核设施退役通用平台装备.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010883043.4 (22)申请日 2020.08.28 (71)申请人 中核环保工程设计研究有限公司 地址 100083 北京市海淀区花园路B3号迪 蒙大厦南楼 (72)发明人 赵木熊骁范仲 (74)专利代理机构 核工业专利中心 11007 代理人 苏然 (51)Int.Cl. B25J 5/02(2006.01) B25J 15/08(2006.01) B25J 18/02(2006.01) B25J 19/00(2006.01) (54)发明名称 一种核设施退役通。

2、用平台装备 (57)摘要 本发明涉及核设施退役远程控制装备技术 领域， 具体公开了一种核设施退役通用平台装 备， 其中轨道式平台由环形轨道及支撑钢柱组 成， 在环形轨道的下方布置支撑钢柱； 在轨道式 平台的环形轨道内侧设有轨道， 机械臂轨道车沿 上述轨道移动； 机械臂固定在机械臂轨道车的下 方， 随着机械臂轨道车沿轨道同步移动。 在反应 堆堆本体退役中， 本发明装置作为通用平台可提 供源项调查、 去污、 切割、 回取等工序的一站式解 决方案。 权利要求书2页 说明书3页 附图1页 CN 112123317 A 2020.12.25 CN 112123317 A 1.一种核设施退役通用平台装备，。

3、 其特征在于： 包括轨道式平台(1)、 机械臂轨道车 (2)、 轨道、 机械臂(5)、 机械手标准化接口(6)、 机械手(7)、 操作工具标准化接口(9)、 操作工 具、 控制系统； 所述的轨道式平台(1)由环形轨道及支撑钢柱组成， 在环形轨道的下方等间隔布置支 撑钢柱； 在所述轨道式平台(1)的环形轨道内侧设有轨道， 两台机械臂轨道车(2)沿上述轨道移 动； 所述的机械臂(5)为伸缩筒式结构， 固定在机械臂轨道车(2)的下方， 随着机械臂轨道 车(2)沿轨道同步移动； 所述的机械臂(5)在竖直方向上可伸缩； 所述的机械手(7)通过机械手标准化接口(6)安装在机械臂(5)的末端， 在机械手(7。

4、)前 端设有操作工具标准化接口(9)， 以实现不同操作工具的自由切换； 所述的操作工具为用于去污、 切割、 回取的各种物理、 化学工具； 所述的控制系统是为了远程控制各种动部件而设计配备的电缆、 伺服系统及计算机控 制系统。 2.如权利要求1所述的一种核设施退役通用平台装备， 其特征在于： 所述的轨道为平面 螺旋型轨道(3)或十字型轨道(11)。 3.如权利要求2所述的一种核设施退役通用平台装备， 其特征在于： 所述的平面螺旋型 轨道(3)通过支撑架与环形轨道内侧固定； 当两台机械臂轨道车(2)在平面螺旋型轨道(3)上移动时， 按照操作需要， 通过远程控 制调节两台机械臂轨道车(2)的相对位置。

5、。 4.如权利要求2所述的一种核设施退役通用平台装备， 其特征在于： 所述十字型轨道 (11)的四个端头分别与四个十字型轨道轨道车(10)相连， 十字型轨道轨道车(10)沿轨道式 平台(1)的环形轨道移动； 当两台机械臂轨道车(2)在十字型轨道(11)上移动时， 十字型轨道轨道车(10)也在轨 道式平台(1)的环形轨道上运行， 进而按照操作需要， 通过远程控制调节两台机械臂轨道车 (2)的相对位置。 5.如权利要求2所述的一种核设施退役通用平台装备， 其特征在于： 所述十字型轨道 (11)的端头直接与轨道式平台(1)的环形轨道相连， 在所述轨道式平台(1)支撑钢柱的下方 还设有圆形轨道， 在上。

6、述圆形轨道上设有与支撑钢柱数量相等的圆形轨道轨道车， 圆形轨 道轨道车可沿圆形轨道移动， 支撑钢柱的末端与圆形轨道轨道车一一相连； 当两台机械臂轨道车(2)在十字型轨道(11)上移动时， 圆形轨道轨道车也在圆形轨道 上运行， 进而按照操作需要， 通过远程控制调节两台机械臂轨道车(2)的相对位置。 6.如权利要求15任一项所述的一种核设施退役通用平台装备， 其特征在于： 所述的 支撑钢柱由上支撑柱(4)与下支撑柱(8)组成， 两者采用液压方式相连， 通过上支撑柱(4)伸 缩以调节支撑钢柱的整体高度。 7.如权利要求6所述的一种核设施退役通用平台装备， 其特征在于： 所述的支撑钢柱有 四根及以上。。

