CN109727693B - 一种用于i-131吸收瓶的连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于I‑131吸收瓶的连接器，所述的连接器包括牵引器部分、插接器部分、套箍、滑轨和支架。所述的套箍、牵引器部分沿X轴向依次设置，牵引器部分、插接器部分、滑轨、支架自上而下依次设置，牵引器部分的一端放置在套箍内并与套箍滑动连接，插接器部分与滑轨滑动连接，滑轨与支架固定连接。本发明的连接器能够借助热室机械手在强电离辐射环境下安装或更换碘‑131生产装置中吸收瓶与尾气处理装置、进出料瓶等部件之间的连接管道，实现玻璃容器与金属管道过渡连接，更利于提高碘‑131生产的安全性、可靠性及降低维护维修人员受电离辐射危害的风险。

Description

一种用于I-131吸收瓶的连接器

技术领域

本发明属于放射性同位素制备技术领域，具体涉及一种用于I-131吸收瓶的连接器。

背景技术

放射性碘-131是生产Na¹³¹I胶囊等放射性药品重要原料，主要通过高温(约750℃)干馏反应堆辐照后的TeO₂并用稀碱液吸收馏出的碘蒸气制得。中国工程物理研究院核物理与化学研究所，及国内的中国原子能科学研究院和中国核动力研究院，均曾采用卧式装置进行商业化放射性碘-131生产。现有的碘-131生产装置的气路***一般包括依次连接的蒸馏管、吸收瓶、碱洗涤瓶、活性炭吸附柱和真空泵，由于蒸馏管、吸收瓶、碱洗涤瓶多为玻璃材质制作，这些部件之间的连接只能采用塑料或橡胶管道；而且，在吸收瓶上最基本的设置有碘蒸气（载气）进口、稀碱液加注口、含碘-131吸收液（即产品溶液）取出口、尾气排出口，在具有水冷却功能的吸收瓶上还设置有进、出水等接口，这些输送气体、液体的管道必需由工作人员手动连接。由于连接各部件所用的塑料管或乳胶管在载气的高温和载气中放射性碘-131的高强度γ射线长时间作用下容易老化开裂，往往导致载气流速不稳定和碘蒸气泄漏污染环境并影响碘-131收率，而且对沾有放射性碘-131的老化塑料管或乳胶管的更换比较麻烦和危险，往往需要工作人员对生产现场严格去污后进入热室处理，维护维修人员会受到较多辐照剂量，特别是在需要解决生产过程中出现管道破裂等突发情况时。尽管已有碘-131生产单位将蒸馏管与吸收瓶做成一体，消除了载气的高温对蒸馏管与吸收瓶之间连接管道损害的安全隐患，但热室内的强电离辐射对其它塑料管或乳胶管损伤的安全隐患并未消减。

发明内容

为了提高放射性碘-131生产的安全性和可靠性，本发明提供一种用于I-131吸收瓶的连接器。

本发明的连接器能够通过操作热室机械手对放射性碘-131生产装置中各部件之间连接管道实施远程、快速、安全地安装或更换，采用金属管连接更有利于提高生产装置的可靠性并降低安全风险。

实现本发明的技术方案如下：

本发明的一种用于I-131吸收瓶的连接器，其特点是，所述的连接器包括牵引器部分、插接器部分、套箍、滑轨和支架。上述连接器的连接关系是，所述的套箍、牵引器部分沿X轴向依次设置，牵引器部分、插接器部分、滑轨、支架自上而下依次设置，牵引器部分的一端放置在套箍内并与套箍滑动连接，插接器部分与滑轨滑动连接，滑轨与支架固定连接。

所述的套箍为两端结构对称的金属片构件，套箍的两端由螺钉固定连接形成一个圆环和一个上方敞口的方盒，在方盒X轴向壁中央向上有竖直的开口。所述的牵引器部分包含丝杆、三角块、半球体和手柄，插接器部分包含滑座、托架Ⅰ、托架Ⅱ、挡板。

