CN105129576A - 密封转运提升机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种密封转运提升机，包括上筒节(1)和下筒节(3)，所述上筒节(1)和下筒节(3)相连接，连接后形成密封通道，该密封通道内设有能够做升降运动的吊笼(4)；所述下筒节(3)上设有多个不同标高的转运口(33)，每个转运口(33)与需转运物品的操作间位置对应。本发明的提升机，可确保在密封状态下实现放射性物品的垂直转运，同时便于机械手实现远距离操作，安全保障措施完备，空间紧凑，便于维护，在放射性设施中可推广应用。

Description

密封转运提升机

技术领域

本发明涉及放射性物品转运设备领域，具体涉及一种密封转运提升机。

背景技术

放射性物品转运时，需避免气氛泄露以确保人员和环境的安全，因此，转运需在密封情况下完成。

运输机是放射性物品转运的一种特殊设备，在放射性设施内，以往的运输机全部是水平运输机，无法覆盖不同标高的设备间的物品转运，因此，需开发一种垂直运输机，即提升机，在确保转运过程密封的前提下，实现放射性物品的转运。

针对上述需求，本发明涉及的提升机，可确保在密封状态下实现放射性物品的转运，便于机械手实现远距离操作，安全保障措施完备，空间紧凑，便于维护等优点，在放射性设施中可推广应用。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种密封转运提升机，可在密封状态下实现放射性物品的垂直转运，同时便于机械手远距离操作，安全保障措施完备，空间紧凑，便于维护。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：提供一种密封转运提升机，包括上筒节和下筒节，所述上筒节和下筒节相连接，连接后形成密封通道，该密封通道内设有能够做升降运动的吊笼；所述下筒节上设有多个不同标高的转运口，每个转运口与需转运物品的操作间位置对应。

进一步，所述吊笼通过控制系统控制，该控制系统包括多个操作控制盒，多个操作控制盒之间通过电缆连接，每个操作控制盒对应一个操作间。

进一步，所述上筒节包括具有下开口的上筒体、设置在上筒体上用于控制吊笼升降的卷扬机构、设置在上筒体内用于对卷扬机构上的钢丝绳松绳产生报警的自重式松绳报警装置以及设置在上筒体内用于对卷扬机构上的钢丝绳起导向作用的钢丝绳导向机构。

进一步，所述卷扬机构包括设置在上筒体内的卷筒以及穿设在卷筒内的卷筒轴，卷同轴的两端向外延伸，其一端穿出上筒体与设置在上筒体外的驱动机构连接，另一端可转动的穿设在上筒体上；卷筒上缠绕钢丝绳，钢丝绳穿过自重式松绳报警装置和钢丝绳导向机构与吊笼连接。

