一种收发装置及气动送样系统的制作方法

1.本实用新型涉及核工程技术领域，具体涉及一种收发装置及气动送样系统。


背景技术：

2.放射性样品的送样是乏燃料后处理厂取样分析系统的重要组成和关键环节。目前，乏燃料后处理厂通常采用气动送样系统传送工艺厂房与分析实验室以及实验室内部各分析线之间的样品。一般采用样品瓶收发装置在发送端将样品瓶装载到气动送样系统，并在接收端将样品瓶从气动送样系统中取出，且能够保证双向传输，但是，随着后处理厂生产能力和开工率的提高，对取送样的准确性和快捷性提出了更高的要求，传统的收发装置难以满足工程应用的实际需求。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术存在的以上不足，提供一种收发装置及气动送样系统，可提高放射性样品的发送和接收的准确性和便捷性。
4.解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是：
5.根据本实用新型的一个方面，提供一种收发装置，用于热室内放射性样品气动传输，其包括传动支架、导向杆、升降单元、以及执行机构，其中：
6.所述导向杆的两端分别与所述传动支架的顶部和底部相连；
7.所述升降单元与所述导向杆活动连接，能够沿导向杆上升和下降；
8.所述执行机构与所述升降单元相连，用于驱动升降单元沿导向杆上升和下降；
9.并且，所述传动支架的顶部设有密封法兰，密封法兰设有第一开孔和第二开孔，升降单元上设有第一通道和第二通道，所述第一通道与所述第一开孔相对，所述第二通道与所述第二开孔相对，且第一通道与第二通道相连通，其中，第一开孔用于连接供气设备和真空设备，以向第一通道进气和对第一通道抽真空，第二通道用于放置装有放射样品性的样品瓶，第二开孔用于连接乏燃料后处理厂的气动送样系统中的送样管道。
10.优选的是，所述升降单元包括升降平台、升降台模块、以及直线轴承，所述升降平台与所述导向杆通过所述直线轴承活动连接，所述执行机构与所述升降单元中的升降平台相连；所述升降台模块设于所述升降平台上，所述第一通道和所述第二通道均设于升降台模块内。
11.优选的是，所述升降台模块包括上部模块、下部模块，所述下部模块的底部设有连接销，所述升降平台的顶部设有与所述连接销相配合的定位孔；所述上部模块设于所述下部模块上，所述第一通道和所述第二通道设于所述上部模块内，且下部模块的顶部设有连接槽，所述连接槽与第一通道、第二通道均连通。
12.优选的是，所述第一通道的孔径小于所述第二通道的孔径；所述第二通道内设有缓冲垫。
13.优选的是，所述上部模块的顶部设有凹槽，所述凹槽内嵌设有包覆o型圈。
14.优选的是，所述升降单元还包括第一弹簧销，所述连接销上设有第一导向孔，所述升降平台上设有第一限位孔，所述第一限位孔的位置与所述第一导向孔的位置相对，所述第一弹簧销穿过所述第一限位孔后插入到所述第一导向孔内。
15.优选的是，所述执行机构包括支架、执行机构本体、以及连接组件，所述支架与所述传动支架相连，并处于传动支架下方；所述执行机构本体通过所述连接组件安装在所述支架上，执行机构本体的输出端通过连接件与所述升降平台相连。
16.优选的是，所述连接组件包括定位块、法兰，所述定位块固设于所述支架上，且定位块上开设有与所述法兰相适配的槽口，所述法兰固设于所述执行机构本体上，并卡设于所述槽口内。
17.优选的是，所述连接组件还包括第二弹簧销，所述法兰上设有第二导向孔，所述定位块上嵌设有销钉座，所述销钉座具有内孔，所述内孔的位置与所述第二导向孔的位置相对，所述第二弹簧销穿过销钉座内孔后插入到所述第二导向孔内。
18.优选的是，所述升降平台的底部设有t型槽，所述连接件上设有与所述t型槽相适配的t型头结构，两者通过t型槽和t型头结构间隙配合。
