一種靶體插件更換的遙控維護系統及其維護工藝的製作方法
2023-06-02 10:03:21
一種靶體插件更換的遙控維護系統及其維護工藝的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種在輻射環境下的靶體遙控維護工藝，尤指一種靶體插件更換的遙控維護系統及其維護工藝，主要包括靶體插件、遙控系統、監控系統和動力工具，所述靶體插件由靶體與連接件組成，靶體安裝在連接件的側面，靶體插件通過連接件安裝在靶座上，靶座末端設置有與連接件形狀適配的凹槽，連接件安裝在凹槽內，靶體懸空固定在靶座外，所述的遙控系統主要包括天車及其遙控器、靶體拖車及其控制裝置，所述的監控系統主要包括攝像頭、影像顯示屏與監視窗，所述的動力工具主要包括主從機械手和氣動扳手；本發明的各系統和各工具的工作單獨運行，系統與工具的工作相互獨立、互不幹擾，但相輔相成，互相配合，共同協作完成靶體插件更換的遙控維護工藝。
【專利說明】一種靶體插件更換的遙控維護系統及其維護工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種在輻射環境下的靶體遙控維護工藝，尤指一種在輻射環境中通過遠程遙控實現靶體插件更換維護的一種靶體插件更換的遙控維護系統及其維護工藝。
【背景技術】
[0002]隨著核技術的發展與核能應用的普及，核設施的維護任務越來越重要，靶體插件是散裂中子源的核心部件，也是中子束的源頭，同時熱室的結構設計及靶體相關後續工藝以靶體插件為維護重點而展開；在靶系統工作進行時，靶體插件長期受質子轟擊，其活化程度較高，因此對靶體插件的維護需要在熱室環境下進行，但熱室環境屬於強輻照環境，一方面，輻射對電子電路的損傷最為嚴重，失效的控制電路或者傳感器將無法實現可靠的維護效果，因此需要一個耐輻照的靶系統以達到長期有效維護的目標，另一方面，為避免操作員遭受輻射傷害，熱室環境必須為完全封閉的密閉空間，由此使得在熱室環境對靶體的維護需要依靠可靠的遠程遙控而進行，但對密閉環境內的零部件進行遠程遙控維護的操作具有一定難度，其難度體現在需要同時兼顧監測與操作，還需對工作過程中發生的參數改變進行實時觀測並作出處理。
[0003]為解決密閉空間內遙控維護難度較大的問題，人們在研發過程中想出了一些解決辦法，如申請號為201310059250.8的一種靶體在線遙控維護工藝的公開文獻，該文獻中的發明創造公開了靶體在線遙控維護工藝包括有監測系統、信號傳感器、遙控機械手和冷卻系統等，其信號傳感器可迅速反饋溫度與壓力的參數變化，其監測系統與遙控機械手為密閉空間遠程遙控維護帶來了監測與遙控操作的方便，該發明創造實現了靶體維護的遠程操控可行性；又如申請號為201310059249.5的一種基於視覺力覺系統的靶體遙控維護工藝的公開文獻，該文獻中的發明創造公開了視覺監控系統、力覺監控系統、操控系統和主從機械手等，實現靶體維護的遠程操控的同時為靶體維護工作中產生的力覺變化提供了及時的反饋功能；在結合上述發明創造的基礎上，可為靶體維護創造了可靠實用的維護系統，也對維護工作帶來較大方便，但是，在強輻照的密閉空間內由於遙控操作靈活性不強，使得相關的細節工作得不到有力的維護支持，如系統中若僅依靠一個機械手是無法完成所有部件維護的，另外，上述發明創造中對溫度和壓力參數的反饋集中在同一單片機與顯示屏中，若單片機或顯示屏發生意外故障時，則會同時影響溫度和壓力的反饋，使得工作難以繼續進行；對於靶體插件更換的維護，若無完善的作業系統與完整的操作工藝便無法解決關鍵問題，因此我們需要一種各部件可相對獨立工作且具有完整詳盡的技術方案的靶體插件更換的遙控維護系統及其維護工藝。
