[发明专利]同位素靶件切割装置

说明书

技术领域

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靶件切割装置。

背景技术

所有通过反应堆辐照用于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，特别是需要在高反应堆运行功率和长时间辐照条件下的靶料。这种送入反应堆辐照的装有靶料的密封金属容器通常称为靶件或同位素靶件，靶件的外形通常是圆柱体形，靶件的外壳一般由高纯铝或锆合金材料制成。

从反应堆中取出的辐照后的同位素靶件具有很强的放射性，需要在热室或屏蔽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制备放射性同位素或制成放射源。由于靶件壳体材料在反应堆辐照后被活化，在对靶件实施切割的过程中，为防止切屑飞溅对工作场所造成放射性污染，往往需要进行无屑切割。

我国从20世纪60年代开始至今开展了放射性同位素研制与生产，由于各单位使用靶件的材料和靶件形状、规格尺寸等的差异，所用的同位素靶件切割装置的结构和功能差别较大，这些差别在切割装置的核心部件-切割机的结构和功能上体现尤其明显。现有同位素研制与生产中使用的电动切割机存在切割靶件的位置高度不可调（即只适用于长度固定的靶件切割）、切割时靶件易上下窜动、切割后靶件切口变形量大的不足，往往导致卡刀而不能顺利完成切割、切口变形而难于取出内包装的靶料、靶件窜动引起靶件内的靶料（特别是粉状靶料）外溅和产生较多切屑而导致较大的放射性污染，而且均未有在事故（如停电及电气故障）状态下退刀取出靶件的功能，不能够对不同长度的靶件进行安全有效的切割。目前，尚未见具备故障发生时退刀取靶功能和适应多种长度规格的靶件安全切割的同位素靶件切割装置的公开报道。

发明内容

为了克服现有技术中的同位素靶件切割装置存在只能对固定长度靶件进行切割而不能对不同长度的靶件进行安全切割、切割时靶件易上下窜动、切割后靶件切口变形量大、易产生放射性污染的不足，和不具备在事故（如停电或电气故障）状态下退刀取出靶件的功能，本发明提供一种同位素靶件切割装置。

实现本发明的技术方案如下：

本发明的同位素靶件切割装置，其特点是，所述的同位素靶件切割装置包括屏蔽箱、切割机、控制器、手动机构。其中，所述的手动机构包含平台、锥齿轮副Ⅰ、固定器、摇柄，所述的屏蔽箱设置有进料孔、机械手、窥视窗、出料口，其连接关系是，所述的切割机固定设置在屏蔽箱内底板上，控制器设置在屏蔽箱外，手动机构固定设置在屏蔽箱的一侧。所述的手动机构中的平台与屏蔽箱固定连接，固定器固定设置在平台上，锥齿轮副Ⅰ与切割机、摇柄分别固定连接，摇柄与固定器滑动连接。所述的切割机与控制器电连接。所述的机械手、窥视窗设置在屏蔽箱的前面板上，进料孔设置在屏蔽箱的底板上，出料口设置在屏蔽箱的后面板上。

所述的切割机包含机箱、电机Ⅰ、主轴、齿轮副Ⅰ、副轴、齿轮副Ⅱ、丝杠、载靶台、辊轴、压片、锥齿轮副Ⅱ、立轴、圆片形的切刀、限位开关、升降坪、电机Ⅱ、滑轨，电机Ⅰ与机箱的一侧固定连接，主轴水平设置于机箱内并通过轴承与机箱滚动连接，主轴与电机Ⅰ的轴同轴心固定连接。在主轴的上方、下方分别水平设置有丝杠、副轴，在机箱另一侧垂直设置有立轴，丝杠、副轴、立轴均通过轴承与机箱滚动连接。所述的主轴、副轴、丝杠互为平行设置，主轴、副轴、丝杠、立轴的轴心线均处于同一立面上。所述的副轴、丝杠、立轴的一端置于机箱内，另一端置于机箱外。在机箱内设置有齿轮副Ⅰ、齿轮副Ⅱ、锥齿轮副Ⅱ，齿轮副Ⅰ与主轴、副轴分别固定连接，齿轮副Ⅱ与副轴、丝杠分别固定连接，锥齿轮副Ⅱ与副轴、立轴分别固定连接。所述的机箱的顶面上沿丝杠的轴向设置有载靶台、两个限位开关、两条平行的滑轨，载靶台用于沿丝杠轴线水平移动，载靶台的中部与伸出机箱的丝杠滑动连接，载靶台的下端与机箱、滑轨分别滑动连接，限位开关、滑轨与机箱固定连接。在载靶台的平台上固定设置有升降坪、电机Ⅱ，电机Ⅱ通过螺杆与升降坪连接，靶件放置在升降坪上。在载靶台的顶端固定连接有压片，在压片与载靶台的台面之间固定设置有两条辊轴。所述的两个限位开关设置在丝杠同一侧的机箱顶面上，并分别位于载靶台沿丝杠的轴向移动的起点位置和终点位置。所述的切刀水平固定在机箱外的立轴顶端，立轴与切刀同轴心设置。所述的副轴置于机箱外的一端与锥齿轮副Ⅰ固定连接。所述的两条辊轴并排垂直设置，两条辊轴的轴心线分别与立轴的轴心线之间的垂直距离相等。所述的两条滑轨与丝杠平行设置，两条滑轨与丝杠的轴心线之间的垂直距离相等。所述的电机Ⅰ、电机Ⅱ、限位开关分别与控制器电连接。