进一步，所述卷筒的外缘设有防止钢丝绳脱槽的销轴。

进一步，所述下筒节包括具有上部开口的下筒体，下筒体内设有用于吊笼升降运动的轨道；下筒体上设有多个安装检修门；下筒体内下部设有吊笼的跌落保护机构。

进一步，所述吊笼包括笼体、设置在笼体上端的夹轨器以及设置在夹轨器上的定滑轮；所述夹轨器与轨道配合；所述定滑轮与钢丝绳配合。

进一步，所述笼体为方形结构，笼体的两侧以及底部均设有导向机构，笼体的正面设有下翻门，笼体的背面设有检修门，笼体内设有用于放置转运物品的拉盘。

进一步，所述拉盘包括支架、可转动的设置在支架上扇形齿轮连杆机构以及可转动的设置在扇形齿轮连杆机构上的托盘。

进一步，所述上筒节上设有进风过滤器；所述下筒节上设有排风过滤器。

本发明的有益技术效果在于：

(1)本发明的密封转运提升机，可确保在密封状态下实现放射性物品的垂直转运，覆盖不同标高设备间的物品转运；

(2)本发明的密封转运提升机，便于机械手实现远距离操作，确保物品快速、便捷的转运；

(3)安全保障措施完备，空间紧凑，便于维护。

附图说明

图1、2是本发明提升机的主视图和侧视图；

图3、4是本发明上筒节的立体结构示意图；

图5是本发明上筒节的剖视图；

图6、7是本发明下筒节的主视图和侧视图；

图8、9是本发明下筒节的局部放大图和俯视图；

图10、11是本发明吊笼立的立体结构示意图；

图12是本发明拉盘的立体结构示意图；

图13是本发明拉盘的工作状态图。

图中：

1-上筒节，11-上筒体，12-卷扬机构，13-自重式松绳报警装置，14-钢丝绳导向机构，15-进风过滤器，111、114、121、122、131、132、141、142-法兰，112-顶板，113、148-密封垫，123-卷筒，124-钢丝绳，125、145-轴承，126-密封压紧机构，127-电机，128、146、147-压盖，129、149-紧固件，133-支座，134-旋转体，143-滚筒，144-光杆；

2-密封垫；

3-下筒节，31-下筒体，311、314、361-法兰，312-底板，313、362-密封垫，315-膨胀螺栓，32、33、34-转运口，35-轨道，351-竖板，352-连接板，353-垫板，354、364-紧固件，36-安装检修门，363-门板，37-跌落保护机构，371-橡胶弹簧，372-螺栓，38-过滤器；

4-吊笼，41-笼体，42-定滑轮，43-夹轨器，44-侧面导向机构，45-底部导向机构，46-检修门，47-下翻门，48-拉盘，49-紧固件；

5-紧固件；

6-控制系统。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

如图1、2所示，是本发明提供的密封转运提升机。该提升机包括上筒节1、密封垫2、下筒节3、吊笼4、紧固件5和控制系统6。其中，上筒节1底部设有法兰，下筒节3顶部设有法兰，上筒节底部法兰和下筒节顶部法兰通过紧固件5连接，连接后形成密封通道；密封垫2设于上筒节1和下筒节3之间，确保密封；吊笼4设置在密封通道内，通过控制系统6控制，能够在密封通道内做垂直升降运动；控制系统6包括多个操作控制盒，分别设置在各个操作点所在房间的适当位置，与上筒节之间仅为电缆连接，可实现吊笼的升降和停位。

如图3、4所示，上筒节1包括上筒体11、设置在上筒体11上的卷扬机构12和上过滤器15、设置在上筒体内的自重式松绳报警装置13和钢丝绳导向机构14。上过滤器15为进风过滤器，焊接在上筒体上。

如图5所示，上筒体11顶部设有法兰111和顶板112，法兰111与顶板112之间通过螺栓连接，法兰111与顶板112之间设有密封垫113，确保上部密封。上筒体11下部设有法兰114，该法兰114用于与下筒节3对接。

卷扬机构12包括两个法兰121、122、卷筒123、钢丝绳124、轴承125、密封压紧机构126、电机127、压盖128和紧固件129。两个法兰111和112分别焊接在上筒体11两侧；卷筒123设置在上筒体11内，卷筒123上穿设有卷筒轴，该卷筒轴两端分别穿出上筒体和两侧的法兰，一端通过压盖128密封；另一端穿出筒体和法兰后与电机127连接，带动卷筒轴转动，卷同轴带动卷筒转动，设置在该端的法兰121外设有密封压紧机构126，该密封压紧机构126通过紧固件129与法兰121连接，连接处设有密封垫确保密封。卷筒轴的两端设有轴承125，确保卷筒转动平稳且摩擦小。钢丝绳124为一根，其两端用螺钉固定在卷筒123上，卷筒外缘处设有确保钢丝绳不脱槽的销轴。

自重式松绳报警装置13即实用新型ZL201120072255.0所述的提升机用自重式松绳报警装置，设置在卷扬机构的下方，其包括设置在上筒体上的支座133、设置在支座133上的转轴以及设置在转轴上的旋转体134，旋转体134上设有可绕销轴灵活转动的滚筒，滚筒的一侧设有固定在旋转体上的绳挡，钢丝绳从滚筒和绳挡之间的间隙穿过，始终和滚筒接触；转轴的一端设有摆臂，摆臂的上端位于设置在支座的上限位和下限位之间，在摆臂下限位附近设有接近开关。支座与法兰131、132均焊接在上筒体上，钢丝绳穿过旋转体，当钢丝绳失力时，旋转体旋转，接近开关感应并报警，避免发生事故。

