山紅偉，關(guān)薦存，徐曉東，謝 穎，黃志國，門 超

(承德石油高等?？茖W(xué)校 a.工業(yè)技術(shù)中心;b.機(jī)械工程系，河北 承德 067000)

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可逆翻轉(zhuǎn)式輻照物流傳輸機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

山紅偉a，關(guān)薦存b，徐曉東a，謝 穎b，黃志國a，門 超a

(承德石油高等?？茖W(xué)校 a.工業(yè)技術(shù)中心;b.機(jī)械工程系，河北 承德 067000)

分析了目前傳統(tǒng)的積放式輸送機(jī)輻照系統(tǒng)采用的吊籃水平旋轉(zhuǎn)式和水平縱橫推移式兩種型式存在的問題，并根據(jù)該設(shè)備在運(yùn)行過程中必須滿足的諸多運(yùn)行條件，提出了新的設(shè)計(jì)思路，分析并研究出針對性的解決方案-可逆翻轉(zhuǎn)式裝置，實(shí)踐證明該解決方案完全能夠滿足輻射加工業(yè)對輸送設(shè)備的要求。

積放式輸送機(jī)；輻照；可逆翻轉(zhuǎn)式裝置

目前，核科學(xué)技術(shù)已經(jīng)滲透到了國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活的眾多領(lǐng)域，做為核科學(xué)技術(shù)的一個(gè)組成部分，輻照加工已經(jīng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用，已發(fā)展成頗具潛力的新興行業(yè)。生產(chǎn)過程中的傳輸系統(tǒng)是連接輻照裝置的高放射區(qū)和非放射區(qū)的紐帶，由于它的使用而使工作人員與輻射源隔開，是最重要的安全措施。由于輻照加工技術(shù)的特殊性，對束下傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和監(jiān)控就顯得尤為重要[1]。積放式懸掛輸送機(jī)所輸送的物品，可以在線路中任意需要的地點(diǎn)停止還可以在任何區(qū)域使多個(gè)輸送物品逐一有序的停止，而形成積存狀態(tài)的中間倉庫，當(dāng)需要時(shí)又能使輸送物品有序運(yùn)行[2]。輻照加工過程中使用的輸送系統(tǒng)必須具備某些特殊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)才能適應(yīng)該加工工藝過程的要求，針對生產(chǎn)工藝特點(diǎn)分析并研究獨(dú)特的機(jī)械傳輸結(jié)構(gòu)，使得物品在傳輸過程中的輻照加工得以實(shí)現(xiàn)。

1 存在的問題

輻照傳輸系統(tǒng)是連接輻照裝置的高放射區(qū)和非放射區(qū)的紐帶，由于它的使用而使工作人員與輻射源隔開，是最重要的安全措施。目前該系統(tǒng)一般均采用三軌制積放式懸掛輸送機(jī)，載重量(吊籃裝貨量)有300 kg、500 kg、1 000 kg三種規(guī)格[3]。為了使被輻照物受照劑量均勻，要求在最靠近輻射源的兩路間，將裝載被照物的吊籃(下稱吊籃)水平旋轉(zhuǎn)180°。常采用吊籃水平旋轉(zhuǎn)式和水平縱橫推移式兩種型式，實(shí)踐證明這兩種型式均有一定的缺陷。

1.1 吊籃水平旋轉(zhuǎn)式

該結(jié)構(gòu)只有一個(gè)轉(zhuǎn)軸(吊軸)，單吊軸吊籃很難限制吊籃在運(yùn)行中的偏擺，使吊籃間安全運(yùn)行距離加大，影響了射線的利用率；隨著行業(yè)的發(fā)展，要求吊籃的載重量不斷增加、運(yùn)行速度加快，瞬間轉(zhuǎn)動(dòng)慣性越來越大，使連續(xù)運(yùn)行過程中旋轉(zhuǎn)后的精確定位無法滿足，給長期連續(xù)運(yùn)行的設(shè)備造成安全隱患。

1.2 水平縱橫推移式

這種形式是通過吊籃的縱橫平移，使吊籃相對單板源翻轉(zhuǎn)，吊籃采用了雙吊桿，克服了上述缺點(diǎn)，增加了運(yùn)行中的穩(wěn)定性，縮小了行距，能夠達(dá)到使被輻照物受照劑量均勻、射線利用率高的目的。但水平縱橫推移的動(dòng)力通常采用氣動(dòng)和液壓兩種，并需要諸多電器信號(hào)的配合，而氣缸、油缸、電器開關(guān)、電線電纜等材料目前在射線下都存在輻照老化問題，使設(shè)備出現(xiàn)無規(guī)則故障，影響設(shè)備的正常使用。

