热室模块支撑旋转装置研制

武文广 宋长飞 陈明驰

(中国核电工程有限公司河北分公司 石家庄 050000)

在串列加速器工程中，由回旋加速器产生的质子束打到靶源上产生放射性同位素。由于靶源需要经常更换，为了更换、维修方便，将靶源设计成几个独立模块的组合体[1,2]。

靶源模块有两种，形状不规则，其中大模块外形约1000 mm×800 mm×800 mm，重量约2 t，由于模块本身具有较强的放射性，因此必须置于屏蔽热室内[3]，通过机械手和专用工具对其进行远程操作。设计目标要求模块工作点的重复定位精度≤±0.2 mm，模块能实现升降和360°旋转动作，满足试验人员使用机械手和专用工具远程操作，对靶源模块进行拆卸维护的使用要求[4]。辐射环境条件苛刻，被操作件形状不规则、外形尺寸大、重量大，定位精度要求高，使装置研制有较高的难度。

1 模块支撑旋转装置的机械结构设计

1.1 总体结构

模块的支撑旋转装置主要由模块支撑结构、提升机构、旋转机构、定位机构及电器控制等部分组成。根据模块的结构特点和操作工艺要求，确定方案为：将模块从热室顶部利用吊车及专用工具将模块吊运至热室内的模块支撑筒中，支撑筒上部安装升降螺杆实现模块的升降功能。模块支撑筒支撑在一个旋转筒中，旋转筒上部的外齿式轴承与减速传动链连接，传动链末端由驱动电机实现模块的旋转运动，旋转筒外部设置位置检测及定位机构。传动结构布置在热室顶部和操作前区便于动力装置的维护，模块采用悬吊支撑的定位结构便于四周观测及模块零件的拆卸，其原理见图1。……