一种核辐射重度污染安全抵近车的制作方法

本发明涉及核辐射污染应急处理技术领域，尤其涉及一种核辐射重度污染安全抵近车。

背景技术：

核核辐射是原子核从一种结构或一种能量状态转变为另一种结构或另一种能量状态过程中所释放出来的微观粒子流，其核辐射能量巨大，并且具有极大地危害性。因此对于核核辐射发生时，就需要进行及时可行的核辐射防护，避免人类免受或少受核辐射危害。国家核应急救援队是国家统一指挥的一支拳头部队和突击力量，兼顾军地核事故应急任务，重点承担在复杂条件下核电厂重特大核事故的突击抢险和应急救援任务，同时还承担军地其他核设施核装备发生重特大核事故、核恐怖袭击事件的应急救援任务。因此抵近事故源头在保障人员安全的前提下实施现场智能化取样收集及进行一些辅助性保障，就显得尤为重要，因此对于上述情况，需要设计一种可抵近放射源、并对放射源进行采样收集等操作，并同时能确保操作人员的人身安全的装备。

技术实现要素：

针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种核辐射重度污染安全抵近车，该抵近车具有屏蔽核辐射的车体、及车体上设置的多种辅助保证系统，以保证该抵近车能在抵近核辐射源时、保障人员安全的前提下，实施现场智能化抓取取样收集及进行一些辅助性保障，为处置核辐射重度污染提供可行性处理方式。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种核辐射重度污染安全抵近车，所述抵近车包括车体，所述车体上依次设有核辐射防护系统、检测系统、信息传输系统及辅助保障系统，其中，在所述车体的前后端依次设有前端抓取装置和后端抓取装置、及配合两者盛放抓取物的回收装置，并在所述车体的驾驶室内设有控制所述前端抓取装置和后端抓取装置的操作平台。

优选的，所述核辐射防护系统包括在所述车体外部包裹设置的屏蔽体及用于驾驶室的铅玻璃，并在驾驶室内加装有集防系统和气瓶正压系统；所述检测系统包括在所述车体顶部设置的检测报警装置及摄像装置；所述辅助保障系统包括在所述车体顶部设置的照明装置、定位装置及气象检测装置。

优选的，所述前端抓取装置和后端抓取装置均依次包括与所述车体连接的底座、回转支撑及伸缩臂，并在所述后端抓取装置的所述伸缩臂顶端设有第一抓手、在前端抓取装置的所述伸缩臂顶端设有第二抓手，并在每个所述伸缩臂的顶端依次设置有用于所述第一抓手的回转机构和第二抓手的旋转机构。

优选的，所述回转机构包括间距铰接在所述伸缩臂顶部长度方向上的回转连杆和回转安装板，在所述回转连杆和回转安装板远离所述伸缩臂一端共同铰接有连杆，并在所述回转连杆与所述伸缩臂侧壁之间设有伸缩驱动装置。

优选的，所述第一抓手由对称的弧形单爪以相向铰接的方式构成，并且每个弧形单爪均具有一定宽度的抓取面，在每个所述抓取面上均设有辅助抓紧装置。

优选的，所述辅助抓紧装置为沿所述抓取面长度方向间距设置、且垂直于所述抓取面方向弹性移动的柔性辅助夹紧块，并在所述抓取面上设有配合所述柔性辅助夹紧块的弹性移动机构。

优选的，所述弹性移动机构包括在所述抓取面上开设的具有一定位移深度的凹槽，在所述凹槽内依次连接固定有弹性装置和可回缩镶嵌于所述凹槽内的连接块，所述柔性辅助夹紧块固定于所述连接块背离弹性装置的一侧。

优选的，在所述弧形单爪外侧面上沿其长度间距设置有弹性压缩滚动装置，其结构包括在弧形单爪外侧面上间距开设的第一凹槽，所述第一凹槽内依次向外侧设置有弹簧和滚珠，所述第一凹槽开口宽度小于所述滚珠的直径。