钢丝绳导向机构14设置在自重式松绳报警装置13下方，用于将自重式松绳报警装置13使钢丝绳发生的轻微偏移补偿回来。钢丝绳导向机构14包括两个法兰141、142、滚筒143、光杆144、轴承145、两个压盖146、147、密封垫148和紧固件149。法兰141、142分别焊接在上筒体的两侧，滚筒143设置在光杆144上，光杆144固定在法兰内设置的轴承145上；上筒体的两侧的法兰分别通过压盖146、147密封，法兰与压盖之间通过螺栓连接，法兰与压盖之间的连接处采用密封垫148密封。滚筒在轴承的作用下旋转，避免钢丝绳磨损。

如图6、7所示，下筒节3包括下筒体31、多个转运口33、轨道35、多个安装检修门36、跌落保护机构37和下过滤器38。下筒体底部法兰311与下底板312之间为螺栓连接，中间设有密封垫313确保密封；下筒体顶部法兰用于和上筒节对接；筒体底部法兰311与地面间用膨胀螺栓315连接。多个转运口33设置在下筒体的不同标高位置，用金属板弯制焊接而成，与下筒体之间为焊接连接，用于吊笼4和外部站点间的物品转运。

如图8、9所示，安装检修门36包括法兰361、密封垫362、门板363和紧固件364；法兰361焊接在下筒体上，用紧固件364将密封垫362和门板363固定在法兰361上。跌落保护机构37为多个橡胶弹簧371，用螺栓372固定在下筒体底板上，避免吊笼在多重保护措施失效导致跌落时受损严重。轨道35包括竖板351、连接板352、垫板353和紧固件354，竖板和连接板352焊接在一起，垫板353焊接在下筒体上，连接板352和垫板353间用螺栓紧固。过滤器38为排风过滤器，焊接在筒体侧面靠近底部的位置。

如图10、11所示，吊笼4由笼体41、定滑轮42、夹轨器43、侧面导向机构44、底部导向机构45、检修门46、下翻门47、拉盘48和紧固件49组成。笼体41可采用方形结构，由金属板材弯制焊接而成。夹轨器43设置在笼体41上端，定滑轮42设置在夹轨器43上，并与夹轨器43通过螺纹连接，定滑轮42用于与钢丝绳连接，定滑轮上设有防止钢丝绳脱出的保护销。夹轨器43即实用新型ZL201120072253.1所述的竖直轨道用机械式自动夹轨器，与吊笼顶部为焊接连接，可在吊笼失重时将吊笼夹持在轨道35上避免坠落。侧面导向机构44设置在吊笼的两侧，侧面导向机构44包括法兰、支架、滚轮和紧固件，法兰焊接在吊笼两侧，支架和法兰间为螺栓连接，滚轮用开口销固定在支架上；底部导向机构45设置在吊笼的底部两侧，包括法兰、支架、滚轮和紧固件，法兰焊接在吊笼底部两侧，支架和法兰间为螺栓连接，滚轮用开口销固定在支架上。侧面导向装置和底部导向装置共同作用，可确保吊笼在运动过程中水平方向的精准定位，同时滚轮与轨道间为滚动摩擦可确保不发生卡滞现象。检修门46设置在吊笼背面，包括法兰、门板和紧固件，法兰焊接在吊笼上，法兰和门板之间为螺栓连接，用于内部拉盘48的安装和拆卸。由于通道和吊笼之间的间隙小，特意将吊笼门设置为下翻门47，下翻门47设置在吊笼的正面，包括法兰、门板和紧固件，法兰焊接在吊笼上，法兰和门板铰接，铰链处用销轴和开口销连接；法兰和门板的顶部均设有磁铁，确保关闭可靠，对吊笼内物品形成保护；门板上设有把手，把手和门板外侧平齐，把手处的门板局部内凹，满足操作的同时不影响吊笼的整体外形尺寸。

