[0001] 本发明涉及一种固化装置，尤其涉及一种核工业废料密闭填充固化装置。

[0002] 核废料是核物质在核反应堆(原子炉)内燃烧后余留下来的核灰烬，具有极强烈的放射性，而且其半衰期长达数千年、数万年甚至几十万年，为了安全生产，都会对核废料进行处理，现有的处理方式为通过泵将核废料由管路输送进入微波加热室，由于核废料中通常含有较多固体废物，因而容易发生管道的堵塞，一旦发生管道堵塞，影响工作效率，且频繁处理高放废物堵塞的管道使得操作人员暴露在辐射中的风险提高。

[0003] 如何设计一种方便对核废料板内固体废物进行处理，不易发生管道堵塞，影响工作效率，且降低人们风险的核工业废料密闭填充固化装置，以解决现有技术问题。

[0038] 下面参照附图对本发明的实施例进行详细描述。

[0039] 实施例1一种核工业废料密闭填充固化装置，如图1‑图7所示，包括有固定底架1、支撑座2、启动按钮31、停止按钮32、解锁按钮33、密封按钮34、密封底筒4、防辐射隔离板41、移动底柱
42、升降机构5和搅拌机构6，固定底架1外底部间隔固接有四个支撑座2，固定底架1前侧面左中部固接有启动按钮31，固定底架1前侧面左中部固接有停止按钮32，停止按钮32位于启动按钮31右侧，固定底架1固接有前侧面左下部固接有解锁按钮33，固定底架1前侧面左下部固接有密封按钮34，密封按钮34位于解锁按钮33右侧，固定底架1右部放置有密封底筒4，密封底筒4内上部设有防辐射隔离板41，密封底筒4底部间隔固接有四个移动底柱42，固定底架1上设有升降机构5，固定底架1上设有搅拌机构6。

[0040] 升降机构5包括有固定外罩51、电动推杆52、固定连板53、密闭顶框54、入料管55、分料管56、通风管道57、加热模组58、温度传感器59和光电传感器510，固定底架1后侧面固接有固定外罩51，固定外罩51内设有电动推杆52，电动推杆52上连接有固定连板53，固定连板53前部右侧固接有密闭顶框54，密闭顶框54中部设有分料管56，分料管56中部设有入料管55，密闭顶框54后部中侧设有通风管道57，密闭顶框54下部设有加热模组58，加热模组58左部上中侧设有温度传感器59，固定底架1后部上侧设有光电传感器510。

[0041] 搅拌机构6包括有固定外框61、伺服电机62、开槽驱动轴63、啮合从动轴64、换向锥齿轮组件65、定位短轴66、第一传动组件67、带柱固定轴68和搅动板69，固定底架1左侧面下部固接有固定外框61，固定外框61内设有伺服电机62，固定底架1下部中侧转动式设有开槽驱动轴63，开槽驱动轴63左端与伺服电机62的输出轴固定连接，密封底筒4下部中侧转动式设有啮合从动轴64，啮合从动轴64与开槽驱动轴63配合，密封底筒4右部下侧转动式设有定位短轴66，定位短轴66与啮合从动轴64之间设有换向锥齿轮组件65，换向锥齿轮组件65由两个锥齿轮组成，其中一个安装在定位短轴66下部，另外一个安装在啮合从动轴64右部，两个锥齿轮相啮合，密封底筒4下部圆心位置转动式设有带柱固定轴68，带柱固定轴68与定位短轴66之间连接有第一传动组件67，第一传动组件67由两个皮带轮和皮带组成，其中一个皮带轮安装在定位短轴66上部，另外一个皮带轮安装在带柱固定轴68下部，皮带绕在两个皮带轮之间，带柱固定轴68中部固接有搅动板69。