优选的，在每个所述弧形单爪的前端均延伸设置有分隔抓取的柔性舌板。

优选的，所述第二抓手由对称的曲形单爪以相向铰接的方式构成，在每个所述曲形单爪的内侧面沿其长度间距设有柔性防滑凸棱。

本发明的有益效果是：该抵近车能抵近事故源头、并在保障人员安全的前提下实施现场智能化抓取取样收集及进行一些辅助性保障，为处置核辐射重度污染提供可行性处理方式。其具有的第一抓手和第二抓手共同配合，对不同形状的放射源均能进行有效的灵活抓取操作，并且具有保障核辐射源在抓取过程中不败夹持破损的特点，有效避免放射源破损后的核辐射放大危险，保障操作人员的安全。

附图说明

图1为本发明安全抵近车整体结构示意图。

图2为本发明后端抓取装置放大示意图。

图3为本发明弧形单爪放大结构图。

图4为本发明弧形单爪局部剖视结构图。

图5为本发明柔性舌板放大结构图。

图6为本发明第二抓手放大结构图。

具体实施方式

为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的描述。

参照附图1～6所示的一种核辐射重度污染安全抵近车，所述抵近车包括车体1，所述车体1上依次设有核辐射防护系统、检测系统、信息传输系统及辅助保障系统。其中，所述核辐射防护系统用于对所述车体内操作人员的安全防护、检测系统用于对所述车体外的工作环境进行实时检测、信息传输系统用于将所述车体实时状态远距离传输、辅助保障系统用于对所述车体运行时提供外部保障，以共同提高该抵近车的防护及智能操作要求。

具体的，所述核辐射防护系统包括在所述车体1外部包裹设置的屏蔽体及用于驾驶室的铅玻璃，并在驾驶室内加装有集防系统和气瓶正压系统。其中，屏蔽体优选为铅屏蔽体，其对多种核辐射源均具有较好的屏蔽作用。而铅玻璃则用于抵近车的安全行驶。所述集防系统用于过滤空气，将污染过的空气进行净化。气瓶正压系统用于加大车体内外压差。

所述检测系统包括在所述车体1顶部设置的检测报警装置及摄像装置。其中，检测报警装置(图中14所示)优选为主要针对γ区域的核辐射检测。摄像装置优选为耐核辐射摄像头12，用于对核辐射环境下的检测和采集。

所述辅助保障系统包括在所述车体1顶部设置的照明装置、定位装置及气象检测装置。其中，照明装置优选为高功率的照明灯13，其在原有车体照明基础上提高抵近车的照明强度，以便能尽可能的发现核辐射物并将其收集，避免核辐射物的遗留。定位装置优选为北斗定位系统，用于车辆行驶过程中的轨迹监控。气象检测装置用于上级系统实时掌握车辆现场的天气情况，以便及时作出相应的指挥决策。

较佳的，信息传输系统具有信息采集及各类装备之间的互联互通，并能将采集的信息以视频、图像、语音、数据等形式进行实时传输，与作业人员及现场、乃至后方指挥机构实现实时互联互通。

因此，通过上述各个系统的设置，使得该抵近车能抵近事故源头、并在保障人员安全的前提下实施现场智能化取样及进行一些辅助性保障，为处置核辐射重度污染提供可行性处理方式。

为了在抵近车抵近核辐射污染源后进行核辐射源的收集操作，在所述车体1的前后端依次设有前端抓取装置和后端抓取装置、及配合两者盛放抓取物的回收装置，并在所述车体1的驾驶室内设有控制所述前端抓取装置和后端抓取装置的操作平台。其中回收装置优选为回收桶(图中未示出)，放置在车体的前后端，将前端抓取装置和后端抓取装置抓取的放射源进行收集。而前端抓取装置和后端抓取装置则满足不同形状(如棒状、球状、方形状及不规则状等)的放射源的抓取操作，以尽可能的核辐射现场的放射源进行充分的收集和“清理”现场，避免放射源的遗留。操作平台通过在具有屏蔽环境的驾驶室内对前端抓取装置和后端抓取装置控制操作，来保障操作人员的人身安全，避免受到核辐射伤害。

