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放射性廢物暫存庫吊車廢物桶防擺方案研究

文檔作者：王歡任憲常何英勇鄭之壽文檔來源：深圳中廣核工程設(shè)計(jì)有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年08月31日
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放射性廢物暫存庫吊車廢物桶防擺方案研究
王歡任憲常何英勇鄭之壽
深圳中廣核工程設(shè)計(jì)有限公司 深圳 518057
摘要：針對放射性廢物暫存庫吊車轉(zhuǎn)運(yùn)過程中廢物桶的擺動(dòng)問題，以固定抓具式防擺裝置為研究對象，
通過對吊鉤的改進(jìn)設(shè)計(jì)和錐面配合的引入，提出了一種結(jié)構(gòu)簡單、能完全固定抓具的新型防擺方案。按照實(shí)際
運(yùn)行工況進(jìn)行了有限元仿真計(jì)算，給出了沿不同方向轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)的應(yīng)力分布和撓度分布，驗(yàn)證了該防擺方案具有較
高的可靠性，并為后續(xù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞：放射性廢物暫存庫；廢物桶；防擺；固定抓具
中圖分類號(hào)：TH215 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001—0785(2014)05—0086—04
Abstract：In terms of the anti—sway problems in the wastebin when QT crane in operation，the fixed griper—type anti·
sway device is taken as a study object，to propose a new·type anti-sway solution with simple structure which can fully fix the
gripper through improved design of the hook and introduction of cone coordination．Finite element simulation calculation is
perform ed according to actual running conditions，to work out the stress distribution and deflection distribution during rota—
tion in different directions，which shows that the anti—sway solution is of high reliability，providing theoretic basis for further
optimal design．
Keywords：radioactive waste temporary library；wastebin；anti—sway；fixed gripper
0 引言
在放射性廢物暫存庫(Solid Radwaste Long．
term Storage，以下簡稱QT庫)中，400 L金屬桶
和高整體容器(以下簡稱廢物桶)的吊運(yùn)、定位
碼放和回收操作由一臺(tái)數(shù)控吊車完成。其中，超
標(biāo)放射性廢物桶采用井式儲(chǔ)存。廢物桶在起吊之
后的水平轉(zhuǎn)運(yùn)過程中存在擺動(dòng)現(xiàn)象，廢物桶的擺
動(dòng)不僅威脅吊車的平穩(wěn)運(yùn)行和QT庫廠房的安全，
還會(huì)極大地延長轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間，降低轉(zhuǎn)運(yùn)效率。
根據(jù)防擺原理的不同，防擺裝置可分為固定
桶式和固定抓具式2類。固定桶式防擺裝置設(shè)置
有電動(dòng)或氣動(dòng)夾緊裝置，由于廢物桶的外形尺寸
不統(tǒng)一，需要一路控制系統(tǒng)，維護(hù)和維修成本高，
且不方便。以伸縮套筒為代表的固定抓具式防擺
裝置的使用較為普遍。
目前很多在運(yùn)核電站，如秦山、大亞灣、嶺
澳，以及后續(xù)CPRIO00項(xiàng)目中的QT庫吊車均采用
伸縮套筒來防止廢物桶的擺動(dòng)。然而，在實(shí)際使
用過程中，伸縮套筒防擺裝置存在如下問題：
③ 從 、 、 、墨、 、 中選取最小
值，即為本臺(tái)電梯承載1．25倍額定載重量下行制
停距離的最大允許值X下行制停=X5=470 mm。
4 小結(jié)
通過以上計(jì)算，考慮了電梯空廂上行制停及
電梯承載1．25倍額定載重量下行制停的各種相關(guān)
因素考慮進(jìn)去，做到在該允許制停距離范圍內(nèi)電
梯的頂部空間距離及底坑空間距離、上下極限開
