一种核辐射环境下电子枪检修设备的制作方法

文档序号:14713508发布日期:2018-06-16 00:52阅读:182来源:国知局
一种核辐射环境下电子枪检修设备的制作方法

本实用新型涉及一种中子核辐射环境下的电子枪检修自动化控制设备,特别是一种核辐射环境下电子枪检修设备。



背景技术:

目前电子枪装置已经被广泛应用在不同领域,针对不同条件、不同环境以及不同要求的作业目标,对电子枪的相关要求也各有不同。现有的电子枪主要在显示管、示波器以及各种难熔融金属及其合金的熔炼等方面应用,对于在核辐射环境下应用电子枪发射高能电子束的应用研究较少,因为缺乏能够顺利将电子枪送到发生核反应的热室中去并可以自动安装、自动退出的相关设备。造成这种局面的原因主要有以下几个方面:

(1)一般的设备均或多或少的包含各种各样的电子元器件,而电子元器件在经过核辐射和中子辐射后往往会失效,因而不能有效的完成预定的任务;

(2)为防止核辐射对工作人员或者设备的破坏,工作设备及其工作空间一定设置了层层防护措施,使得其结构变得更加复杂,给操作带来了一定的问题;

(3)多数设备只是针对某一特定的具体任务而去工作,而核环境下的工作往往不止一个,这样就需要多个设备进行工作,影响了设备的整体工作效率;

(4)由于进入热室核环境下的设备需要在完成工作后还要按照原路返回到起始点位置,进行易损元件的替换然后再次进入热室进行工作,但是由于在第一次进入热室工作时,设备的电机等电子元器件很可能受到辐射而失效,不能继续执行整个设备的退出工作,而电子枪又不能长时间停留在热室内,工作人员处于人身安全的考虑也不能够进入热室将其取出,由此也给此类设备的设计工作带来了一定的挑战;

(5)设备进入热室工作的行进路线较为独特,因此需要对设备的运动轨道和动力传动形式进行较为周全的考虑,否则设备不能顺利到达热室,从而也导致电子枪的工作任务的失败。



技术实现要素:

针对上述问题,本实用新型提出一种结构设计合理、紧凑,功能齐全、可靠性高、拥有完整的工作退出机制,可在核辐射环境下进行工作的核辐射环境下电子枪检修设备。

本实用新型的技术方案如下:

上述的核辐射环境下电子枪检修设备,包括检修平台、小车运行轨道、易损件替换装置、电子枪转运小车、电子枪、高压电接口模块、低压电接口模块和电控系统;

所述检修平台置于地面,其包括第一检修台、第二检修台和第三检修台;所述第一检修台和第二检修台之间竖直设有第一密封门;所述第二检修台和第三检修台之间竖直设有墙体,所述墙体的底部置于地面且中上部水平穿设有墙体隧道;所述墙体隧道的左侧隧道口与所述第二检修台之间竖直设有第二密封门;所述墙体隧道的右侧隧道口与所述第三检修台之间竖直设有第三密封门;所述第三检修台位于热室内;

所述小车运行轨道设置于所述检修平台的台面上;

所述易损件替换装置设置于所述第一检修台的台面上且位于所述小车运行轨道之间;

所述电子枪转运小车用于运载所述电子枪且运行于所述小车运行轨道上,所述电子枪转运小车内部安装有小车电机,前后两端设有弹簧压力开关;所述小车电机的外部设有不锈钢材料制成的防护罩;

所述高压电接口模块和低压电接口模块设置于所述热室内,所述高压电接口模块和所述低压电接口模块成前后对称且平行,所述高压电接口模块和低压电接口模块的右端之间设有小车限位块;

所述电控系统设置于控制室内,其包括电源、电流计A、开关K1~K4、发条继电器KT1、前侧接口处继电器KT2、后侧接口处继电器KT3、挡块处继电器KT4、定位N极电磁铁和接触器KM1~KM2;所述后侧接口处继电器KT3设置在所述低压电接口模块内部,所述前侧接口处继电器KT2设在所述高压电接口模块内部;

