一种放射性固体废物封袋装置

文档序号:764385 发布日期:2021-04-06 浏览:29次 >En<

阅读说明:本技术 一种放射性固体废物封袋装置 (Radioactive solid waste bag sealing device ) 是由 来建良 郭湖兵 郎杰 于 2020-12-18 设计创作,主要内容包括:本发明属于核工业技术领域,具体是一种放射性固体废物封袋装置,包括撑开组件、移动组件、热封组件和剪切组件;撑开组件设置在第一手套箱内,热封组件和剪切组件均设置在第二手套箱内;第一手套箱和第二手套箱之间设有带密封盖的站口;撑开组件与移动组件连接;剪切组件设置在热封组件上,并随热封组件同步运动;热封组件沿水平方向和竖直方向移动,以对已放置有所述放射性固体废物的塑封袋的袋口处进行密封;剪切组件能够水平和竖直移动,以剪切密封好的塑封袋。本发明采用撑开组件对处于吸瘪状态的塑封袋进行撑袋,在热封时塑封袋不容易出现褶皱,防止放射性污染源的泄露,采用自动化操作,简化了操作流程。(The invention belongs to the technical field of nuclear industry, and particularly relates to a radioactive solid waste bag sealing device which comprises a propping component, a moving component, a heat sealing component and a shearing component; the opening assembly is arranged in the first glove box, and the heat sealing assembly and the shearing assembly are both arranged in the second glove box; a standing opening with a sealing cover is arranged between the first glove box and the second glove box; the strutting component is connected with the moving component; the shearing assembly is arranged on the heat sealing assembly and moves synchronously with the heat sealing assembly; the heat sealing assembly moves along the horizontal direction and the vertical direction so as to seal the bag mouth of the plastic packaging bag which is placed with the radioactive solid waste; the cutting assembly is capable of horizontal and vertical movement to cut the sealed plastic envelope. The plastic packaging bag in the shriveled state is subjected to bag opening by the opening assembly, the plastic packaging bag is not easy to wrinkle during heat sealing, the leakage of a radioactive pollution source is prevented, and the operation flow is simplified by adopting automatic operation.)

一种放射性固体废物封袋装置

技术领域

本发明属于核工业技术领域,特别是一种放射性固体废物封袋装置。

背景技术

放射性固体废物为含有放射性核素或被放射性核素污染,其浓度或比活度大于国家审管部门规定的清洁解控水平,并且预计不再利用的物质。

目前,在核工业技术领域,传统的手套箱内的固体废物的转出通常采用袋封进出的方式,包括以下四个步骤:(1)人工将放射性固体废物装入聚乙烯袋中;(2)将放入聚乙烯袋中的放射性固体废物从手套箱外侧拉出;(3)热合三行;(4)沿着第二行热合缝的中间剪断。传统袋封采用人工操作,操作过程复杂,且无法处理高放射的固体废物。由于手套箱的内部是负压状态,其中,物品装袋、热封和剪切均是在负压状态下进行操作。负压状态下,聚乙烯袋处于吸瘪的状态,在热封时容易出现褶皱,使聚乙烯袋内的放射性物品泄露,污染环境,对工作人员造成辐射伤害。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决上述技术问题,本发明提供一种放射性固体废物封袋装置。

(二)技术方案

为了达到上述目的,本发明采用的主要技术方案包括:

一种放射性固体废物封袋装置,包括撑开组件、移动组件、热封组件和剪切组件;撑开组件设置在第一手套箱内,热封组件和剪切组件均设置在第二手套箱内;第一手套箱和第二手套箱之间设有带密封盖的站口;撑开组件与移动组件连接,用于使撑开组件移动至站口处,并撑开套装在站口下方的塑封袋;剪切组件设置在热封组件上,并随热封组件同步运动;热封组件沿水平方向和竖直方向移动,以对已放置有放射性固体废物的塑封袋的袋口处进行密封;剪切组件能够水平和竖直移动,以剪切密封好的塑封袋。