【發明內容】
[0004]為解決上述問題，本發明旨在公開一種在輻射環境下的靶體遙控維護工藝，尤指一種在輻射環境中通過遠程遙控實現靶體插件更換維護的一種靶體插件更換的遙控維護系統及其維護工藝。
[0005]為實現上述目的，本發明採用的技術方案是:一種靶體插件更換的遙控維護系統，所述的遙控維護系統的靶體插件於熱室環境中維護，熱室環境為帶輻射的密閉空間，所述的遙控維護系統主要包括靶體插件、遙控系統、監控系統和動力工具，
所述的靶體插件由靶體與連接件組成，靶體安裝在連接件的側面，靶體插件通過連接件安裝在靶座上並通過螺栓固定，靶座末端設置有與連接件形狀適配的凹槽，且凹槽內壁安裝有熱電偶，連接件安裝在凹槽內，並通過熱電偶插件與熱電偶電性連接，熱電偶同時通過導線與密閉空間外的溫控器電性連接，溫控器實時顯示熱電偶測得的溫度，而與連接件相連的靶體懸空固定在靶座外；靶體插件的連接件為一端連接靶體且另一端可連接配重塊的定位配重連接件，連接件上表面和側面開設有若干銷孔；
所述的遙控系統主要包括天車及天車遙控器、靶體拖車及其控制裝置，天車橫架於密閉空間的內牆上空，天車通過滑輪組與鏈條懸掛有起重吊鉤，天車遙控器設置在密閉空間夕卜，通過電纜穿過密閉空間開設的細孔與天車的運行機構電性連接，以控制起重吊鉤在東、南、西、北、上、下方向的位移；靶座安裝在靶體拖車的一端，靶體拖車帶動靶座在前後方向水平移動，靶體拖車設置有傳動機構與鎖緊機構，其中，傳動機構設有靶體拖車的啟動電機，鎖緊機構為靶體拖車的鎖緊與解鎖裝置，靶體拖車的控制裝置為安裝在密閉空間外的操作面板，與傳動機構電性相連，控制靶體拖車的啟動、靜止與速度調節；
所述的監控系統主要包括安裝在密閉空間以內的攝像頭、安裝在密閉空間以外的影像顯示屏與開設在密閉空間壁的監視窗，監視窗設置在正對靶體插件的前方，監視窗為由鉛玻璃形成的透明可視窗；攝像頭包括兩個高清防輻照攝像頭，分別設置在靶體插件後上方的兩側；影像顯示屏安裝在監視窗的旁側，影像顯示屏與攝像頭電性連接以顯示攝像頭採集的信息；
所述的動力工具主要包括主從機械手和氣動扳手，氣動扳手頂部設有吊環，主從機械手包括兩個，主從機械手主要由主動臂與從動臂組成，所述的動力工具主要包括主從機械手和氣動扳手，氣動扳手頂部設有吊環，主從機械手包括兩個，主從機械手主要由可自由伸縮與旋轉的主動臂與從動臂組成，主動臂與從動臂通過連接杆貫穿密閉空間使主動臂與從動臂連接，從動臂連接有壓覺傳感器，且壓覺傳感器電性連接有單片機，單片機與壓力顯示器連接，主動臂安裝在密閉空間以外，兩個主從機械手的主動臂分別安裝在監視窗的兩側，從動臂安裝在密閉空間以內，兩個主從機械手的從動臂分別安裝在靶體插件的兩側。
[0006]所述的靶體插件的連接件上表面和側面開設的銷孔至少有9個，分別分布在連接件上表面中部、連接件上表面靠近邊緣處和連接件的兩側面，其中，連接件上表面中部至少開設3個銷孔，連接件上表面靠近邊緣處開設2個銷孔，連接件的兩側面各開設2個銷孔。
[0007]所述的密閉空間開設有孔，在連通密閉空間內外部件的工具穿過開孔後，用混凝土填充縫隙，保持密閉空間的密封性。
[0008]所述的密閉空間的內壁採用不鏽鋼材質，內壁的表面粗糙度為1.6微米。
[0009]所述的氣動扳手與氣壓源、控制面板通過管道連接形成氣流通路，當開啟氣壓源時，通過控制面板調節氣壓並啟動氣動扳手的工作。