如图12、13所示，拉盘48包括支架481、扇形齿轮连杆机构482、托盘483和紧固件。支架481用螺栓螺母固定在吊笼底部；扇形齿轮连杆机构482用销轴和螺栓与支架连接，连杆机构利用平行四边形的变形原理实现托盘的水平运动，扇形齿轮的存在可确保托盘运动时高度始终不变；托盘用销轴和螺栓与扇形齿轮连杆机构连接，用于放置转运物品。

控制系统包括多个操作控制盒，其数量与转运站点数量一致，通道顶部的控制盒与通道顶部电机和松绳报警传感器之间为电缆连接，各个控制盒之间也只是电缆连接。每个控制盒均可观察到吊笼状态，当吊笼在某个控制盒的操控下工作时，其它控制盒无法对吊笼实施操作，避免操作无序产生的事故。吊笼的行程由编码器控制，控制系统除设置有对应各个站点的停位点外，还设有吊笼的上下极限数控停位点作为行程保障。控制系统有运行模式和调试模式，需要进行调试或检修时，可启用调试模式，手动控制吊笼的运动。

本发明通道顶部和底部分别设置一个进风过滤器和一个排风过滤器，排风过滤器和排风系统密闭连接，确保通道内的气氛置换。

各个转运口与外部多为焊接机构，且设置密封门，发生转运操作时，打开密封门，即可进行转运操作；非转运状态下，通道内部气氛与转运空间不连通。

正常检修时，控制系统切换到调试模式，手动控制吊笼运行到通道底部，打开底部检修门，吊笼可移除通道进行维护；事故检修时，首先通过通道上的安装检修门观察吊笼位置和状态，再采取相应的处理措施。

