专利名称：摆渡循环组合式大型物体辐射检测拖动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种摆渡循环组合式大型物体辐射检测拖动装置，属辐射检测技术领域。
目前对大型物体进行辐射检测的扫描成象系统，普遍采用拖动装置，使被测物体匀速通过X射线束来实现扫描成象。1991年法国的斯仑贝介(Schlumberger)公司在巴黎戴高乐机场安装的航空集装箱和网包物品检测系统，采用的是滚筒式拖动装置，即被测物体是在若干个水平排列的滚筒的作用下实现匀速运动的。这种拖动系统的主要问题是仅适用于中小型物体，而不适用于大型物体。另外被测物体的速度稳定性不好，这会使最终所得的扫描图象出现不可能用图象处理方法完全消除的图象畸变。另外若其中一个滚筒出现故障，整个系统就会瘫痪。该公司以后的产品都改用拖车拖动。德国的海曼(Heiman)公司在我国九龙海关文锦渡口岸安装的大型集装箱检测系统，采用的拖动系统是用一对在地下同步运行的小车叉起集装箱货车的前轮，借助集装箱货车的后轮实施拖动。这种系统的优点是可以拖动任意长度的集装箱货车，占地面积小，缺点是每对小车必须同步运动，且处于地下，结构非常复杂，给维护造成很大困难。由于检测区内有强X射线，必须进行辐射屏蔽，因而在检测区两端各置有防护门，故此小车的功率和信号滑线被分成五段，在两端的防护门关闭时，位于防护门部位的两段滑线要与两端的滑线断开并且有九十度的弯折，这样就大大降低了拖动系统的可靠性。为了提高检测速度，共有三对(六辆)小车循环运行，每个小车的叉起机构都采用液压传动装置，容易发生管路堵塞或漏油故障，且六套液压装置的造价昂贵。英国的宇航(British Aerospace)公司在我国九龙海关皇岗口岸安装的大型集装箱检测系统，采用的拖动系统是在地面上循环运行的三辆智能平板拖动车，平板车本身装有智能化的定位装置，通过无线通信与主控制台联系，通过滑线给平板车馈电。这种结构的主要缺点是平板车的长度不能改变，每辆平板车的横向运动与纵向运动都通过自身的换轮机构来实现，换轮机构是通过液压装置使三组纵向运动车轮升起或降下来实现的，因而结构复杂，故障率高，不易于维护，对定位系统的可靠性要求很高，否则会出现平板车运动出轨(皇岗口岸的系统已发生过平板车运动出轨事故)。
本实用新型的目的是设计一种摆渡循环组合式大型物体辐射检测拖动装置，由三辆基本单元车组成一数控平板拖车，拖车的纵向运动采用摆渡方式，因而使所有的车辆都在地面上运行，整套装置结构简单灵活，便于安装维修。
本实用新型设计的摆渡循环组合式大型物体辐射检测拖动装置，由数控平板拖车、横向扫描轨道、横向回程轨道、纵向摆渡车和纵向轨道组成。横向扫描轨道置于射线源和探测器之间，横向回程轨道平行于横向扫描轨道。纵向轨道分别置于横向扫描轨道和横向回程轨道的两端。摆渡车置于纵向轨道上，摆渡车上置有运动轨道，当摆渡车运行至纵向轨道的端部时，其上的运动轨道与横向轨道相接。数控平板拖车依次沿横向轨道和纵向轨道运行。
本实用新型的摆渡循环组合式大型物体辐射检测拖动系统所有单元车辆都在地面上，易于安装维护。运载车辆或货物进行辐射检测的数控拖车由结构相同的基本单元车组成，可以按所需长度进行分解和组合，结构简单灵活，便于维修更换。数控拖车的纵向运动采用摆渡方式，由纵向摆渡车运载，拖车本身不需要复杂的换轮系统和价格昂贵的液压装置，降低了系统造价，提高了可靠性，避免了拖车纵向运动出轨的隐患。由数控拖车和纵向摆渡平板车共同组成循环运行的拖动系统，提高了检测速度。采用安全滑线为各车辆馈电，采用无线通信实现主控制台对各车辆的控制和监测，提高了系统的运行灵活性和运行模式的易控制性。
