CN109910187A - 一种用于核设施地面去污的剥离装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于核设施地面去污的剥离装置，解决了现有技术中的机械式剥离去污方法去污效率低，去污的深度不可控的问题。本发明包括机架，通过轴承座安装在机架上的切割机构，通过支承架安装在机架上且用于驱动切割机构进行切割的驱动机构，以及安装在机架上用于调整切割机构高度的刀盘进给机构；所述切割机构通过联轴器与驱动机构连接；所述刀盘进给机构包括设置在机架上的弹簧座，安装在弹簧座上的弹簧，设置在弹簧上的调节架，设置在弹簧座上用于控制调节架竖直高度的高度调节组件；所述调节架与切割机构固定连接。本发明具有地面去污的剥离深度可调可控，去污工作面大，去污效率更高等优点。

Description

一种用于核设施地面去污的剥离装置

技术领域

本发明涉及核设施退役技术领域，具体涉及一种用于核设施地面去污的剥离装置。

背景技术

在核设施退役实践中，建筑结构表面去污是一项重要工作。建筑结构表面(以混凝土为主)去污技术有很多，机械法如粗琢、刮、磨、喷砂法，***法等，新技术如激光、微波等。其中，机械式剥离去污法是借助专用剥离装置，将污染表层去除并收集，实现表层污染与内部清洁墙体彻底分离的一种干式去污技术，不会造成污染向墙体纵深扩散，产生的二次废物量少，该技术适用于混凝土、水磨石、抹灰层、涂料层等材质的表面去污，成为当前国内外核设施退役中表面去污的首选技术。

但是现有技术中的机械式剥离去污方法主要靠人工手动操作，去污效率低，去污的深度不可控，去污效果不理想。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有技术中的机械式剥离去污方法去污效率低，去污的深度不可控的问题，目的在于提供一种用于核设施地面去污的剥离装置，用于在核设施运行和退役中对放射性污染的混凝土、水磨石、抹灰层地面等进行表面剥离去污，本发明中地面去污的剥离深度可调可控，去污工作面大，去污效率更高，效率可达6m²/h，效果十分显著。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于核设施地面去污的剥离装置，包括机架，通过轴承座安装在机架上的切割机构，通过支承架安装在机架上且用于驱动切割机构进行切割的驱动机构，以及安装在机架上用于调整切割机构高度的刀盘进给机构；

所述切割机构通过联轴器与驱动机构连接；

所述刀盘进给机构包括设置在机架上的弹簧座，安装在弹簧座上的弹簧，设置在弹簧上的调节架，设置在弹簧座上用于控制调节架竖直高度的高度调节组件；所述调节架与切割机构固定连接。

本发明通过驱动机构驱动切割机构对地面进行去污操作，并结合刀盘进给机构调节切割机构的高度，实现不同深度的表面污染的去除。即，本发明可以实现对核设施建筑厂房中混凝土、水磨石及抹灰层地面进行剥离去污，去污工作面大，工作效率可达6m²/h，并且剥离深度可在0～2mm内调节，可根据实际污染深度设置剥离深度，从而控制放射性废物的产生量。而且采用本发明的结构，减轻了工作人员的劳动强度，为核设施退役中建筑物地面去污工作提供了必要的技术保障。

进一步，本发明提供了一种高度调节组件的具体结构，更好的实现去污深度的调节，所述机架为车架，车架上设置有推车用手柄；所述高度调节组件包括安装在手柄上的棘轮，铰接在弹簧座上且底端用于限定调节架高度的拉杆，一端铰接在拉杆顶端的连杆，一端固定在连杆另一端、另一端固定在棘轮上的钢丝绳，以及设置在手柄上用于钢丝绳复位的复位杆。

更进一步，所述弹簧座、弹簧、调节架和拉杆均为两组，分别设置在切割机构的相对两侧，所述连杆呈“U”型结构，连杆的两端分别与两个拉杆顶端铰接，连杆的中间部位与钢丝绳的端部连接。

作为其中一种设置方式，所述调节架与支承架固定为一体结构，且轴承座固定在支承架上进而通过支承架安装在机架上。通过该设置，即可通过操作手柄旋转棘轮，进而拉动钢丝绳实现调节架的下压，即可带动切割机构和驱动机构共同做垂直进给运动，通过复位杆可以随时将棘轮限制在某一特定位置，进而将切削深度控制在某一固定位置，实现高度调节；在剥离工作结束后进行***复位，依靠弹簧的回弹力使切割机构和驱动机构自动提升，回复到初始状态。

