CN105148787A - 一种核电厂搅拌设备的应急操作装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核电厂搅拌设备的应急操作装置及方法，解决了目前缺乏在断电或电控***出现故障时将核电厂搅拌容器中的放射性物料快速排出的方案的技术问题，所述应急操作装置包括出料阀远程传动装置和搅拌桨轴远程传动装置；在断电或电控***出现故障时，出料阀远程传动装置用于带动搅拌容器的出料阀开启或关闭；搅拌桨轴远程传动装置用于带动与搅拌桨轴连接的搅拌桨反转，以将残留的放射性物料从搅拌容器挤出，搅拌桨轴远程传动装置还用于带动搅拌桨正转，实现对搅拌设备的清洗。进而能够在断电或电控***出现故障不可用的情况下，通过远程操作搅拌桨轴的旋转及出料阀的开启和关闭，将搅拌容器中的放射性物料快速排出。

Description

一种核电厂搅拌设备的应急操作装置及方法

技术领域

本发明涉及核电厂设备断电应急处理技术领域，尤其涉及一种核电厂搅拌设备的应急操作装置及方法。

背景技术

核电厂搅拌设备是对核电厂产生的废树脂、浓缩液等中、低放射性废物进行水泥固化的核心设备。如图1所示，搅拌设备包括：搅拌容器1、架设在搅拌容器1中的搅拌桨轴2、与搅拌桨轴2连接的搅拌桨3和设置在搅拌容器1底部的出料口4；其中，搅拌容器1用于盛装放射性废物、固化用的水泥配方等，搅拌桨轴2用于在对容器1中放射性废物进行水泥固化的过程中，带动搅拌桨3对容器1中的物料进行搅拌，以使放射性废物与水泥配方进行充分混合。在出料口4设置有出料阀41，当出料阀41打开时，容器1中的物料可通过出料口1排出，当出料阀41关闭时，容器1中的物料无法从出料口1排出。

在正常运行情况下，该搅拌设备的搅拌桨轴2和出料阀4都是由电机驱动。但在断电或电控***出现故障不可用的情况下，如果不能将搅拌容器1中的放射性物料快速排出，放射性物料很快就会干结硬化，导致搅拌设备正常功能失效。另外，由于搅拌设备中的废物具有放射性，操作员不适合靠近。因此，需要一种可以远程应急操作搅拌设备的装置，便于放射性物料的快速排出。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺乏在断电或电控***出现故障时将核电厂搅拌容器中的放射性物料快速排出的方案的技术问题，提供了一种核电厂搅拌设备的应急操作装置及方法，以便在断电或电控***出现故障不可用的情况下，通过远程手动或电动操作搅拌桨轴的旋转，以及出料阀的开启和关闭，将搅拌容器中的放射性物料快速排出。

一方面，本发明实施例提供了一种核电厂搅拌设备的应急操作装置，所述搅拌设备包括搅拌容器、搅拌桨轴、出料阀和与所述搅拌桨轴连接的搅拌桨，所述应急操作装置包括：出料阀远程传动装置和搅拌桨轴远程传动装置；其中，

所述出料阀远程传动装置的一端连接所述出料阀，所述出料阀远程传动装置的另一端设置有出料阀手***作装置；所述搅拌桨轴远程传动装置的一端连接所述搅拌桨轴，所述搅拌桨轴远程传动装置的另一端设置有搅拌桨轴手***作装置；所述搅拌桨轴手***作装置和所述出料阀手***作装置通过所述搅拌设备所在厂房的隔离墙体与所述搅拌设备放射性隔离；

在所述搅拌设备断电或电控***出现故障时，所述出料阀远程传动装置用于通过所述出料阀手***作装置获取转动操作，以带动所述出料阀开启或关闭；所述搅拌桨轴远程传动装置用于通过所述搅拌桨轴手***作装置获取转动操作，以带动所述搅拌桨反转或正转。

可选的，所述出料阀远程传动装置还包括：第一屏蔽射线的墙体贯穿组件和第一柔性软轴；其中，

所述出料阀手***作装置设置在核电厂操作间的墙体上；

所述第一屏蔽射线的墙体贯穿组件贯穿设置在所述搅拌设备所在厂房的隔离墙体上，所述第一屏蔽射线的墙体贯穿组件的一端与所述出料阀手***作装置相连、另一端通过所述第一柔性软轴与所述出料阀相连，用于屏蔽射线并将所述出料阀手***作装置产生的扭矩通过所述第一柔性软轴传递给所述出料阀，以驱动所述出料阀打开或关闭。

可选的，所述出料阀远程传动装置还包括：第一凹凸榫头；其中，

所述出料阀手***作装置通过所述第一凹凸榫头与所述第一屏蔽射线的墙体贯穿组件的一端连接。

可选的，所述出料阀远程传动装置还包括：第一万向联轴器和第二柔性软轴；

所述出料阀手***作装置通过所述第一万向联轴器与所述第二柔性软轴连接，并通过所述第二柔性软轴连接至所述第一屏蔽射线的墙体贯穿组件的一端；其中，所述第一万向联轴器用于补偿所述出料阀手***作装置与所述第二柔性软轴的安装误差和同轴度公差，并将所述出料阀手***作装置产生的扭矩通过所述第二柔性软轴传递给所述第一屏蔽射线的墙体贯穿组件。

可选的，所述出料阀手***作装置上设置有标尺，用于在所述出料阀手***作装置转动的过程中记录旋转圈数，以用于判断所述出料阀是否开启或关闭到位。

可选的，所述出料阀手***作装置还包括：第一手轮、第一平键、第一驱动轴、第一调心球轴承、挡圈、圆螺母、第一外套管支座和第一连接法兰；其中，

所述第一手轮通过所述第一平键和螺钉与所述第一驱动轴连接；所述第一驱动轴通过两个所述第一调心球轴承固定支撑在所述第一外套管支座中；两个所述第一调心球轴承通过所述圆螺母和所述挡圈固定夹紧；所述标尺与所述第一驱动轴采用螺纹连接，所述标尺随所述第一驱动轴的转动而移动，用于标记所述第一驱动轴的旋转圈数；所述第一外套管支座通过所述第一连接法兰采用膨胀螺栓固定在所述核电厂操作间的墙体上。

