CN112164478A - 一种聚变堆热室除氚***遥控送料平台及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于无人机械送料领域，具体涉及一种聚变堆热室除氚***遥控送料平台及方法，该平台包括轨道导引升降装置、轨道导引小车和移动轨道***；其中，轨道导引小车安装在轨道导引升降装置上部，轨道导引小车和轨道导引升降装置整体在移动轨道***上移动。本发明相比于普通的无人送料小车，该移动平台有一部分机构可以进入真空炉内部以便将具有较大尺寸与质量的聚变堆部件平稳放置于真空炉内的支架上。

Description

一种聚变堆热室除氚***遥控送料平台及方法
技术领域
本发明属于无人机械送料领域，具体涉及一种聚变堆热室除氚***遥控送料平台及方法。
背景技术
聚变堆热室承担着托卡马克装置内部部件及设备的临时存储、维修翻新以及退役处理等任务，由于堆芯部件或设备可能在中子辐射作用下活化，或者受到氚、铍的污染，也可能附着放射性尘埃，因此热室严格控制区域(放射总剂量E＞100mSv，表面剂量H＞2.5mSv/h)内的所有维护操作都必须采用遥控机器人***来完成。聚变反应中最关注的是氘氚聚变，该反应具有高的反应截面，最容易实现工程化应用，但作为聚变燃料的氚是一种人工放射性核素，极易渗透滞留进入周围材料中。产氚包层等堆芯部件在停堆后，材料内部的氚滞留量较高，因此需要提供一种聚变堆热室除氚***遥控送料平台及方法，以解决现有技术存在的不足。
发明内容
本发明的目的是提供一种聚变堆热室除氚***遥控送料平台及方法，该移动平台有一部分机构可以进入真空炉内部以便将具有较大尺寸与质量的聚变堆部件平稳放置于真空炉内的支架上，远端的操作人员可利用该平台遥控实现生物屏蔽层内的送料过程。
实现本发明目的的技术方案：
一种聚变堆热室除氚***遥控送料平台，该平台包括轨道导引升降装置、轨道导引小车、移动轨道***和装载单元。
其中，轨道导引小车安装在轨道导引升降装置上部，装载单元放置在轨道导引小车的上部，装载单元、轨道导引小车和轨道导引升降装置整体在移动轨道***上移动。
所述的轨道导引升降装置包括升降装置盒体、滚轮、滚轴、液压千斤顶、固定螺栓一和固定螺栓二；其中滚轮安装在滚轴上，滚轴通过轴承安装在升降装置盒体中间，液压千斤顶均匀安装于升降装置盒体底部，固定螺栓一和固定螺栓二分别安装在升降装置盒体两端。
所述的轨道导引小车主要包括车架、进料牵引绳滑轮组和出料牵引绳滑轮组；进料牵引绳滑轮组和出料牵引绳滑轮组分别安装于车架的中上部并靠近车架前后两端。
所述的进料牵引绳滑轮组的滑轮上缠绕进料推送牵引绳，进料推送牵引绳两端分别与固定螺栓一及伺服电机相连。
所述的出料牵引绳滑轮组的滑轮上缠绕出料回拉牵引绳，出料回拉牵引绳两端分别与固定螺栓二及伺服电机相连。
所述的车架的顶部安装顶部轨道，底部安装驱动轮和被动轮。
所述的装载单元包括载料托盘和托盘加强筋；托盘加强筋上部焊接载料托盘，下端与液压千斤顶的顶部接触。
所述的载料托盘内部设有遥控限位挡板。
一种聚变堆热室除氚***遥控送料平台的送料方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、在轨道导引小车内部嵌入微控制器，将从远端接收的控制指令解释执行，产生信号作为轨道导引小车内部伺服电机的驱动器输入信号，在伺服电机的驱动下，轨道导引小车沿轨道驶向除氚真空炉并停在相应位置；
步骤二、轨道导引升降装置内部嵌入微控制器***，将从远端接收的送料命令解释执行，并产生信号驱动伺服电机转动，并通过出料回拉牵引绳的传动，牵引轨道导引升降装置沿轨道运动，进入除氚真空炉内部；
步骤三、轨道导引升降装置到达真空炉内部相应位置后，液压千斤顶缓慢下降，直到载料托盘被放置于真空炉内的托盘支架上；
步骤四、液压千斤顶进一步下降，使液压千斤顶的顶部与载料托盘的底部脱离，然后伺服电机转动，并通过出料回拉牵引绳的传动，牵引轨道导引升降装置退出真空炉，完成装载。
本发明的有益技术效果在于：