[0010]所述的遙控維護系統還包括有工作檯架、儲存架、照明系統和輔助工具。
[0011]所述的輔助工具包括有吊具、夾具、銷釘和配重塊，輔助工具儲存於儲存架或工作檯架上。
[0012]所述的配重塊主體為立體狀，頂部設有吊環，底面設有類銷釘狀的凸起軸，凸起軸與靶體插件的連接件靠近邊緣處開設的兩個銷孔大小相匹配。
[0013]一種靶體插件更換的遙控維護系統的維護工藝，所述的維護工藝包括以下步驟:
(1)將靶體送入熱室:首先停止靶體工作，同時防止質子束進入系統，並將用於傳輸放射性液體的管道系統排乾，然後運用天車遙控器控制天車的升降與平移，將天車移至靶體拖車的鎖緊機構上方，利用天車的起重吊鉤將鎖緊機構的鎖緊銷吊起，同時利用主從機械手輔助扶持與擺正，接著將鎖緊銷放置在儲存架上保存，鎖緊銷吊離鎖緊機構使鎖緊機構處於解鎖狀態，即靶體拖車處於可移動的解鎖狀態，最後調節靶體拖車的控制裝置，啟動靶體拖車的傳動機構，使電機啟動，從而驅動處於解鎖狀態的靶體拖車往熱室方向運輸，直至將靶體送達熱室時控制傳動機構停止工作，靶體拖車處於靜止狀態；
(2)拆卸靶體插件螺栓:首先拆卸熱電偶插件:操控主從機械手的主動臂帶動從動臂做相同動作，在主從機械手的作用下，夾緊熱電偶插件在水平方向的提手並往上轉動90度，使熱電偶插件鎖緊在靶體插件上的連接件鬆脫，隨即將熱電偶插件整體拆除並將熱電偶插件保存至工作檯架上；然後裝載止動銷:操控主從機械手從工作檯架上夾取止動銷，並依次將三根止動銷插入與之匹配的靶體插件的連接件上表面中部開設的銷孔中，維持靶體插件在靶座的穩固；最後拆卸靶體插件螺栓:運用天車遙控器控制天車帶動起重吊鉤產生位移並移至儲存氣動扳手的儲存架處，操控主從機械手擺正氣動扳手頂部吊環，使起重吊鉤順利吊起氣動扳手，繼而控制天車移動至靶體插件上方正對靶體插件螺栓處，氣動扳手的套筒套在靶體插件螺栓上方，開啟氣壓源，調速後啟動氣動扳手，將螺栓擰松，通過天車帶動氣動扳手調整位置，依次將靶體插件表面的所有螺栓擰松，完成擰松後操控主從機械手夾持螺栓與止動銷並將其儲存至工作檯架上；
(3)安裝靶體插件吊裝工具:首先安裝配重塊，吊起配重塊將其移至靶體插件上方，使配重塊的凸起軸對應安裝在銷孔中；其次裝載吊裝銷，夾取吊裝銷將其安裝至靶體插件的連接件側面的銷孔中，兩側面各安裝有兩個吊裝銷，四個吊裝銷組合形成一個吊裝支架；
(4)拆卸舊靶體插件:使用與步驟(3)所述的吊裝支架匹配的專用吊具，專用吊具設有四個用以支撐吊裝銷的卡鉤，用起重吊鉤吊起專用吊具，利用主從機械手扶持，將專用吊具的四個卡鉤分別穩定卡接在四個吊裝銷的表面，完成卡接後使用天車吊起已連接舊靶體插件的專用吊具，將舊靶體插件從靶座上拆除並暫存在工作檯架上，拆卸安裝在舊靶體插件上的配重塊與吊裝銷，換用另一可吊起舊靶體插件吊具，將舊靶體插件移至屏蔽桶作報廢處理，最後將屏蔽桶封蓋並將其移至地下室處理；
(5)安裝新靶體插件:在天車與主從機械手的作用下，同時利用輔助工具，將新靶體插件取出，安裝配重塊並裝載吊裝銷，利用起重吊鉤和專用吊具將新靶體插件移至靶座上，再拆卸配重塊與吊裝銷，然後裝載止動銷，接著將靶體插件螺栓放置在螺栓孔中，啟動氣動扳手使其擰緊在孔內後拆卸止動銷，而後連接熱電偶插件使新靶體插件與熱電偶電性相連，完成新靶體插件的更換，即完成新靶體的更換；
(6)鎖緊靶體拖車:啟動靶體拖車傳動機構，將靶體拖車傳送至原始的工作環境中，從儲存架中吊起鎖緊機構的鎖緊銷，將鎖緊銷安裝至鎖緊機構中，使靶體拖車處於不可移動的鎖緊狀態。