所述电流计A串接于所述电源的负极;所述接触器KM1和KM2并联于所述电源和电流计A的串联体两端;所述弹簧压力开关一端连接所述电流计A并通过所述电流计A连接至电源负极,另一端连接于所述小车电机一端;所述小车电机另一端连接电源正极;所述开关K1与发条继电器KT1串接在一起,所述开关K1与发条继电器KT1的串联体并联在所述电源和电流计A的串联体两端;所述开关K2与后侧接口处继电器KT3也串接在一起,所述开关K2与后侧接口处继电器KT3的串联体并联在所述电源和电流计A的串联体两端;所述前侧接口处继电器KT2一端连接于所述开关K2和后侧接口处继电器KT3之间,另一端连接于所述电流计A并通过所述电流计A连接至所述电源负极;所述开关K3与挡块处继电器KT4也串接在一起,所述开关K3与挡块处继电器KT4的串联体并联在所述电源和电流计A的串联体两端;所述开关K4与定位N极电磁铁串接在一起,所述定位N极电磁铁设在所述电子枪转运小车的右半段底部;所述开关K4与定位N极电磁铁的串联体并接在所述电源和电流计A的串联体两端。

所述核辐射环境下电子枪检修设备,其中:所述易损件替换装置包括容置箱及设置于所述容置箱内部的易损件替换底座、立柱、立柱X向驱动电机、工装夹具Z向驱动电机、电子枪检修装置、工装夹具和链条吊挂机构;所述易损件替换底座固设于所述第一检修台的台面上,其顶面沿所述第一检修台长度方向水平布设有一段水平直线轨道;所述立柱包括后立柱和前立柱,所述后立柱和前立柱的底端滑动连接于所述水平直线轨道上,所述后立柱和前立柱成相对的一侧壁上均纵向设有竖直直线轨道;所述后立柱的上端设有上档位块,下端设有下档位块;所述立柱X向驱动电机设置于所述立柱的底端一侧,其动力输出端与所述后立柱和前立柱匹配连接,以驱动所述后立柱和前立柱同时沿着所述水平直线轨道滑动位移;所述电子枪检修装置设置于所述易损件替换底座上且位于所述水平直线轨道之间;所述工装夹具装设于所述后立柱和前立柱上,其沿着所述上档位块与下档位块之间的所述竖直直线轨道上直线运动;所述链条吊挂机构设置于所述工装夹具正上方且固定连接于所述容置箱的内箱顶。

所述核辐射环境下电子枪检修设备,其中:所述工装夹具包括后蜗杆驱动电机、后滑动臂、前滑动臂、夹紧座、夹紧块、后蜗杆、前蜗杆、滚动夹紧轮、激光位移传感器和前蜗杆驱动电机;所述后滑动臂一端滑动连接于所述竖直直线轨道上,另一端与所述夹紧座左侧壁固定连接;所述前滑动臂一端滑动连接于所述竖直直线轨道上,另一端与所述夹紧座右侧壁固定连接;所述工装夹具Z向驱动电机设置于所述后滑动臂或前滑动臂一侧外部,其动力输出端与所述后滑动臂或前滑动臂匹配连接,以驱动整个所述工装夹具沿所述竖直直线轨道上下滑动位移;所述夹紧座被固定于所述后滑动臂和前滑动臂之间且顶面中部开设有凹槽;所述夹紧块设置于所述凹槽内,其顶部中央开设有V字形槽;所述V字形槽上端的前后内槽壁上均装设有所述滚动夹紧轮;所述后蜗杆驱动电机和后蜗杆安装于所述夹紧座后侧内部,所述前蜗杆和前蜗杆驱动电机安装于所述夹紧座前侧内部;所述后蜗杆一端连接所述后蜗杆驱动电机的动力输出端,另一端连接位于所述V字形槽后侧内槽壁上的所述滚动夹紧轮;所述前蜗杆一端连接所述前蜗杆驱动电机的动力输出端,另一端连接位于所述V字形槽前侧内槽壁上的所述滚动夹紧轮;所述激光位移传感器安装于所述夹紧块的前槽壁左侧,用来检测替换的零部件的角度。

所述核辐射环境下电子枪检修设备,其中:所述链条吊挂机构包括链条吊挂壳、工件夹紧组件和链条吊挂电机;所述链条吊挂壳为一个矩形环状壳体结构,其顶端固定连接于所述容置箱的内箱顶,底端周向设有环形轨道;所述工件夹紧组件安装于所述环形轨道上且装夹有准备替换的零部件;所述链条吊挂电机安装于所述链条吊挂壳一端外壁,其动力输出端连接所述工件夹紧组件并带动所述工件夹紧组件在所述环形轨道上进行环绕运动,以进行易损零部件的替换和废旧易损件的保存。