具体的，所述前端抓取装置和后端抓取装置均依次包括与所述车体1连接的底座2、回转支撑3及伸缩臂4。其中，回转支撑用于对伸缩臂4进行回转旋转，提高伸缩臂4的空间灵活性。较佳的，每个所述伸缩臂4均由多级回转臂41连接成型，相邻所述回转臂41之间设有伸缩驱动装置(优选为液压油缸15)，回转臂41在液压油缸41的回缩作用下可回转收缩，以减小整个伸缩臂4的整体收缩后的长度，以减少随车体1行进时的阻挡。

在所述后端抓取装置的所述伸缩臂4顶端设有第一抓手5、在前端抓取装置的所述伸缩臂4顶端设有第二抓手6，并在每个所述伸缩臂4的顶端依次设置有用于所述第一抓手5的回转机构和第二抓手6的旋转机构。第一抓手5通过回转机构实现抓手的回转操作、第二抓手6通过旋转机构实现抓手的旋转操作，并配合第一抓手5和第二抓手6不同的抓取方式，来提高对不同形状放射源的灵活抓取操作。

具体的，如图2所示，所述回转机构包括间距铰接在所述伸缩臂4顶部长度方向上的回转连杆7和回转安装板8，在所述回转连杆7和回转安装板8远离所述伸缩臂4一端共同铰接有连杆9，并在所述回转连杆7与所述伸缩臂4侧壁之间设有伸缩驱动装置(优选为液压油缸15)。通过液压油缸驱动回转连杆7，回转连杆7驱动连杆9，并进而驱动回转安装板8带动第一抓手5绕伸缩臂4长度方向实现回转作用，以实现第一抓手5以不同的抓取角度适应放射源不同的放置角度，进行准确抓取操作，避免第一抓手抓取角度与放射源不对应而造成放射源的移动、滚动或掉落等问题。回转机构优选为回转电机16，其能精准的控制第一抓手5的回转精度。

同样的，旋转机构优选为旋转电机17，以实现第二抓手6绕伸缩臂4宽度方向上的旋转操作，进而实现第二抓手6配合第一抓手5对不同放射源的抓取操作。

具体的，如图2所示，所述第一抓手5由对称的弧形单爪51以相向铰接的方式构成，并且每个弧形单爪51均具有一定宽度的抓取面501。通过对称的弧形单爪51对放射源进行环抱抓取的方式进行抓取。而该抓取方式的驱动机构包括设置在回转电机16外侧的回转盘16a，所述弧形单爪51分别铰接在回转盘的两侧，并在回转盘外侧面设有与两侧的弧形单爪51同时铰接的双向液压油缸(图中未示出)，通过该双向液压油缸同时作用在每个弧形单爪51的端部，促使其外端相向旋转靠近，对放射源进行环抱抓取。同时可通过弧形单爪51的外端对较小的放射源进行夹持夹紧操作。

由于弧形单爪51在双向液压油缸的驱动下，对放射源是硬性夹紧作用，因此为了避免该夹紧方式造成放射源的破裂破损等问题，在每个所述抓取面501上均设有辅助抓紧装置。通过该辅助抓紧装置消除第一抓手5的硬性抓取作用，进而避免放射源在夹持过程中破裂等问题，避免破裂后放射性放大的危险。

具体的，所述防掉落辅助抓紧装置为沿所述抓取面501长度方向间距设置、且垂直于所述抓取面501方向弹性移动的柔性辅助夹紧块52，并在所述抓取面501上设有配合所述柔性辅助夹紧块52的弹性移动机构。其中当通过抓取面501对放射源环抱抓取时，通过柔性辅助夹紧块52的柔性接触，进而避免抓取面501对放射源的硬性接触而造成的破裂问题。而间距设置的柔性辅助夹紧块52一是能适应具有不规则的放射源不同接触位置的紧固接触、二是当第一抓手5依次抓取较多数量的放射源时，不同位置的柔性辅助夹紧块52能夹紧相应位置的单体放射源，在确保柔性夹持的同时、提高夹持的紧固性。弹性移动机构则辅助单个的柔性辅助夹紧块52实现上述两种作用下适应性的夹紧放射源。