19.优选的是，本装置还包控制组件，所述控制组件包括位置传感器、控制器，所述位置传感器，与所述控制器电连接，用于检测所述升降单元的位置，并在检测到升降单元上升至与密封法兰密封相连时向控制器发送第一信号和在检测到升降单元下降至开启位置时向控制器发送第二信号；所述控制器，与所述执行机构本体电连接，用于控制执行机构本体启动而带动升降单元上升并根据第一信号控制执行机构本体停止，以及，用于控制执行机构本体启动而带动升降单元下降并根据第二信号控制执行机构本体停止。
20.根据本实用新型的另一个方面，提供一种气动送样系统，包括发送端、接收端、以及连接发送端与接收端的送样管道，其中，所述发送端和所述接收端均采用以上所述的收发装置。
21.本实用新型的收发装置，可提高放射性样品的发送和接收的准确性和便捷性，并且，密封性好，满足启动传输要求；可实现自动控制；可缓解样品瓶受到的冲击，提高安全性；升降单元、执行机构等部件均可实现快速拆装，易于检修维护。
22.本实用新型的气动送样系统，由于采用了以上所述的收发装置，准确性高，快捷性好，密封性好，安全性高，易于检修维护。
附图说明
23.图1为本实用新型实施例中的收发装置的结构示意图；
24.图2为图1中i部分的放大图；
25.图3为本实用新型实施例中密封法兰的结构示意图；
26.图4为本实用新型实施例中的升降台模块的结构示意图；
27.图5为本实用新型实施例中的升降平台与升降台模块的连接结构示意图；
28.图6为图1中iii部分的放大图；
29.图7为图1中ii部分的放大图。
30.图中：1-定位块，2-气缸法兰，3-第一螺栓，4-支架，5-执行机构本体，6-夹块，7-传动支架，8-第一螺钉，9-销子，10-垫圈，11-导向杆，12-导向杆握手，13-密封法兰，131-第一
开孔，132-第二开孔，14-升降台模块，15-直线轴承，16-t型头结构，17-升降平台，18-连接件，19-第一销钉，20-第一销钉螺母，21-第一弹簧，22-第二销钉，23-第二弹簧，24-销钉座，25-第二销钉螺母，26-连接销，261-第一导向孔，262-倒角；27-下部模块，28-垫片，29-缓冲垫，30-上部模块，301-第一通道，302-第二通道；271-连接槽，31-包覆o型圈。
具体实施方式
31.为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。
32.在本实用新型的描述中，需要说明的是，属于“上”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
33.在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
34.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”、“安装”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.实施例1
36.如图1所示，本实施例公开一种收发装置，用于热室内放射性样品的气动传输(包括发送和接收)，其包括传动支架7、导向杆11、升降单元、以及执行机构，其中：
37.导向杆11固设于传动支架7上，其两端分别与传动支架7的顶部和底部相连，具体来说，如图2所示，传动支架7的顶部和底部均设有安装孔，导向杆11的一端插入传动支架7顶部的安装孔中，由导向杆握手12通过设在传动支架7上的螺纹顶紧导向杆11，并在导向杆握手12与传动支架7之间设有垫圈10，以实现防松作用，导向杆11的另一端插入到传动支架7底部的安装孔中，并通过螺钉紧固；
38.升降单元与导向杆11活动连接，能够沿导向杆上升和下降；
39.执行机构与升降单元相连，用于驱动升降单元沿导向杆上升和下降；