所述核辐射环境下电子枪检修设备,其中:所述小车运行轨道为设置于所述检修平台台面上的四段,其中一段为拐弯轨道,其余三段为水平直线轨道;每段所述小车运行轨道为横截面呈L形的一对,位于所述检修平台台面后侧的所述小车运行轨道为直线轨道结构,位于所述检修平台台面前侧的所述小车运行轨道的顶部轨道面上还设有齿条。

所述核辐射环境下电子枪检修设备,其中:所述电子枪转运小车还包括小车主体、发条储能器、传动机构、主动车轮、从动车轮和无电机端S极永久磁铁;所述发条储能器设于所述小车主体的左半段内部;所述传动机构安装于所述小车主体的左半段内部,其与所述小车电机或所述发条储能器连接;所述主动车轮均匀设置于所述小车主体的前侧底部,其轴向连接所述传动机构,径向通过齿与所述齿条匹配啮合;所述从动车轮均匀布设于所述小车主体的后侧底部,其与位于所述检修平台台面后侧的所述小车运行轨道滚动连接;所述无电机端S极永久磁铁安装于所述小车运行轨道上,其与通电时的所述定位N极电磁铁匹配吸引。

所述核辐射环境下电子枪检修设备,其中:所述小车主体的车架选用能屏蔽中子的不锈钢材料或含氢的复合材料。

所述核辐射环境下电子枪检修设备,其中:所述第一检修台、第二检修台和第三检修台的高度相同;所述墙体隧道的道孔内底面与所述检修平台的台面位于同一条水平线上。

有益效果:

本实用新型结构设计合理、紧凑,功能齐全、可靠性高、拥有完整的工作退出机制,可在核辐射环境下进行工作,还具有以下优点和特点:

(1)无需PLC/嵌入式系统/单片机等微控制器电子元器件,提高可靠性和核环境下的适应性,实现全过程的逻辑控制;

(2)采用强电和机械系统结合的自动化方案,提高系统的抗干扰性;

(3)采用抗核辐射和中子辐射效果较好的材料制成防护罩和元器件,使电子枪检修装置具备了较强的抗辐射能力,同时也保证了电子枪工作的稳定性;

(4)电子枪检修装置通过一系列电气系统的详细设计能够实现自动控制密封门的开闭,运行过程中的准确定位,易损件的检查与替换,高、低电压接口模块的自动连接等多种功能;

(5)小车的内外侧车轮的差异化设计,有效地预防了车轮在行进中出现卡死的情况的发生,保证了小车运行的稳定行和可靠性;

(6)电子枪检修装置的结构简单,便于拆卸维修,使用操作便捷;

(7)采用机械储能方案,有效的预防了在强烈核辐射环境下,电气系统失效导致电子枪检修装置滞留在工作区域内状况的发生,增加了系统的安全性和可靠性,也有效地减少了工作人员受到的辐射量。

附图说明

图1为本实用新型核辐射环境下电子枪检修设备的结构示意图;

图2为本实用新型核辐射环境下电子枪检修设备的另一结构示意图;

图3为本实用新型核辐射环境下电子枪检修设备的易损件自动化替换装置的结构示意图;

图4为本实用新型核辐射环境下电子枪检修设备的工装夹具的结构示意图;

图5为本实用新型核辐射环境下电子枪检修设备的易损件自动化替换装置的原理平面图;

图6为本实用新型核辐射环境下电子枪检修设备的工装夹具的结构示意图;

图7为本实用新型核辐射环境下电子枪检修设备的电子枪转运小车通过相邻两段小车运行轨道之间空隙的状态图;

图8为本实用新型核辐射环境下电子枪检修设备的小车运行轨道的布局图;

图9为本实用新型核辐射环境下电子枪检修设备的高压电接口模块和低压电接口模块布局图;

图10为本实用新型核辐射环境下电子枪检修设备的发条储能器的结构分解图;

图11为本实用新型核辐射环境下电子枪检修设备的电子枪转运小车的俯视图;

图12为本实用新型核辐射环境下电子枪检修设备的电子枪转运小车的从动车轮与小车运行轨道的布局图;

