同位素辐照盒无屑切割机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于放射性同位素制备技术领域，具体涉及一种同位素辐照盒无肩切割机。
【背景技术】
[0002]所有通过反应堆辐照生产放射性同位素的靶料都必须装在金属容器中焊接密封，特别是需要在高功率和长时间辐照条件下才能获得较高产额或比活度的靶料(如大量生产高比活度的6<3C0、63N1、188Re、238PU、252Cf等的靶料)，还往往因为考虑到靶件及其所装靶料的核反应性质和物化性质、靶件形状与结构等对反应堆运行热工水力等安全控制参数的影响，往往被要求制成与反应堆燃料元件(或组件)外形结构相同或相似的辐照盒，放置在堆芯进行数月甚至数年的辐照。这种辐照盒的材质同常规同位素辐照靶件的材质相同，主要为高纯铝或锆合金，但靶件的外形和长度差别很大。常规同位素辐照靶件一般为长度不超过200mm的圆柱体，而外形结构与反应堆燃料元件相同或相似的辐照盒中间主体部分的外形一般为长方体形或圆柱体形，辐照盒两端的结构因反应堆芯插槽的结构及元件吊装方式的不同而各异，辐照盒盛装靶料的内腔一般为方形或圆形，而长度往往超过lm。同常规辐照靶件一样，从反应堆中取出的辐照盒具有很强的放射性，需要在热室或屏蔽工作箱内用专门的切割装置打开，取出其中的靶料转入特定的工艺系统或装置以制备放射性同位素或制成放射源。但因为辐照盒的长度远远大于常规靶件，受到热室或屏蔽工作箱操作空间和机械手操作范围等的限制，将辐照盒直立固定实施安全切割难于实现，需要将辐照盒水平放置在专用切割机上打开。由于辐照盒材料在反应堆辐照后被活化，在对辐照盒实施切割的过程中为防止切肩飞溅对工作场所造成严重的放射性污染，往往需要采用无肩切割的方式。
[0003]我国从20世纪60年代末开始了放射性同位素的研制与生产，国内采用反应堆辐照生产的放射性同位素主要包括短寿命的1311、32P、99Mo、89Sr、131Ba等医用和工业用同位素和6QCo、192Ir等放射源，建立了小型同位素生产靶件的切割装置，但这些装置通常只适用于外形尺寸小于Φ50 X 200mm的圆柱体形革E件直立时的端面切割，不能满足超长(如lm左右)圆形特别是方形的同位素辐照盒的剖面切割。目前，尚未见可用于水平放置的超长(如lm左右)圆形的特别是方形的同位素辐照盒剖面切割的无肩切割机的公开报道。
【发明内容】
[0004]为了解决现有技术中的同位素靶件切割机不能实现对水平放置的超长(如lm左右)圆形的特别是方形的同位素辐照盒进行剖面无肩切割的问题，本发明提供一种同位素福照盒无肩切割机。
[0005]实现本发明的技术方案如下:
本发明的同位素辐照盒无肩切割机，其特点是，所述的同位素辐照盒无肩切割机包括台架、升降机构、切割机构、工装台、控制器，其中，控制器放置在热室外，台架、升降机构、切割机构、工装台放置在热室内，其连接关系是，所述的升降机构、切割机构、工装台从上到下依次设置，升降机构与台架的顶部和侧面滑动连接，切割机构与升降机构滑动连接，工装台与台架的底部固定连接。所述的台架、升降机构、切割机构、工装台分别与控制器电连接。
[0006]所述的升降机构包括电机1、螺杆1、导轨1、滑架、l形轨、齿轮、电机m、螺杆m，滑架的外形为水平设置的长方体形，滑架与L形轨成垂直交叉设置，所述的滑架的两端分别与台架的两侧壁滑动连接，所述的滑架、电机1、螺杆I自下而上依次固定连接，螺杆I的上端伸出台架的顶部并与台架滑动连接，螺杆I的下端与电机I的轴同轴心固定连接。在滑架的下方固定设置有两条平行的L形轨，在一条L形轨的外侧固定设置有电机m，在两条L形轨之间水平设置有与两条L形轨垂直连接的螺杆m，齿轮固定设置于两条L形轨之间螺杆m的中央，螺杆m的一端与电机m的轴同轴心固定连接，螺杆m的另一端与另一条L形轨滚动连接。所述的导轨I竖直固定设置在台架的侧壁上，滑架与导轨I滑动连接。所述的电机1、电机m分别与控制器电连接。