[0042] 人们按下电源总开关，将本装置上电，首先操作人员通过移动底柱42将密封底筒4移动至密闭顶框54对应，啮合从动轴64插入开槽驱动轴63上，按动密封按钮34一次，密封按钮34发出信号，控制模块接收信号后控制电动推杆52收缩3秒，电动推杆52收缩带动固定连板53向下移动，固定连板53向下移动带动密闭顶框54向下移动，密闭顶框54向下移动将密封底筒4套住密封，3秒后，控制模块控制电动推杆52停止，再按动启动按钮31一次，启动按钮31发出信号，控制模块接收信号后控制伺服电机62工作，伺服电机62带动开槽驱动轴63转动，开槽驱动轴63转动带动啮合从动轴64转动，啮合从动轴64转动带动换向锥齿轮组件65转动，换向锥齿轮组件65转动带动定位短轴66转动，定位短轴66转动带动第一传动组件
67转动，第一传动组件67转动带动搅动板69转动，搅动板69转动对核废料进行搅拌，核废料搅拌完成后，按动停止按钮32一次，停止按钮32发出信号，控制模块接收信号后控制伺服电机62停止，开槽驱动轴63停止带动啮合从动轴64转动，搅动板69也就停止转动，然后按动解锁按钮33，解锁按钮33发出信号，控制模块接收信号后控制电动推杆52伸长，电动推杆52通过固定连板53带动密闭顶框54向上移动，密闭顶框54向上移动至光电传感器510对应，光电传感器510发出信号，控制模块接收信号后控制电动推杆52停止，且控制模块接收信号后还控制加热模组58工作，加热模组58工作对核废料进行加热，温度传感器59对温度进行监控，温度传感器59发出信号，控制模块接收信号后控制加热模组58停止，同时控制模块接收信号后控制电动推杆52伸长2秒，密闭顶框54也就向上移动复位，2秒后，控制模块控制电动推杆52停止，再通过移动底柱42拿出密封底筒4对核废料进行后续处理。

[0043] 实施例2在实施例1的基础之上，如图8‑图14所示，还包括有填料机构7，填料机构7包括有定位底架71、定位导柱72、升降底板73、从动丝杆74、驱动齿轮组件75、开槽丝杆76、定位横板77、导向杆78、限位立杆79、限位顶块710、定位卡块711、第一复位导柱712、第一复位弹簧
713、第二复位导柱714、第二复位弹簧715和填料底筒716，密闭顶框54内顶部固接有定位底架71，定位底架71底部中侧左右对称固接有定位导柱72，左右两侧定位导柱72之间滑动式设有升降底板73，定位底架71中间转动式设有从动丝杆74，定位底架71前部中侧转动式设有开槽丝杆76，开槽丝杆76与从动丝杆74之间设有驱动齿轮组件75，驱动齿轮组件75由两个齿轮组成，其中一个齿轮安装在从动丝杆74下部，另外一个安装在开槽丝杆76下部，两个齿轮相啮合，升降底板73中部左右对称固接有导向杆78，左右两侧导向杆78之间滑动式设有定位横板77，定位横板77与开槽丝杆76螺纹配合，定位横板77还与从动丝杆74螺纹配合，定位横板77顶部前中侧固接有限位立杆79，密闭顶框54内顶部左中侧固接有限位顶块710，限位顶块710与限位立杆79配合，升降底板73后部左右对称设有第一复位导柱712，左右两侧第一复位导柱712之间滑动式设有定位卡块711，定位卡块711内顶部与第一复位导柱712下部之间绕接有第一复位弹簧713，升降底板73后部左右对称设有第二复位导柱714，第二复位导柱714与定位横板77滑动连接，第二复位导柱714上绕有第二复位弹簧715，第二复位弹簧715一端与定位横板77连接，另一端与升降底板73连接，定位底架71外侧之间转动式设有填料底筒716，填料底筒716与升降底板73配合。

[0044] 还包括有翻料机构8，翻料机构8包括有升降驱动轮81、第二传动组件82、立式短柱83、旋转底框84、从动齿圈85、传动齿轮86、翻料滚筒87和抹料刮板88，开槽丝杆76上滑动式设有升降驱动轮81，升降底板73前部左右对称转动式设有立式短柱83，立式短柱83与升降驱动轮81之间连接有第二传动组件82，第二传动组件82由两个皮带轮和皮带组成，其中一个皮带轮安装在立式短柱83中部，另外一个皮带轮安装在升降驱动轮81上，皮带绕在两个皮带轮之间，升降底板73下部转动式设有旋转底框84，旋转底框84内侧下部固接有从动齿圈85，立式短柱83下部固接有传动齿轮86，传动齿轮86与从动齿圈85啮合，旋转底框84外侧间隔转动式设有六个翻料滚筒87，旋转底框84外侧间隔固接有六个抹料刮板88。