图13为本实用新型核辐射环境下电子枪检修设备的电子枪转运小车的主动车轮与小车运行轨道的布局图;

图14为本实用新型核辐射环境下电子枪检修设备的控制电路图;

图15为本实用新型核辐射环境下电子枪检修设备的发条储能器的触发电路图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步描述,文中出现的“前、后、左、右、上、下、顶、底”等方位词均与“附图2、图9、图11、图13”的朝向一致。

如图1至15所示,本实用新型核辐射环境下电子枪检修设备,包括检修平台1、小车运行轨道2、易损件替换装置3、电子枪转运小车4、电子枪5、高压电接口模块6、低压电接口模块7和电控系统。

该检修平台1置于地面,其包括第一检修台11、第二检修台12和第三检修台13;其中,该第一检修台11、第二检修台12和第三检修台13的高度相同;其中,该第一检修台11和第二检修台12之间竖直设有第一密封门14;该第二检修台12顶部还设有箱体121;该第二检修台12和第三检修台13之间竖直设有墙体15,该墙体15的底部置于地面且中上部水平穿设有墙体隧道151,该墙体隧道151的道孔内底面与第一检修台11、第二检修台12和第三检修台13台面位于同一条水平线上;该墙体隧道151的左侧隧道口与第二检修台12之间竖直设有第二密封门16;该墙体隧道151的右侧隧道口与第三检修台13之间竖直设有第三密封门17。同时,该第三检修台13位于热室内。

该小车运行轨道2为设置于检修平台1台面上的四段,其中一段为拐弯轨道且设置在热室内,其余三段为水平直线轨道且设置在检修平台1的台面上;每段小车运行轨道2为横截面呈L形的一对,位于检修平台1台面后侧的小车运行轨道2为直线轨道结构,位于检修平台1台面前侧的小车运行轨道2顶部轨道面上还设有齿条21。

如图2、3所示,该易损件替换装置3设置于该检修平台1的第一检修台11台面上的小车运行轨道2之间,其包括易损件替换底座31、立柱32、电子枪检修装置33、工装夹具34、链条吊挂机构35、容置箱36、立柱X向驱动电机37和工装夹具Z向驱动电机38;该易损件替换底座31、立柱32、电子枪检修装置33、工装夹具34、链条吊挂机构35、立柱X向驱动电机37和工装夹具Z向驱动电机38均位于容置箱36内。

该易损件替换底座31固设于该检修平台1的第一检修台11的台面上,其顶面沿第一检修台11长度方向水平布设有一段水平直线轨道311;其中,该水平直线轨道311上还设有实时检测立柱水平推入力的应力应变片。

该立柱32具有一对即包括后立柱321、前立柱322,该后立柱321和前立柱322的底端分别滑动连接于该易损件替换底座31顶面的一段水平直线轨道311上;该后立柱321和前立柱322相对的一侧壁上均纵向设有竖直直线轨道323;该后立柱321上端设有上档位块324,下端设有下档位块325。该立柱X向驱动电机37设置于立柱32底端一侧,其动力输出端与后立柱321和前立柱322匹配连接,以驱动后立柱321和前立柱322同时沿着水平直线轨道311滑动位移。

该电子枪检修装置33设置于该易损件替换底座31上,其包括左检修座331和右检修座332;该左检修座331和右检修座332彼此呈平行布置;其中,该左检修座331位于水平直线轨道311左端之间,该右检修座332位于水平直线轨道311右端之间。易损件上有两个直径为9mm的孔,两孔轴距为16mm,误差在0.1mm区间,电子枪检修装置33直接连接易损件的两个圆柱型插针用来安放易损零部件,易损件露出后通过工装夹具34将易损件完成拔出和插入的工作,易损件的拔出和插入大约需要50N左右的轴向力,易损件的替换工程中还需要拧紧和松开辅助易损件固定的连接螺钉。

该工装夹具34装设于一对立柱32上且在上档位块324与下档位块325之间的竖直直线轨道323上做直线运动;该工装夹具34包括后蜗杆驱动电机340、后滑动臂341、前滑动臂342、夹紧座343、夹紧块344、后蜗杆345、前蜗杆346、滚动夹紧轮347、激光位移传感器348和前蜗杆驱动电机349。