所述的插接器部分中的托架Ⅰ、托架Ⅱ、挡板均设置有开口向上的插槽、卡槽，滑座放置在滑轨上并与滑轨滑动连接，托架Ⅰ、托架Ⅱ、挡板固定设置在滑座上，托架Ⅰ与托架Ⅱ位于滑座Y轴线的一侧并以滑座X轴线对称设置，挡板位于滑座Y轴线的另一侧并设置于滑座X轴线上，沿X轴向在托架Ⅰ上安装有插接头Ⅰ、在托架Ⅱ上安装有插接头Ⅱ、在挡板上安装有牵引器部分中的丝杆、三角块。

所述的插接头Ⅰ包含X轴向水平设置的锥头棒Ⅰ、钢管Ⅰ及竖直设置的插片Ⅰ，插接头Ⅱ包含X轴向水平设置的L形空心的锥头棒Ⅱ、钢管Ⅱ、Y轴向水平设置的波纹管及竖直设置的插片Ⅱ。所述的锥头棒Ⅰ放置在托架Ⅰ的卡槽中，插片Ⅰ向下插在托架Ⅰ的插槽中，锥头棒Ⅰ垂直穿过插片Ⅰ中央并与插片Ⅰ固定连接，钢管Ⅰ穿过锥头棒Ⅰ并与锥头棒Ⅰ密封固定连接。所述的锥头棒Ⅱ放置在托架Ⅱ的卡槽中，插片Ⅱ向下插在托架Ⅱ的插槽中，锥头棒Ⅱ垂直穿过插片Ⅱ中央并与插片Ⅱ固定连接，钢管Ⅱ穿过锥头棒Ⅱ并与锥头棒Ⅱ密封固定连接，波纹管与锥头棒Ⅱ固定连通；所述的锥头棒Ⅰ、锥头棒Ⅱ的锥头部各设置有两个环形的凹槽，在凹槽内配合设置有密封圈。

所述的牵引器部分中的半球体、手柄分别固定设置在水平设置的丝杆的两端，三角块竖直设置在丝杆的中部，在三角块的中央设置有一螺纹孔，丝杆穿过螺纹孔并与三角块滑动连接。所述的丝杆与滑轨平行设置，丝杆放置在挡板的卡槽中，三角块向下插在挡板的插槽中，半球体放置在套箍的方盒内并与方盒内壁滑动连接。所述的滑轨为双辐滑轨，由两条平行的轨道构成。

所述的套箍固定连接在外接的吸收瓶上，在吸收瓶上配合设置有与锥头棒Ⅰ、锥头棒Ⅱ对应的管道。

所述的套箍、丝杆、滑座和滑轨的X轴心线设置在同一立面上。所述的钢管Ⅰ与锥头棒Ⅰ的X轴心线、钢管Ⅱ与锥头棒Ⅱ的X轴心线分别重合设置。

所述的套箍、牵引器部分、滑轨、支架、钢管Ⅰ和钢管Ⅱ采用不锈钢制作。所述的插接器部分中的滑座、托架Ⅰ、托架Ⅱ、挡板、锥头棒Ⅰ、锥头棒Ⅱ、插片Ⅰ和插片Ⅱ采用聚乙烯制作。所述的密封圈采用硅橡胶制作。

本发明的一种用于I-131吸收瓶的连接器的简要工作原理是：操作机械手将插接头Ⅰ、插接头Ⅱ分别安装在托架上，旋转手柄通过丝杆传动驱使插接器部分向套箍方向移动，将插接头Ⅰ、插接头Ⅱ分别***外接吸收瓶上对应的管道中插紧，实现吸收瓶与其它部件金属连接管道的过渡连接。

本发明的有益效果是，采用耐辐照性能更好的金属管道替换现用的塑料或橡胶管道以延长Na¹³¹I生产装置的工作寿命，并通过采用适用于热室内放射性碘-131生产环境的专用连接器实现生产装置相关部件之间连接管道的远程更换，显著降低维护维修人员的安全风险。本发明的连接器的结构紧凑、小巧，易于操作，安全性和可靠性好。