[0014]本發明的有益效果體現在:本發明實施可靠度、安全度高，有效實現靶體插件的遠程遙控維護，最大程度地避免引入冗餘的控制電路，降低維護工裝自身的維護複雜性，最大程度地提高了維護工藝的安全性與穩定性；本發明的各系統和各工具的工作單獨運行，系統與工具的工作相互獨立、互不幹擾，但相輔相成，互相配合，共同協作完成靶體插件更換的遙控維護工藝；由於密閉空間內壁表面拋光達到1.6微米表面粗糙度，使得密閉空間內部不僅維護操作方便，而且內壁容易清洗，同時有效避免鏽蝕或表面塵埃的粘附，滿足熱室環境對環境清潔度要求較高的條件。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明密閉空間外牆的零部件位置分布圖。
[0016]圖2是本發明密閉空間內部的遙控系統結構簡圖。
[0017]圖3是本發明的靶體插件結構示意圖。
[0018]附圖標註說明:1_密閉空間，2-靶體插件，21-靶體，22-連接件，23-靶座，24-熱電偶插件，25-溫控器，26-銷孔，27-靶體插件螺栓，3-遙控系統，31-天車，32-天車遙控器，33-靶體拖車，34-操作面板，41-監視窗，42-影像顯示屏，43-攝像頭，51-主從機械手，52-壓力顯示器。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖詳細說明本發明的【具體實施方式】:
一種靶體插件更換的遙控維護系統，所述的遙控維護系統的靶體插件於熱室環境中維護，熱室環境為帶輻射的密閉空間1，密閉空間I開設有孔，在連通密閉空間I內外部件的工具穿過開孔後，用混凝土填充縫隙，保持密閉空間I的密封性，密閉空間I的內壁可採用0Crl9Ni9不鏽鋼材質，內壁的表面粗糙度為1.6微米；所述的遙控維護系統主要包括靶體插件2、遙控系統3、監控系統和動力工具，靶體插件2由靶體21與連接件22組成，靶體21安裝在連接件22的側面，靶體插件2通過連接件22安裝在靶座23上並通過螺栓固定，靶座23末端設置有與連接件22形狀適配的凹槽，且凹槽內壁安裝有熱電偶，連接件22安裝在凹槽內，並通過熱電偶插件24與熱電偶電性連接，熱電偶同時通過導線與密閉空間I外的溫控器25電性連接，溫控器25實時顯示熱電偶測得的溫度，而與連接件22相連的靶體21懸空固定在靶座23外；靶體插件的連接件22為一端連接靶體21且另一端可連接配重塊的定位配重連接件，連接件22上表面和側面開設有若干銷孔26，至少有9個，分別分布在連接件22上表面中部、連接件22上表面靠近邊緣處和連接件22的兩側面，其中，連接件22上表面中部至少開設3個銷孔26，連接件22上表面靠近邊緣處開設2個銷孔26，連接件22的兩側面各開設2個銷孔26 ;所述的遙控系統3主要包括天車31及天車遙控器32、靶體拖車33及其控制裝置，天車31橫架於密閉空間I的內牆上空，天車31通過滑輪組與鏈條懸掛有起重吊鉤，天車遙控器32設置在密閉空間I外，通過電纜穿過密閉空間I開設的細孔與天車31的運行機構電性連接，以控制起重吊鉤在東、南、西、北、上、下方向的位移；靶座23安裝在靶體拖車33的一端，靶體拖車33帶動靶座23在前後方向水平移動，靶體拖車33設置有傳動機構與鎖緊機構，其中，傳動機構設有靶體拖車33的啟動電機，鎖緊機構為靶體拖車33的鎖緊與解鎖裝置，靶體拖車33的控制裝置為安裝在密閉空間I外的操作面板34，與傳動機構電性相連，控制靶體拖車33的啟