其中,该后滑动臂341一端滑动连接于后立柱321的竖直直线轨道323上,另一端与夹紧座343左侧壁固定连接;该前滑动臂342一端滑动连接于前立柱322的竖直直线轨道323上,另一端与夹紧座343右侧壁固定连接。该工装夹具Z向驱动电机38设置于后滑动臂341或前滑动臂342一侧外部,其动力输出端与后滑动臂341或前滑动臂342连接,以驱动整个工装夹具34沿立柱32的竖直直线轨道323上下滑动位移。该夹紧座343被固定于后滑动臂341和前滑动臂342之间且顶面中部开设有凹槽3431;该夹紧块344设置于该夹紧座343的凹槽3431内,其顶部中央开设有V字形槽3441;该V字形槽3441上端的前后内槽壁及槽底均装设有滚动夹紧轮347。该后蜗杆驱动电机340和后蜗杆345安装于夹紧座343后侧内部,该前蜗杆346和前蜗杆驱动电机349安装于夹紧座343前侧内部;该后蜗杆345一端与后蜗杆驱动电机340的动力输出端连接,另一端连接位于V字形槽3441后侧内槽壁的滚动夹紧轮347;该前蜗杆346一端与前蜗杆驱动电机349的动力输出端连接,另一端连接位于V字形槽3441前侧内槽壁的滚动夹紧轮347;该滚动夹紧轮347配合后蜗杆345和前蜗杆346来调整被替换的易损件的位置。该激光位移传感器348安装于夹紧块344前槽壁的左侧,用来检测替换的零部件的角度。

该链条吊挂机构35设置于该工装夹具34正上方,其包括链条吊挂壳351、工件夹紧组件352和链条吊挂电机353;其中,该链条吊挂壳351为一个矩形环状壳体结构,其顶端通过对称的四根固定柱354固定连接于容置箱36的内箱顶,底端周向设有环形轨道355。该工件夹紧组件352具有多个且安装于该链条吊挂壳351底端的环形轨道355上,该工件夹紧组件352上装夹有多个新的准备替换的零部件,工件夹紧组件352采用弹簧进行压紧,压紧的方式是采用端面轴向压紧,可以给整个机构提供准确的初始位置,为后面的调整减轻负担。该链条吊挂电机353安装于链条吊挂壳351一端外壁,其动力输出端连接工件夹紧组件352并带动工件夹紧组件352在环形轨道355上进行环绕运动,进而进行易损零部件的替换和废旧易损件的保存工作。

该电子枪转运小车4用于运载电子枪5且运行于检修平台1台面上的小车运行轨道2上,其包括小车主体41、弹簧压力开关42、小车电机43、发条储能器44、传动机构45、主动车轮46、从动车轮47和无电机端S极永久磁铁。

该小车主体41的车架选用对中子屏蔽最有效不锈钢材料或含氢成分较多的复合材料等;该弹簧压力开关42为安装于小车主体41前后端面的一对,其与控制小车电机43的运转回路相连以控制小车电机43工作,从而控制电子枪转运小车4顺利通过行程中第一密封门14、第二密封门16和第二密封门17并运行到指定位置。

该弹簧压力开关42开关处于闭合状态,当接触障碍物的时候,弹簧压力开关42受力,弹簧压缩,开关断开,此时回路上的电流计显示为0,障碍物移开,弹簧压力开关42被压缩的弹簧开始伸长,控制小车电机43转动的开关自动闭合,再次驱动小车电机43进行前进。

该小车电机43安装于小车主体41的左半段内部,其外部有抗辐射能力强的不锈钢材料制成的防护罩,防止核辐射(中子辐射)对小车电机43本身的损伤。

该发条储能器44也设于小车主体41的左半段内部,其由外轮盘441、发条442、拨片连接件443以及端面封盖444组成;该发条储能器44还设有阻止开关;该外轮盘441中部轴向设有轮盘轴445并通过轮盘轴445与传动机构45连接;该发条442为卷带状结构且装设于外轮盘441内部;该拨片连接件443装设于发条442中部空隙处;该端面封盖444罩设于外轮盘441一侧端并将发条442和拨片连接件443封闭于外轮盘441内部。

