一种中子窗遥控维护装置的制作方法

本发明属于中子窗处理设备领域，具体地说是一种中子窗遥控维护装置。

背景技术

中子窗插件长期运行于高辐射区域，需要考虑辐照损伤对其寿命的影响，在设计中考虑常规的维护和更换。由于部件材料在高辐射区域受到辐射后会引起感生放射性（即活化），对于那些活化或表面污染部件的维护都必须在具备防护的条件下遥控操作，避免辐射对维护人员的危害。中子窗遥控维护机构正是适应这种需求而研制，主要针对中子窗的安装、拆卸过程。中子窗遥控维护装置的设计目标是要尽可能的优化、保证遥控维护操作的可靠性和安全性，保护操作人员的辐射防护安全。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种中子窗遥控维护装置，操作方便，可摇控操作，提高了可靠性和安全性，保护操作人员的辐射防护安全。

为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：

一种中子窗遥控维护装置，包括主体架，所述主体架的顶部设有一级水平推动装置，主体架内设有与一级水平推动装置连接的二级水平推动装置，该二级水平推动装置与一级水平推动装置相同方向运动，二级水平推动装置装接有旋转装置，该旋转装置上装设有中子窗夹持装置，一级水平推动装置、二级水平推动装置、旋转装置和夹持装置分别与控制器连接。

所述一级水平推动装置包括一级伺服电机、一级丝杆、丝杆推块和一级导轨，丝杆推块以螺纹方式旋装在一级丝杆上，一级导轨设在二级水平推动装置上，主体架顶部的内侧面设有滑块，一级导轨从该滑块活动穿过，二级水平推动装置通过丝杆推块与一级丝杆连接，一级丝杆与一级伺服电机连接，一级伺服电机带动一级丝杆旋转使得丝杆推块直线移动。

所述二级水平推动装置包括移动架和装在该移动架上的二级伺服电机、t型换向器、二级丝杆和二级导轨，二级伺服电机与t型换向器连接，t型换向器与二级丝杆装接，二级导轨设在移动架的内侧面，二级丝杆上安装旋转装置，旋转装置还通过滑块与二级导轨安装。

所述移动架的上部和下部各设置一个t型换向器，两个t型换向器之间通过连动传动杆连接，伺服电机与移动架下部的t型换向器连接，每个t型换向器都装接一根二级丝杆。

所述旋转装置包括固定板、扳手安装板、电动扳手和传动锁杆，固定板套装在二级丝杆上且通过滑块与二级导轨装接，固定板上装设有导向杆，扳手安装板活动套装在该导向杆上，并且该导向杆上锁紧有限位螺母，电动扳手装在扳手安装板上且伸向固定板，传动锁杆与电动扳手连接，扳手安装板上设有电机，该电机装接有丝杆，丝杆与固定板连接。

所述电动扳手共设有四个，每个电动扳手对应一个传动锁杆，其中两个电动扳手为顺时针方向旋转，另外两个电动扳手为逆时针方向旋转。

所述夹持装置包括壳体、驱动气缸、连接块、连杆和夹爪，驱动气缸固定装在壳体内，驱动气缸的活塞与连接块安装，连接块活动卡装于设在壳体内的导轨上，连杆一端通过销轴与连接块转动连接、另一端通过销轴与夹爪转动连接，夹爪通过销轴与壳体转动安装，夹爪的前端伸出壳体外。

所述主体架顶面和底面分别设有导向机构，该导向机构包括支撑架和设在该支撑架上的轴承。

所述主体架和/或移动架上设有摄像头，该摄像头与远程遥控终端连接，远程遥控终端与驱动气缸、一级伺服电机、二级伺服电机通讯连接。

本发明操作方便，可摇控操作，提高了可靠性和安全性，保护操作人员的辐射防护安全。

附图说明

附图1为本发明立体结构示意图；

附图2为本发明中子窗夹持装置的剖开结构示意图；

附图3为本发明中旋转装置的结构示意图。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、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发明作进一步详细描述。

本发明揭示了一种中子窗遥控维护装置，包括主体架1，所述主体架1的顶部设有一级水平推动装置，主体架内设有与一级水平推动装置连接的二级水平推动装置，该二级水平推动装置与一级水平推动装置相同方向运动，二级水平推动装置装接有旋转装置，该旋转装置上装设有中子窗夹持装置，一级水平推动装置、二级水平推动装置、旋转装置和夹持装置分别与控制器连接。

