1A)的顶盖106(见图1A)。
在图2C，支承手柄210的套管208固定到支承轴202，接近工具操作者端部。工具操作者使用手柄210来施加扭矩到支承轴202，支承轴202再将扭矩传递到可移动的套筒206(见图2A)。可选择支承轴202的长度，或支承轴202和可移动的套筒206的组合长度(见图2A)，使得工具操作者和辐射源运输容器100(见图1A)之间保持希望的安全距离。目前政府的辐射标准提供了安全距离指引(50英寸，即127厘米，是典型的安全距离，如果认为2米/小时是可接受的安全门槛)。
继续参考图2A，装卸工具200包括第一锁定组件212，可提供装卸工具200和放射源运输容器100(见图1A)之间的第一锁定。第一锁定组件212包括第一锁定轴214，其固定到支承轴202并与其同轴。第一锁定组件212还包括卡式锁定件216，其一端连接到第一锁定轴214的下端，如217处所示。在217处的连接最好是可释放的。在217的可释放的连接可采用销、螺纹或任何现有技术已有的适当方式来实现。在一个实施例中，如图2E所示，卡式锁定件216的锁定端包括两个径向相对的凸块220，其在管壁221上形成。凸块220适合与放射源运输容器100(见图1A)的第一锁定结构110(见图1A)的槽114(见图1A)接合。在图2C中，第一锁定组件212还包括壳体222，其连接到第一锁定轴214的上端。壳体222围绕支承轴202设置，可沿支承轴202滑动。环件224连接到支承轴202。环件224、壳体222、和支承轴202形成空腔226，弹簧228设置其中。
第一锁定组件212具有锁定位置和未锁定位置。在未锁定位置，弹簧228不受到压缩，第一锁定组件212的端部212a(见图2A)位于可移动的套筒206(见图2A)的端部206a(见图2A)的上方。在锁定位置，弹簧228压缩。第一锁定组件212的端部212a(见图2A)位于可移动的套筒206(见图2A)的端部206a(见图2A)的下方。标记229可在支承轴202上形成，其只在第一锁定组件212位于锁定位置时暴露。标记229可带有适当的颜色，从装卸工具200的操作者端部可以看到，可用于确定是否第一锁定组件212和放射源运输容器100(见图1A)之间形成锁定。为了进行对准，标记(未显示)还可以设置在壳体222。标记229与壳体222的标记对准表示第一锁定已经形成。例如，壳体222的标记与标记229配合可要求壳体222沿特定方向转动90度，这将导致形成第一锁定。
参考图2A，装卸工具200还包括第二锁定组件230，可提供装卸工具200与放射源运输容器100(见图2A)之间的第二锁定。第二锁定组件230与第一锁定组件212同心但互相独立。第二锁定组件230包括第二锁定轴232，其固定到所述支承轴202内并与其同轴。第二锁定组件230还包括键式锁定件231，其一端连接到第二锁定轴232的下端，如233处所示。在233的连接最好是可释放的。连接233可用销、螺纹、或任何现有技术已知的适当方式来实现。在一个实施例中，如图2F所示，键式锁定件231的锁定端包括键，具有两个相对的凸块238，其在销239上形成。凸块238适合与放射源运输容器100(见图1A)的第二锁定结构112(见图1A)的键孔116(见图1A)接合。在图2D中，第二锁定组件232的上端延伸通过连接到第一锁定轴214上端的引导板240，并终止于手柄242。弹簧244设置在空腔246中，空腔由支承轴202、连接到支承轴202的环件248、第二锁定轴232、和连接到第二锁定轴232的环件250形成。