40.并且，传动支架7的顶部设有密封法兰13，密封法兰13通过销子9与传递支架7的顶部固定，如图3所示，密封法兰13设有第一开孔131和第二开孔132，升降单元上设有第一通道301和第二通道302，第一通道301与第一开孔131相对，第二通道302与第二开孔132相对，且第一通道301与第二通道302相连通，其中，第一开孔131用于连接供气设备和真空设备，以向第一通道301进气和对第一通道301抽真空，第二通道302用于放置装有放射性样品的
样品瓶，第二开孔132用于连接乏燃料后处理厂的气动送样系统中的送样管道。
41.当升降单元上升至与密封法兰13接触时，在执行机构的作用下使升降单元与密封法兰13密封相连，即执行机构提供两者之间的密封预紧力，通过向第一通道301进气将放置在第二通道302内的样品瓶推入到送样管道中而实现样品发送，通过对第一通道抽真空将样品瓶从送样管道中吸入到第二通道中而实现样品瓶接收。
42.在一些实施方中，升降单元包括升降平台17、升降台模块14、以及直线轴承15，其中：升降平台17与导向杆11通过直线轴承15活动连接，执行机构与升降单元中的升降平台17相连；升降台模块14设于升降平台17上，第一通道301和第二通道302均设于升降台模块14内。
43.具体来说，升降平台17上设有连接孔，直线轴承15设于连接孔内，并通过螺钉固定在升降平台17上，导向杆11穿过直线轴承15，升降平台17沿导向杆11顺利上下升降，通过导向杆11实现导向功能。并且，在直线轴承15与连接孔之间还可以设有防尘密封圈(图中未示出)，以提高直线轴承的使用寿命。连接孔的数量可以为一个，也可以为多个，优选为两个，两个连接孔对称分布在升降平台17上，对应的，导向杆11的数量也优选为两个，两个导向杆11分别穿设在两个连接孔内的直线轴承15中。
44.如图4所示，升降台模块14包括上部模块30、下部模块27，其中：下部模块27的底部设有连接销26，升降平台17的顶部设有与连接销26相配合的定位孔；上部模块30设于下部模块27上，并且，为了确保整体密封性、可靠性，两者可通过密封焊方式相连，即将其组焊，再对焊缝进行加工，以满足表面光洁度要求；第一通道301和第二通道302设于上部模块30内，第一通道301和第二通道302均竖向设置且两者平行，且下部模块27的顶部设有连接槽271，连接槽271与第一通道301、第二通道302均连通，即第一通道301与第二通道302通过连接槽271连通。
45.具体来说，第一通道301和第二通道302的横截面均优选为呈圆形，对应的，如图3所示，密封法兰13上的第一开孔131和第二开孔132均优选为圆形孔，并且，第二开孔与送样系统中的送样管道同轴设置。为了防止误操作，第一通道的孔径应小于第二通道的孔径，以使样品瓶无法进入第一通道。并且，第二通道302内还可设有缓冲垫29，用于吸收样品瓶瞬间掉下的冲击动能，减小样品瓶受到的冲击。密封法兰13的下端面上还可设有与上部模块顶部形状相适配的凹部，在两者密封连接时使上部模块30的顶部正好处于凹部内。
46.在一些实施方式中，上部模块30的顶部设有凹槽，凹槽为环状，且截面呈ω形状，凹槽的数量为两个以上，一部分凹槽可以设于第一通道301的开口的外围，另一部分可以设于第二通道302的开口的外围。凹槽内嵌设有密封圈，密封圈优选为包覆o型圈31，这样既可以确保密封性能，又可以防止密封圈在频繁启闭过程中脱落。
47.在一些实施方式中，升降单元还包括第一弹簧销，连接销26上设有第一导向孔261，升降平台17上设有限位孔，限位孔的位置与第一导向孔261的位置相对，第一弹簧销穿过限位孔后插入到第一导向孔261内。
