專利名稱：擺渡循環(huán)組合式大型物體輻射檢測拖動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種擺渡循環(huán)組合式大型物體輻射檢測拖動(dòng)裝置，屬輻射檢測技術(shù)領(lǐng)域。
目前對(duì)大型物體進(jìn)行輻射檢測的掃描成象系統(tǒng)，普遍采用拖動(dòng)裝置，使被測物體勻速通過X射線束來實(shí)現(xiàn)掃描成象。1991年法國的斯侖貝介(Schlumberger)公司在巴黎戴高樂機(jī)場安裝的航空集裝箱和網(wǎng)包物品檢測系統(tǒng)，采用的是滾筒式拖動(dòng)裝置，即被測物體是在若干個(gè)水平排列的滾筒的作用下實(shí)現(xiàn)勻速運(yùn)動(dòng)的。這種拖動(dòng)系統(tǒng)的主要問題是僅適用于中小型物體，而不適用于大型物體。另外被測物體的速度穩(wěn)定性不好，這會(huì)使最終所得的掃描圖象出現(xiàn)不可能用圖象處理方法完全消除的圖象畸變。另外若其中一個(gè)滾筒出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)就會(huì)癱瘓。該公司以后的產(chǎn)品都改用拖車拖動(dòng)。德國的海曼(Heiman)公司在我國九龍海關(guān)文錦渡口岸安裝的大型集裝箱檢測系統(tǒng)，采用的拖動(dòng)系統(tǒng)是用一對(duì)在地下同步運(yùn)行的小車叉起集裝箱貨車的前輪，借助集裝箱貨車的后輪實(shí)施拖動(dòng)。這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是可以拖動(dòng)任意長度的集裝箱貨車，占地面積小，缺點(diǎn)是每對(duì)小車必須同步運(yùn)動(dòng)，且處于地下，結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，給維護(hù)造成很大困難。由于檢測區(qū)內(nèi)有強(qiáng)X射線，必須進(jìn)行輻射屏蔽，因而在檢測區(qū)兩端各置有防護(hù)門，故此小車的功率和信號(hào)滑線被分成五段，在兩端的防護(hù)門關(guān)閉時(shí)，位于防護(hù)門部位的兩段滑線要與兩端的滑線斷開并且有九十度的彎折，這樣就大大降低了拖動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。為了提高檢測速度，共有三對(duì)(六輛)小車循環(huán)運(yùn)行，每個(gè)小車的叉起機(jī)構(gòu)都采用液壓傳動(dòng)裝置，容易發(fā)生管路堵塞或漏油故障，且六套液壓裝置的造價(jià)昂貴。英國的宇航(British Aerospace)公司在我國九龍海關(guān)皇崗口岸安裝的大型集裝箱檢測系統(tǒng)，采用的拖動(dòng)系統(tǒng)是在地面上循環(huán)運(yùn)行的三輛智能平板拖動(dòng)車，平板車本身裝有智能化的定位裝置，通過無線通信與主控制臺(tái)聯(lián)系，通過滑線給平板車饋電。這種結(jié)構(gòu)的主要缺點(diǎn)是平板車的長度不能改變，每輛平板車的橫向運(yùn)動(dòng)與縱向運(yùn)動(dòng)都通過自身的換輪機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，換輪機(jī)構(gòu)是通過液壓裝置使三組縱向運(yùn)動(dòng)車輪升起或降下來實(shí)現(xiàn)的，因而結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率高，不易于維護(hù)，對(duì)定位系統(tǒng)的可靠性要求很高，否則會(huì)出現(xiàn)平板車運(yùn)動(dòng)出軌(皇崗口岸的系統(tǒng)已發(fā)生過平板車運(yùn)動(dòng)出軌事故)。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種擺渡循環(huán)組合式大型物體輻射檢測拖動(dòng)裝置，由三輛基本單元車組成一數(shù)控平板拖車，拖車的縱向運(yùn)動(dòng)采用擺渡方式，因而使所有的車輛都在地面上運(yùn)行，整套裝置結(jié)構(gòu)簡單靈活，便于安裝維修。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的擺渡循環(huán)組合式大型物體輻射檢測拖動(dòng)裝置，由數(shù)控平板拖車、橫向掃描軌道、橫向回程軌道、縱向擺渡車和縱向軌道組成。橫向掃描軌道置于射線源和探測器之間，橫向回程軌道平行于橫向掃描軌道。縱向軌道分別置于橫向掃描軌道和橫向回程軌道的兩端。擺渡車置于縱向軌道上，擺渡車上置有運(yùn)動(dòng)軌道，當(dāng)擺渡車運(yùn)行至縱向軌道的端部時(shí)，其上的運(yùn)動(dòng)軌道與橫向軌道相接。數(shù)控平板拖車依次沿橫向軌道和縱向軌道運(yùn)行。