图1是本实用新型设计的摆渡循环组合式大型物体辐射检测拖动装置的结构示意图。
图2是数控平板拖车中主动车的结构示意图。
以下结合附图，详细介绍本实用新型的内容。图1中，1是被测物体入口月台，2是数控平板拖车，3是动力电安全滑线，4是辐射检测区，5是射线源，6是被检测中的数控平板拖车，7是纵向运动轨道，8是被测物体出口月台，9是纵向摆渡车，10是回程中的数控平板拖车，11是横向扫描轨道，12是横向回程轨道，13是探测器。
本装置的工作过程为在主控台的控制管理下，每天开始工作时，总有一辆数控平板拖车位于入口纵向摆渡车上，共同处于入口月台1与辐射检测区4之间，且使纵向摆渡车上面的轨道与数控平板拖车的横向扫描轨道11接轨。出口纵向摆渡车9总是空的，且处于辐射检测区4与出口月台8之间，并使出口纵向摆渡车上面的轨道与数控平板拖车的横向扫描轨道11接轨。这既是初始状态，也是整个拖动系统所要保持的常态。也就是说，对于入口纵向摆渡车而言，只要它上面没有数控平板拖车，它就立即运动到另一端去，让下一辆数控平板拖车驶到它上面来。它上面只要有数控平板拖车，它就要运动到处于初始位置，等待接受下一个被测物体。对于出口纵向摆渡车而言，只要它上面有数控平板拖车，且该数控平板拖车上的被测物体一旦离开，它就立即运动到另一端去，让这一辆数控平板拖车离开它驶到回程轨道12上去。它上面只要没有数控平板拖车，它就要运动到处于初始位置，等待接受扫描结束后的载有被测物体的数控平板拖车。纵向摆渡车就是这样循环运动的，它的运动是自动的，靠联锁装置控制而得以实现的。由于摆渡车的横向运动距离比较短(在15米到20米的范围内)，运动速度要求不高，载重量小(其净载重量为一辆数控平板拖车的自重)，故可采用普通的侍服系统作为其动力，馈电方式既可采用普通的软缆滑线，也可采用安全滑线。采用纵向摆渡车，使得整个系统的结构简单，易于安装维护，提高了拖动系统的可靠性，降低了系统造价。
被测物体经入口月台1达到数控平板拖车2上且就位后，所有人员撤离辐射区域，在确认安全时，主控台自动打开辐射检测区的入口防护门，并启动数控平板拖车2载着被测物体驶离入口纵向摆渡车，进入辐射检测区。主控台在检测到载着被测物体的数控平板拖车完全进入辐射检测区后，自动关闭辐射检测区的入口防护门，并启动数控平板拖车，开始扫描过程。当扫描结束后，主控台自动打开辐射检测区的出口防护门，并启动数控平板拖车6载着被测物体驶离辐射检测区，驶上出口纵向摆渡车9。主控台在检测到载着被测物体的数控平板拖车完全离开辐射检测区后，自动关闭辐射检测区的出口防护门。当辐射检测区的出口防护门关好且载着被测物体的数控平板拖车在出口摆渡车上停稳后，被测物体经出口月台8离开辐射检测区域。
当第一辆载着被测物体的数控平板拖车完全离开入口摆渡车后，入口摆渡车自动横向运动到另一端且与数控平板拖车的回程轨道接轨，第二辆数控平板拖车驶上入口摆渡车且就位后，入口摆渡车横向运动到初始位置，准备接受下一个被测物体上车。当第一辆载着被测物体的数控平板拖车完全离开辐射检测区后，第二辆载着被测物体的数控平板拖车即可进入辐射检测区开始扫描检测，第一次被检测的物体离开数控平板拖车、第一辆数控平板拖车返回、第三辆数控平板拖车准备好、摆渡车准备等这些过程是在第二个被测物体的扫描过程中进行的，这样就减少了等待时间，提高了检测速度。
本实用新型专门设计了用于本装置的数控平板车，该车由主动车和从动车组合而成，其中的从动车与普通机车相同，主动车结构如图2所示。主动车上置有智能控制单元、变频调速电机、行星摆线减速器、传动轴支撑轴承及支架、光电编码器、同步齿轮传送带、传动轴和动力电刷。变频调速电机、行星摆线减速器以及光电编码器同轴安装，并通过传动轴和同步齿轮传送带带动车轮转动。动力电刷向控制单元馈电。光电编码器将车轮转速信号反馈给控制单元。