本发明相比于普通的无人送料小车，该移动平台有一部分机构可以进入真空炉内部以便将具有较大尺寸与质量的聚变堆部件平稳放置于真空炉内的支架上。
附图说明
图1为本发明中遥控送料平台结构示意图，
图2为本发明中轨道导引小车示意图。
图中：1-轨道导引升降装置；101-升降装置盒体；102-被动滚轮；103-滚轴；104-液压千斤顶；105-进料牵引绳起点固定螺栓；106-出料牵引绳起点固定螺栓；2-轨道导引小车：201-车架；202-驱动轮；203-被动轮；204-进料牵引绳滑轮组；205-进料推送牵引绳；206-出料牵引绳滑轮组；207-出料回拉牵引绳；208-伺服电机；209-顶部轨道；3-移动轨道***：4-装载单元；401-载料托盘；402-托盘加强筋。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明，下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显而易见的，下面所述的实施例仅仅是本发明实施例中的一部分，而不是全部。基于本发明记载的实施例，本领域技术人员在不付出创造性劳动的情况下得到的其它所有实施例，均在本发明保护的范围内。
如图1和图2所示，本发明所提供的一种聚变堆热室除氚***遥控送料平台，该平台包括轨道导引升降装置1、轨道导引小车2、移动轨道***3和装载单元4。
其中，轨道导引小车2安装在轨道导引升降装置1上部，装载单元4放置在轨道导引小车2的上部，装载单元4、轨道导引小车2和轨道导引升降装置1整体在移动轨道***3上移动。
轨道导引升降装置1的滚轮102与轨道导引小车2的顶部轨道209连接。
轨道导引升降装置1包括升降装置盒体101、滚轮102、滚轴103、液压千斤顶104、固定螺栓一105、固定螺栓二106；其中滚轮102安装在滚轴103上，滚轴103通过轴承安装在升降装置盒体101中间，液压千斤顶104均匀安装于升降装置盒体101底部，固定螺栓一105和固定螺栓二106分别安装在升降装置盒体101两端。
轨道导引小车2包括车架201、驱动轮202、被动轮203、进料牵引绳滑轮组204、进料推送牵引绳205、出料牵引绳滑轮组206、出料回拉牵引绳207、伺服电机208、顶部轨道209。
进料牵引绳滑轮组204及出料牵引绳滑轮组206分别安装于车架201的中上部并靠近车架201前后两端。进料推送牵引绳205与进料牵引绳滑轮组204的滑轮贴合，其两端分别与固定螺栓一105及伺服电机208相连；出料回拉牵引绳207与出料牵引绳滑轮组206的滑轮贴合，其两端分别与固定螺栓二106及伺服电机208相连；顶部轨道209安装于车架201的顶部；驱动轮202和被动轮203安装于车架201的底部，用于实现小车的运动。
进料牵引传动组件由进料牵引绳滑轮组204和进料推送牵引绳205组成，出料牵引传动组件由出料牵引绳滑轮组206和出料回拉牵引绳207组成，进、出料过程由伺服电机208驱动实现。
装载单元4包括载料托盘401和托盘加强筋402；托盘加强筋402上部焊接载料托盘401，下端与液压千斤顶104的顶部接触；其中载料托盘401内部设有遥控限位挡板，以保证聚变堆包层模块被限制于载料托盘401内。托盘加强筋402用于提高载料托盘401的强度，能够装载质量达8吨的聚变堆包层模块。
本发明还提供了一种聚变堆热室除氚***遥控送料方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、轨道导引小车2内部嵌入微控制器，将从远端接收的控制指令解释执行，产生脉冲宽度调制(PWM)信号作为轨道导引小车2内部伺服电机208的驱动器输入信号，在伺服电机208的驱动下，轨道导引小车2沿轨道驶向除氚真空炉并停在相应位置；
步骤二、轨道导引升降装置1内部嵌入微控制器***，将从远端接收的送料命令解释执行，并产生PWM信号驱动伺服电机208转动，并通过出料回拉牵引绳207的传动，牵引轨道导引升降装置1沿轨道209运动，进入除氚真空炉内部。
步骤三、轨道导引升降装置1到达真空炉内部相应位置后，液压千斤顶104缓慢下降，直到载料托盘401被放置于真空炉内的托盘支架上。