7、 8.如权利要求7所述的一种核设施退役通用平台装备， 其特征在于： 当所述的机械臂 权利要求书 1/2 页 2 CN 112123317 A 2 (5)在水平方向上达到对应位置后， 在竖直方向上伸缩达到力矩最小的指定操作位置。 9.如权利要求8所述的一种核设施退役通用平台装备， 其特征在于： 所述的机械臂(5) 在竖直方向上伸展最长可达30m。 10.如权利要求9所述的一种核设施退役通用平台装备， 其特征在于： 所述的机械手(7) 为双臂或单臂机械手。 权利要求书 2/2 页 3 CN 112123317 A 3 一种核设施退役通用平台装备 技术领域 0001 本发明属于核设施退役远程控制装备。

8、技术领域， 具体涉及一种核设施退役通用装 备。 背景技术 0002 国内外核反应堆、 废液储罐等受到较高放射性污染且操作空间狭窄的大型设施的 退役， 广泛应用多功能机器人和动力机械手， 并安装各种工具头以满足切割、 抓取等功能。 以上两者技术都比较成熟， 且各具有优缺点： 多功能机器人拆除灵活、 拆除作用力大， 但操 作精度不高， 体型较大不利于狭窄空间作业， 并且自身受到高放射性污染严重； 动力机械手 操作灵活， 但远距离作业时其臂展很长， 无论采用冷切割还是热切割方法， 都很难保证机械 臂操作的力度和精度， 其操作力难以完成高强度拆除工作。 0003 因此， 亟需设计一种通用平台装备， 其。

9、承载的多功能机器人或动力机械手能够实 现水平和(或)纵向可达， 以满足受到较高放射性污染的大型设施的狭窄空间退役需求。 发明内容 0004 本发明的目的在于提供一种核设施退役通用平台装备， 结合多功能机器人与动力 机械手的优点， 可以一站式解决反应堆等核设施退役的内部源项调查、 去污、 切割、 回取等 工作。 0005 本发明的技术方案如下： 0006 一种核设施退役通用平台装备， 包括轨道式平台、 机械臂轨道车、 轨道、 机械臂、 机 械手标准化接口、 机械手、 操作工具标准化接口、 操作工具、 控制系统； 0007 所述的轨道式平台由环形轨道及支撑钢柱组成， 在环形轨道的下方等间隔布置支 。

10、撑钢柱； 0008 在所述轨道式平台的环形轨道内侧设有轨道， 两台机械臂轨道车沿上述轨道移 动； 0009 所述的机械臂为伸缩筒式结构， 固定在机械臂轨道车的下方， 随着机械臂轨道车 沿轨道同步移动； 0010 所述的机械臂在竖直方向上可伸缩； 0011 所述的机械手通过机械手标准化接口安装在机械臂的末端， 在机械手前端设有操 作工具标准化接口， 以实现不同操作工具的自由切换； 0012 所述的操作工具为用于去污、 切割、 回取的各种物理、 化学工具； 0013 所述的控制系统是为了远程控制各种动部件而设计配备的电缆、 伺服系统及计算 机控制系统。 0014 所述的轨道为平面螺旋型轨道或十字型。

11、轨道。 0015 所述的平面螺旋型轨道通过支撑架与环形轨道内侧固定； 0016 当两台机械臂轨道车在平面螺旋型轨道上移动时， 按照操作需要， 通过远程控制 说明书 1/3 页 4 CN 112123317 A 4 调节两台机械臂轨道车的相对位置。 0017 所述十字型轨道的四个端头分别与四个十字型轨道轨道车相连， 十字型轨道轨道 车沿轨道式平台的环形轨道移动； 0018 当两台机械臂轨道车在十字型轨道上移动时， 十字型轨道轨道车也在轨道式平台 的环形轨道上运行， 进而按照操作需要， 通过远程控制调节两台机械臂轨道车的相对位置。 0019 所述十字型轨道的端头直接与轨道式平台的环形轨道相连， 在。

12、所述轨道式平台支 撑钢柱的下方还设有圆形轨道， 在上述圆形轨道上设有与支撑钢柱数量相等的圆形轨道轨 道车， 圆形轨道轨道车可沿圆形轨道移动， 支撑钢柱的末端与圆形轨道轨道车一一相连； 0020 当两台机械臂轨道车在十字型轨道上移动时， 圆形轨道轨道车也在圆形轨道上运 行， 进而按照操作需要， 通过远程控制调节两台机械臂轨道车的相对位置。 0021 所述的支撑钢柱由上支撑柱与下支撑柱组成， 两者采用液压方式相连， 通过上支 撑柱伸缩以调节支撑钢柱的整体高度。 0022 所述的支撑钢柱有四根及以上。 0023 当所述的机械臂在水平方向上达到对应位置后， 在竖直方向上伸缩达到力矩最小 的指定操作位置。