本實(shí)用新型的擺渡循環(huán)組合式大型物體輻射檢測拖動(dòng)系統(tǒng)所有單元車輛都在地面上，易于安裝維護(hù)。運(yùn)載車輛或貨物進(jìn)行輻射檢測的數(shù)控拖車由結(jié)構(gòu)相同的基本單元車組成，可以按所需長度進(jìn)行分解和組合，結(jié)構(gòu)簡單靈活，便于維修更換。數(shù)控拖車的縱向運(yùn)動(dòng)采用擺渡方式，由縱向擺渡車運(yùn)載，拖車本身不需要復(fù)雜的換輪系統(tǒng)和價(jià)格昂貴的液壓裝置，降低了系統(tǒng)造價(jià)，提高了可靠性，避免了拖車縱向運(yùn)動(dòng)出軌的隱患。由數(shù)控拖車和縱向擺渡平板車共同組成循環(huán)運(yùn)行的拖動(dòng)系統(tǒng)，提高了檢測速度。采用安全滑線為各車輛饋電，采用無線通信實(shí)現(xiàn)主控制臺(tái)對(duì)各車輛的控制和監(jiān)測，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行靈活性和運(yùn)行模式的易控制性。


圖1是本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的擺渡循環(huán)組合式大型物體輻射檢測拖動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是數(shù)控平板拖車中主動(dòng)車的結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖，詳細(xì)介紹本實(shí)用新型的內(nèi)容。圖1中，1是被測物體入口月臺(tái)，2是數(shù)控平板拖車，3是動(dòng)力電安全滑線，4是輻射檢測區(qū)，5是射線源，6是被檢測中的數(shù)控平板拖車，7是縱向運(yùn)動(dòng)軌道，8是被測物體出口月臺(tái)，9是縱向擺渡車，10是回程中的數(shù)控平板拖車，11是橫向掃描軌道，12是橫向回程軌道，13是探測器。
本裝置的工作過程為在主控臺(tái)的控制管理下，每天開始工作時(shí)，總有一輛數(shù)控平板拖車位于入口縱向擺渡車上，共同處于入口月臺(tái)1與輻射檢測區(qū)4之間，且使縱向擺渡車上面的軌道與數(shù)控平板拖車的橫向掃描軌道11接軌。出口縱向擺渡車9總是空的，且處于輻射檢測區(qū)4與出口月臺(tái)8之間，并使出口縱向擺渡車上面的軌道與數(shù)控平板拖車的橫向掃描軌道11接軌。這既是初始狀態(tài)，也是整個(gè)拖動(dòng)系統(tǒng)所要保持的常態(tài)。也就是說，對(duì)于入口縱向擺渡車而言，只要它上面沒有數(shù)控平板拖車，它就立即運(yùn)動(dòng)到另一端去，讓下一輛數(shù)控平板拖車駛到它上面來。它上面只要有數(shù)控平板拖車，它就要運(yùn)動(dòng)到處于初始位置，等待接受下一個(gè)被測物體。對(duì)于出口縱向擺渡車而言，只要它上面有數(shù)控平板拖車，且該數(shù)控平板拖車上的被測物體一旦離開，它就立即運(yùn)動(dòng)到另一端去，讓這一輛數(shù)控平板拖車離開它駛到回程軌道12上去。它上面只要沒有數(shù)控平板拖車，它就要運(yùn)動(dòng)到處于初始位置，等待接受掃描結(jié)束后的載有被測物體的數(shù)控平板拖車?？v向擺渡車就是這樣循環(huán)運(yùn)動(dòng)的，它的運(yùn)動(dòng)是自動(dòng)的，靠聯(lián)鎖裝置控制而得以實(shí)現(xiàn)的。由于擺渡車的橫向運(yùn)動(dòng)距離比較短(在15米到20米的范圍內(nèi))，運(yùn)動(dòng)速度要求不高，載重量小(其凈載重量為一輛數(shù)控平板拖車的自重)，故可采用普通的侍服系統(tǒng)作為其動(dòng)力，饋電方式既可采用普通的軟纜滑線，也可采用安全滑線。采用縱向擺渡車，使得整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單，易于安裝維護(hù)，提高了拖動(dòng)系統(tǒng)的可靠性，降低了系統(tǒng)造價(jià)。