動、靜止與速度調節；所述的監控系統主要包括安裝在密閉空間I以內的攝像頭43、安裝在密閉空間I以外的影像顯示屏42與開設在密閉空間I壁的監視窗41，監視窗41設置在正對靶體插件2的前方，監視窗41為由鉛玻璃形成的透明可視窗；攝像頭43包括兩個高清防輻照攝像頭，分別設置在靶體插件2後上方的兩側；影像顯示屏42安裝在監視窗41的旁側，影像顯示屏42與攝像頭43電性連接以顯示攝像頭43採集的信息；所述的動力工具主要包括主從機械手51和氣動扳手，氣動扳手頂部設有吊環，氣動扳手與氣壓源、控制面板通過管道連接形成氣流通路，當開啟氣壓源時，通過控制面板調節氣壓並啟動氣動扳手的工作；主從機械手51包括兩個，主從機械手51主要由可自由伸縮與旋轉的主動臂與從動臂組成，主動臂與從動臂通過連接杆貫穿密閉空間I使主動臂與從動臂連接，從動臂連接有壓覺傳感器，且壓覺傳感器電性連接有單片機，單片機與壓力顯示器52連接，壓力顯示器52安裝在密閉空間I外，主動臂安裝在密閉空間I以外，兩個主從機械手51的主動臂分別安裝在監視窗41的兩側，從動臂安裝在密閉空間I以內，兩個主從機械手的從動臂分別安裝在靶體插件2的兩側；所述的遙控維護系統還包括有工作檯架、儲存架、照明系統和輔助工具，其中輔助工具包括有吊具、夾具、銷釘和配重塊，輔助工具儲存於儲存架或工作檯架上，配重塊主體為立體狀，頂部設有吊環，底面設有類銷釘狀的凸起軸，凸起軸與靶體插件的連接件22靠近邊緣處開設的兩個銷孔26大小相匹配。
[0020]一種靶體插件更換的遙控維護系統的維護工藝，所述的維護工藝包括以下步驟:
(1)將靶體送入熱室:首先停止靶體工作，同時防止質子束進入系統，並將用於傳輸放射性液體的管道系統排乾，然後運用天車遙控器32控制天車31的升降與平移，將天車31移至靶體拖車33的鎖緊機構上方，利用天車31的起重吊鉤將鎖緊機構的鎖緊銷吊起，同時利用主從機械手51輔助扶持與擺正，接著將鎖緊銷放置在儲存架上保存，鎖緊銷吊離鎖緊機構使鎖緊機構處於解鎖狀態，即靶體拖車33處於可移動的解鎖狀態，最後調節靶體拖車33的控制裝置，啟動靶體拖車33的傳動機構，使電機啟動，從而驅動處於解鎖狀態的靶體拖車33往熱室方向運輸，直至將靶體送達熱室時控制傳動機構停止工作，靶體拖車33處於靜止狀態；
(2)拆卸靶體插件螺栓:首先拆卸熱電偶插件24:操控主從機械手51的主動臂帶動從動臂做相同動作，在主從機械手51的作用下，夾緊熱電偶插件24在水平方向的提手並往上轉動90度，使熱電偶插件24鎖緊在靶體插件上的連接件22變得鬆脫，隨即將熱電偶插件24整體拆除並將熱電偶插件24保存至工作檯架上；然後裝載止動銷:操控主從機械手51從工作檯架上夾取止動銷，並依次將三根止動銷插入與之匹配的靶體插件的連接件22上表面中部開設的銷孔26中，裝載止動銷可用於提供氣動扳手在安裝或拆卸靶體插件螺栓27時所需的反向力矩，同時維持靶體插件2在靶座23的穩固；最後拆卸靶體插件螺栓27:靶體插件螺栓27的作用除將靶體插件2緊固於靶座23上之外，還對連接使用的密封環起到壓緊作用，運用天車遙控器32控制天車31帶動起重吊鉤產生位移並移至儲存氣動扳手的儲存架處，操控主從機械手51擺正氣動扳手頂部吊環，使起重吊鉤順利吊起氣動扳手，繼而控制天車31移動至靶體插件2上方正對靶體插件螺栓27處，氣動扳手的套筒套在靶體插件螺栓27上方，開啟氣壓源，調速後啟動氣動扳手，將螺栓擰松，通過天車31帶動氣動扳手調整位置，依次將靶體插件2表面的所有螺栓擰松，拆卸順序需要按步驟依次拆卸，可按照螺栓排列順序的順時針方向或逆時針方向擰松，可減輕操作疲勞，完成擰松後操控主從機械手51夾持螺栓與止動銷並將其儲存至工作檯架上；
