一种实现即时监控和远程操控的强剪力双刃剪切系统的制作方法

本发明涉及遥控维护技术领域，尤指一种应用于核工业技术领域的一种实现即时监控和远程操控的强剪力双刃剪切系统。

背景技术：

由于科研需要不断的发展和探索，很多时候由于特殊物质或特殊工艺的存在，使得工作环境会有很大的辐射，而辐射会对环境和工作人员的健康带来不可逆的伤害，所以研发工作人员为了减少或避免辐射带来的伤害，会将工作环境设置为深井式，可以让工作人员远距离遥控维护辐射环境下的物体，然而深井环境由于远离工作人员，工作人员不能第一时间检测到深井内的环境而使得操作和维护工作不方便进行。

例如靶站，靶站的作用是让经过加速器加速的高能质子束流轰击重金属靶并通过散裂效应产生高能中子，其工作环境为大型的、具有放射性特征的环境，由于靶站的辐射强度大，因此要保证顶部大厅环境的隔离性与封闭性，又因其放射性与封闭性大大地增加了技术人员对顶部大厅环境内部工作的监控与操作难度，而靶站顶部大厅是用于转运靶站工作时产生的废旧物质的工作区，实则为辐射性更强的场所，为最大程度地降低靶站顶部大厅对操作员、环境或其它设备的辐射损害，其设置为运输环境特殊的环境，但是，靶站顶部大厅慢化器管道的剪切工作必须在该区域完成，因此靶站顶部大厅的管道剪切工作是一项操作环境差、操作难度大的工作，并存在深井环境难观察、操作难度高的矛盾。

目前虽然有在用一些长柄式的遥控维护装置，例如专利号为2013100591721，专利名称为一种深井辐射环境下的管道剪切遥控维护设备及其维护工艺，该技术方案能在一定程度上实现远距离遥控维护深井辐射环境下的靶体，但是该技术方案存在以下缺陷，一、由于该技术方案中的长柄工具是通过横设在长柄上的操作横杆进行操作，受长柄的形状和长度限制，使得该技术方案仅仅可用于不太深的深井环境，因为太深人的力量根本无法操作该长柄；二、剪切器的动力方式导致剪切能力过小，并且没有压力检测和油温检测，仅能用于小型管道的剪切；三、监控系统过于简单粗糙难以实现即时的完善的现场演示；四、自动化程度太低，操作过于依赖人为，所以安全性能还是存在较大隐患。因此靶站顶部大厅的剪切工具的选择依然还是一个科研发展的难题。

技术实现要素：

针对目前可以实现遥控维护的设备仍然存在的缺陷，本发明旨在提供一种专门用于靶站顶部大厅，能同时满足剪切能力强、能实现实时监控、便于压力与油温观察的遥控维护设备，更具体的是一种实现即时监控和远程操控的强剪力双刃剪切系统。

本发明采用的技术方案是：一种实现即时监控和远程操控的强剪力双刃剪切系统，所述的强剪力双刃剪切系统包括远程控制系统、剪切系统和监控系统，所述的远程控制系统与剪切系统和监控系统电性相连。

所述的远程控制系统包括安装在控制柜内的远程控制装置和液压驱动装置，所述的远程控制装置包括工控机、存储硬盘和控制面板，其中工控机和存储硬盘安装在控制柜内的上部，控制面板安装在控制柜顶面与电控机电性连通；所述的液压驱动装置安装在控制柜内的底部。

所述的剪切系统主要包括剪切器和长柄，长柄连接在剪切器上方，剪切器主要包括双刀刃、连杆结构和液压装置；双刀刃通过连杆结构与液压装置连接，液压装置包括油缸、油缸活动杆和油缸基座，油缸安装在油缸基座内，双刀刃的中部通过主螺栓与油缸基座连接，末端通过轴销与连杆结构相连；所述的连杆结构两端分别与油缸活动杆和双刀刃连接。