[0007]所述的切割机构包括连接块、支架、电机Π、螺杆Π、导轨Π、滑块、刀架、圆片形的刀片、链条、电机V，支架的外形为长方体形，所述的支架平行设置在滑架的正下方，支架的顶面上固定连接有两组对称设置的连接块，每组的两个连接块分别与两条L形轨滑动连接。在齿轮正下方的支架顶面的中央沿齿轮旋转方向固定设置有链条，链条与齿轮匹配设置。电机Π固定设置在支架的一侧，螺杆Π水平设置在支架内的中部，在螺杆Π中对称设置有两个滑块，螺杆Π的一端与电机Π的轴同轴心固定连接，螺杆Π的另一端与支架另一侧滚动连接。在螺杆Π正上方的支架内顶部固定设置有与螺杆Π平行的导轨Π，滑块至上而下分别与导轨Π、螺杆Π以及支架的底部滑动连接，在伸出支架底部的滑块的两侧分别设置有刀架、电机V。电机V与滑块固定连接，电机V的轴贯通滑块并通过轴承与滑块滑动连接，刀架与电机V的轴固定连接。在刀架上设置有刀片，刀片通过锥形销与刀架滚动连接。所述的两个滑块的外形结构为对称设置，两个滑块的内螺纹互为反向设置。所述的电机Π、电机V分别与控制器电连接。
[0008]所述的工装台包括底座、转动平台、升降台、夹持台，所述的底座、转动平台的外形均为圆柱形，所述的工装台设置在切割机构的正下方，工装台的底座固定设置在台架的底板上。所述的底座、转动平台、升降台、夹持台从下向上依次设置，升降台与转动平台、夹持台分别固定连接，转动平台与底座通过轴承滑动连接。
[0009]所述的夹持台上沿X轴向依次设置有拨轮、丝杆、两个夹持块，拨轮置于夹持台的侧面，丝杆水平设置在夹持台内的中部，在丝杆的中部对称设置有两个夹持块，在丝杆正下方的夹持台内的底面上沿X轴向固定设置有滑轨。丝杆的一端与夹持台的一侧滚动连接，丝杆的另一端穿出夹持台与拨轮固定连接，夹持块的中部与夹持台滑动连接，夹持块的中下部与丝杆滑动连接，夹持块的底部还与滑轨滑动连接。所述的两个夹持块的外部结构为对称设置，两个夹持块的内螺纹互为反向设置。
[0010]所述的升降台固定设置在转动平台上面的中央位置，在升降台的一侧沿Z轴向依次设置有电机IV、螺杆IV，在升降台正上方设置有卡槽，在卡槽内放置有辐照盒，卡槽与辐照盒匹配设置。所述的辐照盒、卡槽置于两个夹持块之间，两个夹持块的上端分别与辐照盒的两侧连接。所述的夹持台台面中央位置固定设置有四个定位槽，在卡槽的底面上固定设置有四个定位柱，定位槽与定位柱匹配设置，卡槽通过定位柱与夹持台连接。所述的电机IV与转动平台固定连接，螺杆IV的一端与电机IV的轴同轴心固定连接，螺杆IV的另一端与升降台滑动连接。所述的电机IV与控制器电连接。
[0011]所述的底座上面对称设置有四个凹槽，在转动平台上与每个凹槽的对应位置上对称设置有插孔，转动平台通过插销与底座定位。
[0012]所述的螺杆I垂直贯穿台架的顶部，台架顶部的内螺纹与螺杆I的螺纹匹配设置。
[0013]所述的丝杆水平贯穿夹持块的中下部，夹持块的内螺纹与丝杆的螺纹匹配设置。
[0014]本发明的同位素辐照盒无肩切割机的简要工作原理是:利用热室的机械手等工具首先将与辐照盒外形尺寸匹配的卡槽安装在夹持台上，再将辐照盒水平放置在卡槽内，指令电机IV运行通过螺杆IV驱动升降