48.具体来说，如图5所示，限位孔包括大孔径段171和小孔径段172，大孔径段171与小孔径段172相连通，并处于靠近第一导向孔261的一端，大孔径段171的孔径大于等于第一导向孔261的孔径。第一弹簧销包括第一销钉19、第一弹簧20，第一销钉19的头端插入到第一导向孔261内，第一销钉19的尾端穿过大孔径段、小孔径段向外伸出，第一弹簧20套设于第
一销钉19上，第一弹簧20的两端分别与第一销钉19的头端、大孔径段171的端部相抵。安装升降台模块时，先向外拉动第一销钉19，使第一销钉19的头部从第一导向孔261缩入到升降平台17的限位孔中，然后将升降台模块14中的连接销26插入到升降平台17中的定位孔中，再松开第一销钉19，使第一销钉19的头部在第一弹簧20的作用下重新插入到第一导向孔261中，从而将升降台模块限位锁紧，以确保升降台模块不会因升降平台的上下运动而脱离升降平台。在拆卸时，先向外拉动第一销钉19，使第一销钉19的头部从第一导向孔261缩入到升降平台17的限位孔中，再将升降台模块14底部的连接销26从升降平台17顶部的定位孔中拔出，以实现拆卸。
49.本实施例中，第一销钉17的尾端上还可以设有第一销钉螺母21，第一销钉螺母21的外形可以六边形等可便于供机械手抓取的任意形状。并且，第一导向孔261的入口端设有一段大距离的倒角262，以便机械手等不能精确操作的手段进行导向装配。
50.本实施例中，第一导向孔261的数量可以为一个，也可以为多个，优选为两个，两个第一导向孔261相对设置，分别处于连接销26的相对侧。对应的，第一弹簧销、限位孔的数量也优选为两个。
51.在一些实施方式中，执行机构包括支架4、执行机构本体5、以及连接组件，其中：支架4与传动支架7相连，并处于传动支架7的下方；执行机构本体5通过连接组件安装在支架4上，执行机构本体5的输出端通过连接件18与升降平台17相连，具体来说，连接件18的一端与执行机构本体5的输出端相连，其另一端与升降平台17的底部相连。
52.在一些实施方式中，连接组件包括定位块1、法兰2，定位块1通过第二螺栓(图中未示出)固设于支架4上，且定位块1上开设有与法兰2相适配的槽口，法兰2通过第一螺栓3固设于执行机构本体5的上，并卡设于槽口内。
53.本实施例中，执行机构本体5优选为气缸，即本装置采用气缸驱动升降平台17上升和下降。气缸通过快速接头与气源相连，以向气缸进气，快速接头易于连接和断开，便于检修维护。气源优选为0.4-0.7mpa仪表空气动力源。并且，气缸外设有可便于供机械手操作的夹块6。
54.在一些实施方式中，连接组件还包括第二弹簧销，法兰2上设有第二导向孔，定位块1上嵌设有销钉座24，销钉座24具有内孔，内孔的位置与第二导向孔的位置相对，第二弹簧销穿过销钉座24内孔后插入到第二导向孔内。
55.具体来说，第二弹簧销的工作原理与第一弹簧销的工作相同，如图6所示，销钉座24的内孔包括大孔段和小孔段，大孔段与小孔段相连通，并处于靠近第二导向孔的一端，大孔段的孔径大于等于第二导向孔的孔径。第二弹簧销包括第二销钉22、第二弹簧23，第二销钉22的头端插入到第二导向孔内，第二销钉22的尾端穿过大孔段、小孔段向外伸出，第二弹簧23套设于第二销钉22上，第二弹簧23的两端分别与第二销钉22的头端、大孔段的端部相抵。安装时，先向外拉动第二销钉22，使第二销钉22的头部从第二导向孔缩入到销钉座24的内孔中，然后将法兰2卡设在定位块1的槽口，再松开第二销钉22，使第二销钉22的头部在第二弹簧23的作用下重新插入到第二导向孔中，从而将法兰限位锁紧，以防止执行机构本体与支架脱离。在拆卸时，先向外拉动第二销钉22，使第二销钉22的头部从第二导向孔缩入到销钉座24的内孔中，再将执行机构本体5底部的法兰2从定位块1的槽口中移出，以实现拆卸。