附图说明

图1是本发明的一种用于I-131吸收瓶的连接器的结构示意图；

图2是本发明的一种用于I-131吸收瓶的连接器的俯视示意图；

图3是本发明中的锥头棒Ⅰ的剖视图；

图4是本发明中的锥头棒Ⅱ的剖视图；

图中 1.套箍 2.滑轨 3.支架 4.丝杆 5.三角块 6.半球体 7.手柄 8.滑座 9.托架Ⅰ 10.托架Ⅱ 11.挡板 12.锥头棒Ⅰ 13.钢管Ⅰ 14.插片Ⅰ 15.密封圈 16.锥头棒Ⅱ 17.钢管Ⅱ 18.波纹管 19.插片Ⅱ。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1

图1是本发明的一种用于I-131吸收瓶的连接器的结构示意图，图2是本发明的一种用于I-131吸收瓶的连接器的俯视示意图，图3是本发明中的锥头棒Ⅰ的剖视图，图,4是本发明中的锥头棒Ⅱ的剖视图。在图1~图4中，本发明的一种用于I-131吸收瓶的连接器，包括牵引器部分、插接器部分、套箍1、滑轨2和支架3。上述连接器的连接关系是，所述的套箍1、牵引器部分沿X轴向依次设置，牵引器部分、插接器部分、滑轨2、支架3自上而下依次设置，牵引器部分的一端放置在套箍1内并与套箍1滑动连接，插接器部分与滑轨2滑动连接，滑轨2与支架3固定连接。所述的套箍1为两端结构对称的金属片构件，套箍1的两端由螺钉固定连接形成一个圆环和一个上方敞口的方盒，在方盒X轴向壁中央向上有竖直的开口，用于放置丝杆4。所述的牵引器部分包含丝杆4、三角块5、半球体6和手柄7，插接器部分包含滑座8、托架Ⅰ9、托架Ⅱ10和挡板11。

所述的插接器部分中的托架Ⅰ9、托架Ⅱ10、挡板11均设置有开口向上的插槽、卡槽，滑座8放置在滑轨2上并与滑轨2滑动连接，托架Ⅰ9、托架Ⅱ10、挡板11固定设置在滑座8上，托架Ⅰ9与托架Ⅱ10位于滑座8Y轴线的一侧并以滑座8X轴线对称设置，挡板11位于滑座8Y轴线的另一侧并设置于滑座8X轴线上，沿X轴向在托架Ⅰ9上安装有插接头Ⅰ、在托架Ⅱ10上安装有插接头Ⅱ、在挡板11上安装有牵引器部分中的丝杆4、三角块5。

所述的插接头Ⅰ包含X轴向水平设置的锥头棒Ⅰ12、钢管Ⅰ13及竖直设置的插片Ⅰ14，插接头Ⅱ包含X轴向水平设置的L形空心的锥头棒Ⅱ16、钢管Ⅱ17、Y轴向水平设置的波纹管18及竖直设置的插片Ⅱ19。所述的锥头棒Ⅰ12放置在托架Ⅰ9的卡槽中，插片Ⅰ14向下插在托架Ⅰ9的插槽中，锥头棒Ⅰ12垂直穿过插片Ⅰ14中央并与插片Ⅰ14固定连接，钢管Ⅰ13穿过锥头棒Ⅰ12并与锥头棒Ⅰ12密封固定连接。所述的锥头棒Ⅱ16放置在托架Ⅱ10的卡槽中，插片Ⅱ19向下插在托架Ⅱ10的插槽中，锥头棒Ⅱ16垂直穿过插片Ⅱ19中央并与插片Ⅱ19固定连接，钢管Ⅱ17穿过锥头棒Ⅱ16并与锥头棒Ⅱ16密封固定连接，波纹管18与锥头棒Ⅱ16固定连通。所述的锥头棒Ⅰ12、锥头棒Ⅱ16的锥头部各设置有两个环形的凹槽，在凹槽内配合设置有密封圈15。

所述的牵引器部分中的半球体6、手柄7分别固定设置在水平设置的丝杆4的两端，三角块5竖直设置在丝杆4的中部，在三角块5的中央设置有一螺纹孔，丝杆4穿过螺纹孔并与三角块5滑动连接；所述的丝杆4与滑轨2平行设置，丝杆4放置在挡板11的卡槽中，三角块5向下插在挡板11的插槽中，半球体6放置在套箍1的方盒内并与方盒内壁滑动连接。所述的滑轨2为双辐滑轨，由两条平行的轨道构成。