關(guān)工作狀態(tài)都能符合GB 7588-2003及TSG T
7001-2009的相關(guān)要求。
一86 一
參考文獻(xiàn)
[t]TSG T 7001-2009 電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則一
曳引與強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)電梯[S]．
[2]TSG T 5001-2009 電梯使用管理與維護(hù)保養(yǎng)規(guī)則
[S]．
[3]GB／T 3811—2008 起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]．
作 者：楊金龍
地 址：云南省保山市隆陽區(qū)同仁街143—1號(hào)云南省保
山市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督綜合檢測中心
郵 編：678000
收稿日期：2013—09—03
《起重運(yùn)輸機(jī)械》 2014 (5)
1)體積大，質(zhì)量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造、安
裝、更換及維護(hù)難度大，成本高，且周期長，勞
動(dòng)強(qiáng)度大。
2)防擺效果差，未將抓具沿轉(zhuǎn)運(yùn)方向上的自
由度完全限制，工作效率低。
錐面連接作為一種新型的無鍵連接，已廣泛
應(yīng)用于機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域 衛(wèi)J，在吊車防擺領(lǐng)域的應(yīng)用
較少。本文從固定抓具的角度出發(fā)，以節(jié)約成本
和提高轉(zhuǎn)運(yùn)效率為目標(biāo)，通過對吊鉤的改進(jìn)設(shè)計(jì)
和錐面配合的引入，提出了一種新型固定抓具式
防擺方案，很好地解決了上述問題，并根據(jù)實(shí)際
運(yùn)行工況進(jìn)行了有限元仿真計(jì)算。
1 固定抓具式防擺裝置工作原理
伸縮套筒防擺裝置是固定抓具式防擺裝置的
典型代表，該裝置由多節(jié)圓柱套筒組成，如圖1
所示，頂節(jié)與吊車小車底座剛性連接，底節(jié)與吊
鉤剛性連接，吊鉤上端安裝有動(dòng)滑輪組，吊鉤與
抓具相連，可實(shí)現(xiàn)對抓具的固定。頂節(jié)與底節(jié)之
間為多個(gè)活動(dòng)筒節(jié)，各筒節(jié)之間通過安裝于筒壁
1．吊車2．頂節(jié)3．底節(jié)4．吊鉤5．抓具6．廢物桶
圖1 伸縮套筒結(jié)構(gòu)示意圖
《起重運(yùn)輸機(jī)械》 2014 (5)
上的滾動(dòng)軸承連接，可以自由伸縮。
隨著動(dòng)滑輪組的提升，從底節(jié)開始向上逐節(jié)
收縮，最終全部進(jìn)入頂節(jié)， 達(dá)到設(shè)定高度，動(dòng)滑
輪組停止提升，此時(shí)吊車即可進(jìn)行水平轉(zhuǎn)運(yùn)操作。
當(dāng)?shù)踯囘\(yùn)行到設(shè)定坐標(biāo)，動(dòng)滑輪組開始釋放，逐
節(jié)伸展，與提升動(dòng)作正好相反。
在提升與釋放過程中，由于沒有水平方向上
的干擾力，因此從理論上講，不會(huì)出現(xiàn)較大幅度
的晃動(dòng)，活動(dòng)節(jié)的收縮或伸展僅為導(dǎo)向作用。在
轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，各活動(dòng)節(jié)進(jìn)入頂節(jié)內(nèi)，頂節(jié)通過滾
動(dòng)軸承將其固定，進(jìn)而使得抓具與吊車固為一體，
實(shí)現(xiàn)抓具的擺動(dòng)控制。從功能上可將固定抓具式
防擺裝置分為固定裝置、導(dǎo)向裝置和起吊裝置3
部分。
2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2．1 起吊裝置
對于固定抓具式的防擺裝置而言，直接決定
其防擺效果的關(guān)鍵在于如何實(shí)現(xiàn)抓具的固定，與
抓具直接相連接的起吊裝置顯得尤為重要。
伸縮套筒防擺裝置是通過一根銷軸將吊鉤與
抓具吊耳連接，如圖2所示。該結(jié)構(gòu)僅限制了銷
軸軸向方向的擺動(dòng)，對抓具沿銷軸周向方向上的
擺動(dòng)未進(jìn)行任何約束。
1．吊鉤2．銷軸3．抓具吊耳
圖2 伸縮套筒起吊裝置示意圖
QT庫廢物桶有2種規(guī)格，相應(yīng)抓具的規(guī)格也
有2種。通用性是首先要解決的難題。結(jié)合QT庫
廠房吊車的實(shí)際運(yùn)行工況，在分析2種抓具結(jié)構(gòu)
的基礎(chǔ)上，提出了2種固定抓具的解決方案，即

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