步骤四、液压千斤顶104进一步下降，使液压千斤顶104的顶部与载料托盘401的底部脱离，然后伺服电机208转动，并通过出料回拉牵引绳的传动，牵引轨道导引升降装置1退出真空炉，完成装载。
上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。

Claims (9)

1.一种聚变堆热室除氚***遥控送料平台，其特征在于：该平台包括轨道导引升降装置(1)、轨道导引小车(2)、移动轨道***(3)和装载单元(4)；
其中，轨道导引小车(2)安装在轨道导引升降装置(1)上部，装载单元(4)放置在轨道导引小车(2)的上部，装载单元(4)、轨道导引小车(2)和轨道导引升降装置(1)整体在移动轨道***(3)上移动。
2.根据权利要求1所述的一种聚变堆热室除氚***遥控送料平台，其特征在于：所述的轨道导引升降装置(1)包括升降装置盒体(101)、滚轮(102)、滚轴(103)、液压千斤顶(104)、固定螺栓一(105)和固定螺栓二(106)；其中滚轮(102)安装在滚轴(103)上，滚轴(103)通过轴承安装在升降装置盒体(101)中间，液压千斤顶(104)均匀安装于升降装置盒体(101)底部，固定螺栓一(105)和固定螺栓二(106)分别安装在升降装置盒体(101)两端。
3.根据权利要求2所述的一种聚变堆热室除氚***遥控送料平台，其特征在于：所述的轨道导引小车(2)主要包括车架(201)、进料牵引绳滑轮组(204)和出料牵引绳滑轮组(206)；进料牵引绳滑轮组(204)和出料牵引绳滑轮组(206)分别安装于车架(201)的中上部并靠近车架(201)前后两端。
4.根据权利要求3所述的一种聚变堆热室除氚***遥控送料平台，其特征在于：所述的进料牵引绳滑轮组(204)的滑轮上缠绕进料推送牵引绳(205)，进料推送牵引绳(205)两端分别与固定螺栓一(105)及伺服电机(208)相连。
5.根据权利要求4所述的一种聚变堆热室除氚***遥控送料平台，其特征在于：所述的出料牵引绳滑轮组(206)的滑轮上缠绕出料回拉牵引绳(207)，出料回拉牵引绳(207)两端分别与固定螺栓二(106)及伺服电机(208)相连。
6.根据权利要求5所述的一种聚变堆热室除氚***遥控送料平台，其特征在于：所述的车架(201)的顶部安装顶部轨道(209)，底部安装驱动轮(202)和被动轮(203)。
7.根据权利要求6所述的一种聚变堆热室除氚***遥控送料平台，其特征在于：所述的装载单元(4)包括载料托盘(401)和托盘加强筋(402)；托盘加强筋(402)上部焊接载料托盘(401)，下端与液压千斤顶(104)的顶部接触。
8.根据权利要求7所述的一种聚变堆热室除氚***遥控送料平台，其特征在于：所述的载料托盘(401)内部设有遥控限位挡板。
9.根据权利要求8所述的一种聚变堆热室除氚***遥控送料平台的送料方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤一、在轨道导引小车(2)内部嵌入微控制器，将从远端接收的控制指令解释执行，产生信号作为轨道导引小车(2)内部伺服电机(208)的驱动器输入信号，在伺服电机(208)的驱动下，轨道导引小车(2)沿轨道驶向除氚真空炉并停在相应位置；
步骤二、轨道导引升降装置(1)内部嵌入微控制器***，将从远端接收的送料命令解释执行，并产生信号驱动伺服电机(208)转动，并通过出料回拉牵引绳(207)的传动，牵引轨道导引升降装置(1)沿轨道(209)运动，进入除氚真空炉内部；
步骤三、轨道导引升降装置(1)到达真空炉内部相应位置后，液压千斤顶(104)缓慢下降，直到载料托盘(401)被放置于真空炉内的托盘支架上；
步骤四、液压千斤顶(104)进一步下降，使液压千斤顶(104)的顶部与载料托盘(401)的底部脱离，然后伺服电机(208)转动，并通过出料回拉牵引绳的传动，牵引轨道导引升降装置(1)退出真空炉，完成装载。
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