所述的套箍1固定连接在外接的吸收瓶上，在吸收瓶上配合设置有与锥头棒Ⅰ12、锥头棒Ⅱ16对应的管道。所述的套箍1、丝杆4、滑座8和滑轨2的X轴心线设置在同一立面上。所述的钢管Ⅰ13与锥头棒Ⅰ12的X轴心线、钢管Ⅱ17与锥头棒Ⅱ16的X轴心线分别重合设置。所述的套箍1、牵引器部分、滑轨2、支架3、钢管Ⅰ13和钢管Ⅱ17采用不锈钢制作。所述的插接器部分中的滑座8、托架Ⅰ9、托架Ⅱ10、挡板11、锥头棒Ⅰ12、锥头棒Ⅱ16、插片Ⅰ14和插片Ⅱ19采用聚乙烯制作。所述的密封圈15采用硅橡胶制作。如图1~图4所示。

所述的套箍1的圆环和方盒由对称结构的不锈钢薄片折叠而成，方盒壁上开口的宽度与牵引器部分中的丝杆4、半球体6的直径配合设置。所述的钢管Ⅰ13穿出锥头棒Ⅰ12锥头的部分较短，有利于减少锥头与外接吸收瓶排液口的间距所造成液体在接头处的残留量，而钢管Ⅱ17穿出锥头棒Ⅱ16锥头的部分较长，有利于通过钢管Ⅱ17输送的吸收液全部注入外接吸收瓶而不被抽吸入波纹管造成损失。所述的插片Ⅰ14、插片Ⅱ19、三角块5分别对应与托架Ⅰ9、托架Ⅱ10、挡板11上的卡槽非紧密配合设置，保持插片Ⅰ14、插片Ⅱ19有一定移动空间，有利于避免锥头棒插接时吸收瓶玻璃管道的损坏，保持三角块5在卡槽内有较大X轴向位移空间有利于牵引器部分的装卸。

本实施例中，所述的锥头棒Ⅰ12、锥头棒Ⅱ16中的每一个凹槽内均配合设置有一个密封圈，密封圈15是其中的一个。

本发明的工作流程如下，操作机械手将插接头Ⅰ、插接头Ⅱ分别安装在托架Ⅰ、托架Ⅱ的卡槽内，再将牵引器部分水平放置在套箍1的方盒内和挡板11的卡槽内，并将三角块5插在挡板11的插槽内，旋转手柄7通过丝杆4传动驱使插接器部分向套箍1方向移动，将锥棒头Ⅰ12、锥棒头Ⅱ16分别***外接吸收瓶上对应的管道中插紧，实现吸收瓶与其它部件金属连接管道的过渡连接，并在外接真空泵等设备的支持下实现通过波纹管18、钢管Ⅰ13、钢管Ⅱ17分别从吸收瓶抽气、抽出含碘-131溶液和向吸收瓶加注吸收液。反向旋转手柄7，可将锥棒头Ⅰ12、锥棒头Ⅱ16分别从外接吸收瓶上对应的管道中退出，利用机械手将取下的插接器部分通过检修门转移出热室进行维护维修，实现热室内强电离辐射环境下放射性碘-131生产装置连接管道的远程、快速、安全装卸。

Claims (4)

1.一种用于I-131吸收瓶的连接器，其特征在于：所述的连接器包括牵引器部分、插接器部分、套箍(1)、滑轨(2)和支架(3)；上述连接器的连接关系是，所述的套箍(1)、牵引器部分沿X轴向依次设置，牵引器部分、插接器部分、滑轨(2)、支架(3)自上而下依次设置，牵引器部分的一端放置在套箍(1)内并与套箍(1)滑动连接，插接器部分与滑轨(2)滑动连接，滑轨(2)与支架(3)固定连接；

所述的套箍(1)为两端结构对称的金属片构件，套箍(1)的两端由螺钉固定连接形成一个圆环和一个上方敞口的方盒，在方盒X轴向壁中央向上有竖直的开口；所述的牵引器部分包含丝杆(4)、三角块(5)、半球体(6)、手柄(7)，插接器部分包含滑座(8)、托架Ⅰ(9)、托架Ⅱ(10)和挡板(11)；