为了能保证调节架沿竖直方向移动，所述调节架下方设置有导向轴，该机架上与导向轴对应的位置处设置有促使导向轴沿着其中轴线移动的限位套体。

进一步，所述弹簧底端设置有堵头，所述调节架放置在弹簧顶端。

进一步，所述驱动机构为电机，所述切割机构包括顶端连接在联轴器上的主轴，通过螺栓固定在主轴底端的飞轮盘，通过紧定螺钉固定在飞轮盘上的刀盘；所述主轴通过轴承座连接在机架上。

进一步，所述切割机构上还设置有防尘罩，所述防尘罩上还设置有吸尘器接口。通过该结构的设置可以在不影响地面污染物去除的同时与工业吸尘器相连，实现去污产生的放射性粉尘的同步收集，进而可以有效地保护作业人员免受辐射照射。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明用于在核设施运行和退役中对放射性污染的混凝土、水磨石、抹灰层地面等进行表面剥离去污，剥离深度可调；

2、本发明单次去污工作面大，针对混凝土地面，单次去污深度为1mm时，去污效率可达6m²/h；去污后地面平整，适用于大面积工艺厂房地面去污，可推广应用于后续核设施退役工程实践中；

3、本发明可实现去污产生的放射性粉尘同步收集，粉尘收集率高，可以有效地保护作业人员免受辐射照射。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明***俯视的结构示意图。

图2为本发明中切割机构和驱动机构之间的结构示意图。

图3为本发明中刀盘进给机构的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-机架，101-电机，102-支承架，103-联轴器，104-主轴，105-轴承座，106-飞轮盘，107- 刀盘，108-螺栓，109-紧定螺钉，202-弹簧座，204-拉杆，205-连杆，206-复位杆，207-钢丝绳，208-导向轴，209-限位套体，210-堵头，211-弹簧，212-棘轮，213-手柄，214-防尘罩。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

一种用于核设施地面去污的剥离装置，如图1所示，包括机架1、用于对地面进行切割的切割机构，用于驱动切割机构进行切割的驱动机构，以及用于调节切割机构切割深度的刀盘进给机构。

其中，切割机构通过轴承座105安装在机架1上，驱动机构通过支承架102安装在机架 1上，切割机构和驱动机构之间通过联轴器103连接。

所述刀盘进给机构包括设置在机架1上的弹簧座202，安装在弹簧座202上的弹簧211，设置在弹簧211上的调节架，设置在弹簧座202上用于控制调节架竖直高度的高度调节组件。

本发明中，上述调节架的连接方式可以为两种，其中一种是可以与轴承座105固定连接，另一种是可以与支承架102固定连接。

当调节架与轴承座105固定连接时，该联轴器103与切割机构之间或联轴器103与驱动机构之间的连接方式为滑动连接，该支承架102直接通过螺栓、焊接等连接方式固定在机架 1上，此时，弹簧211底端固定在机架1上，因而，轴承座105是通过调节架以及调节架下方的弹簧211实现与机架1之间的安装。由于，弹簧211顶端放置调节架，调节架通过螺栓、焊接等连接方式固定在轴承座105上，当高度调节组件驱动调节架下移时会带动切割机构下移。由于切割机构与驱动机构之间是滑动连接，因而调节架的下移不会带动驱动机构下移，当驱动机构启动时，驱动机构依然可以通过联轴器103带动切割机构旋转进行切割。

当调节架与支承架102固定连接时，如图2所示，该轴承座105直接与支承架102固定连接，该弹簧211底端固定在机架1上，该支承架102与放置在弹簧211顶端的调节架固定连接，此时，该支承架102和轴承座105均通过调节架以及调节架下方的弹簧211实现与机架1之间的安装，因而，支承架是整个切割机构和驱动机构的支撑机构，承载着切割机构和驱动机构的所有重量。本实施例中该调节架与支承架102一体成型。当使用时，通过高度调节组件驱动调节架下移，调节架下移时带动切割机构和驱动机构同时下移，实现深度的调节控制。