可选的，所述第一屏蔽射线的墙体贯穿组件包括：第一穿墙管，以及设置在所述第一穿墙管中且相互连接的第二驱动轴和第一射线屏蔽件；所述第一射线屏蔽件包括：第一传动轴，用于支撑所述第一传动轴的第一轴承，以及套设在所述第一传动轴和所述第一轴承上的第一射线屏蔽塞；

其中，所述第一穿墙管与所述第一射线屏蔽塞通过焊接固定；所述第一穿墙管与所述第二驱动轴通过螺栓固定；所述第二驱动轴用于带动所述第一传动轴旋转，以传递扭矩。

可选的，所述第二驱动轴包括相互连接的第一花键轴和第二轴承，以及用于将所述第一花键轴和所述第二轴承固定在所述搅拌设备所在厂房的隔离墙体上的第一法兰；

所述第一传动轴包括依次连接的第一实心轴、第一空心轴、第一花键套，以及套设在所述第一空心轴和所述第一花键套上的第一连接套；

其中，所述第二驱动轴用于通过所述第一花键轴带动所述第一花键套旋转，进而带动所述第一射线屏蔽件的第一传动轴旋转，以传递扭矩。

可选的，所述搅拌桨轴远程传动装置还包括：第二屏蔽射线的墙体贯穿组件、第三柔性软轴和行星齿轮；其中，

所述搅拌桨轴手***作装置设置在核电厂操作间的墙体上；

所述第二屏蔽射线的墙体贯穿组件贯穿设置在所述搅拌设备所在厂房的隔离墙体上，所述第二屏蔽射线的墙体贯穿组件的一端与所述搅拌桨轴手***作装置相连、另一端通过所述第三柔性软轴与所述行星齿轮相连，用于屏蔽射线并将所述搅拌桨轴手***作装置产生的扭矩通过所述第三柔性软轴传递给所述行星齿轮；

所述行星齿轮还与所述搅拌桨轴连接，用于增大所述第二屏蔽射线的墙体贯穿组件传递的扭矩，并将增大后的扭矩传递至所述搅拌桨轴，用于带动与所述搅拌桨轴连接的搅拌桨反转，以在所述出料阀开启时将残留的放射性物料从所述搅拌容器出料口挤出，还用于在完成出料后带动所述搅拌桨正转，实现对所述搅拌设备的清洗。

可选的，所述搅拌桨轴远程传动装置还包括：第二凹凸榫头；其中，

所述搅拌桨轴手***作装置通过所述第二凹凸榫头与所述第二屏蔽射线的墙体贯穿组件的一端连接。

可选的，所述搅拌桨轴远程传动装置还包括：第二万向联轴器和第四柔性软轴；

所述搅拌桨轴手***作装置通过所述第二万向联轴器与所述第四柔性软轴连接，并通过所述第四柔性软轴连接至所述第二屏蔽射线的墙体贯穿组件的一端；其中，所述第二万向联轴器用于补偿所述搅拌桨轴手***作装置与所述第四柔性软轴的安装误差和同轴度公差，并将所述搅拌桨轴手***作装置产生的扭矩通过所述第四柔性软轴传递给所述第二屏蔽射线的墙体贯穿组件。

可选的，所述搅拌桨轴手***作装置上设置有电机，用于在与核电厂移动式应急电源接通后带动搅拌桨转动。

可选的，所述搅拌桨轴手***作装置包括：第二手轮、过渡法兰、第二外套管支座、第二调心球轴承、凹凸键槽、第二连接套、第二平键、第三驱动轴和第二连接法兰；其中，

所述第二手轮通过所述过渡法兰与所述第二外套管支座用螺钉连接；所述第二外套管支座与所述第三驱动轴通过所述第二调心球轴承固定支撑；所述第二外套管支座通过所述第二连接法兰采用膨胀螺栓固定在所述核电厂操作间的墙体上；所述第二连接套与所述第三驱动轴通过对称的两个所述第二平键连接，所述第二手轮通过所述凹凸键槽向所述第二连接套传递扭矩；所述第二手轮通过所述第二连接套带动所述第三驱动轴旋转。

可选的，所述第二屏蔽射线的墙体贯穿组件包括：第二穿墙管，以及设置在所述第二穿墙管中且相互连接的第四驱动轴和第二射线屏蔽件；所述第二射线屏蔽件包括：第二传动轴，用于支撑所述第二传动轴的第三轴承，以及套设在所述第二传动轴和所述第三轴承上的第二射线屏蔽塞；

其中，所述第二穿墙管与所述第二射线屏蔽塞通过焊接固定；所述第二穿墙管与所述第四驱动轴通过螺栓固定；所述第四驱动轴用于带动所述第二传动轴旋转，以传递扭矩。

可选的，所述第四驱动轴包括相互连接的第二花键轴和第四轴承，以及用于将所述第二花键轴和所述第四轴承固定在所述搅拌设备所在厂房的隔离墙体上的第二法兰；

所述第二传动轴包括依次连接的第二实心轴、第二空心轴、第二花键套，以及套设在所述第二空心轴和所述第二花键套上的第三连接套；

其中，所述第四驱动轴用于通过所述第二花键轴带动所述第二花键套旋转，进而带动所述第二射线屏蔽件的第二传动轴旋转，以传递扭矩。

另一方面，本发明实施例还提供了一种核电厂搅拌设备的应急操作方法，用于在所述搅拌设备断电或电控***出现故障时，通过远程操作将所述搅拌设备内的放射性物料快速排出，其中，所述搅拌设备包括搅拌容器、搅拌桨轴、出料阀和与所述搅拌桨轴连接的搅拌桨，所述应急操作方法包括以下步骤：