该发条储能器44用来预防在核辐射条件下电气系统出现故障导致电子枪转运小车4不能继续运行的状况发生,为电子枪转运小车4提供了另一种驱动力,保证电子枪5能最终退出所有密封门。该发条储能器44是预先将能量储存在拧紧的发条442里面,只有在小车电机43驱动失效的情况下,才能被触发,将发条能量从外轮盘441连接的传动机构45上进行输出。该发条储能器44是在电子枪转运小车4中电气系统在核辐射后完全失效情况下,通过打开发条储能器44的阻止开关,该发条储能器44释放预先储存的机械能量代替小车电机43,为传动机构45提供驱动力,驱动电子枪转运小车4进行退出。

该传动机构45安装于该小车主体41的左半段内部,其包括第一锥齿轮451、第一直齿轮452、第一变速齿轮副453、第二锥齿轮454、第二直齿轮455、第三锥齿轮456、第三直齿轮457和第二变速齿轮副458。其中,该第一锥齿轮451与小车电机43的动力输出轴装配连接;该第一直齿轮452与第一锥齿轮451匹配啮合;该第一变速齿轮副453位于第一锥齿轮451后方,其包括第一变速主齿轮4531和第一变速副齿轮4532,该第一变速主齿轮4531通过连接轴与第一直齿轮452轴向连接,该第一变速副齿轮4532与第一变速主齿轮4531匹配啮合;该第二锥齿轮454位于第一直齿轮452前方且与第一直齿轮452匹配啮合;该第二直齿轮455与第二锥齿轮454匹配啮合;该第三锥齿轮456位于第二直齿轮455前侧且通过连接轴与第二直齿轮455轴向连接;该第三直齿轮457与第三锥齿轮456匹配啮合;该第二变速齿轮副458位于第三直齿轮457后侧且包括第二变速主齿轮4581和第二变速副齿轮4582,该第二变速主齿轮4581通过连接轴与第三直齿轮457轴向连接,该第二变速副齿轮4582与第二变速主齿轮4581匹配啮合。

该主动车轮46具有多个且均匀设置于小车主体41的前侧底部,每个主动车轮46包括主动滑块461和铰接于主动滑块461外侧面中部的主动齿轮462;其中,该主动滑块461为横截面呈L形的结构且直角部位沿左右贯通开设有横截面呈L形的滑槽463;位于检修平台1台面前侧的小车运行轨道2下部与滑槽463匹配滑动连接;该主动齿轮462轴向与第一变速齿轮副453的第一变速副齿轮4532或者该第二变速齿轮副458的第二变速副齿轮4582通过连接轴连接,该主动齿轮462的径向齿与小车运行轨道2上的齿条21匹配啮合。

该从动车轮47具有多个且均匀布设于该小车主体41的后侧底部,每个从动车轮47包括从动滑块471和铰接于从动滑块471外侧面中部的从动轮体472;该从动车轮47通过从动轮体472与位于检修平台1台面后侧的小车运行轨道2滚动连接。

该无电机端S极永久磁铁安装于该小车运行轨道2上,其与通电时的定位N极电磁铁匹配吸引。

该高压电接口模块6和低压电接口模块7设置于热室内,该高压电接口模块6和低压电接口模块7成前后对称且平行,该高压电接口模块6和低压电接口模块7的右端之间设有小车限位块8;该高压电接口模块6和低压电接口模块7内设有通过弹簧连接的接口。

该电控系统设置于控制室内,其包括电源、电流计A、开关K1~K4、发条继电器KT1、前侧接口处继电器KT2、后侧接口处继电器KT3、挡块处继电器KT4、定位N极电磁铁和接触器KM1~KM2;其中,该电流计A串接于电源的负极;该接触器KM1和KM2并联于电源和电流计A的串联体两端;该弹簧压力开关42一端连接电流计A并通过电流计A连接至电源负极,另一端连接于小车电机43一端;该小车电机43另一端连接电源正极;该开关K1与发条继电器KT1串接在一起,该开关K1与发条继电器KT1的串联体并联在电源和电流计A的串联体两端;该发条继电器KT1与发条储能器44的阻止开关连接。该开关K2与后侧接口处继电器KT3也串接在一起,该开关K2与后侧接口处继电器KT3的串联体并联在电源和电流计A的串联体两端;该前侧接口处继电器KT2一端连接于该开关K2和后侧接口处继电器KT3之间,另一端连接于电流计A并通过电流计A连接至电源负极;该开关K3与挡块处继电器KT4也串接在一起,该开关K3与挡块处继电器KT4的串联体并联在电源和电流计A的串联体两端;该开关K4与定位N极电磁铁串接在一起,该开关K4与定位N极电磁铁(该定位N极电磁铁设在小车主体41右半段底部)的串联体并接在电源和电流计A的串联体两端;当开关K4接通,该定位N极电磁铁通电产生N极磁性,与小车运行轨道2上的无电机端S极永久磁铁吸引住,然后小车主体41的右半段就停止下来,小车主体41的左半段在控制室控制下继续前走到达合适的地方,从而实现电子枪转运小车4分开,然后自动替换系统对内部的易损件进行更换。其中,该后侧接口处继电器KT3设置在低压电接口模块7内部,该前侧接口处继电器KT2设在高压电接口模块6内部。