上述高度调节组件可以是电驱动组件，也可以是纯机械组件，只要是能达到调节调节架位置，进而实现切割机构高度调节的结构即可。

当高度调节组件为电驱动组件时，该高度调节组件可以设置为伺服电机，该伺服电机固定在弹簧座202上，伺服电机的电机轴则推动调节架向下移动，带动切割机构下移，控制下移的距离即可将切削深度控制在某一固定位置，实现切削深度的控制，当不需要去污时，即在在非工作状态下时，只需将伺服电机复位，弹簧211直接将调节架顶起，实现切割机构的上移，此时，切割机构处于悬空状态，便于推行至作业场所。

当高度调节组件为纯机械组件时，其结构如图3所示，此时，该机架1优选设置为车架的结构，该车架上设置有推车用手柄213，车架下方安装有轮子，便于手推式作业，采用手推式结构，减轻了工作人员的劳动强度，为核设施退役中建筑物地面去污工作提供了必要的技术保障，具体设置如下：

所述高度调节组件包括安装在手柄213上的棘轮212，铰接在弹簧座202上且底端用于限定调节架高度的拉杆204，一端铰接在拉杆204顶端的连杆205，一端固定在连杆205另一端、另一端固定在棘轮212上的钢丝绳207，以及设置在手柄213上用于钢丝绳207复位的复位杆206。棘轮212可随手柄213旋转运动，复位杆206焊接固定于手柄213上，其端头置于棘轮212正上方，下压时可限定棘轮212轮齿的位置。在钢丝绳207的拉动下，拉杆204 对调节架产生向下的作用力，压缩弹簧带动整个切割机构垂直向下运动，进行切削作业。

本实施例中优选设置为调节架与支承架102固定连接的方式，同时高度调节组件为纯机械组件的设置方式。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例在述实施例1的基础上进一步优化了高度调节组件的结构，如图3所示，具体设置如下：

所述弹簧座202、弹簧211、调节架和拉杆204均为两组，分别设置在切割机构的相对两侧，所述连杆205呈“U”型结构，连杆205的两端分别与两个拉杆204顶端铰接，连杆205的中间部位与钢丝绳207的端部连接。并且，每个弹簧座202中设置有两个弹簧211，总共设置四个弹簧211，切割机构的两侧分别设置两个，如图3所示。通过上述结构的设置，能进一步提高高度调节的稳定性。

同时，所述调节架下方设置有导向轴208，该机架1上与导向轴208对应的位置处设置有促使导向轴208沿着其中轴线移动的限位套体209，该限位套体209优选设置为铜套结构，确保弹簧211沿垂直方向压缩。所述弹簧211底端设置有堵头210，所述调节架放置在弹簧 211顶端，通过调节架和堵头210共同作用限定弹簧211的上下位置。

实施例3

本实施例与实施例1和实施例2的区别在于，本实施例进一步提供了驱动机构和切割机构的结构，如图2和图3所示，具体设置如下：

所述驱动机构为电机101，转速通过控制***变频器调节。

所述切割机构包括顶端连接在联轴器103上的主轴104，通过螺栓108固定在主轴104 底端的飞轮盘106，通过紧定螺钉109固定在飞轮盘106上的刀盘107；所述主轴104通过轴承座105连接在机架1上。

本实施例中该切割机构采用飞轮运行原理，飞轮盘106采用蝶形结构，这样刀盘107在电机101驱动下高速运行起来之后，可以利用自身的惯性做回转切割运行，只需电机101输出轴提供较小的转矩就可以持续高速运行。刀盘107为薄法兰结构，刀盘107通过紧定螺钉 109与飞轮盘106连接，刀盘107采用金刚石刀片，硬度高，耐磨性好。

实施例4

本实施例在实施例1～3的基础上增加了防尘罩214，具体设置如下：

所述切割机构上还设置有防尘罩214，所述防尘罩214上还设置有吸尘器接口215,防尘罩与地面接触的空隙采用鬃毛封闭，形成局部真空，便于去污碎屑/粉尘的收集。本实施例中所述防尘罩214为圆柱状壳体结构。具体的，刀盘107外安装有防尘罩214，防尘罩214上设置的吸尘器接口215可与工业吸尘器相连，剥离去污工作时开启吸尘器，对刀盘和剥离去污工作面起到防护作用，同时将去污产生的粉尘同步收集至工业吸尘器中，可以有效地保护作业人员免受辐射照射。