(3)安裝靶體插件吊裝工具:首先安裝配重塊，吊起配重塊將其移至靶體插件2上方，使配重塊的凸起軸對應安裝在銷孔26中，由於靶體的質量大於靶體插件2的質量，安裝配重塊在與靶體位置相反的另一端，使靶體插件2在吊裝時受力方向與重心一致，可保證平衡拆裝並且平穩起吊；其次裝載吊裝銷，夾取吊裝銷將其安裝至靶體插件的連接件22側面的銷孔26中，兩側面各安裝有兩個吊裝銷，四個吊裝銷組合形成一個吊裝支架；
(4)拆卸舊靶體插件:使用與步驟(3)所述的吊裝支架匹配的專用吊具，專用吊具設有四個用以支撐吊裝銷的卡鉤，用起重吊鉤吊起專用吊具，利用主從機械手51扶持，將專用吊具的四個卡鉤分別穩定卡接在四個吊裝銷的表面，完成卡接後使用天車31吊起已連接舊靶體插件的專用吊具，將舊靶體插件從靶座23上拆除並暫存在工作檯架上，拆卸安裝在舊靶體插件上的配重塊與吊裝銷，換用另一可吊起舊靶體插件吊具，將舊靶體插件移至屏蔽桶作報廢處理，最後將屏蔽桶封蓋並將其移至地下室處理；
(5)安裝新靶體插件:在天車31與主從機械手51的作用下，同時利用輔助工具，將新靶體插件取出，安裝配重塊並裝載吊裝銷，利用起重吊鉤和專用吊具將新靶體插件移至靶座23上，再拆卸配重塊與吊裝銷，然後裝載止動銷，接著將靶體插件螺栓27放置在螺栓孔中，啟動氣動扳手使其擰緊在孔內後拆卸止動銷，而後連接熱電偶插件24使新靶體插件與熱電偶電性相連，完成新靶體插件的更換，即完成新靶體的更換；
(6)鎖緊靶體拖車33:啟動靶體拖車33傳動機構，將靶體拖車33傳送至原始的工作環境中，從儲存架中吊起鎖緊機構的鎖緊銷，將鎖緊銷安裝至鎖緊機構中，使靶體拖車33處於不可移動的鎖緊狀態。
[0021]熱室環境四周有1000-1300mm厚的重型混凝土，對福射環境具有一定的屏蔽作用，靶體插件2上連接有熱電偶，熱電偶及時反饋溫度到溫控器25上，使操作員應溫度而有計劃地實行遙控操作維護；主從機械手51的從動臂上連接有壓覺傳感器，可及時將壓力信號反饋到壓力顯示屏上，使操作員根據壓力而對主動臂進行操控；使用動力工具和輔助工具時，主從機械手51可以為手動操作或電動操作兩種形式，當主動端為手動操作時，通過鋼絲與滑輪組的結構形式實現可靠的機械傳動，同時需要電機輔以驅動，而運用氣動扳手時需要將壓力源調節為0.7Mpa-0.SMpa ;使用監控系統觀察靶體插件2及周圍環境時，通過監視窗41與影像顯示屏42以全面視察環境，實時操作並及時對突發情況作出緊急處理；各系統與各工具之間的工作相互獨立、互不幹擾，但相輔相成，最終順利完成靶體插件2更換的遙控維護工藝。
[0022]以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明的技術範圍作任何限制，本行業的技術人員，在本技術方案的啟迪下，可以做出一些變形與修改，凡是依據本發明的技術實質對以上的實施例所作的任何修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
【權利要求】