S1、在所述搅拌设备断电或电控***出现故障时，通过出料阀远程传动装置将所述出料阀打开，以使所述搅拌容器中的放射性物料在重力作用下自行排出；

S2、通过搅拌桨轴远程传动装置带动所述搅拌桨反转，将残留的放射性物料从所述搅拌容器底部的出料口挤出；

S3、在完成出料后，且对所述搅拌设备进行清洗的过程中，通过所述搅拌桨轴远程传动装置带动所述搅拌桨正转，搅动清洗水辅助清洗；

S4、在清洗结束后，通过所述出料阀远程传动装置将出料阀关闭。

可选的，所述搅拌桨轴远程传动装置包括搅拌桨轴手***作装置，所述步骤S3还包括：

通过将所述搅拌桨轴手***作装置上的电机与核电厂移动式应急电源接通，以使所述电机工作并带动搅拌桨辅助清洗。

本发明提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于在本发明中，核电厂搅拌设备的应急操作装置包括：出料阀远程传动装置和搅拌桨轴远程传动装置；其中，所述出料阀远程传动装置的一端连接所述搅拌设备的出料阀，所述出料阀远程传动装置的另一端设置有出料阀手***作装置；所述出料阀手***作装置通过所述搅拌设备所在厂房的隔离墙体与所述搅拌设备放射性隔离；所述搅拌桨轴远程传动装置的一端连接所述搅拌设备的搅拌桨轴，所述搅拌桨轴远程传动装置的另一端设置有搅拌桨轴手***作装置；所述搅拌桨轴手***作装置通过所述搅拌设备所在厂房的隔离墙体与所述搅拌设备放射性隔离；在所述搅拌设备断电或电控***出现故障时，所述出料阀远程传动装置用于通过所述出料阀手***作装置获取转动操作，以带动所述出料阀开启或关闭；所述搅拌桨轴远程传动装置用于通过所述搅拌桨轴手***作装置获取转动操作，以带动与所述搅拌桨轴连接的搅拌桨反转或正转。也就是说，通过搅拌桨轴远程传动装置和出料阀远程传动装置，能够远程操作搅拌桨轴的旋转，以及出料阀的开启和关闭，有效地解决了现有技术中缺乏在断电或电控***出现故障时将核电厂搅拌容器中的放射性物料快速排出的方案的技术问题，实现了在断电或电控***出现故障不可用的情况下，能够快速、高效地远程手动或电动操作搅拌桨轴的反转和正转，能够精准实现远程手动操作出料阀的开启和关闭，还能够有效屏蔽辐射，保护操作员不受放射性伤害。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为背景技术提供的核电厂搅拌设备的结构示意图；

图2A为本发明实施例提供的一种核电厂搅拌设备的应急操作装置结构示意图；

图2B为本发明实施例提供的另一种核电厂搅拌设备的应急操作装置结构示意图；

图2C为本发明实施例提供的一种核电厂搅拌设备的应急操作装置的出料阀手***作装置通过第一凹凸榫头与第一屏蔽射线的墙体贯穿组件连接的结构示意图；

图2D为本发明实施例提供的一种核电厂搅拌设备的应急操作装置的搅拌桨轴手***作装置通过第二凹凸榫头与第二屏蔽射线的墙体贯穿组件连接的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种核电厂搅拌设备的应急操作装置的出料阀手***作装置结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种出料阀远程传动装置的屏蔽射线的墙体贯穿组件结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种出料阀远程传动装置的屏蔽射线的墙体贯穿组件的射线屏蔽件结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种出料阀远程传动装置的屏蔽射线的墙体贯穿组件的传动轴结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种核电厂搅拌设备的应急操作装置的搅拌桨轴手***作装置结构示意图；

图8A为本发明实施例提供的一种核电厂搅拌设备的应急操作装置的搅拌桨轴手***作装置的凹凸键槽的剖面图；

图8B为本发明实施例提供的一种核电厂搅拌设备的应急操作装置的搅拌桨轴手***作装置的凹凸键槽的俯视图；

图9为本发明实施例提供的一种搅拌桨轴远程传动装置的屏蔽射线的墙体贯穿组件结构示意图；

图10为本发明实施例提供的一种搅拌桨轴远程传动装置的屏蔽射线的墙体贯穿组件的射线屏蔽件结构示意图；

图11为本发明实施例提供的一种搅拌桨轴远程传动装置的屏蔽射线的墙体贯穿组件的传动轴结构示意图；

图12为本发明实施例提供的一种核电厂搅拌设备的应急操作方法流程图。

具体实施方式

本发明实施例通过提供一种核电厂搅拌设备的应急操作装置，解决了现有技术中存在的缺乏在断电或电控***出现故障时将核电厂搅拌容器中的放射性物料快速排出的方案的技术问题，实现了在断电或电控***出现故障不可用的情况下，能够快速、高效地远程手动或电动操作搅拌桨轴的反转和正转，能够精准实现远程手动操作出料阀的开启和关闭，还能够有效屏蔽辐射，保护操作员不受放射性伤害。

本发明实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

本发明实施例提供了一种核电厂搅拌设备的应急操作装置，包括：出料阀远程传动装置和搅拌桨轴远程传动装置；其中，所述出料阀远程传动装置的一端连接所述搅拌设备的出料阀，所述出料阀远程传动装置的另一端设置有出料阀手***作装置；所述出料阀手***作装置通过所述搅拌设备所在厂房的隔离墙体与所述搅拌设备放射性隔离；所述搅拌桨轴远程传动装置的一端连接所述搅拌设备的搅拌桨轴，所述搅拌桨轴远程传动装置的另一端设置有搅拌桨轴手***作装置；所述搅拌桨轴手***作装置通过所述搅拌设备所在厂房的隔离墙体与所述搅拌设备放射性隔离；在所述搅拌设备断电或电控***出现故障时，所述出料阀远程传动装置用于通过所述出料阀手***作装置获取手动转动操作并产生扭矩，以带动所述出料阀开启或关闭；所述搅拌桨轴远程传动装置用于通过所述搅拌桨轴手***作装置获取手动或电动转动操作并产生扭矩，以带动与所述搅拌桨轴连接的搅拌桨反转，并在所述出料阀开启时将残留的放射性物料从所述搅拌设备的搅拌容器出料口挤出，所述搅拌桨轴远程传动装置还用于在完成出料后带动所述搅拌桨正转，实现对所述搅拌设备的清洗。