本发明的工作流程如下：

(1)安全检查。启动前应对剥离装置进行安全检查，确认电源线缆无破损，各部件安装牢固，刀盘进给机构处于复位状态。

(2)将剥离装置粉尘收集口与工业吸尘器可靠连接，并启动吸尘器。

(3)接通剥离装置电源，按下机身上电源按钮，刀盘启动。

(4)调节变频器，使刀盘转速稳定在600r/min左右。

(5)待刀盘运行平稳时，缓慢转动刀盘进给机构手柄，使刀盘向下运行，直至接触地面开始切削剥离去污。

(6)按照预先设定的去污深度，调节棘轮下压齿数(每齿进给量约0.5mm)，沿去污路径缓慢移动剥离装置，进行地面剥离作业。并注意观察粉尘收集情况，一旦发现收集效率大幅下降，应及时停止去污更换过滤器。

(7)去污作业完毕，先按下手柄边的复位杆，使刀盘上升回复到初始位置，再按下电源开关，关闭电源，待刀盘转动完全停止。

(8)关闭吸尘器，并收集吸尘器去污过程中产生的放射性废物。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于核设施地面去污的剥离装置，其特征在于，包括机架(1)，通过轴承座(105)安装在机架(1)上的切割机构，通过支承架(102)安装在机架(1)上且用于驱动切割机构进行切割的驱动机构，以及安装在机架(1)上用于调整切割机构高度的刀盘进给机构；

所述切割机构通过联轴器(103)与驱动机构连接；

所述刀盘进给机构包括设置在机架(1)上的弹簧座(202)，安装在弹簧座(202)上的弹簧(211)，设置在弹簧(211)上的调节架，设置在弹簧座(202)上用于控制调节架竖直高度的高度调节组件；所述调节架与切割机构固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于核设施地面去污的剥离装置，其特征在于，所述机架(1)为车架，车架上设置有推车用手柄(213)；所述高度调节组件包括安装在手柄(213)上的棘轮(212)，铰接在弹簧座(202)上且底端用于限定调节架高度的拉杆(204)，一端铰接在拉杆(204)顶端的连杆(205)，一端固定在连杆(205)另一端、另一端固定在棘轮(212)上的钢丝绳(207)，以及设置在手柄(213)上用于钢丝绳(207)复位的复位杆(206)。

3.根据权利要求2所述的一种用于核设施地面去污的剥离装置，其特征在于，所述弹簧座(202)、弹簧(211)、调节架和拉杆(204)均为两组，分别设置在切割机构的相对两侧，所述连杆(205)呈“U”型结构，连杆(205)的两端分别与两个拉杆(204)顶端铰接，连杆(205)的中间部位与钢丝绳(207)的端部连接。

4.根据权利要求2所述的一种用于核设施地面去污的剥离装置，其特征在于，所述调节架与支承架(102)固定为一体结构，且轴承座(105)固定在支承架(102)上进而通过支承架(102)安装在机架(1)上。

5.根据权利要求2所述的一种用于核设施地面去污的剥离装置，其特征在于，所述调节架下方设置有导向轴(208)，该机架(1)上与导向轴(208)对应的位置处设置有促使导向轴(208)沿着其中轴线移动的限位套体(209)。

6.根据权利要求2所述的一种用于核设施地面去污的剥离装置，其特征在于，所述弹簧(211)底端设置有堵头(210)，所述调节架放置在弹簧(211)顶端。

7.根据权利要求1所述的一种用于核设施地面去污的剥离装置，其特征在于，所述驱动机构为电机(101)，所述切割机构包括顶端连接在联轴器(103)上的主轴(104)，通过螺栓(108)固定在主轴(104)底端的飞轮盘(106)，通过紧定螺钉(109)固定在飞轮盘(106)上的刀盘(107)；所述主轴(104)通过轴承座(105)连接在机架(1)上。

8.根据权利要求7所述的一种用于核设施地面去污的剥离装置，其特征在于，所述飞轮盘(106)为蝶形结构；所述刀盘(107)为薄法兰结构，刀盘(107)通过紧定螺钉(109)与飞轮盘(106)连接，刀盘(107)采用金刚石刀片。

9.根据权利要求1所述的一种用于核设施地面去污的剥离装置，其特征在于，所述切割机构上还设置有防尘罩(214)，防尘罩与地面接触的空隙采用鬃毛封闭，所述防尘罩(214)上还设置有吸尘器接口(215)。

10.根据权利要求9所述的一种用于核设施地面去污的剥离装置，其特征在于，所述防尘罩(214)为圆柱状壳体结构。