图2中，21是车体，22是智能控制单元，23是变频调速电机，24是行星摆线减速器，25是传动轴支撑轴承及支架，26是光电编码器，27是同步齿轮传送带，28是车轮，29是车轴，30是传动轴，31是动力电刷。
每辆数控平板拖车可以是一辆如图2所示的带有驱动装置的主动车，也可以是由一辆主动车和几辆没有驱动装置的普通机车即从动车通过级联装置组合而成的组合车。这种级联组合的数控平板拖车的长度可以由用户根据被测物体的大小现场组合，也可以在交付用户使用时一次组合定型，非常灵活。这样做的另一个好处是如果某一基本单元车发生故障，可以立即将其分解开来拖至维修间进行维修，不影响整个拖动系统的运行。结构简单，便于维修更换，数控平板拖车的这种组合方式本身就提高了系统的可靠性，降低了系统造价。
主动车除了支撑被测物体在铁轨上运动外，还要提供运动所需的动力，更重要的是还要控制运动速度，保持运动速度的稳定性。主动车属电力牵引车，图1中的动力电安全滑线3上接有380V三相交流电，通过图2中的动力电刷31给智能控制单元22馈电，动力电通过控制单元中的变频器输出给变频调速电机23，传动轴30的转速与变频器的输出频率成正比，通过行星摆线减速器24将扭矩传送给同步齿轮传送带27输出，带动车轴29转动，进而带动车轮28转动，这样就可使整个车子运动起来。传动轴支撑轴承及支架25的作用是支撑传动轴系的转动。光电编码器26的作用是将传动轴系的转速转换成数字信号，反馈给智能控制单元22，以便测定车子的速度及其稳定性，进而进行调整和控制。智能控制单元22通过无线通讯与主控台联系，接收主控台的命令并将车子的信息发送给主控台，控制车子的运动状态并自动检测和调整控制车子的速度及速度稳定性，主控台对数控平板拖车的所有命令都是通过智能控制单元执行的，数控平板拖车的所有状态信息都是通过智能控制单元发送回主控台的。
权利要求1.一种摆渡循环组合式大型物体辐射检测拖动装置，其特征在于该装置由数控平板拖车、横向扫描轨道、横向回程轨道、纵向摆渡车和纵向轨道组成；横向扫描轨道置于射线源和探测器之间，横向回程轨道平行于横向扫描轨道；纵向轨道分别置于横向扫描轨道和横向回程轨道的两端；摆渡车置于纵向轨道上，摆渡车上置有运动轨道，当摆渡车运行至纵向轨道的端部时，其上的运动轨道与横向轨道相接；数控平板拖车依次沿横向轨道和纵向轨道运行。
2.如权利要求1所述的辐射检测拖动装置，其特征在于其中所述的数控平板拖车为一辆主动车，或者为一辆主动车与多辆从动车的组合；主动车上置有智能控制单元、变频调速电机、行星摆线减速器、传动轴支撑轴承及支架、光电编码器、同步齿轮传送带、传动轴和动力电刷；变频调速电机、行星摆线减速器、光电编码器同轴安装，并通过传动轴和同步齿轮传送带带动车轮转动，动力电刷向控制单元馈电，光电编码器将车轮转速信号反馈给控制单元。
专利摘要本实用新型涉及一种摆渡循环组合式大型物体辐射检测拖动装置，该装置由数控平板拖车、横向扫描轨道、横向回程轨道、纵向摆渡车和纵向轨道组成。横向扫描轨道置于射线源和探测器之间，横向回程轨道平行于横向扫描轨道，纵向轨道分别置于横向扫描轨道和横向回程轨道的两端摆渡车置于纵向轨道上，摆渡车上置有运动轨道。具有检测速度快，装置结构简单灵活，易于安装维修的特点。
文档编号G01N23/02GK2234617SQ9521933
公开日1996年9月4日 申请日期1995年8月21日 优先权日1995年8月21日
发明者王俊明, 王经瑾, 刘根堂 申请人:清华大学