[0045] 当伺服电机62工作时，带柱固定轴68转动带动从动丝杆74转动，从动丝杆74转动带动定位横板77向上移动，定位横板77向上移动带动升降底板73向上移动，升降底板73向上移动使得填料底筒716开始转动，填料底筒716转动也对核废料进行搅拌，且定位横板77向上移动带动限位立杆79向上移动，限位立杆79向上移动与限位顶块710接触，限位顶块710使得限位立杆79向后移动，限位立杆79向后移动带动定位横板77向后移动，第二复位弹簧715被拉伸，同时，定位横板77向后移动与开槽丝杆76啮合，且定位横板77与从动丝杆74脱离，因第一复位弹簧713的作用，定位横板77向后移动从定位卡块711上滑过，定位卡块
711对定位横板77进行限位，进而从动丝杆74转动带动驱动齿轮组件75转动，驱动齿轮组件
75转动带动开槽丝杆76转动，开槽丝杆76转动带动定位横板77向下移动，定位横板77向下移动带动升降底板73向下移动，升降底板73向下移动最大行程时，核废料与定位卡块711接触，核废料使得定位卡块711向上移动，第一复位弹簧713被拉伸，定位卡块711向上移动停止对定位横板77限位，因第二复位弹簧715的作用，定位横板77向前移动与从动丝杆74啮合，同理，从动丝杆74继续转动使得升降底板73向上移动，定位卡块711与核废料脱离，因第一复位弹簧713，定位卡块711也就向下移动复位，如此，可更好的对核废料进行搅拌。

[0046] 当伺服电机62工作时，开槽丝杆76转动带动升降驱动轮81转动，升降驱动轮81转动带动第二传动组件82转动，第二传动组件82转动带动立式短柱83转动，立式短柱83转动带动传动齿轮86转动，传动齿轮86转动带动从动齿圈85转动，从动齿圈85转动带动旋转底框84转动，旋转底框84转动带动翻料滚筒87和抹料刮板88转动，翻料滚筒87和抹料刮板88转动对核废料进行翻料，伺服电机62停止工作时，升降驱动轮81不再通过第二传动组件82带动立式短柱83转动，旋转底框84也就停止转动，如此，可更好对核废料进行处理。

[0047] 实施例3在实施例1和实施例2的基础之上，如图15‑图19所示，还包括有密封机构9，密封机构9包括有旋转立柱91、压力传感器92、驱动内凸轮93、限位底框94、限位立板95、防护底罩
96、减速电机97、驱动丝杆98、第一固定短柱99、驱动带齿圆架910、第二固定短柱911、从动齿轮912、密封顶板913、电磁铁组件914组件、固定螺栓915和固定齿轮916，固定底架1上部中侧转动式设有旋转立柱91，旋转立柱91上部设有压力传感器92，固定连板53前部设有驱动内凸轮93，驱动内凸轮93套于旋转立柱91上，旋转立柱91与驱动内凸轮93滑动配合，旋转立柱91下部滑动式套装有限位底框94，固定底架1顶部前侧固接有限位立板95，限位底框94顶部固接有防护底罩96，限位底框94左部中侧固接有减速电机97，减速电机97的输出轴上连接有驱动丝杆98，限位底框94圆心位置转动式设有第一固定短柱99，第一固定短柱99上部固接有驱动带齿圆架910，限位底框94外部间隔转动式设有六根第二固定短柱911，第二固定短柱911上部固接有从动齿轮912，从动齿轮912与驱动带齿圆架910啮合，限位底框94内下部滑动式设有密封顶板913，限位底框94内左右两侧都固接有电磁铁组件914组件，密封顶板913外侧间隔螺纹式连接有六根固定螺栓915，固定螺栓915与第二固定短柱911配合，第一固定短柱99下部固接有固定齿轮916，固定齿轮916与驱动丝杆98啮合。

