液壓機械臂在核工業(yè)中的應(yīng)用

精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上液壓機械臂在核工業(yè)中的應(yīng)用由于核工業(yè)本身及設(shè)備的特殊性，人員操作存在安全風(fēng)險。隨著核工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，出于核產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展和核安全的需要，采用機器人進行設(shè)備檢修、放射性廢物處理、退役、應(yīng)急響應(yīng)等工作越來越成為一種必然的趨勢，進而帶動了核工業(yè)機器人行業(yè)的發(fā)展。我國核機器人相對國外起步較晚，目前還主要依賴進口。國外尤其是以美國為代表，核機器人發(fā)展比較完備，涵蓋了關(guān)鍵核設(shè)施維護機器人、核事故處理與救援機器人和小型爬壁式監(jiān)測機器人。機器人的工作內(nèi)容包括切割、搬運放射物質(zhì)、關(guān)閥門、噴水等。關(guān)鍵核設(shè)施維護機器人主要是對關(guān)鍵核設(shè)施的維護、退役及放射性廢物處理。核事故處理與救援機器人，即利用輪式、履帶式移動機器人，攜帶操作設(shè)備，進入事故現(xiàn)場，開展事故處理與救援相關(guān)工作，主要用于發(fā)生嚴(yán)重核電事故的情況。作業(yè)機器人石墨廢料處理，設(shè)備拆除退役等，用到的機械臂一般載重較大，要求操作靈活。液壓遙操作機械臂，在核工業(yè)中得到了越來越多的應(yīng)用。力反饋技術(shù)應(yīng)用由于涉及到安全精細(xì)操作，力反饋技術(shù)顯得尤為重要。在此方面領(lǐng)先出于領(lǐng)先地位的是美國Kraft TeleRobotics公司，該公司生產(chǎn)的7功能液壓機械臂，采用主從手設(shè)計，帶力反饋功能，能代替人手進行精細(xì)化操作。通過在操作控制器的獨立關(guān)節(jié)中植入電子致動器便可以實現(xiàn)對機械臂的雙向控制。這些致動器會對施加于機械臂的力作出反應(yīng)，從而使得控制器產(chǎn)生同步運動，并在這一過程中將力反饋至操作員，極大提升了操作員的臨場感及操作的可控性。Kraft機械臂在核工業(yè)中的應(yīng)用Kraft生產(chǎn)的液壓遙操作機械臂從早期的三哩島清理工作開始，就已經(jīng)進入核工業(yè)領(lǐng)域。Kraft機械臂最初設(shè)計用于海底，完全密封，適合在嚴(yán)重污染的環(huán)境中使用。注：卡內(nèi)基梅隆大學(xué)選擇了Kraft機械臂用于遠(yuǎn)程作業(yè)車(RWV)。RWV用于遠(yuǎn)程偵察、修復(fù)、輻射環(huán)境凈化操作的移動工作系統(tǒng)。安裝在Workhorse上的Kraft機械臂展示了其在清理方面驕人的功能，因此Kraft機械臂在世界各地被廣泛用于其他的核應(yīng)用中。按照與Bechtel和GPU核公司的直接合同，Kraft提供機械臂系統(tǒng)，用于2號機組反應(yīng)堆容器內(nèi)的燃料取出操作。在這一應(yīng)用中，Kraft機械臂在反應(yīng)堆容器中置于水下，用于除去核心燃料。Kraft機械臂具備6+1自由度，采用主從手設(shè)計，靈活可靠，可帶力反饋功能。Kraft很早就將力反饋技術(shù)應(yīng)用到其作業(yè)級機械臂中，經(jīng)過36年的不斷升級迭代，已相當(dāng)成熟穩(wěn)定。配備Kraft Grips機械臂的RWV系統(tǒng)配備Kraft Grips機械臂的RWV系統(tǒng)正在作業(yè)Kraft機械臂在核工業(yè)的應(yīng)用案例1. 化學(xué)和核廢料檢測Framatome ReTRIEVR長臂機器人定位臂，用于高靈敏Kraft機械臂在儲罐和筒倉中的部署。ReTRIEVR由直徑17英寸、長10英尺的獨立鏈帶構(gòu)成，能夠定位Kraft機械臂，并在離入口60多英尺的地方作業(yè)。 Framatome ReTRIEVR項目將Kraft Raptor力反饋機械臂用于檢索密閉儲罐和筒倉中的化學(xué)和核廢料2. 熱電池拆除及鋼板切割為了準(zhǔn)備Scientech Quehanna D&D項目，安裝在移動平臺上的Kraft 展示了其執(zhí)行各種熱電池拆除任務(wù)的能力，包括用磨料鋸片切割鋼板。熱電池拆除展示鋼板切割展示3. 石墨塊清理清理阿爾貢國家實驗室時，安裝在“Rosie”上的Kraft捕食者機械臂正在處理石墨塊。石墨塊清理4. 設(shè)備拆除Raptor猛禽機械臂被用于世界各地的核設(shè)施拆除工作，如圖所示，安裝于Red zone“MSRS”工作平臺上的猛禽機械臂，用于拆除受污染的設(shè)備。5. 與Brokk結(jié)合Kraft機械臂已廣泛使用于各種遙控Brokk機器。Brokk機提供了部署Kraft力反饋機械臂的絕佳平臺。安裝在臂鉸接式Brokk吊桿末端的機械臂適用于各種工作場景。通過Brokk機的力量和機動性與Kraft 機械臂的靈活性和直覺式控制的結(jié)合，操作員能夠從安全的遠(yuǎn)程位置執(zhí)行須用手完成的工作。裝配 Kraft Raptor機械臂的Brokk 90非常緊湊，可以在小空間機動Brokk 90上的Kraft Raptor機械臂在德國卡爾斯魯厄的Kernforschungszentrum(核研究中心)進行核廢料遠(yuǎn)程處理專心-專注-專業(yè)