继续参考图2A，第二锁定组件230具有锁定位置和未锁定位置。在未锁定位置，弹簧244(见图2D)不受到压缩，第二锁定组件230的端部230a(见图2A)缩回到可移动的套筒206内。在锁定位置，弹簧244压缩。第二锁定组件230的端部230a延伸到可移动的套筒206的端部206a的下方。参考图2D，标记251可在第二锁定轴232上形成，其只在第二锁定组件230位于锁定位置时暴露。标记251可带有适当的颜色，从装卸工具200的操作者端部可以看到，可用于确定是否第二锁定组件230和放射源运输容器100(见图1A)之间形成锁定。为了进行对准，还将标记(未显示)设置在引导板240。标记251与引导板240的标记对准表示第二锁定已经形成。例如，引导板240的标记与标记251配合可要求第二锁定轴232沿特定方向转动90度，这将导致形成第二锁定。
在装卸工具200(见图2A)和放射源运输容器100(见图1A)之间可形成两个独立锁定。为形成第一锁定，位于装卸工具200的端部的可移动的套筒206(见图2A)安装到放射源运输容器(100)的顶盖106(见图1A)上的突部109(见图1A)，在独立锁定实现的同时锁定到放射源运输容器100。接下来，朝放射源运输容器100的顶盖106推动壳体222(见图2C)。该平移运动传递到第一锁定轴214(见图2A)直到卡式锁定件216(见图2A，图2E)的凸部220(见图2E)插入位于放射源运输容器100顶盖106的第一锁定结构110(图1A)的槽114(见图1A)。壳体222(见图2C)然后旋转90度。该旋转传递到第一锁定轴214，使得卡式锁定件216也转动90度，卡式锁定件216的凸部220与槽114的壁接合，从而形成第一锁定。当朝顶盖106推动壳体222时，弹簧228(见图2C)受到压缩。压缩的弹簧228保持凸部220和槽114的壁之间强制锁定，即向槽114的壁偏压凸部220。第一锁定只能通过下压弹簧228和转动第一锁定轴214(或壳体222)90度来解除，使第一锁定轴214返回到其原始位置。
当形成的第一锁定和可移动的套筒206仍保持在放射源运输容器100的顶盖106的突部109时，可以形成第二锁定。为了形成第二锁定，下压把手242(见图2D)，推动第二锁定轴232(见图2A)和键式锁定件231(见图2A)的凸部238和销239进入位于放射源运输容器100顶盖106的第二锁定结构112(见图1A)的键孔116(见图1A)。把手242然后转动90度。该旋转传递到第二锁定轴232，使得键式锁定件231也转动90度，键式锁定件231的凸部238(见图2F)接合键孔116的壁，从而形成第二锁定。当把手242下压形成第二锁定时，弹簧244受到压缩。压缩的弹簧244保持凸部238和键孔116的壁之间强制锁定，即向键孔116的壁偏压凸部238。第二锁定只能通过下压弹簧244和转动把手242来解除，使把手242返回到其正常位置。
本发明具有超越传统系统的多个优点。装卸工具提供了两个独立的与放射源运输容器的锁定，两个锁定都是弹簧加压的，可强制锁定放射源运输容器到装卸工具。放射源运输容器与装卸工具脱开的唯一方式是下压两个弹簧，然后转动锁定轴90度来释放。放射源必须保持防止旋转。如果放射源运输容器旋转，两个锁定机构不能脱开。已经证明，不压下两个锁定弹簧，放射源运输容器不会偶然地脱离装卸工具。一个人就可以在安全距离快速和容易地操作锁定机构。这样提高了操作效率，减少了操作者暴露于放射源运输容器辐射的时间。放射源运输容器的顶盖包括槽和键孔，可与装卸工具的卡式锁定件和键式锁定件配合。一旦位于装卸工具端部的套筒锁定到放射源运输容器的顶盖，锁定机构进行接合，无需操作者目视运输容器。在装卸工具的操作者端提供了运输工具锁定或未锁定的明确指示。
尽管已经通过一些实施例介绍了本发明，通过公开了解了本发明的所属领域的技术人员应当认识到，可以提出其他的实施例，这未脱离本文公开的发明范围。所属领域的技术人员应当理解，所公开的装置和其部件可用任何适当材料来形成，包括使用复合材料或合成材料的非金属部件。还应当理解，本发明不限于应用于任何特定工业部门或领域。
权利要求
1.一种容纳放射源的运输容器的装卸工具，其包括支承轴；第一锁定件，可滑动连接到所述支承轴，可与所述运输容器形成第一锁定；和第二锁定件，可滑动连接到所述支承轴，可与所述运输容器形成第二锁定。
