一种放射性物质运输容器跌落试验用的集束线缆保护装置的制作方法

本实用新型涉及放射性物质运输容器试验验证领域，尤其是一种放射性物质运输容器跌落试验用的集束线缆保护装置。

背景技术：

放射性物质运输领域是核安全的重要组成部分，其中容器的安全是保证运输安全的核心屏障。IAEA安全标准SSR-6《Regulations for the Safe Transport of Radioactive Material》和我国强制性标准GB11806-2004《放射性物质运输安全规程》中均明确规定了放射性运输容器必须通过一系列验证试验以证明其安全性能满足标准的要求，其中跌落试验就是考验容器抗冲击性能的核心试验项目。

放射性运输容器的设计上由于要考虑屏蔽、包容、临界安全等特殊要求，其重量通常在几吨甚至上百吨，且为了保证试验中瞬时释放的姿态要求，试验采用的专业释放吊具通常是液压或气动式，其吊具重量在数十公斤以上。试验前，试样容器上根据测试要求布置了多条应力应变传感器和数据采集线，并集中成一束从容器上引出联接至测量仪表。为保证数据传输精度，这些数据线一般采用专用光缆或信号线，其质量要求高，不能过分弯折或受到直接挤压与撞击。

跌落试验中可能对数据线缆的损伤主要来自以下几方面，一是释放吊具从9m高度以上随容器试样一起自由下落到靶台，由于惯性，吊具往往会落在容器身上的数据线而导致数据线损坏；二是容器与靶台首次跌落撞击后姿态偏转而导致二次撞击中损伤了线缆；此外，数据线缆随容器高高吊起在9m甚至更高(超基准试验工况)的空中，从容器中引至地面的数据线导出时如受自身重力作用在出口处弯折变形过大也是导致信号传输受影响的一种因素。数据采集的时限包括货包与靶台首次冲击及后续撞击至静止的整个试验过程，数据线的意外损伤将会导致测量中断，甚至试验数据采集失败。由于该类试验属于破坏性试验，如果因数据采集不完整失败而导致试验失败的代价非常巨大。

因此，发明一种能有效保护试验全过程中容器上集束线缆质量的保护装置，确保试验信号的导出和完整采集，对于开展放射性运输容器安全性能验证等基础性科研工作是非常有价值的。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种放射性物质运输容器跌落试验用的集束线缆保护装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种放射性物质运输容器跌落试验用的集束线缆保护装置，包括保护罩部分以及与保护罩部分快接的护管部分，所述保护罩部分为大开口塔形弹簧，大开口塔形弹簧带有大开口端和小开口端，所述护管部分通过简易卡口联接部件与大开口塔形弹簧的小开口端连接，护管部分为带有弧度的柱形弹簧。

进一步，所述简易卡口联接部件包括底板以及与底板连接的卡盘，卡盘带有开口，卡盘的截面呈“C”型，护管部分的端部从卡盘的开口旋入到卡盘的卡口内。

进一步，所述底板与卡盘一体成型，底板焊接在大开口塔形弹簧的小开口端。

进一步，所述大开口塔形弹簧的大开口端通过点焊或万能胶粘贴的方式扣在容器试样的表面。

进一步，所述大开口塔形弹簧为线径φd≈10mm，节距10mm，外径φD≈300mm的65Mn弹簧。

进一步，所述柱形弹簧的线径φd≈8mm左右，外径φD≈80mm，节距10mm。

本实用新型的有益效果为：该集束线缆保护装置可分为两部分，一部分为大开口塔形弹簧的“保护罩”，其直径在30cm左右应可将在容器上线缆集中部分覆盖其下，防止吊具的直接损伤；另一部分为“护管部分”，根据试验所需数采端口的数量而不同，通常管径在8cm左右可满足集束线缆外穿，护管部分通过简易卡口联接部件与大开口塔形弹簧的小开口端连接形成线缆的导出通道。一方面可保证线缆引出顺畅，还能在容器翻转状态下起到对数据线的支撑保护作用。