可见，在本发明实施例中，通过搅拌桨轴远程传动装置和出料阀远程传动装置，能够远程操作搅拌桨轴的旋转，以及出料阀的开启和关闭，有效地解决了现有技术中缺乏在断电或电控***出现故障时将核电厂搅拌容器中的放射性物料快速排出的方案的技术问题，实现了在断电或电控***出现故障不可用的情况下，能够快速、高效地远程手动或电动操作搅拌桨轴的反转和正转，能够精准实现远程手动操作出料阀的开启和关闭，还能够有效屏蔽辐射，保护操作员不受放射性伤害。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

实施例一

请参考图2A或图2B，本发明实施例提供了一种核电厂搅拌设备的应急操作装置，所述搅拌设备1包括搅拌容器11、搅拌桨轴12、出料阀13和与搅拌桨轴12连接的搅拌桨14，该应急操作装置包括：出料阀远程传动装置3和搅拌桨轴远程传动装置4；其中，

出料阀远程传动装置3的一端连接搅拌设备1的出料阀13，出料阀远程传动装置3的另一端设置有出料阀手***作装置31；出料阀手***作装置31通过搅拌设备1所在厂房的隔离墙体21与搅拌设备1放射性隔离；

搅拌桨轴远程传动装置4的一端连接搅拌设备1的搅拌桨轴12，搅拌桨轴远程传动装置4的另一端设置有搅拌桨轴手***作装置41；搅拌桨轴手***作装置41通过搅拌设备1所在厂房的隔离墙体21与搅拌设备1放射性隔离；

在搅拌设备1断电或电控***出现故障时，出料阀远程传动装置3用于通过出料阀手***作装置31获取手动转动操作并产生扭矩，以带动出料阀13开启或关闭；搅拌桨轴远程传动装置4用于通过搅拌桨轴手***作装置41获取手动或电动转动操作并产生扭矩，以带动与搅拌桨轴12连接的搅拌桨14反转，并在出料阀13开启时将残留的放射性物料从搅拌设备1的搅拌容器11出料口挤出，搅拌桨轴远程传动装置4还用于在完成出料后带动搅拌桨14正转，实现对搅拌设备1的清洗。

(1)料阀远程传动装置3仍请参考图2A或图2B，出料阀远程传动装置3还包括：第一屏蔽射线的墙体贯穿组件32和第一柔性软轴33；其中，出料阀手***作装置31设置在核电厂操作间的墙体22上；第一屏蔽射线的墙体贯穿组件32贯穿设置在搅拌设备1所在厂房的隔离墙体21上，第一屏蔽射线的墙体贯穿组件32的一端与出料阀手***作装置31相连、另一端通过第一柔性软轴33与出料阀13相连，用于屏蔽射线并将出料阀手***作装置31产生的扭矩通过第一柔性软轴33传递给出料阀13，以驱动出料阀13打开或关闭。

在具体实施过程中，搅拌设备所在厂房的隔离墙体21和操作间的墙体22可为不同墙体且相互远离，如图2A所示，出料阀远程传动装置3还包括：贯穿设置于操作间的墙体22上的第一万向联轴器34，以及第二柔性软轴35；出料阀手***作装置31通过第一万向联轴器34与第二柔性软轴35连接，并通过第二柔性软轴35连接至第一屏蔽射线的墙体贯穿组件32的一端；其中，第一万向联轴器34用于补偿出料阀手***作装置31与第二柔性软轴35的安装误差和同轴度公差，并将出料阀手***作装置31产生的扭矩进行补偿后通过第二柔性软轴35传递给第一屏蔽射线的墙体贯穿组件32。可见，第一柔性软轴33用于实现出料阀13与第一屏蔽射线的贯穿组件32的连接并传递扭矩，第二柔性软轴35用于实现第一屏蔽射线的贯穿组件32与第一万向联轴器34的连接并传递扭矩。值得注意的是，隔离墙体21和操作间的墙体22之间可以设置更多的其它核电厂构筑物(如其它墙体，图中并未示出)，对于此种情况，可在本核电厂搅拌设备的应急操作装置中采用更多的柔性软轴，以贯穿于核电厂构筑物之间，用于实现出料阀13与第一屏蔽射线的贯穿组件32的连接并传递扭矩和/或第一屏蔽射线的贯穿组件32与第一万向联轴器34的连接并传递扭矩，当然，在任意相连的两个柔性软轴之间可采用万向联轴器来补偿柔性软轴的安装误差和同轴度公差。

另外，在具体实施过程中，搅拌设备所在厂房的隔离墙体21和操作间的墙体22可为同一面墙体，针对此种情况，如图2B所示，出料阀手***作装置31和第一屏蔽射线的贯穿组件32均设置在搅拌设备所在厂房的隔离墙体21(即操作间的墙体22)上，出料阀远程传动装置3还包括：第一凹凸榫头36；其中，出料阀手***作装置31通过第一凹凸榫头36与第一屏蔽射线的墙体贯穿组件32的一端连接并传递扭矩。进一步，请参考图2C，为出料阀手***作装置31通过第一凹凸榫头36与第一屏蔽射线的墙体贯穿组件32连接的结构示意图。

由于凹凸榫头、万向联轴器和柔性软轴均为市场化产品，可以直接购买，这里不进行详述，下面将着重介绍出料阀手***作装置31和第一屏蔽射线的墙体贯穿组件32。

①出料阀手***作装置31

请参考图3，出料阀手***作装置31上设置有标尺311，用于在出料阀手***作装置31转动的过程中记录旋转圈数，以用于判断出料阀13是否开启或关闭到位。可理解为，操作员基于所述旋转圈数判断出料阀13是否开启或关闭到位，或出料阀手***作装置31通过程序判断出料阀13是否开启或关闭到位。

进一步，仍请参考图3，出料阀手***作装置31还包括：第一手轮312、第一平键313、第一驱动轴314、第一调心球轴承315、挡圈316、与挡圈316匹配的圆螺母317、第一外套管支座318和第一连接法兰319；其中，