[0048] 还包括有混料机构10，混料机构10包括有装料顶筒101、开孔圆板102、转动立柱103和第三传动组件104，密闭顶框54外顶部右侧固接有装料顶筒101，装料顶筒101与分料管56连通，分料管56下部转动式设有开孔圆板102，密闭顶框54右部中侧转动式设有转动立柱103，转动立柱103与开孔圆板102固定连接，转动立柱103与从动丝杆74之间连接有第三传动组件104，第三传动组件104由两个皮带轮和皮带组成，其中一个皮带轮安装在转动立柱103下部，另外一个皮带轮安装在从动丝杆74上部，皮带绕在两个皮带轮之间。

[0049] 初始时，控制模块控制电磁铁组件914通电对密封顶板913进行吸附，当电动推杆52伸长时，固定连板53向上移动带动驱动内凸轮93向上移动，驱动内凸轮93向上移动至旋转立柱91上方螺旋槽时，驱动内凸轮93使得旋转立柱91反转，旋转立柱91反转带动限位底框94向右摆动，限位底框94向右摆动至密封底筒4正上方，同时，驱动内凸轮93与压力传感器92接触，压力传感器92发出信号，控制模块接收信号后控制电磁铁组件914断电，电磁铁组件914不再对密封顶板913限位，且控制模块接收信号后控制减速电机97反转1秒，减速电机97反转带动驱动丝杆98反转，驱动丝杆98反转带动固定齿轮916反转，固定齿轮916反转带动第一固定短柱99反转，第一固定短柱99反转带动驱动带齿圆架910反转，驱动带齿圆架
910反转带动从动齿轮912正转，从动齿轮912正转带动第二固定短柱911正转，第二固定短柱911正转带动固定螺栓915正转，固定螺栓915正转带动密封顶板913向下移动，密封顶板
913向下移动对密封底筒4进行密闭，1秒后，控制模块控制减速电机97停止，再通过移动底柱42拿出密封底筒4对核废料进行后续处理，进而将密封底筒4移动至密闭顶框54对应，按动密封按钮34一次，密封按钮34发出信号，控制模块接收信号后控制电动推杆52收缩3秒，电动推杆52收缩带动固定连板53向下移动，驱动内凸轮93也就向下移动与压力传感器92脱离，压力传感器92再次发出信号，控制模块接收信号后控制电磁铁组件914通电，电磁铁组件914对密封顶板913进行吸附，且控制模块接收信号后控制减速电机97正转1秒，第二固定短柱911也就带动固定螺栓915反转，同时限位底框94向左摆动复位，如此，可使得处理时对密封底筒4进行密封。

[0050] 初始时，装料顶筒101装有适量二氧化硅，当伺服电机62工作时，从动丝杆74转动带动第三传动组件104转动，第三传动组件104转动带动转动立柱103转动，转动立柱103转动带动开孔圆板102转动，开孔圆板102转动将二氧化硅拨入分料管56内从而掉落至密封底筒4内，伺服电机62停止工作后，从动丝杆74停止通过第三传动组件104带动转动立柱103转动，开孔圆板102也就停止转动，如此，可方便人们添加二氧化硅。

[0051] 如图2、图20和图21所示，还包括有电控箱3，电控箱3安装于固定底架1前部下侧，电控箱3内包括有开关电源、电源模块和控制模块，开关电源为核工业废料密闭填充固化装置供电，电源模块上通过线路连接有电源总开关，控制模块和电源模块通过电性连接；控制模块上连接有DS1302时钟电路和24C02电路；启动按钮31、停止按钮32、解锁按钮33、密封按钮34、压力传感器92、温度传感器59和光电传感器510都与控制模块电性连接，电动推杆52、电磁铁组件914、减速电机97、伺服电机62和加热模组58都与控制模块通过外围电路连接。

[0052] 上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。