可选地,撑开组件包括:固定件,与移动组件连接,用于将撑开组件固定在移动组件上;撑袋气缸,与固定件下部连接;连接套,套接在撑袋气缸上,连接套的下部分别与两根连杆的一端铰接,两根连杆的另一端分别与撑杆铰接;连接套固定在撑袋气缸的上部,撑袋气缸的下部穿过连接套与撑杆铰接,通过撑袋气缸的伸缩带动撑杆的展开和收回。

可选地,移动组件包括:悬臂轴电缸,与第一手套箱内的悬臂轴连接;悬臂轴电缸下部连接延伸板,延伸板与撑开组件连接;第一驱动单元,与悬臂轴电缸连接,用于带动悬臂轴电缸移动,进而带动撑开组件在第一手套箱内移动。

可选地,热封组件包括:Z轴滑块,与安装支架滑动连接,并且沿安装支架在竖直方向滑动;Z轴滑块上设置有两个X轴滑块;X轴滑块沿Z轴滑块在水平方向滑动;其中一个X轴滑块上设置有第一热封机底板,第一热封机底板与热封条压紧块的一端连接,热封条压紧块上固定有热封条;另一个X轴滑块上设置有第二热封机底板,第二热封机底板与热封夹紧板连接,第一热封机底板和第二热封机底板随着两个X轴滑块在Z轴滑块上同时向内侧滑动或者同时向外侧滑动,以密封撑开后的塑封袋。

可选地,剪切组件包括:固定在第一热封机底板上的剪切支架,以及固定在剪切支架上的无杆气缸,无杆气缸与剪切气缸连接,通过剪切气缸的伸缩带动无杆气缸伸出和缩回,无杆气缸上设置有圆盘刀,圆盘刀在无杆气缸上沿垂直于X轴滑块和Z轴滑块的方向移动,用于切断密封后的塑封袋。

可选地,安装支架的中部设有滚珠丝杠,滚珠丝杠与安装支架下部的第二动力单元连接,安装支架的左右两侧设有Z轴导轨,用于与Z轴滑块配合,使Z轴滑块在安装支架上滑动。

可选地,Z轴滑块的中部设有梯形丝杠,梯形丝杠与安装在Z轴滑块一端的第三动力单元连接,Z轴滑块的上下两侧设有X轴导轨,用于与X轴滑块配合,使X轴滑块在Z轴滑块上滑动。

可选地,无杆气缸通过无杆气缸安装板与剪切气缸连接,无杆气缸安装板的下部通过弹簧轴与压板连接,剪切气缸带动无杆气缸安装板移动,进而带动无杆气缸上的圆盘刀以及压板同步移动,圆盘刀剪切塑封袋时,压板用于压住剪切部位下部的塑封袋。

可选地,剪切组件还包括导向轴,导向轴穿过剪切支架与无杆气缸安装板连接,用于导向无杆气缸。

可选地,热封条压紧块设置在第一热封机底板的内侧,剪切支架设置在第一热封机底板的外侧。

(三)有益效果

本发明的有益效果是:本发明提供一种放射性固体废物封袋装置,本发明采用设置在具有放射性污染源的第一手套箱内的撑开组件对处于吸瘪状态的塑封袋进行撑袋,一方面,可以实现在热封时塑封袋不容易出现褶皱,防止放射性污染源的泄露,另一方面,采用自动化撑袋、热封、剪切操作,简化了操作流程,而且可以处理高放射性的物料。本发明采用设置在没有放射性污染源的第二手套箱内的热封组件和剪切组件,将塑封袋撑开之后,热封三行,然后从中间一行剪切,避免第一手套箱内的放射性污染源进入到第二手套箱内,始终保持第二手套箱内的操作环境没有放射性污染源。