第一手轮312通过第一平键313和螺钉与第一驱动轴314连接；第一驱动轴314通过两个第一调心球轴承315固定支撑在第一外套管支座318中；两个第一调心球轴承315分别通过一对圆螺母317和挡圈316固定夹紧；标尺311与第一驱动轴314采用螺纹连接，标尺311随第一驱动轴314的转动而移动，具体的，当第一驱动轴314正转时，标尺311跟着一起前进，或当第一驱动轴314反转时，标尺311跟着一起后退，用于标记第一驱动轴314的旋转圈数；第一外套管支座318通过第一连接法兰319采用膨胀螺栓固定在核电厂操作间的墙体22上。

②第一屏蔽射线的墙体贯穿组件32

请参考图4，第一屏蔽射线的墙体贯穿组件32包括：用于贯穿搅拌设备1所在厂房的隔离墙体21的第一穿墙管321，以及设置在第一穿墙管321中且相互连接的第二驱动轴322和第一射线屏蔽件323。再请参考图5，第一射线屏蔽件323包括：第一传动轴3231，用于支撑第一传动轴3231的第一轴承3232，以及套设在第一传动轴3231和第一轴承3232上的第一射线屏蔽塞3233。请结合图4和图5，第一穿墙管321与第一射线屏蔽塞3233通过焊接固定；第一穿墙管321与第二驱动轴322通过螺栓固定；第二驱动轴322用于带动第一传动轴3231旋转，以传递扭矩。

在具体实施过程中，请参考图5和图6，第一传动轴3231包括依次连接的第一实心轴323-1、第一空心轴323-2、第一花键套323-3，以及套设在第一空心轴323-2和第一花键套323-3上的第一连接套323-4；第二驱动轴322包括相互连接的第一花键轴3221和第二轴承3222，以及用于将第一花键轴3221和第二轴承3222固定在搅拌设备1所在厂房的隔离墙体21上的第一法兰3223；其中，第二驱动轴322用于通过第一花键轴3221带动第一花键套323-3旋转，进而带动第一射线屏蔽件323的第一传动轴3231旋转，以传递扭矩。

在具体实施过程中，请结合图2A、图3-图6，操作员通过人力转动第一手轮312，以带动第一驱动轴314转动；第一驱动轴314通过第一万向联轴器34和第二柔性软轴35与第二驱动轴322连接，在第一驱动轴314转动时，带动第二驱动轴322转动，进而带动第一传动轴3231转动；第一传动轴3231通过第一柔性软轴33与出料阀13连接，在第一传动轴3231转动时，带动出料阀13打开或关闭。另外，请结合图2B、图2C、图4-图6，操作员通过人力转动第一手轮312，以带动第一驱动轴314转动；第一驱动轴314通过第一凹凸榫头36与第二驱动轴322连接，在第一驱动轴314转动时，带动第二驱动轴322转动，进而带动第一传动轴3231转动；第一传动轴3231通过第一柔性软轴33与出料阀13连接，在第一传动轴3231转动时，带动出料阀13打开或关闭。

(2)搅拌桨轴远程传动装置4

在具体实施过程中，仍请参考图2A或图2B，搅拌桨轴远程传动装置4还包括：第二屏蔽射线的墙体贯穿组件42、第三柔性软轴43和行星齿轮44；其中，搅拌桨轴手***作装置41设置在核电厂操作间的墙体22上；第二屏蔽射线的墙体贯穿组件42贯穿设置在搅拌设备1所在厂房的隔离墙体21上，第二屏蔽射线的墙体贯穿组件42的一端与搅拌桨轴手***作装置41相连、另一端通过第三柔性软轴43与行星齿轮44相连，用于屏蔽射线并将搅拌桨轴手***作装置41产生的扭矩通过第三柔性软轴43传递给行星齿轮44；行星齿轮44还与搅拌桨轴12连接，用于增大第二屏蔽射线的墙体贯穿组件42传递的扭矩，并将增大后的扭矩传递至搅拌桨轴12，用于带动与搅拌桨轴12连接的搅拌桨14反转，以在出料阀13开启时将残留的放射性物料从搅拌设备1的搅拌容器11出料口挤出，还用于在完成出料后带动搅拌桨14正转，实现对搅拌设备1的清洗。

在具体实施过程中，搅拌设备所在厂房的隔离墙体21和操作间的墙体22可为不同墙体且相互远离，如图2A所示，搅拌桨轴远程传动装置4还包括：贯穿设置于操作间的墙体22中的第二万向联轴器45，以及第四柔性软轴46；搅拌桨轴手***作装置41通过第二万向联轴器45与第四柔性软轴46连接，并第四柔性软轴46连接至第二屏蔽射线的墙体贯穿组件42的一端；其中，第二万向联轴器45用于补偿搅拌桨轴手***作装置41与第四柔性软轴46的安装误差和同轴度公差，并将搅拌桨轴手***作装置41产生的扭矩进行补偿后通过第四柔性软轴46传递给第二屏蔽射线的墙体贯穿组件42。可见，第三柔性软轴43用于实现行星齿轮44与第二屏蔽射线的贯穿组件42的连接并传递扭矩，第四柔性软轴46用于实现第二屏蔽射线的贯穿组件42与第二万向联轴器45的连接并传递扭矩。值得注意的是，隔离墙体21和操作间的墙体22之间可以设置更多的其它核电厂构筑物(如其它墙体，图中并未示出)，对于此种情况，可在本核电厂搅拌设备的应急操作装置中采用更多的柔性软轴，以贯穿于核电厂构筑物之间，用于实现行星齿轮44与第二屏蔽射线的贯穿组件42的连接并传递扭矩和/或第二屏蔽射线的贯穿组件42与第二万向联轴器45的连接并传递扭矩，当然，在任意相连的两个柔性软轴之间可采用万向联轴器来补偿柔性软轴的安装误差和同轴度公差。

