[发明专利]一种靶件切割装置

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，这些差别尤其在同位素靶件切割装置的核心部件-切割机构的结构和功能上体现明显。现有同位素研制与生产中使用的同位素靶件切割装置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）、切割时靶件易向上下窜动、切割噪音和振动较大、切割后靶件的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不同长度靶件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、切割时靶件易向上窜动、切割噪音和振动较大、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，本发明提供一种靶件切割装置。

实现本发明的技术方案如下：

本发明的靶件切割装置，其特点是，所述的靶件切割装置包括切割机构、夹持机构、旋转机构、升降机构、机箱、控制器、空压机，其连接关系是，所述的切割机构置于机箱顶板上设置的限位槽内，夹持机构设置在机箱中层板面上，旋转机构、升降机构置于机箱内。所述的切割机构与机箱的顶面滑动连接，旋转机构、升降机构分别与机箱固定连接，夹持机构与旋转机构固定连接，夹持机构还通过管道与空压机气连接。所述的切割机构、夹持机构、旋转机构、升降机构、空压机分别与控制器电连接。

所述的切割机构包括电机Ⅰ、支架、螺杆、刀架、刀片、圆锥销、辊杠、辊杠支架、插销、连接柱，切割机构的外形为水平放置的长方体形。所述的支架置于机箱的顶板上，支架由两块板架通过插销、连接柱拼接构成。支架一端的外侧固定设置有电机Ⅰ，内侧依次设置有螺杆、刀架，支架另一端内侧固定设置有辊杠支架。所述的螺杆的一端与电机Ⅰ的轴同轴心固定连接，另一端与刀架滑动连接，螺杆还通过轴承与支架滚动连接，刀架与支架滑动连接。在刀架上水平设置有圆片形的刀片，刀架与刀片通过圆锥销滚动连接。所述的刀架的内螺纹与螺杆的螺纹匹配设置。所述的辊杠支架上垂直设置有两个平行的辊杠，两条辊轴的轴心线分别与水平设置的刀片的垂直中心线之间的垂直距离相等。所述的电机Ⅰ与控制器电连接。

所述的夹持机构包括气缸、夹持块、弹簧、活塞、气嘴，所述的旋转机构包括套筒、轴承、齿轮副、转轴、减速器、电机Ⅱ、圆环形的限位器，所述的升降机构包括滑轨、靶托架、丝杠、电机Ⅲ、靶托，旋转机构与升降机构并排设置于机箱内，活塞、靶托架的外形均为L形，在机箱中层板底面上设置有定位槽，所述的气缸内侧对称设置有两个活塞，活塞的一端水平置于气缸内，另一端竖直置于气缸外。在活塞竖直端的顶部和中部依次固定设置有夹持块、弹簧，活塞与气缸滑动连接，弹簧与气缸固定连接，在气缸外侧对称设置有两个气嘴，气嘴通过软管与空压机气连接。

所述的套筒垂直贯穿机箱的中层板，在套筒的内壁上固定水平设置有两个结构相同的限位器，套筒的中部通过轴承与机箱滚动连接，套筒的上部与气缸的内侧底部固定连接，在套筒的下部固定设置有齿轮副的从齿轮，齿轮副的主齿轮固定设置在竖立的转轴的中部位置，转轴的顶端置于机箱的中层板底面上的定位槽内，转轴的下部通过轴承与机箱内置的支撑架滚动连接，转轴的底端与减速器的轴同轴心固定连接，在减速器下方固定连接有电机Ⅱ，电机Ⅱ与机箱内的底板固定连接。