13、。 0024 所述的机械臂在竖直方向上伸展最长可达30m。 0025 所述的机械手为双臂或单臂机械手。 0026 本发明的显著效果在于： 0027 (1)在反应堆堆本体退役中， 本发明装置作为通用平台可提供源项调查、 去污、 切 割、 回取等工序的一站式解决方案； 尤其对于反应堆堆内构件可实现原位切割， 极大提高了 工作效率。 0028 (2)本发明装置可完成工作过程中的特殊任务， 例如部件水下打捞、 底泥回取等。 0029 (3)本发明装置既解决了执行工具在待退役核设施内部XYZ各方向的可达性问题， 也解决了长力臂承载力小、 精度不高的问题。 0030 (4)本发明装置各部分采用模块化结构设。

14、计， 在不同项目中可根据需要搭建， 实用 性好。 附图说明 0031 图1为采用平面螺旋型轨道的装置结构示意图； 0032 图2为采用十字型轨道的装置结构示意图。 0033 图中： 1轨道式平台； 2机械臂轨道车； 3平面螺旋型轨道； 4上支撑柱； 5机械臂； 6机 械手标准化接口； 7机械手； 8下支撑柱； 9操作工具标准化接口； 10十字型轨道轨道车； 11十 字型轨道。 具体实施方式 0034 下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。 0035 一种核设施退役通用平台装备， 包括轨道式平台1、 机械臂轨道车2、 轨道、 机械臂 5、 机械手标准化接口6、 机械手7、 操作工具标。

15、准化接口9以及相关的操作工具、 控制系统。 0036 所述的轨道式平台1由环形轨道及支撑钢柱组成， 其中环形轨道的直径由退役反 说明书 2/3 页 5 CN 112123317 A 5 应堆的水平尺寸决定， 在环形轨道的下方等间隔布置四根及以上支撑钢柱。 所述的支撑钢 柱由上支撑柱4与下支撑柱8组成， 两者采用液压方式相连， 通过上支撑柱4伸缩以调节支撑 钢柱的整体高度。 0037 在所述轨道式平台1的环形轨道内侧设有轨道， 两台机械臂轨道车2沿上述轨道移 动。 所述的轨道为平面螺旋型轨道3或十字型轨道11。 0038 如图1所示， 所述的平面螺旋型轨道3通过支撑架与环形轨道内侧固定。 当两台。

16、机 械臂轨道车2在平面螺旋型轨道3上移动时， 按照操作需要， 通过远程控制调节两台机械臂 轨道车2的相对位置。 0039 如图2所示， 所述十字型轨道11的四个端头分别与四个十字型轨道轨道车10相连， 十字型轨道轨道车10沿轨道式平台1的环形轨道移动。 当两台机械臂轨道车2在十字型轨道 11上移动时， 十字型轨道轨道车10也在轨道式平台1的环形轨道上运行， 使得两台机械臂轨 道车2在水平方向上可达到任一位置， 进而按照操作需要， 通过远程控制调节两台机械臂轨 道车2的相对位置。 0040 或者， 所述十字型轨道11的端头直接与轨道式平台1的环形轨道相连， 在所述下支 撑柱8的下方还设有圆形轨道。

17、， 在上述圆形轨道上设有与下支撑柱8数量相等的圆形轨道轨 道车， 圆形轨道轨道车可沿圆形轨道移动， 下支撑柱8的末端与圆形轨道轨道车一一相连。 当两台机械臂轨道车2在十字型轨道11上移动时， 圆形轨道轨道车也在圆形轨道上运行， 使 得两台机械臂轨道车2在水平方向上可达到任一位置， 进而按照操作需要， 通过远程控制调 节两台机械臂轨道车2的相对位置。 0041 所述的机械臂5为伸缩筒式结构， 固定在机械臂轨道车2的下方， 随着机械臂轨道 车2沿轨道同步移动。 所述的机械臂5在竖直方向上可伸缩， 最长可达30m。 当所述的机械臂5 在水平方向上达到对应位置后， 在竖直方向上伸缩达到力矩最小的指定操。

18、作位置。 0042 所述的机械手7为双臂或单臂机械手， 通过机械手标准化接口6安装在机械臂5的 末端， 在机械手7前端设有操作工具标准化接口9， 以实现不同操作工具的自由切换。 0043 所述的操作工具为用于去污、 切割、 回取的各种物理、 化学工具， 包括各种冷热切 割工具、 冲洗工具、 破碎工具、 抓取工具等。 0044 所述的控制系统是为了进行远程控制机械臂轨道车2、 机械臂5、 机械手7、 操作工 具等各种动部件而设计配备的电缆、 伺服系统及计算机控制系统等。 说明书 3/3 页 6 CN 112123317 A 6 图1 图2 说明书附图 1/1 页 7 CN 112123317 A 7 。