2.根据权利要求1所述的装卸工具，其特征在于，所述第一锁定件和第二锁定件是弹簧加载的。
3.根据权利要求1所述的装卸工具，其特征在于，所述第一锁定件与所述第二锁定件同心。
4.根据权利要求1所述的装卸工具，其特征在于，所述工具还包括第一锁定轴，可释放地连接到所述第一锁定件，所述第一锁定轴同轴地安装到所述支承轴，并可相对所述支承轴转动和滑动。
5.根据权利要求1所述的装卸工具，其特征在于，所述工具还包括第二锁定轴，可释放地连接到所述第二锁定件，所述第二锁定轴同轴地安装到所述支承轴，并可相对所述支承轴转动和滑动。
6.根据权利要求5所述的装卸工具，其特征在于，所述工具还包括在所述第二锁定轴的端部形成的把手，可沿所述支承轴推动所述第二锁定轴。
7.根据权利要求1所述的装卸工具，其特征在于，所述工具还包括一个或多个标志，用于指示所述装卸工具处于锁定位置。
8.根据权利要求1所述的装卸工具，其特征在于，所述工具还包括设置在所述支承轴的把手，可向所述支承轴施加扭矩。
9.根据权利要求1所述的装卸工具，其特征在于，所述工具还包括连接到所述支承轴的可移动的套筒，以形成套筒扳手。
10.根据权利要求9所述的装卸工具，其特征在于，所述可移动的套筒、第一锁定件、和第二锁定件是同心的。
11.一种处理放射源的系统，包括容纳放射源的容器，固定到所述容器的顶盖，可保持放射源于所述容器内，所述顶盖具有第一锁定结构和第二锁定结构；和装卸工具，设有支承轴，第一锁定件，可与所述第一锁定结构形成第一锁定；和第二锁定件，可与所述第二锁定结构形成第二锁定，其中所述第一和第二锁定件可滑动地连接到所述支承轴。
12.根据权利要求11所述的装卸工具，其特征在于，所述第一锁定件包括多个凸部，可与多个所述第一锁定结构上的槽互锁。
13.根据权利要求11所述的装卸工具，其特征在于，所述第二锁定件包括键，可与所述第二锁定结构的键孔互锁。
14.根据权利要求11所述的装卸工具，其特征在于，所述装卸工具还包括连接到所述支承轴的可移动的套筒。
15.根据权利要求14所述的装卸工具，其特征在于，所述顶盖包括与所述可移动的套筒配合的凸出部。
16.根据权利要求11所述的装卸工具，其特征在于，所述工具还包括偏压所述第一锁定件到所述第一锁定结构的弹簧，及偏压所述第二锁定件到所述第二锁定结构的弹簧。
17.根据权利要求11所述的装卸工具，其特征在于，所述顶盖包括突部和凹部，可与相关封闭体的对应的突部和槽配合。
18.一种操作容纳放射源的运输容器的方法，包括将所述运输容器的第一锁定结构接合到第一锁定件，所述第一锁定件可滑动地连接到支承轴；和将所述运输容器的第二锁定结构接合到第二锁定件，所述第二锁定件可滑动地连接到所述支承轴。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，在接合所述第一和第二锁定结构到所述第一和第二锁定件之前，锁定所述运输容器。
20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述第一和第二锁定结构接合到所述第一和第二锁定件包括分别偏压所述第一和第二锁定件到所述第一和第二锁定结构。
全文摘要
一种处理放射源的系统，其包括容纳放射源的容器，和固定到容器的顶盖，可保持放射源于容器内。顶盖具有第一锁定结构和第二锁定结构。该系统还包括装卸工具，工具设有支承轴，第一锁定件，可与第一锁定结构形成第一锁定；和第二锁定件，可与第二锁定结构形成第二锁定。第一和第二锁定件可滑动地连接到支承轴。
文档编号G01V5/10GK1699725SQ20051006505
公开日2005年11月23日 申请日期2005年4月4日 优先权日2004年4月5日
发明者H·C·克利门特, R·M·米尔科维施 申请人:施卢默格海外有限公司