被測物體經(jīng)入口月臺(tái)1達(dá)到數(shù)控平板拖車2上且就位后，所有人員撤離輻射區(qū)域，在確認(rèn)安全時(shí)，主控臺(tái)自動(dòng)打開輻射檢測區(qū)的入口防護(hù)門，并啟動(dòng)數(shù)控平板拖車2載著被測物體駛離入口縱向擺渡車，進(jìn)入輻射檢測區(qū)。主控臺(tái)在檢測到載著被測物體的數(shù)控平板拖車完全進(jìn)入輻射檢測區(qū)后，自動(dòng)關(guān)閉輻射檢測區(qū)的入口防護(hù)門，并啟動(dòng)數(shù)控平板拖車，開始掃描過程。當(dāng)掃描結(jié)束后，主控臺(tái)自動(dòng)打開輻射檢測區(qū)的出口防護(hù)門，并啟動(dòng)數(shù)控平板拖車6載著被測物體駛離輻射檢測區(qū)，駛上出口縱向擺渡車9。主控臺(tái)在檢測到載著被測物體的數(shù)控平板拖車完全離開輻射檢測區(qū)后，自動(dòng)關(guān)閉輻射檢測區(qū)的出口防護(hù)門。當(dāng)輻射檢測區(qū)的出口防護(hù)門關(guān)好且載著被測物體的數(shù)控平板拖車在出口擺渡車上停穩(wěn)后，被測物體經(jīng)出口月臺(tái)8離開輻射檢測區(qū)域。
當(dāng)?shù)谝惠v載著被測物體的數(shù)控平板拖車完全離開入口擺渡車后，入口擺渡車自動(dòng)橫向運(yùn)動(dòng)到另一端且與數(shù)控平板拖車的回程軌道接軌，第二輛數(shù)控平板拖車駛上入口擺渡車且就位后，入口擺渡車橫向運(yùn)動(dòng)到初始位置，準(zhǔn)備接受下一個(gè)被測物體上車。當(dāng)?shù)谝惠v載著被測物體的數(shù)控平板拖車完全離開輻射檢測區(qū)后，第二輛載著被測物體的數(shù)控平板拖車即可進(jìn)入輻射檢測區(qū)開始掃描檢測，第一次被檢測的物體離開數(shù)控平板拖車、第一輛數(shù)控平板拖車返回、第三輛數(shù)控平板拖車準(zhǔn)備好、擺渡車準(zhǔn)備等這些過程是在第二個(gè)被測物體的掃描過程中進(jìn)行的，這樣就減少了等待時(shí)間，提高了檢測速度。
本實(shí)用新型專門設(shè)計(jì)了用于本裝置的數(shù)控平板車，該車由主動(dòng)車和從動(dòng)車組合而成，其中的從動(dòng)車與普通機(jī)車相同，主動(dòng)車結(jié)構(gòu)如圖2所示。主動(dòng)車上置有智能控制單元、變頻調(diào)速電機(jī)、行星擺線減速器、傳動(dòng)軸支撐軸承及支架、光電編碼器、同步齒輪傳送帶、傳動(dòng)軸和動(dòng)力電刷。變頻調(diào)速電機(jī)、行星擺線減速器以及光電編碼器同軸安裝，并通過傳動(dòng)軸和同步齒輪傳送帶帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。動(dòng)力電刷向控制單元饋電。光電編碼器將車輪轉(zhuǎn)速信號(hào)反饋給控制單元。
圖2中，21是車體，22是智能控制單元，23是變頻調(diào)速電機(jī)，24是行星擺線減速器，25是傳動(dòng)軸支撐軸承及支架，26是光電編碼器，27是同步齒輪傳送帶，28是車輪，29是車軸，30是傳動(dòng)軸，31是動(dòng)力電刷。
每輛數(shù)控平板拖車可以是一輛如圖2所示的帶有驅(qū)動(dòng)裝置的主動(dòng)車，也可以是由一輛主動(dòng)車和幾輛沒有驅(qū)動(dòng)裝置的普通機(jī)車即從動(dòng)車通過級(jí)聯(lián)裝置組合而成的組合車。這種級(jí)聯(lián)組合的數(shù)控平板拖車的長度可以由用戶根據(jù)被測物體的大小現(xiàn)場組合，也可以在交付用戶使用時(shí)一次組合定型，非常靈活。這樣做的另一個(gè)好處是如果某一基本單元車發(fā)生故障，可以立即將其分解開來拖至維修間進(jìn)行維修，不影響整個(gè)拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行。結(jié)構(gòu)簡單，便于維修更換，數(shù)控平板拖車的這種組合方式本身就提高了系統(tǒng)的可靠性，降低了系統(tǒng)造價(jià)。