附图说明

图1为本发明一种放射性固体废物封袋装置的撑开组件的立体结构示意图。

图2为本发明一种放射性固体废物封袋装置的热封组件的主视结构示意图。

图3为本发明一种放射性固体废物封袋装置的热封组件的立体结构示意图。

图4为本发明一种放射性固体废物封袋装置的剪切组件的立体结构示意图。

【附图标记说明】

101、固定件;102、撑袋气缸;103、连接套;104、连杆;105、撑杆;106、销轴;107、定位板;108、支板;109、竖杆;

201、悬臂轴电缸;202、延伸板;203、第一伺服电机;204、第一减速机;205、转接座;206、固定板;

301、Z轴滑块;302、X轴滑块;303、第一热风机底板;304、热封条压紧块;305、第二热风机底板;306、热封夹紧板;307、硅胶条;308、梯形丝杠;309、X轴导轨;310、第三伺服电机;311、换向器;

401、剪切支架;402、无杆气缸;403、剪切气缸;404、圆盘刀;405、无杆气缸安装板;406、弹簧轴安装座;407、压板;408、导向轴;409、直线轴承;410、弹簧轴;411、无杆气缸安装件;412、圆盘刀安装座;413、压缩弹簧;414、导杆;

5、安装支架;501、滚珠丝杠;502、Z轴导轨;503、第二伺服电机;504、第二减速机。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案,下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发明,并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例:参照图1-图4,一种放射性固体废物封袋装置,包括撑开组件、移动组件、热封组件和剪切组件;撑开组件设置在具有污染源的第一手套箱内,热封组件和剪切组件均设置在没有污染源的第二手套箱内;第一手套箱和第二手套箱之间设有带密封盖的站口;撑开组件与移动组件连接,用于使撑开组件移动至站口处,并撑开套装在站口下方的塑封袋;剪切组件设置在热封组件上,并随热封组件同步运动;热封组件能够水平和竖直移动,以使塑封袋密封;剪切组件能够水平和竖直移动,以剪切密封好的塑封袋。

本发明采用设置在具有放射性污染源的第一手套箱内的撑开组件对处于吸瘪状态的塑封袋进行撑袋,一方面,可以将具有放射性污染源的塑封袋的内部密封,在热封时塑封袋不容易出现褶皱,防止放射性污染源的泄露,另一方面,采用自动化撑袋、热封、剪切操作,简化了操作流程,而且可以处理高放射性的物料。本发明采用设置在没有放射性污染源的第二手套箱内的热封组件和剪切组件,将塑封袋撑开之后,热封三行,然后从中间一行剪切,避免第一手套箱内的放射性污染源进入到第二手套箱内,始终保持第二手套箱内的操作环境没有放射性污染源。

进一步地,参见图1,本发明的撑开组件包括:与移动组件下部连接的固定件101,用于将撑开组件固定在移动组件上;固定件101下部与撑袋气缸102连接;撑袋气缸102上套接有连接套103,连接套103的上部通过定位板107固定在撑袋气缸102上,连接套103的下部通过支板108分别与两根连杆104的一端铰接,两根连杆104的另一端通过销轴106分别与撑杆105铰接。连接套103固定在撑袋气缸102的上部,撑袋气缸102的下部穿过连接套103与竖杆109连接,竖杆109的下部通过销轴106与撑杆105铰接,通过撑袋气缸102的伸缩带动撑杆105的展开和收回。本发明的撑开组件不限于上述结构,撑袋气缸102也可以是液压缸,销轴106也可以是铰链等。

本发明通过撑开组件的撑袋气缸102相对于连接套103的伸缩,实现与撑袋气缸102连接的两个撑杆105的展开或收回。在将放射性固体废物装入塑封袋后,通过移动移动组件将撑袋气缸102送入塑封袋内,在塑封袋内通过推动撑袋气缸102,使撑杆105展开,进而撑开塑封袋,便于后续对塑封袋的热封,防止在塑封袋热封时产生褶皱,密封不严而导致放射性污染源泄露的发生。采用本发明的撑开组件,可以有效地将负压状态下的塑封袋在热封前撑展开,在塑封袋热封时能够使塑封袋的密封性更好,避免其内部的放射性固体废物泄露,造成污染。