2 解決方案

2.1 設(shè)計(jì)思路

根據(jù)在輻射加工行業(yè)中輸送機(jī)使用條件，除了要求達(dá)到上述積放式懸掛輸送機(jī)的一般功能外，還應(yīng)解決如下問題：牽引鏈條承載能力大，可靠性高，可長時(shí)間不間斷運(yùn)行；被輻照物接受射線均勻，輻照箱在規(guī)定的地點(diǎn)，水平旋轉(zhuǎn)180°；輻照箱能近距離、平穩(wěn)靠近輻射源，輻照箱在運(yùn)行和停止時(shí)不擺動(dòng)，以達(dá)到近距離安全運(yùn)行；在輻照室內(nèi)，根據(jù)不同的被照物的需要，調(diào)整輻照箱的運(yùn)行規(guī)律；由于電器、氣動(dòng)、液壓元件在輻照室內(nèi)及易受輻射而老化，造成各種無規(guī)則故障，增加了設(shè)備的維護(hù)成本和維修難度，所以，輻照室內(nèi)避免使用電器、氣動(dòng)、液壓元件，應(yīng)使用不受輻射影響的純機(jī)械設(shè)備。

2.2 可逆式道岔翻轉(zhuǎn)裝置試驗(yàn)線

可逆式道岔翻轉(zhuǎn)裝置試驗(yàn)線布局如圖1所示。該裝置由可雙向運(yùn)行的小車組、驅(qū)動(dòng)裝置(如圖2所示)、助推裝置和翻轉(zhuǎn)道岔四個(gè)主要部分組成。牽引鏈的結(jié)構(gòu)如圖3所示。該裝置為單純機(jī)械結(jié)構(gòu)，可解決輻照老化問題，能準(zhǔn)確可靠的翻轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)零距離積放，行間距小于30 mm，提高了射線的利用率，且可實(shí)現(xiàn)無爬行、蠕動(dòng)運(yùn)行。

3 結(jié)論

該裝置經(jīng)實(shí)驗(yàn)并已經(jīng)投入使用，實(shí)踐證明該裝置能夠滿足輻射加工業(yè)對輸送設(shè)備的要求，其具有完備的通用部件和輻射加工業(yè)專用部件，通過不同的部件組合，能達(dá)到各種輻射加工工藝要求；輻照室內(nèi)的停止器是純機(jī)械結(jié)構(gòu)，使輻照箱停止準(zhǔn)確、平穩(wěn)，重復(fù)定位精度≤20 mm；采用人字軌換面機(jī)構(gòu)，動(dòng)力取自不停運(yùn)動(dòng)的牽引鏈條，自動(dòng)換面準(zhǔn)確可靠；輻照箱采用雙吊桿與小車組連接，運(yùn)行平穩(wěn)，縮短箱體間運(yùn)行的安全距離，提高射線利用率；輻照室內(nèi)采用純機(jī)械設(shè)備工作，沒有電器、氣動(dòng)、液壓元件，避免因γ射線照射使上述元件老化而出現(xiàn)的無規(guī)則故障，延長設(shè)備連續(xù)安全運(yùn)行時(shí)間，降低維修費(fèi)用。

[1] 李長久，蔡文軒.基于PLC的高能電子輻照加速器束下傳輸控制系統(tǒng)[J].承德石油高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2008(6):21-24.

[2] 李昊，朱嘉鈺，和利虎，等. 積放式雙鏈輸送機(jī)及其在生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].汽車實(shí)用技術(shù)，2014(8):99-101.

[3] 盧黎明，姜軍，胡兆吉，等.積放式懸掛輸送機(jī)及其在生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].礦山機(jī)械，2005(8):78-80.

Design and Realization of Reversible Turnover Type Irradiation Logistics Transmission Mechanism

SHAN Hong-weia， GUAN Jian-cunb， XU Xiao-donga，XIE Yingb， HUANG Zhi-guoa， MEN Chaoa

(a.Industrial Technology Center; b.Department of Mechanical Engineering，Chengde Petroleum College， Chengde 067000， Hebei， China)

This paper analyzes radiation system of traditional stacking type conveyor of horizontal rotating and horizontally movable, according to the various operating conditions, puts forward a new design idea, analyzes and studies the solutions-reversible turnover device. The practice proves that the solution can fully meet the requirements of radiation processing transportation equipment.

stacking type conveyer; irradiation; reversible turnover device

2016-11-07

山紅偉(1974-)，男，遼寧沈陽人，講師，碩士，主要從事機(jī)械制造及其自動(dòng)化教學(xué)及實(shí)踐工作，E-mail:154670562@qq.com。

TH132

A

1008-9446(2017)02-0038-02