[发明专利]一种用于中低放射性废物桶的抓取装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种搬运工具，具体涉及一种用于中低放射性废物桶的抓取装置，属于机械技术领域。

背景技术

在核电站的运行过程当中，不可避免地需要对使用过的、残留有中、低放射性的衣裤和用具进行处理。目前处理的一般方法是，将这些存在放射性的物品放入废料桶，再装入混凝土填充，然后将桶密封处理。填充混凝土后的废料桶重量在200kg-400kg之间，桶壁厚度大于等于4mm。在处理这些废物桶之前，先要将废物桶从放置区域搬运到一个旋转检测台上，检测其放射性后，再搬运回放置区域。为了尽可能减少工作人员暴露在放射性环境中的时间，在目前运行的核电站中该搬运工作由行车-机械爪系统执行。但是该行车-机械爪系统存在如下几点缺陷：

1、机械爪的位置完全由行车决定，在无辅助作用的条件下，起吊抓取过程中机械爪中轴与废料桶中轴很难重合，若机械爪强行抱合废料桶，则容易发生废料桶与地面发生摩擦而破裂的事故，甚至是废料桶倾覆这种严重事故。

2、机械爪采用四点接触的抱合方式，与桶的接触点分布在桶的上加强筋环周的四等分点上。因此，四等分点所在上加强筋的位置即为桶的危险点，而这些危险点会出现极端应力状况，容易发生桶壁撕裂等事故。此外，在工人操作过程中，由于没有适当的指示系统，四点抱合可能会对桶壁造成意外挤压，引发桶壁破裂等事故。

3、废料桶在空中搬运过程中，由于限位机构的缺失，行车的振动会引发废料桶的意外摆动，给搬运带来安全隐患。

4、当废料桶向下放置时，由于没有适当的对心机构，桶的中轴有极大可能与旋转检测台的旋转轴存在较大偏心距，这会导致当检测台旋转时由于离心力大于桶与检测台的静摩擦力而造成的废料桶滑移，从而带来安全隐患。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供一种用于中低放射性废物桶的抓取装置，改善废料桶的受力状况，避免破损，提高废料桶在空中搬运过程中的稳定性，同时实现起吊过程中机械爪与废料桶的自动对心。

本发明解决其技术问题的技术方案是：

一种用于中低放射性废物桶的抓取装置，其特征在于，所述抓取装置包括：

主支架，包括承重平面框架和多根支架长臂，该承重平面框架水平地设置于顶部，该多根支架长臂沿垂直方向设置且上端与所述承重平面框架固定连接，所述多根支架长臂圆周均等地呈辐射状分布于该承重平面框架的周边；

抓取电机丝杆，固定安装在所述主支架的承重平面框架的中心，包括丝杆部和连接并驱动该丝杆部的电机部，所述丝杆部向下沿垂直方向伸出所述承重平面框架的下方；

传动螺母盘，中心设有螺纹孔，旋接于所述抓取电机丝杆的丝杆部上且受该丝杆部的旋转驱动而沿垂直方向上下移动；

多个单爪部件，呈辐射状连接于所述传动螺母盘上且一一对应地分别与所述主支架的多根支架长臂连接；每一单爪部件包括轮式探针机构、复式爪机构、驱动连杆和至少二根传动连杆，所述轮式探针机构包括有升降电机丝杆、通过导轨部连接起来的固定杆架和滑动杆架，所述升降电机丝杆的电机部固定于所述固定杆架上，该升降电机丝杆的丝杆部通过螺纹连接于所述滑动杆架上，并且所述升降电机丝杆的丝杆部旋转驱动该滑动杆架在所述导轨部上沿垂直方向作相对于所述固定杆架的上下移动，所述滑动杆架的下端连接有万向轮，该万向轮绕垂直轴线旋转且在地面上滚动，所述复式爪机构固定连接于所述固定杆架的下端，包括相互平行且固定连接的主爪和至少一个辅爪，该主爪和辅爪的内侧均设有能够同步抱夹所述中低放射性废物桶的外壁的夹持缘，所述传动连杆一端铰接于所述固定杆架上，另一端铰接于所述主支架的支架长臂上，各传动连杆相互平行且与所述固定杆架和支架长臂构成平行四边形连杆机构，所述驱动连杆一端铰接于所述传动螺母盘的外周，另一端铰接于任一所述传动连杆的中部；

所述抓取电机丝杆旋转驱动所述传动螺母盘沿垂直方向移动，拉动多个单爪部件同步向心收拢或离心张开，实现所述复式爪机构对所述中低放射性废物桶的应力均匀的无损夹持或放置，同时通过所述轮式探针机构的万向轮的滚动作用，实现整体所述抓取装置对所述中低放射性废物桶的自动对心。

进一步地，所述的单爪部件的数量与所述支架长臂的数量相同且为至少三个。

进一步地，所述的主爪的夹持缘和辅爪的夹持缘为弧形且与所述中低放射性废物桶的外壁形状吻合。

进一步地，所述的驱动连杆和传动连杆均在垂直面内摆动。

进一步地，位于最上方的所述传动连杆铰接于所述支架长臂的中部，该传动连杆的上侧设有与所述驱动连杆铰接的突出部。