主動(dòng)車除了支撐被測物體在鐵軌上運(yùn)動(dòng)外，還要提供運(yùn)動(dòng)所需的動(dòng)力，更重要的是還要控制運(yùn)動(dòng)速度，保持運(yùn)動(dòng)速度的穩(wěn)定性。主動(dòng)車屬電力牽引車，圖1中的動(dòng)力電安全滑線3上接有380V三相交流電，通過圖2中的動(dòng)力電刷31給智能控制單元22饋電，動(dòng)力電通過控制單元中的變頻器輸出給變頻調(diào)速電機(jī)23，傳動(dòng)軸30的轉(zhuǎn)速與變頻器的輸出頻率成正比，通過行星擺線減速器24將扭矩傳送給同步齒輪傳送帶27輸出，帶動(dòng)車軸29轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)車輪28轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就可使整個(gè)車子運(yùn)動(dòng)起來。傳動(dòng)軸支撐軸承及支架25的作用是支撐傳動(dòng)軸系的轉(zhuǎn)動(dòng)。光電編碼器26的作用是將傳動(dòng)軸系的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，反饋給智能控制單元22，以便測定車子的速度及其穩(wěn)定性，進(jìn)而進(jìn)行調(diào)整和控制。智能控制單元22通過無線通訊與主控臺(tái)聯(lián)系，接收主控臺(tái)的命令并將車子的信息發(fā)送給主控臺(tái)，控制車子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并自動(dòng)檢測和調(diào)整控制車子的速度及速度穩(wěn)定性，主控臺(tái)對(duì)數(shù)控平板拖車的所有命令都是通過智能控制單元執(zhí)行的，數(shù)控平板拖車的所有狀態(tài)信息都是通過智能控制單元發(fā)送回主控臺(tái)的。
權(quán)利要求1.一種擺渡循環(huán)組合式大型物體輻射檢測拖動(dòng)裝置，其特征在于該裝置由數(shù)控平板拖車、橫向掃描軌道、橫向回程軌道、縱向擺渡車和縱向軌道組成；橫向掃描軌道置于射線源和探測器之間，橫向回程軌道平行于橫向掃描軌道；縱向軌道分別置于橫向掃描軌道和橫向回程軌道的兩端；擺渡車置于縱向軌道上，擺渡車上置有運(yùn)動(dòng)軌道，當(dāng)擺渡車運(yùn)行至縱向軌道的端部時(shí)，其上的運(yùn)動(dòng)軌道與橫向軌道相接；數(shù)控平板拖車依次沿橫向軌道和縱向軌道運(yùn)行。
2.如權(quán)利要求1所述的輻射檢測拖動(dòng)裝置，其特征在于其中所述的數(shù)控平板拖車為一輛主動(dòng)車，或者為一輛主動(dòng)車與多輛從動(dòng)車的組合；主動(dòng)車上置有智能控制單元、變頻調(diào)速電機(jī)、行星擺線減速器、傳動(dòng)軸支撐軸承及支架、光電編碼器、同步齒輪傳送帶、傳動(dòng)軸和動(dòng)力電刷；變頻調(diào)速電機(jī)、行星擺線減速器、光電編碼器同軸安裝，并通過傳動(dòng)軸和同步齒輪傳送帶帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力電刷向控制單元饋電，光電編碼器將車輪轉(zhuǎn)速信號(hào)反饋給控制單元。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種擺渡循環(huán)組合式大型物體輻射檢測拖動(dòng)裝置，該裝置由數(shù)控平板拖車、橫向掃描軌道、橫向回程軌道、縱向擺渡車和縱向軌道組成。橫向掃描軌道置于射線源和探測器之間，橫向回程軌道平行于橫向掃描軌道，縱向軌道分別置于橫向掃描軌道和橫向回程軌道的兩端擺渡車置于縱向軌道上，擺渡車上置有運(yùn)動(dòng)軌道。具有檢測速度快，裝置結(jié)構(gòu)簡單靈活，易于安裝維修的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N23/02GK2234617SQ9521933
公開日1996年9月4日 申請日期1995年8月21日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月21日
發(fā)明者王俊明, 王經(jīng)瑾, 劉根堂 申請人:清華大學(xué)