所述的监控系统包括相互电性连接的摄像机和显示器，所述的摄像机安装在长柄上，显示器安装在控制箱上，所述的剪切器通过液压管与液压驱动装置连接。

所述的强剪力双刃剪切系统还包括压力表与温度计，安装在控制柜上，用于监测系统输出的最大压力与油箱温度。

所述的长柄主要由两根方通焊接而成，呈“吕”形结构，长柄的末端底部设置有安装孔，安装孔上安装有剪切器基座，剪切器通过剪切器基座安装在长柄上，末端靠近剪切器处设置有摄像机安装孔，长柄首端顶部设置有吊环。

所述的长柄的末端底部与剪切器的顶部呈垂直连接。

所述的摄像机和显示器之间通过信号线构成电性连接，其中摄像机安装在剪切器上端的长柄上，通过螺栓与长柄固定连接，显示器安装在控制柜上，摄像机取到的像会在显示器上即时显示。

所述的液压驱动装置包括电机动力单元、液压泵站、电箱、油箱、和电磁换向阀；控制柜上对应油箱的位置上设置有油管接头，剪切器末端与油缸相通的末端设置有油管接头，控制柜上的油管接头与剪切器上的油管接头通过液压管相通连接，实现剪切器与液压泵站连接。

所述的长柄总长度至少有7米；所述的液压管总长至少20米。

所述的控制面板上设置有开关键和功能键，开关键包括启动和关闭系统按键，功能键包括控制剪切器进行夹紧剪切和松开刀刃按键。

所述双刀刃为两个对称的，中部以主螺栓为铰接旋转点的刀刃结构，刀刃的刃口设置有圆弧凹槽，更有利于管道的剪切。

所述的控制柜上设置有排风口和油量计。

本发明的有益效果是：本发明中，长柄的长度和液压管的长度可以按需加长或缩短，尤其是液压管长度是用衡量人与机的距离，可以按需加长或缩短，实现操作人员和剪切器的“人机”距离，避免辐射带来的伤害，提高了安全性能；本发明的监控系统可以实现即时取像，即时显示，让操作人员可以在显示器上直观地看到工作环境的情况，并通过控制面板控制本系统的工作，实现即时监控维护；最重要的是剪切器的液压驱动力方式以及刀刃的形状和结构，可以带来更大的剪切力，可以剪切多层不锈钢套管等厚度厚，直径大的管道；另外实现实时监控的不仅只有图像和视频，还可以实时监控压力和温度显示。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明的侧视结构示意图。

图3是本发明中远程控制系统的立体结构示意图。

图4是本发明中远程控制系统的侧视结构示意图。

图5是本发明中去掉背板后控制柜里的结构示意图。

图6是本发明中剪切器的结构示意图。

图7是本发明中剪切器从末端俯视的结构示意图。

图8是本发明中长柄的结构示意图。

附图标注说明：1-远程控制系统，2-剪切系统，3-监控系统，4-压力表，5-温度计，6-排风口，7-油量计，8-液压管， 9-控制柜，10-主螺栓，11-存储硬盘，12-控制面板，13-电机动力单元，14-液压泵站，15-电箱，16-油箱，17-电磁换向阀，18-油管接头，19-工控机，21-剪切器，22-长柄，23-双刀刃，24-连杆结构，25-油缸，26-摄像机安装座，27-油缸基座，28-吊环，29-剪切器基座，30-轴销，31-摄像机，32-显示器。

附体实施方式

以下结合说明书附图，详细说明本实施例的具体实施方式：

如图1-8所示，一种实现即时监控和远程操控的强剪力双刃剪切系统2，所述的强剪力双刃剪切系统2包括远程控制系统1、剪切系统2和监控系统3，所述的远程控制系统1与剪切系统2和监控系统3电性相连，远程控制系统1主要用来控制剪切系统2的工作，监控系统3主要是对工作环境进行监控，并将监控结果直观地显示在远程控制系统1上，所述的强剪力双刃剪切系统2还包括压力表4与温度计5，安装在控制柜9上，用于监测系统输出的最大压力与油箱16温度。