1.一種靶體插件更換的遙控維護系統，所述的遙控維護系統的靶體插件於熱室環境中維護，熱室環境為帶輻射的密閉空間，其特徵在於:所述的遙控維護系統主要包括靶體插件、遙控系統、監控系統和動力工具， 所述的靶體插件由靶體與連接件組成，靶體安裝在連接件的側面，靶體插件通過連接件安裝在靶座上並通過螺栓固定，靶座末端設置有與連接件形狀適配的凹槽，且凹槽內壁安裝有熱電偶，連接件安裝在凹槽內，並通過熱電偶插件與熱電偶電性連接，熱電偶同時通過導線與密閉空間外的溫控器電性連接，溫控器實時顯示熱電偶測得的溫度，而與連接件相連的靶體懸空固定在靶座外；靶體插件的連接件為一端連接靶體且另一端可連接配重塊的定位配重連接件，連接件上表面和側面開設有若干銷孔； 所述的遙控系統主要包括天車及天車遙控器、靶體拖車及其控制裝置，天車橫架於密閉空間的內牆上空，天車通過滑輪組與鏈條懸掛有起重吊鉤，天車遙控器設置在密閉空間夕卜，通過電纜穿過密閉空間開設的細孔與天車的運行機構電性連接，以控制起重吊鉤在東、南、西、北、上、下方向的位移；靶座安裝在靶體拖車的一端，靶體拖車帶動靶座在前後方向水平移動，靶體拖車設置有傳動機構與鎖緊機構，其中，傳動機構設有靶體拖車的啟動電機，鎖緊機構為靶體拖車的鎖緊與解鎖裝置，靶體拖車的控制裝置為安裝在密閉空間外的操作面板，與傳動機構電性相連，控制靶體拖車的啟動、靜止與速度調節； 所述的監控系統主要包括安裝在密閉空間以內的攝像頭、安裝在密閉空間以外的影像顯示屏與開設在密閉空間壁的監視窗，監視窗設置在正對靶體插件的前方，監視窗為由鉛玻璃形成的透明可視窗；攝像頭包括兩個高清防輻照攝像頭，分別設置在靶體插件後上方的兩側；影像顯示屏安裝在監視窗的旁側，影像顯示屏與攝像頭電性連接以顯示攝像頭採集的信息； 所述的動力工具主要包括主從機械手和氣動扳手，氣動扳手頂部設有吊環，主從機械手包括兩個，主從機械手主要由可自由伸縮與旋轉的主動臂與從動臂組成，主動臂與從動臂通過連接杆貫穿密閉空間使主動臂與從動臂連接，從動臂連接有壓覺傳感器，且壓覺傳感器電性連接有單片機，單片機與壓力顯示器連接，主動臂安裝在密閉空間以外，兩個主從機械手的主動臂分別安裝在監視窗的兩側，從動臂安裝在密閉空間以內，兩個主從機械手的從動臂分別安裝在靶體插件的兩側。
2.根據權利要求1所述的一種靶體插件更換的遙控維護系統，其特徵在於:所述的靶體插件的連接件上表面和側面開設的銷孔至少有9個，分別分布在連接件上表面中部、連接件上表面靠近邊緣處和連接件的兩側面，其中，連接件上表面中部至少開設3個銷孔，連接件上表面靠近邊緣處開設2個銷孔，連接件的兩側面各開設2個銷孔。
3.根據權利要求1所述的一種靶體插件更換的遙控維護系統，其特徵在於:所述的密閉空間開設有孔，在連通密閉空間內外部件的工具穿過開孔後，用混凝土填充縫隙，保持密閉空間的密封性。
4.根據權利要求1或3所述的一種靶體插件更換的遙控維護系統，其特徵在於:所述的密閉空間的內壁採用不鏽鋼材質，內壁的表面粗糙度為1.6微米。
5.根據權利要求1所述的一種靶體插件更換的遙控維護系統，其特徵在於:所述的氣動扳手與氣壓源、控制面板通過管道連接形成氣流通路，當開啟氣壓源時，通過控制面板調節氣壓並啟動氣動扳手的工作。
6.根據權利要求1所述的一種靶體插件更換的遙控維護系統，其特徵在於:所述的遙控維護系統還包括有工作檯架、儲存架、照明系統和輔助工具。
7.根據權利要求6所述的一種靶體插件更換的遙控維護系統，其特徵在於:所述的輔助工具包括有吊具、夾具、銷釘和配重塊，輔助工具儲存於儲存架或工作檯架上。
8.根據權利要求7所述的一種靶體插件更換的遙控維護系統，其特徵在於:所述的配重塊主體為立體狀，頂部設有吊環，底面設有類銷釘狀的凸起軸，凸起軸與靶體插件的連接件靠近邊緣處開設的兩個銷孔大小相匹配。