进一步地,参见图1,本发明的移动组件包括:悬臂轴电缸201,悬臂轴电缸201通过固定板206固定在第一手套箱内;悬臂轴电缸201下部连接延伸板202,延伸板202与撑开组件连接;悬臂轴电缸201的一侧设置有第一驱动单元,用于带动悬臂轴电缸201上下移动,进而带动撑开组件在第一手套箱内上下移动。其中,第一驱动单元包括第一伺服电机203和与其连接的第一减速机204,第一减速机204通过转接座205与固定板206连接。

本发明通过在撑开组件上方设置移动组件,方便撑开组件在第一手套箱内的移动,通过控制第一驱动单元即可控制撑开组件的移动,实现自动化的控制流程,可以处理高放射性的物料,进一步地扩大手套箱的使用范围。

进一步地,参见图2和图3,本发明的热封组件包括:与安装支架5滑动连接的Z轴滑块301,并且Z轴滑块301沿安装支架5在竖直方向滑动。Z轴滑块301上设置有两个X轴滑块302;X轴滑块302沿Z轴滑块301在水平方向滑动。其中一个X轴滑块302上设置有第一热封机底板303,第一热封机底板303与热封条压紧块304的一端连接,热封条压紧块304上固定有热封条,用于热封塑封袋。另一个X轴滑块302上设置有第二热封机底板305,第二热封机底板305与热封夹紧板306连接,热封夹紧板306上对应热封条压紧块304上的热封条的位置设有硅胶条307,热封条与硅胶条307位置相对设置,可以在热封时使塑封袋密封性更好。第一热封机底板303和第二热封机底板305分别随着两个X轴滑块302在Z轴滑块301上同时向内侧滑动或者同时向外侧滑动,以密封撑开后的塑封袋。

本发明通过设置Z轴滑块301和两个X轴滑块302,能够实现热封组件在竖直方向和水平方向上的移动,实现塑封袋的热封,并且配合撑开组件,可实现塑封袋热封时不容易产生褶皱,有效地防止放射性污染物泄露。

安装支架5的中部设有滚珠丝杠501,滚珠丝杠501与安装支架5下部的第二动力单元连接,安装支架5的左右两侧设有Z轴导轨502,用于与Z轴滑块301配合,使Z轴滑块301在安装支架5上滑动。其中,第二动力单元包括第二伺服电机503和与其连接的第二减速机504,第二减速机504的输出轴与滚珠丝杠501连接,通过第二减速机504的转动带动滚珠丝杠501转动,进而控制Z轴滑块301在安装支架5上移动。

本发明通过第二动力单元控制滚珠丝杠501的转动,进而控制Z轴滑块301在竖直方向上的移动距离,更精准的实现Z轴滑块301的定位,进而使热封组件准确地对塑封袋进行热封。

Z轴滑块301的中部设有梯形丝杠308,梯形丝杠308与安装在Z轴滑块301一端的第三动力单元连接,Z轴滑块301的上下两侧设有X轴导轨309,用于与X轴滑块302配合,使X轴滑块302在Z轴滑块301上滑动。其中,第三动力单元包括第三伺服电机310和与其连接的换向器311,换向器311与梯形丝杠308连接,通过换向器311控制梯形丝杠308的转动方向,进而实现第一热封机底板303和第二热封机底板305同时向热封组件的内侧滑动或者同时向热封组件的外侧滑动。当第一热封机底板303和第二热封机底板305同时向热封组件的内侧滑动时,即第一热封机底板303和第二热封机底板305相互靠近时,第一热封机底板303上的热封条压紧块304和第二热封机底板305上的热封夹紧板306对塑封袋进行热封处理。当第一热封机底板303和第二热封机底板305同时向热封组件的外侧滑动时,即第一热封机底板303和第二热封机底板305相互远离时,第一热封机底板303上的热封条压紧块304和第二热封机底板305上的热封夹紧板306对塑封袋热封处理完成。