另外，在具体实施过程中，搅拌设备所在厂房的隔离墙体21和操作间的墙体22可为同一面墙体，针对此种情况，如图2B所示，搅拌桨轴手***作装置41和第二屏蔽射线的贯穿组件42均设置在搅拌设备所在厂房的隔离墙体21(即操作间的墙体22)上，搅拌桨轴远程传动装置4还包括：第二凹凸榫头47；其中，搅拌桨轴手***作装置41通过第二凹凸榫头47与第二屏蔽射线的墙体贯穿组件42的一端连接并传递扭矩。进一步，请参考图2D，为搅拌桨轴手***作装置41通过第二凹凸榫头47与第二屏蔽射线的墙体贯穿组件42连接的结构示意图。

由于凹凸榫头、万向联轴器、增大扭矩的行星齿轮和柔性软轴均为市场化产品，可以直接购买，这里不进行详述，下面将着重介绍搅拌桨轴手***作装置41和第二屏蔽射线的墙体贯穿组件42。

①搅拌桨轴手***作装置41

请参考图7，搅拌桨轴手***作装置41上设置有电机411，用于在与核电厂移动式应急电源接通后带动搅拌桨14转动。

在具体实施过程中，仍请参考图7，搅拌桨轴手***作装置41还包括：第二手轮412、过渡法兰413、第二外套管支座414、第二调心球轴承415、凹凸键槽416、第二连接套417、第二平键418、第三驱动轴419和第二连接法兰410；其中，第二手轮412通过过渡法兰413与第二外套管支座417用螺钉连接；第二外套管支座414与第三驱动轴419通过第二调心球轴承415固定支撑；第二外套管支座414通过第二连接法兰410采用膨胀螺栓固定在核电厂操作间的墙体22上；第二连接套417与第三驱动轴419通过对称的两个第二平键418连接，第二手轮412通过凹凸键槽416向第二连接套417传递扭矩；第二手轮412通过第二连接套417带动第三驱动轴419旋转。其中，凹凸键槽416可为一字凹凸键槽，如图8A和图8B所示，分别为凹凸键槽416的剖面图和俯视图。

②第二屏蔽射线的墙体贯穿组件42

请参考图9，第二屏蔽射线的墙体贯穿组件42包括：用于贯穿搅拌设备1所在厂房的隔离墙体21的第二穿墙管421，以及设置在第二穿墙管421中且相互连接的第四驱动轴422和第二射线屏蔽件423。再请参考图10，第二射线屏蔽件423包括：第二传动轴4231，用于支撑第二传动轴4231的第三轴承4232，以及套设在第二传动轴4231和第三轴承4232上的第二射线屏蔽塞4233。请结合图9和图10，第二穿墙管421与第二射线屏蔽塞4233通过焊接固定；第二穿墙管421与第四驱动轴422通过螺栓固定；第四驱动轴422用于带动第二传动轴4231旋转，以传递扭矩。

在具体实施过程中，请参考图10和图11，第二传动轴4231包括依次连接的第二实心轴423-1、第二空心轴423-2、第二花键套423-3，以及套设在第二空心轴423-2和第二花键套423-3上的第三连接套423-4；第四驱动轴422包括相互连接的第二花键轴4221和第四轴承4222，以及用于将第二花键轴4221和第四轴承4222固定在搅拌设备1所在厂房的隔离墙体21上的第二法兰4223；其中，第四驱动轴422用于通过第二花键轴4221带动第二花键套423-3旋转，进而带动第二射线屏蔽件423的第二传动轴4231旋转，以传递扭矩。

在具体实施过程中，请结合图2A、图7、图9-图11，操作员通过人力转动第二手轮412，以带动第三驱动轴419转动；第三驱动轴419通过第二万向联轴器45和第四柔性软轴46与第四驱动轴422连接，在第三驱动轴419转动时，带动第四驱动轴422转动，进而带动第二传动轴4231转动；第二传动轴4231通过第三柔性软轴43和行星齿轮44与搅拌桨轴12连接，在第二传动轴4231转动时，带动搅拌桨轴12转动，进而带动搅拌桨14转动。另外，请结合图2B、图2D、图9-图11，操作员通过人力转动第二手轮412，以带动第三驱动轴419转动；第三驱动轴419通过第二凹凸榫头47与第四驱动轴422连接，在第三驱动轴419转动时，带动第四驱动轴422转动，进而带动第二传动轴4231转动；第二传动轴4231通过第三柔性软轴43和行星齿轮44与搅拌桨轴12连接，在第二传动轴4231转动时，带动搅拌桨轴12转动，进而带动搅拌桨14转动。

本方案中各远程传动装置所涉及的组件可依据实际应用情况增减数量和更改位置(或布局)，如采用一条或多条柔性软轴实现传动，再如使操作手轮先与屏蔽射线的墙体贯穿组件连接，再与联轴器连接等，也可改变远程传动装置的柔性软轴，如采用刚性轴和万向联轴器结合的方式等。

总而言之，通过实施本申请方案，至少具备以下技术效果：

1)在断电或电控***出现故障不可用的情况下，能够快速、高效地远程手动或电动操作搅拌桨轴的反转和正转，能够精准实现远程手动操作出料阀的开启和关闭，并在此过程中实现搅拌设备的快速出料；

2)通过该远程应急操作装置，将不同辐射分区进行有效隔离，避免操作员受到辐射。

3)该远程应急操作装置可适应厂房的复杂布置要求，在三维空间内布置走向，安装和运行操作快速、简便、灵活、经济；

4)对土建误差适应能力强，可吸收一定的外部冲击，即受土建安装、外部冲击(如地震)等其它外部因素影响较小，并具备X、Y、Z三方向尺寸偏差补偿调节功能和热补偿自动调节功能。

实施例二

基于同一发明构思，请参考图12，本发明实施例还提供了一种核电厂搅拌设备的应急操作方法，用于在搅拌设备1断电或电控***出现故障时，通过远程操作将搅拌设备1内的放射性物料快速排出，其中，搅拌设备1包括搅拌容器11、搅拌桨轴12、出料阀13和与搅拌桨轴12连接的搅拌桨14，所述应急操作方法包括以下步骤：