本实用新型工作流程:

承载电子枪5的电子枪转运小车4放置在小车运行轨道2起始位置,小车运行轨道2在控制室供电,4段小车运行轨道2通过串联的形式,利用贯穿件辅助实现连接外部电源,闭合开关KM1,电机回路开始供电,进而驱动电子枪转运小车4上的小车电机43,带动电子枪转运小车4的主动车轮46和从动车轮47在小车运行轨道2上进行运动,一直运动到第一密封门14处。小车主体41前端有一个弹簧压力开关42(包括控制开关KP和弹簧),弹簧压力开关42刚开始一直处于闭合状态,当接触第一密封门14的时候,弹簧压力开关42受力,弹簧压缩,控制开关KP断开,此时回路上的电流计A显示为0,说明电子枪转运小车4已经运动到第一密封门14的位置,电子枪转运小车4等待第一密封门14打开。

打开第一密封门14,小车主体41前端因为推力而压缩的弹簧压力开关42的弹簧开始伸长,控制小车电机43转动的弹簧压力开关42的控制开关KP自动闭合,再次驱动电机43使电子枪转运小车4继续前进;小车主体41下部的多组轮子,其中一组慢慢开始悬空在两段小车运行轨道2的中间位置;由于车身整体重量和可承载式设计的小车运行轨道2,可以保证悬空小车运行轨道2仍然是和其他组小轮保持直线。在2组小轮的驱动下,悬空的第一组小轮和第二段接口有5mm圆弧倒角的小车运行轨道2进行对接,其后每组小轮都依次通过两组小车运行轨道2的中间位置。当小车完全进入第二组小车运行轨道3,直到小车到达第二密封门16处时,整体回路再次断开,电流为0。此时控制第一密封门14关闭,第二密封门16打开,接下来,电子枪转运小车4准备通过第二密封门16。

打开第二密封门16后,电子枪转运小车4的车轮再次以同样的方式通过两段小车运行轨道2之间的悬空处,进入墙体15的延长口,并逐渐运动到墙体15隧道内部,之后电子枪转运小车4到达第三密封门17位置,控制第二密封门16关闭,第三密封门17打开,电子枪转运小车4再次开始运动,进入到热室。

电子枪转运小车4经过一段弯轨道,由于拐弯时小车运行轨道2前后侧的行程是不一样长度,此时电子枪转运小车4前侧的主动齿轮462负责精确驱动,后侧为从动车轮47,在一定程度上从动车轮47可以有少量的滑动距离,保证整个运动的平顺性,从而保证电子枪转运小车4顺利通过弯轨道并继续前进,直到电子枪转运小车4运动到小车限位块8位置,此时弹簧压力开关42的弹簧压紧而控制开关KP断开,再次使小车电机43控制回路上面的电流为0,电子枪转运小车4停止运动,准备开始接入接口,并控制关上第三密封门17。

连接过程首先是连接前侧接口处继电器KT2和后侧接口处继电器KT3的接口并卡紧,闭合开关K2,通过前侧接口处继电器KT2和后侧接口处继电器KT3控制的方式,推动热室中对称分布的高压电接口模块6和低压电接口模块7,使高压电接口模块6和低压电接口模块7上的水管和气管的匹配接口快速滑入电子枪5上的指定接口位置;电子枪5上的接口(水管接口,气管接口,高压接口)连接在前侧接口处继电器KT2和后侧接口处继电器KT3通电的条件下,电子枪5上的接口进行压入式连接,压入的力大小由前侧接口处继电器KT2和后侧接口处继电器KT3的设计特性来决定,连接成功后,电子枪5进入工作状态。