本发明通过第三动力单元控制梯形丝杠308的转动,进而控制X轴滑块302在Z轴滑块301上滑动的距离,更精准地实现X轴滑块302的定位,进而使热封组件准确地对塑封袋进行热封。

进一步地,参见图4,本发明的剪切组件包括:固定在第一热封机底板303上的剪切支架401,以及固定在剪切支架401上的无杆气缸402;无杆气缸402与剪切气缸403连接,通过剪切气缸403的伸缩带动无杆气缸402伸出和缩回,无杆气缸402通过圆盘刀安装座412与圆盘刀404连接,圆盘刀安装座412与圆盘刀404之间设有导杆414,导杆414的外周套设有压缩弹簧413。圆盘刀404通过导杆414固定在圆盘刀安装座412上,圆盘刀安装座412可以在无杆气缸402上滑动,进而使圆盘刀404在无杆气缸402上沿垂直于X轴滑块302和Z轴滑块301的方向移动,用于切断密封后的塑封袋。

其中,无杆气缸402通过无杆气缸安装件406固定在无杆气缸安装板405上,无杆气缸安装件406可以为螺栓。无杆气缸安装板405的下部与弹簧轴安装座406的一端连接,弹簧轴安装座406的另一端与弹簧轴410连接,弹簧轴410与压板407连接。剪切气缸403穿过剪切支架401与无杆气缸安装板405连接,通过剪切气缸403的伸缩带动无杆气缸安装板405移动,进而带动无杆气缸402上的圆盘刀404以及压板407同步移动。圆盘刀404剪切塑封袋时,压板407用于压住剪切部位下部的塑封袋。

本发明在无杆气缸安装板405上设置压板407,可以在圆盘刀404剪切塑封袋时,压板407用于压住剪切部位下部的塑封袋,防止剪切缝不齐,导致放射性污染物的泄露。

进一步地,本发明的剪切组件还包括导向轴408,导向轴408穿过剪切支架401上的直线轴承409与无杆气缸安装板405连接,用于导向无杆气缸402。本实施例中的导向轴408为两个,分别设置在剪切支架401的两侧,上述结构可以更好的起到导向的作用,并且使无杆气缸402运行更加平稳。

进一步地,本发明的热封条压紧块304设置在第一热封机底板303的内侧,剪切支架401设置在第一热封机底板303的外侧。上述结构可以避免热封组件和剪切组件之间的相互干扰,由于热封条压紧块304设置在第一热封机底板303的内侧,剪切支架401设置在第一热封机底板303的外侧,在进行热封时,首先热封条压紧块304先进行工作,热封完成后,再通过剪切支架401上的剪切气缸403推动圆盘刀404伸出,对热封后的塑封袋进行剪切。本实施例中的热封条压紧块304设置在剪切支架401上的圆盘刀404的上部。当然,本发明不限于此结构,也可以是热封条压紧块304设置在剪切支架401上的圆盘刀404的下部,只要热封条压紧块304和剪切支架401上的圆盘刀404的位置错开设置,不相互影响即可。

本发明的工作过程为:

通过第一伺服电机203带动撑开组件移动至站口处的塑封袋内,通过控制撑袋气缸102的伸出,进而控制撑袋气缸102下部的两个撑杆105将吸瘪状态的塑封袋撑开;然后通过第二伺服电机503和第三伺服电机310将热封组件移动至撑开组件的下部进行第一次热封;再重复上述操作,进行第二次热封和第三次热封,热封完成三道封口后,剪切组件在第二次及第三次封口之间进行剪切。第三次封口热封完成后,热封组件保持不动,通过剪切气缸403的伸出带动圆盘刀404往前运动,与塑封袋接触,再通过无杆气缸的移动带动圆盘刀404进行水平运动,完成一次往复剪切,剪切完成后,圆盘刀404回到初始位置。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连;可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”,可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”,可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”,可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述,是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。

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