S1、在所述搅拌设备1断电或电控***出现故障时，通过出料阀远程传动装置3将所述出料阀13打开，以使所述搅拌容器11中的放射性物料在重力作用下自行排出；

S2、通过搅拌桨轴远程传动装置4带动所述搅拌桨反转，将残留的放射性物料从所述搅拌容器11底部的出料口挤出；

S3、在完成出料后，且对所述搅拌设备1进行清洗的过程中，通过所述搅拌桨轴远程传动装置4带动所述搅拌桨正转，搅动清洗水辅助清洗；

S4、在清洗结束后，通过所述出料阀远程传动装置3将出料阀13关闭。

在具体实施过程中，所述搅拌桨轴远程传动装置4包括搅拌桨轴手***作装置，所述步骤S3还包括：

通过将所述搅拌桨轴手***作装置上的电机与核电厂移动式应急电源接通，以使所述电机工作并带动搅拌桨辅助清洗。

根据上面的描述，上述核电厂搅拌设备的应急操作方法应用于上述核电厂搅拌设备的应急操作装置中，所以，该方法的实现流程在上述装置的一个或多个实施例得到体现，在此就不再一一赘述了。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (17)

1.一种核电厂搅拌设备的应急操作装置，所述搅拌设备包括搅拌容器、搅拌桨轴、出料阀和与所述搅拌桨轴连接的搅拌桨，其特征在于，所述应急操作装置包括：出料阀远程传动装置和搅拌桨轴远程传动装置；其中，

所述出料阀远程传动装置的一端连接所述出料阀，所述出料阀远程传动装置的另一端设置有出料阀手***作装置；所述搅拌桨轴远程传动装置的一端连接所述搅拌桨轴，所述搅拌桨轴远程传动装置的另一端设置有搅拌桨轴手***作装置；所述搅拌桨轴手***作装置和所述出料阀手***作装置通过所述搅拌设备所在厂房的隔离墙体与所述搅拌设备放射性隔离；

在所述搅拌设备断电或电控***出现故障时，所述出料阀远程传动装置用于通过所述出料阀手***作装置获取转动操作，以带动所述出料阀开启或关闭；所述搅拌桨轴远程传动装置用于通过所述搅拌桨轴手***作装置获取转动操作，以带动所述搅拌桨反转或正转。

2.如权利要求1所述的核电厂搅拌设备的应急操作装置，其特征在于，所述出料阀远程传动装置还包括：第一屏蔽射线的墙体贯穿组件和第一柔性软轴；其中，

所述出料阀手***作装置设置在核电厂操作间的墙体上；

所述第一屏蔽射线的墙体贯穿组件贯穿设置在所述搅拌设备所在厂房的隔离墙体上，所述第一屏蔽射线的墙体贯穿组件的一端与所述出料阀手***作装置相连、另一端通过所述第一柔性软轴与所述出料阀相连，用于屏蔽射线并将所述出料阀手***作装置产生的扭矩通过所述第一柔性软轴传递给所述出料阀，以驱动所述出料阀打开或关闭。

3.如权利要求2所述的核电厂搅拌设备的应急操作装置，其特征在于，所述出料阀远程传动装置还包括：第一凹凸榫头；其中，

所述出料阀手***作装置通过所述第一凹凸榫头与所述第一屏蔽射线的墙体贯穿组件的一端连接。

4.如权利要求2所述的核电厂搅拌设备的应急操作装置，其特征在于，所述出料阀远程传动装置还包括：第一万向联轴器和第二柔性软轴；

所述出料阀手***作装置通过所述第一万向联轴器与所述第二柔性软轴连接，并通过所述第二柔性软轴连接至所述第一屏蔽射线的墙体贯穿组件的一端；其中，所述第一万向联轴器用于补偿所述出料阀手***作装置与所述第二柔性软轴的安装误差和同轴度公差，并将所述出料阀手***作装置产生的扭矩通过所述第二柔性软轴传递给所述第一屏蔽射线的墙体贯穿组件。

5.如权利要求2～4任一权项所述的核电厂搅拌设备的应急操作装置，其特征在于，所述出料阀手***作装置上设置有标尺，用于在所述出料阀手***作装置转动的过程中记录旋转圈数，以用于判断所述出料阀是否开启或关闭到位。

6.如权利要求5所述的核电厂搅拌设备的应急操作装置，其特征在于，所述出料阀手***作装置还包括：第一手轮、第一平键、第一驱动轴、第一调心球轴承、挡圈、圆螺母、第一外套管支座和第一连接法兰；其中，

所述第一手轮通过所述第一平键和螺钉与所述第一驱动轴连接；所述第一驱动轴通过两个所述第一调心球轴承固定支撑在所述第一外套管支座中；两个所述第一调心球轴承通过所述圆螺母和所述挡圈固定夹紧；所述标尺与所述第一驱动轴采用螺纹连接，所述标尺随所述第一驱动轴的转动而移动，用于标记所述第一驱动轴的旋转圈数；所述第一外套管支座通过所述第一连接法兰采用膨胀螺栓固定在所述核电厂操作间的墙体上。

7.如权利要求5所述的核电厂搅拌设备的应急操作装置，其特征在于，所述第一屏蔽射线的墙体贯穿组件包括：第一穿墙管，以及设置在所述第一穿墙管中且相互连接的第二驱动轴和第一射线屏蔽件；所述第一射线屏蔽件包括：第一传动轴，用于支撑所述第一传动轴的第一轴承，以及套设在所述第一传动轴和所述第一轴承上的第一射线屏蔽塞；

其中，所述第一穿墙管与所述第一射线屏蔽塞通过焊接固定；所述第一穿墙管与所述第二驱动轴通过螺栓固定；所述第二驱动轴用于带动所述第一传动轴旋转，以传递扭矩。

8.如权利要求7所述的核电厂搅拌设备的应急操作装置，其特征在于，所述第二驱动轴包括相互连接的第一花键轴和第二轴承，以及用于将所述第一花键轴和所述第二轴承固定在所述搅拌设备所在厂房的隔离墙体上的第一法兰；