所述的远程控制系统1包括安装在控制柜9内的远程控制装置和液压驱动装置，所述的远程控制装置包括工控机19、存储硬盘11和控制面板12，其中工控机19和存储硬盘11安装在控制柜9内的上部，控制面板12安装在控制柜9顶面与电控机电性连通，所述的控制面板12上设置有开关键和功能键，开关键包括启动和关闭系统按键，功能键包括控制剪切器21进行夹紧剪切和松开刀刃23按键；工控机19即控制单元，实现集成式的远程控制，存储硬盘11用于存储缓冲资料，控制面板12用于操作人员物理操作控制工控机19，实现对剪切系统2的远程操作；所述的液压驱动装置安装在控制柜9内的底部，所述的液压驱动装置包括电机动力单元13、液压泵站14、电箱15、油箱16、和电磁换向阀17；电机动力单元13用于提供动力，电箱15用于配电，油箱16控制柜9上对应油箱16的位置上设置有油管接头18，剪切器21末端与油缸25相通的末端设置有油管接头18，控制柜9上的油管接头18与剪切器21上的油管接头18通过液压管8相通连接，实现剪切器21与液压泵站14连接，实现对剪切器21的液压控制，所述的控制柜9上设置有排风口6和油量计7，排风口6用于控制柜9体内的散热，油量计7用来监看油箱16里的油量，避免泄露之类的情况。

所述的剪切系统2主要包括剪切器21和长柄22，长柄22的末端底部与剪切器21的顶部呈垂直连接，长柄22连接在剪切器21上方，所述的长柄22主要由两根方通焊接而成，呈“吕”形结构，增强了刚性，所述的长柄22总长度至少有7米；所述的液压管8总长至少20米，可以实现人员在20米外对剪切器21实行操作；长柄22的末端底部设置有安装孔，安装孔上安装有剪切器基座29，剪切器21通过剪切器基座29安装在长柄22上，末端靠近剪切器21处设置有摄像机安装座26，摄像机31通过摄像机安装座26安装在长柄22上，长柄22首端顶部设置有吊环28用于起吊剪切系统2。

剪切器21主要包括双刀刃23、连杆结构24和液压装置；双刀刃23通过连杆结构24与液压装置连接，液压装置包括油缸25、油缸活动杆和油缸基座27，油缸25安装在油缸基座27内，双刀刃23的中部通过主螺栓10与油缸基座27连接，末端通过轴销30与连杆结构24相连；所述的连杆结构24两端分别与油缸活动杆和双刀刃23连接，液压装置的动力通过连杆结果转移到双刀刃23上，实现双刀刃23的闭合和张开，由于采用液压动力，被剪切管道可以为多层不锈钢套管，在深井中纵向固定，最大外径可达到89mm，最小直径可达到21mm，厚度可达到2mm。

所述的监控系统3包括相互电性连接的摄像机31和显示器32，所述的摄像机31安装在长柄22上，显示器32安装在控制箱上，所述的剪切器21通过液压管8与液压驱动装置连接。所述的摄像机31和显示器32之间通过信号线构成电性连接，其中摄像机31安装在剪切器21上端的长柄22上，通过螺栓与长柄22固定连接，显示器32安装在控制柜9上，摄像机31取到的像会在显示器32上即时显示。

本发明作为一种剪切力大、可远程控制，专门用于慢化器反射体维护的双刃剪切系统2，所述的剪切器21通过螺栓与长柄22连接，液压驱动装置与远程控制装置共同安装在控制柜9上，监控系统3的摄像机31安装在剪切器21上端，通过螺栓与长柄22连接，显示器32安装在控制柜9上，工作时，控制柜9上的液压驱动装置提供高压液压油，驱动远端剪切器21上的液压缸，实现双刀刃23的剪切与张开的动作，操作人员通过安装在控制柜9上显示器32观察刀刃23开合情况，通过电控按钮，实现液压泵站14输出端电磁换向阀17的动作，从而控制剪刀开合，本发明实现了遥控操作与输出强剪切力的工作目标，既满足维护要求，又能够阻挡操作人员与放射源之间的辐射。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明的技术范围作任何限制，本行业的技术人员，在本技术方案的启迪下，可以做出一些变形与修改，凡是依据本发明的技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。