9.一種靶體插件更換的遙控維護系統的維護工藝，其特徵在於:所述的維護工藝包括以下步驟: (1)將靶體送入熱室:首先停止靶體工作，同時防止質子束進入系統，並將用於傳輸放射性液體的管道系統排乾，然後運用天車遙控器控制天車的升降與平移，將天車移至靶體拖車的鎖緊機構上方，利用天車的起重吊鉤將鎖緊機構的鎖緊銷吊起，同時利用主從機械手輔助扶持與擺正，接著將鎖緊銷放置在儲存架上保存，鎖緊銷吊離鎖緊機構使鎖緊機構處於解鎖狀態，即靶體拖車處於可移動的解鎖狀態，最後調節靶體拖車的控制裝置，啟動靶體拖車的傳動機構，使電機啟動，從而驅動處於解鎖狀態的靶體拖車往熱室方向運輸，直至將靶體送達熱室時控制傳動機構停止工作，靶體拖車處於靜止狀態； (2)拆卸靶體插件螺栓:首先拆卸熱電偶插件:操控主從機械手的主動臂帶動從動臂做相同動作，在主從機械手的作用下，夾緊熱電偶插件在水平方向的提手並往上轉動90度，使熱電偶插件鎖緊在靶體插件上的連接件鬆脫，隨即將熱電偶插件整體拆除並將熱電偶插件保存至工作檯架上；然後裝載止動銷:操控主從機械手從工作檯架上夾取止動銷，並依次將三根止動銷插入與之匹配的靶體插件的連接件上表面中部開設的銷孔中，維持靶體插件在靶座的穩固；最後拆卸靶體插件螺栓:運用天車遙控器控制天車帶動起重吊鉤產生位移並移至儲存氣動扳手的儲存架處，操控主從機械手擺正氣動扳手頂部吊環，使起重吊鉤順利吊起氣動扳手，繼而控制天車移動至靶體插件上方正對靶體插件螺栓處，氣動扳手的套筒套在靶體插件螺栓上方，開啟氣壓源，調速後啟動氣動扳手，將螺栓擰松，通過天車帶動氣動扳手調整位置，依次將靶體插件表面的所有螺栓擰松，完成擰松後操控主從機械手夾持螺栓與止動銷並將其儲存至工作檯架上； (3)安裝靶體插件吊裝工具:首先安裝配重塊，吊起配重塊將其移至靶體插件上方，使配重塊的凸起軸對應安裝在銷孔中；其次裝載吊裝銷，夾取吊裝銷將其安裝至靶體插件的連接件側面的銷孔中，兩側面各安裝有兩個吊裝銷，四個吊裝銷組合形成一個吊裝支架； (4)拆卸舊靶體插件:使用與步驟(3)所述的吊裝支架匹配的專用吊具，專用吊具設有四個用以支撐吊裝銷的卡鉤，用起重吊鉤吊起專用吊具，利用主從機械手扶持，將專用吊具的四個卡鉤分別穩定卡接在四個吊裝銷的表面，完成卡接後使用天車吊起已連接舊靶體插件的專用吊具，將舊靶體插件從靶座上拆除並暫存在工作檯架上，拆卸安裝在舊靶體插件上的配重塊與吊裝銷，換用另一可吊起舊靶體插件吊具，將舊靶體插件移至屏蔽桶作報廢處理，最後將屏蔽桶封蓋並將其移至地下室處理； (5)安裝新靶體插件:在天車與主從機械手的作用下，同時利用輔助工具，將新靶體插件取出，安裝配重塊並裝載吊裝銷，利用起重吊鉤和專用吊具將新靶體插件移至靶座上，再拆卸配重塊與吊裝銷，然後裝載止動銷，接著將靶體插件螺栓放置在螺栓孔中，啟動氣動扳手使其擰緊在孔內後拆卸止動銷，而後連接熱電偶插件使新靶體插件與熱電偶電性相連，完成新靶體插件的更換，即完成新靶體的更換； (6)鎖緊靶體拖車:啟動靶體拖車傳動機構，將靶體拖車傳送至原始的工作環境中，從儲存架中吊起鎖緊機構的鎖緊銷，將鎖緊銷安裝至鎖緊機構中，使靶體拖車處於不可移動的鎖緊狀態。
【文檔編號】G05B19/418GK104483912SQ201410582912
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年10月28日 優先權日:2014年10月28日
【發明者】趙崇光, 賈學軍, 李常峰, 湯泓, 馬靜靜 申請人:東莞中子科學中心