具体的，如图4所示，所述弹性移动机构包括在所述抓取面501上开设的具有一定位移深度的凹槽502，在所述凹槽502内依次连接固定有弹性装置(优选为弹簧10)和可回缩镶嵌于所述凹槽502内的连接块53，所述柔性辅助夹紧块52固定于所述连接块53背离弹性装置的一侧。当放射源接触到柔性辅助夹紧块52表面时，通过连接块53挤压弹簧回缩，并使得连接块53嵌入在凹槽502中，并通过弹簧的弹性作用使柔性辅助夹紧块52紧贴放射源并夹紧。因此通过该弹性结构，实现柔性辅助夹紧块52对放射源的适应性夹紧，并配合柔性辅助夹紧块52的柔性特性，解决硬性接触，共同实现对放射源的柔性及适应性夹紧操作。

由于第一抓手5抓取的范围有限，使得其一次抓取的放射源的规格或者数量有限，在放射源较多的情况下，会使得第一抓手5只能抓取一部分放射源，因此在一次抓取的过程中，第一抓手5的外壁会接触到未被抓取的放射源，造成第一抓手5对该未抓取的放射源的硬性滑动接触，因此，同样的为了避免该硬性接触对未抓取的放射源造成的破损等问题，在所述弧形单爪51外侧面上沿其长度间距设置有弹性压缩滚动装置，如图4所示，其结构包括在弧形单爪51外侧面上间距开设的第一凹槽503，所述第一凹槽503内依次向外侧设置有弹簧10和滚珠11，所述第一凹槽503开口宽度小于所述滚珠11的直径。当第一抓手5的外壁在接触到未被抓取的放射源时，该部分的放射源对滚珠11进行挤压，并压缩弹簧10，来缓冲第一抓手5的硬性接触，而避免放射源破损的问题。而滚珠11则使得第一抓手5在抓取操作时，便于其相对于未被抓取的放射源进行滑动，避免两者之间的滑动摩擦。而第一凹槽503开口宽度小于所述滚珠11的直径，则是避免滚珠11在弹簧10的作用下脱离第一凹槽503。

在通过第一抓手5在对较多数量的放射源抓取的时候，要将放射源进行分割，以使得其一抓手5能抓取其容量的放射源，而由于第一抓手5的外端部具有一定的强度，为了避免通过该端部对放射源分割时随放射源造成的破损等问题，因此，在每个所述弧形单爪51的前端均延伸设置有分隔抓取的柔性舌板54。在分割时，首先通过该柔性舌板54与放射源进行接触、并将其分割，而柔性舌板54具有的柔性特点能与放射源柔性接触，进而避免分割过程中的硬性接触造成的破损问题。而为了避免该柔性舌板54在分割时与放射源产生的相对滑动，较佳的，该柔性舌板54内侧沿其长度间距设置有朝向伸缩臂方向的三角凸棱54a，通过三角凸棱54a增加与放射源的柔性摩擦，进而能快速的通过该柔性舌板54将放射源进行分割，以便第一抓手能快速的进行抓取。

具体的，所述第二抓手6由对称的曲形单爪61以相向铰接的方式构成，在每个所述曲形单爪61的内侧面沿其长度间距设有柔性防滑凸棱61a，其同样的能保证与放射源的柔性接触，避免对放射源造成的夹持破损。而第二抓手6可通过第一抓手5的柔性舌板54对放射源进行分割后抓取。较佳的，第一抓手5用于夹持不规则的放射源、第二抓手用于抓取如棒状等规则的放射源，共同配合对不同形状的放射源进行抓取操作。

本发明的原理是：该抵近车能抵近事故源头、并在保障人员安全的前提下实施现场智能化抓取取样收集及进行一些辅助性保障，为处置核辐射重度污染提供可行性处理方式。其具有的第一抓手和第二抓手共同配合，对不同形状的放射源均能进行有效的灵活抓取操作，并且具有保障核辐射源在抓取过程中不败夹持破损的特点，有效避免放射源破损后的核辐射放大危险，保障操作人员的安全。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。