所述一级水平推动装置包括一级伺服电机21、一级丝杆22、丝杆推块23和一级导轨25，丝杆推块23以螺纹方式旋装在一级丝杆22上，一级导轨25设在二级水平推动装置上，主体架1顶部的内侧面设有滑块24，一级导轨25从该滑块24活动穿过，二级水平推动装置通过丝杆推块与一级丝杆连接，一级丝杆与一级伺服电机连接，一级伺服电机带动一级丝杆旋转使得丝杆推块直线移动。一级伺服电机带动一级丝杆旋转，使得丝杆推块带动二级水平推动装置移动，利用一级导轨在滑块中的导向和定向作用，确保二级水平推动装置运动过程的稳定性。

所述二级水平推动装置包括移动架31、二级伺服电机32、t型换向器33、二级丝杆34和二级导轨35，二级伺服电机32与t型换向器33连接，t型换向器33与二级丝杆34装接，二级丝杆34上安装旋转装置4，旋转装置4还通过滑块与二级导轨35安装，二级导轨35设在移动架31的内侧面。移动架31的上部和下部各设置两根二级导轨，实现更加平衡的传动。所述移动架31的上部和下部各设置一个t型换向器33，两个t型换向器之间通过连动传动杆36连接，伺服电机与移动架下部的t型换向器连接，每个t型换向器都装接一根二级丝杆。利用上下两个t型换向器的连接，由二级伺服电机带动移动架下部的t型换向器转动，从而带动移动架下部的二级丝杆转动，同时通过连动传动杆带动移动架上部的t型换向器运行，使得移动架上部的二级丝杆也一起同步转动，从而带动旋转装置前后移动。一级导轨设在移动架的外侧面。

所述旋转装置4包括固定板41、扳手安装板42、电动扳手43和传动锁杆44，固定板41套装在二级丝杆34上且通过滑块与二级导轨35装接，固定板41上装设有导向杆45，扳手安装板42活动套装在该导向杆45上，并且该导向杆45上锁紧有限位螺母，电动扳手装在扳手安装板上且伸向固定板，传动锁杆与电动扳手连接，扳手安装板上设有电机，该电机装接有丝杆，丝杆与固定板连接。电动扳手共设有四个，每个电动扳手对应一个传动锁杆，其中两个电动扳手为顺时针方向旋转，另外两个电动扳手为逆时针方向旋转，利用四个电动扳手将中子窗上的螺栓锁紧。

由于电动扳手工作时，给螺母一定一扭矩，让螺母与螺栓拧紧，进而使中子窗与法兰达到紧固要求。电动扳手工作时，自身也会受一个反向扭矩，为了消取反向扭矩，设置四个电动扳手，对应四个螺栓，其中两个为正向螺栓，另外两个反向螺栓，通过正向螺栓和反射螺栓的配合作用，将反射扭矩消除。

所述夹持装置5包括壳体51、驱动气缸52、连接块53、连杆55和夹爪54，驱动气缸52固定装在壳体51内，驱动气缸52的活塞与连接块53安装，连接块53活动卡装于设在壳体51内的导轨56上，连杆55一端通过销轴与连接块53转动连接、另一端通过销轴与夹爪54转动连接，夹爪54通过销轴与壳体51转动安装，夹爪54的前端伸出壳体外。驱动气缸驱动连接块沿着导轨前后移动，从而带动连杆转动，连杆的转动带动夹爪张开或闭合，对中子束窗进行夹紧或放松操作，快速、准确地拾放和搬运中子束窗，精准地定位中子束窗的位置，实现中子束窗的维护和更换。

所述主体架1顶面和底面分别设有导向机构，该导向机构包括支撑架和设在该支撑架上的轴承10。轴承具有不同方向的设定，横向固定和纵向固定，从而使得整个装置的稳定性更高。

所述主体架和/或移动架上设有摄像头，该摄像头与远程遥控终端连接，远程遥控终端与驱动气缸、一级伺服电机、二级伺服电机通讯连接。通过摄像头实时监控，可远程控制操作，更加方便。

本发明中，由一级伺服电机带动一级丝杆旋转，使丝杆推块与一级丝杆作相对进给运动，带动移动架前后移动。二级伺服电机则带动两个t型换向器同步转动，进而带动旋转装置和夹持装置一起作进给运动。利用夹持装置夹取中子窗，通过驱动气缸的驱动，使夹爪松开或闭合，实现对中子窗的夹持。然后利用电动扳手43将中子窗6与相应的法兰8锁紧,中子窗6沿着相应的通道9移动。

需要说明的是，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，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，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。