需要重点说明的是，本发明涉及的密封转运提升机的安全保障措施十分完备：

1)夹轨器的制动和解锁可行、可靠；

2)钢丝绳安全系数较高；

3)钢丝绳防脱槽措施和吊笼导向措施完备；

4)松绳报警装置反应可靠，报警及时；

5)吊笼下翻门关闭可靠，对内部物品约束有效；

6)通道底部设置橡胶弹簧缓冲器，有效缓解冲击；

7)通过控制程序和机械手段设置双重极限停位，保障行程；

8)各控制点间设置联锁，避免无序操作。

本发明的密封转运提升机：

1)正常工作过程

操作某一站点的操作控制盒，发出到位指令；

电机接收控制盒信号并启动，卷筒转动，吊笼上升或下降至该转运站点后，电机停转；

使用机械手打开位于该站点的转运口外的密封门；

使用机械手夹持吊笼下翻门的把手，将下翻门打开；

使用机械手夹持吊笼内拉盘的托盘，将托盘拉出通道，进入转运操作工位；

使用机械手夹持待转运物品，将其放入或取出托盘；

使用机械手夹持托盘，使其回到通道内；

使用机械手夹持吊笼下翻门的把手，将其关闭；

使用机械手关闭位于该站点的转运口外的密封门，一个操作流程结束。

2)正常检修

控制系统切换到调试模式，打开通道底部安装检修门；

操作指定操作控制盒，使吊笼下行到底后，继续下行到钢丝绳冗余一定长度时，停止电机转动；

人员从通道底部的安装检修门处将吊笼拉出通道；

解除吊笼上方定滑轮与夹轨器的连接，将吊笼转移到检修位置；

进行检修操作，结束后将吊笼与定滑轮连接并送回通道内；

操作控制盒，使钢丝绳收紧并拖动吊笼上行，人员辅助吊笼入轨道；

吊笼进入正常工作标高后，吊笼停止运动；

安装通道底部的安装检修门，控制系统切换回正常工作模式，正常检修流程结束。

3)故障检修

故障检修分多种情况，本提升机对故障情况考虑周密，以下将详细列举，但发生概率较大的只有电机故障和接近开关故障两种情况。以下为各种故障的检修流程描述：

控制系统故障时，控制系统自动报警，电机不启动时其自带的制动器使吊笼制动，可直接检修控制系统。

电机故障时，控制系统报警，电机自带的制动器启动，吊笼制动，可直接检修电机。

接近开关故障时，控制系统报警，可直接更换接近开关。

吊笼上行卡滞时，电机的扭矩保护启动，控制系统报警，人员通过适当位置的安装检修门进行检修。

吊笼下行卡滞时，钢丝绳松弛，夹轨器夹轨，松绳报警装置报警，人员通过适当位置的安装检修门进行检修，检修完成后启动电机使吊笼上行，夹轨器即可解除制动。

钢丝绳破断时，夹轨器启动使吊笼制动，人员通过适当位置的安装检修门进行检修，检修完成后启动电机使吊笼上行，夹轨器即可解除制动。

钢丝绳破断且夹轨器失效时，控制系统报警，吊笼跌落，通道底部的橡胶弹簧会减轻吊笼撞击力，减小对通道和吊笼的伤害，人员进行后续检修工作。

本发明密封转运提升机，并不限于上述具体实施方式，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。

Claims (10)

1.一种密封转运提升机，包括上筒节（1）和下筒节（3），其特征是：所述上筒节（1）和下筒节（3）相连接，连接后形成密封通道，该密封通道内设有能够做升降运动的吊笼（4）；所述下筒节（3）上设有多个不同标高的转运口（33），每个转运口（33）与需转运物品的操作间位置对应。

2.如权利要求1所述的密封转运提升机，其特征是：所述吊笼（4）通过控制系统（6）控制，该控制系统（6）包括多个操作控制盒，多个操作控制盒之间通过电缆连接，每个操作控制盒对应一个操作间。

3.如权利要求1或2所述的密封转运提升机，其特征是：所述上筒节（1）包括具有下开口的上筒体（11）、设置在上筒体（11）上用于控制吊笼（4）升降的卷扬机构（12）、设置在上筒体（11）内用于对卷扬机构（12）上的钢丝绳松绳产生报警的自重式松绳报警装置（13）以及设置在上筒体（11）内用于对卷扬机构（12）上的钢丝绳起导向作用的钢丝绳导向机构（14）。

4.如权利要求3所述的密封转运提升机，其特征是：所述卷扬机构（12）包括设置在上筒体（11）内的卷筒（123）以及穿设在卷筒内的卷筒轴，卷同轴的两端向外延伸，其一端穿出上筒体（11）与设置在上筒体（11）外的驱动机构（127）连接，另一端可转动的穿设在上筒体（11）上；卷筒（123）上缠绕钢丝绳（124），钢丝绳（124）穿过自重式松绳报警装置（13）和钢丝绳导向机构（14）与吊笼（4）连接。

5.如权利要求4所述的密封转运提升机，其特征是：所述卷筒（123）的外缘设有防止钢丝绳（124）脱槽的销轴。

6.如权利要求4或5所述的密封转运提升机，其特征是：所述下筒节包括具有上部开口的下筒体（31），下筒体（31）内设有用于吊笼（4）升降运动的轨道（35）；下筒体（31）上设有多个安装检修门（36）；下筒体（31）内下部设有吊笼的跌落保护机构（37）。

7.如权利要求6所述的密封转运提升机，其特征是：所述吊笼（4）包括笼体（41）、设置在笼体（41）上端的夹轨器（43）以及设置在夹轨器上的定滑轮（42）；所述夹轨器（43）与轨道（35）配合；所述定滑轮（42）与钢丝绳配合。

8.如权利要求7所述的密封转运提升机，其特征是：所述笼体（41）为方形结构，笼体（41）的两侧以及底部均设有导向机构（44、45），笼体（41）的正面设有下翻门（47），笼体（41）的背面设有检修门（46），笼体（41）内设有用于放置转运物品的拉盘（48）。

9.如权利要求8所述的密封转运提升机，其特征是：所述拉盘（48）包括支架（481）、可转动的设置在支架（481）上扇形齿轮连杆机构（482）以及可转动的设置在扇形齿轮连杆机构上的托盘（483）。

10.如权利要求8所述的密封转运提升机，其特征是：所述上筒节（1）上设有进风过滤器（15）；所述下筒节（3）上设有排风过滤器（38）。