保护装置的材料目前考虑设计为金属弹簧材料，其同时具有较好的硬度和弹性，对于随同容器同时下落的吊具对线缆的损伤能够较好保护；弹簧本身的结构使其具备极低的风阻。容器试样在跌落前的姿态是非常关键的一个试验要求，该保护装置额外安装在容器试样外部后是不会增加容器在空中及下落时的风阻影响的；弹簧构造的保护装置重量很轻，即使考虑强度要求而提高弹簧的强度，其重量应能控制在十几公斤范围，相对于需要进行9m跌落试验的容器重量(5000kg以上)不足5‰，安装在试样上不会导致容器重心发生明显变化而影响试验结果。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种放射性物质运输容器跌落试验用的集束线缆保护装置，包括保护罩部分以及与保护罩部分快接的护管部分，保护罩部分为大开口塔形弹簧1，大开口塔形弹簧1带有大开口端2和小开口端3，护管部分通过简易卡口联接部件与大开口塔形弹簧1的小开口端3连接，护管部分为带有弧度的柱形弹簧4。

进一步，简易卡口联接部件包括底板5以及与底板5连接的卡盘6，卡盘6带有开口，卡盘6的截面呈“C”型，护管部分的端部从卡盘6的开口旋入到卡盘6的卡口内，卡接时直接顺时针旋紧柱形弹簧4即可。

其中，底板5与卡盘6一体成型，底板5焊接在大开口塔形弹簧1的小开口端3，大开口塔形弹簧1的大开口端2通过点焊或万能胶粘贴的方式扣在容器试样的表面。

该装置具体操作的实施过程如下：

集束线缆保护装置目前选用钢性压缩弹簧制造，其制造可根据现场容器试验要求通过厂家定制，大开口塔形弹簧1建议线径φd≈10mm左右，外径φD≈300mm，节距10mm左右的65Mn弹簧即可提供较好的强度，同时其重量不会影响试验条件，塔形弹簧大开口端的直径根据试验容器保护面确定，小开口端的直径应与护管部分的尺寸对应；护管部分采用柱形弹簧，建议线径φd≈8mm左右，外径φD≈80mm，节距10mm，自由长可根据现场需要确定，不需要过长，通常30cm即可满足顺畅引线要求。护管部分应定制成整体带有一定弧度的弹簧，已利于减小引线受重力下拽时所与弹簧接触位置的垂直载荷损伤。

装置的安装：

试验前，试样容器上根据测试要求布置了多条应力应变传感器和数据采集线，并集中成一束从容器上引出联接至测量仪表。为保证数据传输精度，这些数据线一般采用专用光缆或信号线，首先，所有数据线缆在安装布设到容器测量点之前，应按次序将线缆分别穿过柱形弹簧4和大开口塔形弹簧1；其次，在线缆出口处(不会影响下落冲击点)，安装大开口塔形弹簧1，将大开口塔形弹簧1的大开口端2扣在容器表面，线缆从小开口端导出到柱形弹簧4，大开口塔形弹簧1固定方式可采用点焊法或万能胶粘贴法；最后是连接柱形弹簧4，将柱形弹簧4前段的接头插入简易卡口联接部件5的卡盘6，顺时针旋紧即可。注意调整柱形弹簧4的下垂方向，使其导线能够随重力方向顺畅导出。安装过程方便快速。

该集束线缆保护装置可分为两部分，一部分为大开口塔形弹簧的“保护罩”，其直径在30cm左右应可将在容器上线缆集中部分覆盖其下，防止吊具的直接损伤；另一部分为“护管部分”，根据试验所需数采端口的数量而不同，通常管径在8cm左右可满足集束线缆外穿，护管部分通过简易卡口联接部件与大开口塔形弹簧的小开口端连接形成线缆的导出通道。一方面可保证线缆引出顺畅，还能在容器翻转状态下起到对数据线的支撑保护作用。

保护装置的材料目前考虑设计为金属弹簧材料，其同时具有较好的硬度和弹性，对于随同容器同时下落的吊具对线缆的损伤能够较好保护；弹簧本身的结构使其具备极低的风阻。容器试样在跌落前的姿态是非常关键的一个试验要求，该保护装置额外安装在容器试样外部后是不会增加容器在空中及下落时的风阻影响的；弹簧构造的保护装置重量很轻，即使考虑强度要求而提高弹簧的强度，其重量应能控制在十几公斤范围，相对于需要进行9m跌落试验的容器重量(5000kg以上)不足5‰，安装在试样上不会导致容器重心发生明显变化而影响试验结果。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型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实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。