所述的插接器部分中的托架Ⅰ(9)、托架Ⅱ(10)、挡板(11)均设置有开口向上的插槽、卡槽，滑座(8)放置在滑轨(2)上并与滑轨(2)滑动连接，托架Ⅰ(9)、托架Ⅱ(10)、挡板(11)固定设置在滑座(8)上，托架Ⅰ(9)与托架Ⅱ(10)位于滑座(8)Y轴线的一侧并以滑座(8)X轴线对称设置，挡板(11)位于滑座(8)Y轴线的另一侧并设置于滑座(8)X轴线上，沿X轴向在托架Ⅰ(9)上安装有插接头Ⅰ、在托架Ⅱ(10)上安装有插接头Ⅱ、在挡板(11)上安装有牵引器部分中的丝杆(4)、三角块(5)；

所述的插接头Ⅰ包含X轴向水平设置的锥头棒Ⅰ(12)、钢管Ⅰ(13)及竖直设置的插片Ⅰ(14)，插接头Ⅱ包含X轴向水平设置的L形空心的锥头棒Ⅱ(16)、钢管Ⅱ(17)、Y轴向水平设置的波纹管(18)及竖直设置的插片Ⅱ(19)；所述的锥头棒Ⅰ(12)放置在托架Ⅰ(9)的卡槽中，插片Ⅰ(14)向下插在托架Ⅰ(9)的插槽中，锥头棒Ⅰ(12)垂直穿过插片Ⅰ(14)中央并与插片Ⅰ(14)固定连接，钢管Ⅰ(13)穿过锥头棒Ⅰ(12)并与锥头棒Ⅰ(12)密封固定连接；所述的锥头棒Ⅱ(16)放置在托架Ⅱ(10)的卡槽中，插片Ⅱ(19)向下插在托架Ⅱ(10) 的插槽中，锥头棒Ⅱ(16)垂直穿过插片Ⅱ(19)中央并与插片Ⅱ(19)固定连接，钢管Ⅱ(17)穿过锥头棒Ⅱ(16)并与锥头棒Ⅱ(16)密封固定连接，波纹管(18)与锥头棒Ⅱ(16)固定连通；所述的锥头棒Ⅰ(12)、锥头棒Ⅱ(16)的锥头部各设置有两个环形的凹槽，在凹槽内配合设置有密封圈(15)；

所述的牵引器部分中的半球体(6)、手柄(7)分别固定设置在水平设置的丝杆(4)的两端，三角块(5)竖直设置在丝杆(4)的中部，在三角块(5)的中央设置有一螺纹孔，丝杆(4)穿过螺纹孔并与三角块(5)滑动连接；所述的丝杆(4)与滑轨(2)平行设置，丝杆(4)放置在挡板(11)的卡槽中，三角块(5)向下插在挡板(11) 的插槽中，半球体(6)放置在套箍(1)的方盒内并与方盒内壁滑动连接；所述的滑轨(2)为双辐滑轨，由两条平行的轨道构成。

2.根据权利要求1所述的一种用于I-131吸收瓶的连接器，其特征在于：所述的套箍(1)固定连接在外接的吸收瓶上，在吸收瓶上配合设置有与锥头棒Ⅰ(12)、锥头棒Ⅱ(16)对应的管道。

3.根据权利要求1所述的一种用于I-131吸收瓶的连接器，其特征在于：所述的套箍(1)、丝杆(4)、滑座(8)和滑轨(2)的X轴心线设置在同一立面上；所述的钢管Ⅰ(13)与锥头棒Ⅰ(12)的X轴心线、钢管Ⅱ(17)与锥头棒Ⅱ(16)的X轴心线分别重合设置。

4.根据权利要求1所述的一种用于I-131吸收瓶的连接器，其特征在于：所述的套箍(1)、牵引器部分、滑轨(2)、支架(3)、钢管Ⅰ(13)和钢管Ⅱ(17)采用不锈钢制作；所述的插接器部分中的滑座(8)、托架Ⅰ(9)、托架Ⅱ(10)、挡板(11)、锥头棒Ⅰ(12)、锥头棒Ⅱ(16)、插片Ⅰ(14)和插片Ⅱ(19)采用聚乙烯制作；所述的密封圈(15)采用硅橡胶制作。

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