56.本实施例中，第二销钉22的尾端上还可以设有第二销钉螺母25，第二销钉螺母25的外形可以六边形等可便于供机械手抓取的任意形状。并且，第二导向孔的入口端可设有一段大距离的倒角，以便机械手等不能精确操作的手段进行导向装配。
57.本实施例中，第二导向孔的数量可以为一个，也可以为多个，优选为两个，两个第二导向孔相对设置，分别处于定位块1的左右两侧。对应的，第二弹簧销、销钉座24的数量也优选为两个。
58.在一些实施方式中，如图7所示，升降平台17的底部设有t型槽，连接件18上设有与t型槽相适配的t型头结构16，升降平台17和连接件18两者通过t型槽和t型头结构16间隙配合，在升降平台上升过程中连接件只对升降平台提供推力，在升降平台下降过程中只对升降平台提供拉力，而其余方向上均不受力，这样既可以实现升降平台的上升和下降功能，又可以保证升降平台的导向不受干涉，防止在升降动作卡涩。
59.在一些实施方式中，本装置还包控制组件(图中未示出)，以实现自动控制。控制组件包括位置传感器、控制器，其中：位置传感器与控制器电连接，用于检测升降单元的位置，并在检测到升降单元上升至升降台模块14与密封法兰13密封相连时向控制器发送第一信号和在检测到升降单元下降至开启位置时向控制器发送第二信号，开启位置可根据样品瓶的高度进行设置，以便在发送过程中将样品瓶放入到第二通道302和在接收过程中将样品瓶从第二通道302中取出；控制器与气缸(即执行机构本体5)电连接，用于控制气缸启动而带动升降单元上升并根据第一信号控制气缸停止，以及，用于控制气功启动而带动升降单元下降并根据第二信号控制气缸停止。
60.具体来说，在发送时，启动气缸推动升降平台沿导向杆上升，当上升至升降台模块14与密封法兰13密封连接时，位置传感器向控制器传送第一信号，控制器接收第一信号后控制气缸停止。在接收时，启动气缸拉动升降平台17沿导向杆11下降，升降台模块14与密封法兰13分开，当下降至开启位置时，位置传感器向控制器传送第二信号，控制器接收第二信号后控制气缸停止。
61.本实施例的收发装置，可提高放射性样品的发送和接收的准确性和便捷性,并且，密封性好，满足启动传输要求；可实现自动控制；可缓解样品瓶受到的冲击，提高安全性；升降单元、执行机构等部件均可实现快速拆装，易于检修维护。
62.实施例2
63.本实施例公开一种气动送样系统，包括发送端、接收端、以及连接发送端与接收端的送样管道，并且，发送端和接收端均采用实施例1中所述的收发装置。
64.具体来说，发送端的收发装置设于第一热室内，其中的密封法兰的第一开孔与送样管道的一端相连，其第一开孔通过管道与第一热室外部环境相连通。接收端的收发装置设于第二热室内，其中的密封法兰的第一开孔与送样管道的另一端相连。送样管道穿设于第一热室和第二热室的墙体上，其与第一热室、第二热室均为密封连接，以确保密封性。发送端和接收端的控制器均设于第一热室/第二热室外，以便操作、以及检修维护，并且，控制器优选采用触屏方式操作，即控制器具有触摸屏。
65.下面对本实施例的气体送样系统的过程进行详述，具体如下：
66.先将样品瓶放置在发送端的第二通道内，启动发送端和接收端的气缸，使发送端和接收端的升降台模块都上升至与各自的密封法兰密封连接，启动接收端中的第二开孔上
连接的真空设备进行抽真空，直至送样管道达到一定的负压(具体负压可根据实际需求确定)，再启动发送端中的第二开孔上连接的供气设备进行进气，通过气体的流动将样品瓶从发送端的第二通道经送样管道传输至接收端的第二通道内，再启动接收端的气缸，使接收端的升降平台下降至开启位置，取出样品瓶。
67.本实施例的气动送样系统，由于采用了实施例1所述的收发装置，准确性高，快捷性好，密封性好，安全性高，易于检修维护。
68.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。