电子枪5工作顺利完成后,电子枪5开始进行整体退出;首先断开开关KM1,闭合开关KM2,使小车电机43进行反向接线连;断开开关K2,使前侧接口处继电器KT2、后侧接口处继电器KT3断开,前侧接口处继电器KT2和后侧接口处继电器KT3的接口由于高压电接口模块6和低压电接口模块7的弹簧张紧力释放而退回到初始状态。此时闭合档位块处电磁继电器KT3的开关K3,小车限位块8向右移动,使弹簧压力开关42的弹簧与小车限位块8停止接触,弹簧压力开关42的开关KP自动闭合,小车电机43供给反向电流,进行反转;按照进入过程的相反流程,退出连接工作;然后再按照之前进入热室和通过第一密封门14、第二密封门16和第三密封门17的形式,反方向依次退出热室、墙体15以及外室并最终到达外部空间的初始位置,断开开关KM2。

检查整个电子枪检修设备,若没有出现故障,则再次准备进入工作,进入下一个新的行程;如果检查发现某些易损件出现故障和问题,则立刻通过易损件替换装置3进行易损件替换工作;闭合开关KM2和K4,电子枪转运小车4运动至易损件替换装置3中,直至到定位N极电磁铁恰好与电子枪转运小车4上无电机端的S极永久磁铁相互吸合的位置时,在磁极间吸引力的作用下电子枪转运小车4无电机驱动端停止运动,而有电机驱动端在小车电机43的带动下继续向前运动,使电子枪5分开成为两个部分并露出需要更换的易损件,此时断开开关KM2,电子枪转运小车4静止在进行易损件替换的恰当位置;然后在后立柱321、前立柱322、竖直直线轨道323和水平直线轨道311的带动下,工装夹具34到达易损件位置,随后紧紧夹住破损的易损件并施加适当大小的轴向力将易损件从电子枪5中拔出。工装夹具34顺着竖直直线轨道323向上移动,到达上档位块324处时,将从电子枪5上取出的破损的易损件装入到链条吊挂机构35的空置位置上,从而完成破损易损件的移动存储工作。启动链条吊挂机构35的链条吊挂电机353,带动链条吊挂机构35做环绕运动,此时链条吊挂机构35运动到下一个位置并将已经安放的破损的易损件移走,并运送过来一个崭新的易损件。工装夹具34将新易损件夹紧,移动到下档位块325的位置后,再通过控制小车运行轨道2方向的直线运动并施加适当大小的轴向力将替换完成的易损件重新插入到电子枪5中,拧紧连接易损件和电子枪5的连接螺钉,然后工装夹具34继续竖直向上移动一定的距离,等待下一次的替换易损件的指令。断开开关K4,闭合开关KM1,电子枪5两部分重新合二为一并沿着小车运行轨道2方向退出易损件替换装置3,从而完成整个易损件的替换工作。待易损件更换完毕或者故障排除后,电子枪转运小车4再进入下一个新的行程。

本实用新型核辐射环境下电子枪检修设备的应急处理措施:

1)因为本实用新型核辐射环境下电子枪检修设备是在热室核辐射和中子辐射环境下工作的,因而这些辐射很有可能会给本实用新型核辐射环境下电子枪检修设备的电气系统诸如小车电机43以及电控系统带来严重破坏,故需要在本实用新型核辐射环境下电子枪检修设备出现故障后,采用非电气系统方案,对电子枪转运小车4进行机械驱动。

2)机械动力源驱动是采用发条储能的机构,其提前预紧安置在电子枪转运小车4内部,通过阻止开关限制发条储能器44释放能量。当本实用新型核辐射环境下电子枪检修设备的电控系统出现故障后,控制电磁触发开关K1让其闭合,电磁阀KT1控制其电磁铁,松开阻止开关。此时发条储能器44将代替小车电机43,触发发条442释放能量,为传动机构45提供能量,驱动电子枪转运小车4退出热室到达第三密封门17;由于主动齿轮462和齿条21在限制运动时,可以完整保留机械能的特性,因此不需要加入限制开关;等密封门17打开时,可以自动触发释放机械能,继续后退,直到完全退出为止。

本实用新型结构设计合理、简单,功能齐全、可靠性高、拥有完整的工作退出机制,可在核辐射环境下进行工作。

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