所述第一传动轴包括依次连接的第一实心轴、第一空心轴、第一花键套，以及套设在所述第一空心轴和所述第一花键套上的第一连接套；

其中，所述第二驱动轴用于通过所述第一花键轴带动所述第一花键套旋转，进而带动所述第一射线屏蔽件的第一传动轴旋转，以传递扭矩。

9.如权利要求1所述的核电厂搅拌设备的应急操作装置，其特征在于，所述搅拌桨轴远程传动装置还包括：第二屏蔽射线的墙体贯穿组件、第三柔性软轴和行星齿轮；其中，

所述搅拌桨轴手***作装置设置在核电厂操作间的墙体上；

所述第二屏蔽射线的墙体贯穿组件贯穿设置在所述搅拌设备所在厂房的隔离墙体上，所述第二屏蔽射线的墙体贯穿组件的一端与所述搅拌桨轴手***作装置相连、另一端通过所述第三柔性软轴与所述行星齿轮相连，用于屏蔽射线并将所述搅拌桨轴手***作装置产生的扭矩通过所述第三柔性软轴传递给所述行星齿轮；

所述行星齿轮还与所述搅拌桨轴连接，用于增大所述第二屏蔽射线的墙体贯穿组件传递的扭矩，并将增大后的扭矩传递至所述搅拌桨轴，用于带动与所述搅拌桨轴连接的搅拌桨反转，以在所述出料阀开启时将残留的放射性物料从所述搅拌容器出料口挤出，还用于在完成出料后带动所述搅拌桨正转，实现对所述搅拌设备的清洗。

10.如权利要求9所述的核电厂搅拌设备的应急操作装置，其特征在于，所述搅拌桨轴远程传动装置还包括：第二凹凸榫头；其中，

所述搅拌桨轴手***作装置通过所述第二凹凸榫头与所述第二屏蔽射线的墙体贯穿组件的一端连接。

11.如权利要求9所述的核电厂搅拌设备的应急操作装置，其特征在于，所述搅拌桨轴远程传动装置还包括：第二万向联轴器和第四柔性软轴；

所述搅拌桨轴手***作装置通过所述第二万向联轴器与所述第四柔性软轴连接，并通过所述第四柔性软轴连接至所述第二屏蔽射线的墙体贯穿组件的一端；其中，所述第二万向联轴器用于补偿所述搅拌桨轴手***作装置与所述第四柔性软轴的安装误差和同轴度公差，并将所述搅拌桨轴手***作装置产生的扭矩通过所述第四柔性软轴传递给所述第二屏蔽射线的墙体贯穿组件。

12.如权利要求9～11任一权项所述的核电厂搅拌设备的应急操作装置，其特征在于，所述搅拌桨轴手***作装置上设置有电机，用于在与核电厂移动式应急电源接通后带动搅拌桨转动。

13.如权利要求12所述的核电厂搅拌设备的应急操作装置，其特征在于，所述搅拌桨轴手***作装置包括：第二手轮、过渡法兰、第二外套管支座、第二调心球轴承、凹凸键槽、第二连接套、第二平键、第三驱动轴和第二连接法兰；其中，

所述第二手轮通过所述过渡法兰与所述第二外套管支座用螺钉连接；所述第二外套管支座与所述第三驱动轴通过所述第二调心球轴承固定支撑；所述第二外套管支座通过所述第二连接法兰采用膨胀螺栓固定在所述核电厂操作间的墙体上；所述第二连接套与所述第三驱动轴通过对称的两个所述第二平键连接，所述第二手轮通过所述凹凸键槽向所述第二连接套传递扭矩；所述第二手轮通过所述第二连接套带动所述第三驱动轴旋转。

14.如权利要求13所述的核电厂搅拌设备的应急操作装置，其特征在于，所述第二屏蔽射线的墙体贯穿组件包括：第二穿墙管，以及设置在所述第二穿墙管中且相互连接的第四驱动轴和第二射线屏蔽件；所述第二射线屏蔽件包括：第二传动轴，用于支撑所述第二传动轴的第三轴承，以及套设在所述第二传动轴和所述第三轴承上的第二射线屏蔽塞；

其中，所述第二穿墙管与所述第二射线屏蔽塞通过焊接固定；所述第二穿墙管与所述第四驱动轴通过螺栓固定；所述第四驱动轴用于带动所述第二传动轴旋转，以传递扭矩。

15.如权利要求14所述的核电厂搅拌设备的应急操作装置，其特征在于，所述第四驱动轴包括相互连接的第二花键轴和第四轴承，以及用于将所述第二花键轴和所述第四轴承固定在所述搅拌设备所在厂房的隔离墙体上的第二法兰；

所述第二传动轴包括依次连接的第二实心轴、第二空心轴、第二花键套，以及套设在所述第二空心轴和所述第二花键套上的第三连接套；

其中，所述第四驱动轴用于通过所述第二花键轴带动所述第二花键套旋转，进而带动所述第二射线屏蔽件的第二传动轴旋转，以传递扭矩。

16.一种核电厂搅拌设备的应急操作方法，用于在所述搅拌设备断电或电控***出现故障时，通过远程操作将所述搅拌设备内的放射性物料快速排出，其中，所述搅拌设备包括搅拌容器、搅拌桨轴、出料阀和与所述搅拌桨轴连接的搅拌桨，其特征在于，所述应急操作方法包括以下步骤：

S1、在所述搅拌设备断电或电控***出现故障时，通过出料阀远程传动装置将所述出料阀打开，以使所述搅拌容器中的放射性物料在重力作用下自行排出；

S2、通过搅拌桨轴远程传动装置带动所述搅拌桨反转，将残留的放射性物料从所述搅拌容器底部的出料口挤出；

S3、在完成出料后，且对所述搅拌设备进行清洗的过程中，通过所述搅拌桨轴远程传动装置带动所述搅拌桨正转，搅动清洗水辅助清洗；

S4、在清洗结束后，通过所述出料阀远程传动装置将出料阀关闭。

17.如权利要求16所述的核电厂搅拌设备的应急操作方法，其特征在于，所述搅拌桨轴远程传动装置包括搅拌桨轴手***作装置，所述步骤S3还包括：

通过将所述搅拌桨轴手***作装置上的电机与核电厂移动式应急电源接通，以使所述电机工作并带动搅拌桨辅助清洗。