【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及中子辐射屏蔽，具体为硼颗粒屏蔽混凝土的制备方法及其压实装置。
技术介绍
1、中子是组成原子核的核子之一，不带电，具有穿透能力强、易发生核反应等特点，因此中子是研究核反应很好的探针粒子，同时也是在核能开发应用中占据主导地位的粒子。从反应堆到各种核装置都离不开对中子的屏蔽。反应堆中产生的中子通常是麦克斯分布的连续中子谱，高能粒子加速器轰击散裂靶产生的中子能力可以达到上百兆电子伏特以上。
2、采用磁铁矿石、褐铁矿石或重晶石作粗细集料，同时引入充分数量的结晶水和含硼、锂等轻元素的化合物及其掺和料。该方法是目前使用最为广泛的一种，其特点是密度高的粗细集料可以屏蔽γ射线，含轻元素的化合物它能有效捕捉中子且不形成二次γ射线，射线屏蔽作用较好。但是由于采用密度大的材料做集料，易离析，混凝土施工性能差，水泥水化热大，混凝土易开裂，耐久性差，核废料的固化安全效果差。
3、现有的屏蔽混凝土在制备后，需要进行试块拌合试验，而在进行试验前需要对屏蔽混凝土进行压实处理，而现有的混凝土压实装置，在使用后不便于对压板上沾附的混凝土进行清理回收，且在对混凝土试块进行取出时较为困难，增加工作人员劳动强度的同时，降低了试验效率。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供硼颗粒屏蔽混凝土的制备方法及其压实装置。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：硼颗粒屏蔽混凝土的制备方法，所述硼颗粒屏蔽混凝土的原料组成包括砂、5-25石、华润水
3、所述细骨料为硼聚乙烯颗粒，可直接掺入硼聚乙烯混凝土中。
4、硼颗粒屏蔽混凝土的压实装置，包括箱体和固定安装在箱体顶部靠近左侧的壳体，所述箱体的底部靠近四角处均固定连接有支脚，所述壳体的内腔靠近底部处设有支撑板，且所述支撑板的底部靠近四角处均固定连接有承重柱，四个所述承重柱的底端均开设有弧形开槽，所述箱体的顶部靠近前后两侧处均固定连接有滑轨，四个所述承重柱均通过弧形开槽滑动连接在滑轨上，所述支撑板的底部靠近左侧处固定连接有牵引杆，所述箱体的顶部开设有与牵引杆相互匹配的限位开槽，所述牵引杆的底端贯穿限位开槽，延伸至箱体的内腔，并固定连接有第一螺纹套，所述第一螺纹套的内腔螺接有第一螺纹杆，所述箱体的顶部靠近右侧处开设有第一开口，且所述第一开口的内腔插接有竖板，所述竖板的底部与箱体的内腔底部固定连接，且所述竖板的左侧固定连接有第一轴承，所述箱体的左侧固定连接有第二轴承，所述第一螺纹杆的左右两端分别插接在第二轴承和第一轴承内腔，所述箱体的内腔左侧固定安装有第一伺服电机，且所述第一伺服电机的动力输出端固定连接有传动齿轮，所述传动齿轮的顶部啮合有从动齿轮，且所述从动齿轮套接固定在第一螺纹杆上，所述支撑板的顶部中间位置处焊接有模具，所述壳体的右侧底部处开设有第二开口，所述壳体的内腔顶部固定安装有气缸，且所述气缸的伸缩端固定连接有压板，所述模具的外侧设有敲击机构，所述压板的底部设有清理机构，所述箱体的内腔靠近右侧处设有脱模机构。
5、优选的，所述支撑板的顶部中间位置处开设有凹槽，且所述凹槽内腔贴合设有顶板，所述凹槽的内腔底部靠近四角处均开设有通孔。
6、优选的，所述压板的顶部靠近四角处均固定连接有连接杆，且所述连接杆的另一端固定连接有连接板，所述壳体的内腔左右两侧均开设有两个第一滑槽，且两个所述第一滑槽内腔均滑动连接有第一滑块，四个所述第一滑块分别与相邻的连接板固定连接。
7、优选的，所述敲击机构包括两个侧板，且两个所述侧板分别固定连接在支撑板的顶部靠近左右两侧处，两个所述侧板的前侧均贴合设有活动板，两个所述活动板相邻一侧均固定连接有第一弹簧，且所述第一弹簧的另一端固定连接有钢球，两个所述活动板相远离的一侧均设有固定板，且所述固定板与侧板固定连接，两个所述固定板上均开设有方孔，且所述方孔内腔贯穿设有t形方杆，两个所述t形方杆相邻一端分别与相邻的活动板固定连接，两个所述t形方杆的外侧均套设有第二弹簧，且所述第二弹簧的两端分别与固定板和t形方杆固定连接，所述支撑板上靠近左右两侧处均开设有圆孔，且所述圆孔内腔固定安装有第三轴承，两个所述第三轴承内腔均转动连接有传动轴，且所述传动轴的外侧壁套接固定有凸轮，两个所述传动轴的外侧壁靠近底端处均套接固定有单槽轮，两个所述单槽轮之间设有皮带，且两个所述单槽轮之间通过皮带传动连接，所述支撑板的底部靠近左侧处固定连接有l形板，且所述l形板的顶部固定安装有第二伺服电机，所述第二伺服电机的动力输出端与相邻传动轴的底端固定连接。
8、优选的，所述清理机构包括转动方杆，且所述转动方杆固定连接在左侧传动轴的顶端，所述转动方杆的顶端外侧套设有与之相互匹配的方孔圆管，且所述方孔圆管的顶端固定连接有收集盘，所述壳体的左侧开设有第三开口，且所述收集盘的左侧贯穿第三开口，并延伸至壳体的外侧，所述收集盘的内腔底部靠近右侧处固定连接有固定杆，且所述固定杆的顶端延伸至收集盘的上方，并固定连接有刮板，所述刮板的顶部与压板的底部平齐，且所述刮板的正视横截面为直角梯形设置。
9、优选的，所述脱模机构包括升降板，且所述升降板贴合设置在竖板的右侧，所述升降板的左侧固定连接有第二滑块，所述竖板的右侧开设有第二滑槽，且所述第二滑块滑动连接在第二滑槽内腔，所述升降板的顶部靠近四角处均固定连接有与通孔相互匹配的顶杆，且所述顶杆的顶端贯穿第一开口，并延伸至箱体的上方，所述升降板的右侧固定连接有第二螺纹套，且所述第二螺纹套的内腔螺接有第二螺纹杆，所述第二螺纹杆的底端与箱体的内腔底部转动连接，所述第二螺纹杆的外侧壁靠近底端处套接固定有从动锥形齿轮，且所述从动锥形齿轮的右侧啮合有传动锥形齿轮，所述传动锥形齿轮的右侧圆心处固定连接有转杆，所述箱体的右侧固定连接有第四轴承，所述转杆的右端贯穿第四轴承内腔，并固定连接有手摇轮。
10、与现有技术相比，本专利技术中实施例一的有益效果是：
11、本专利技术中硼聚乙烯混凝土，考虑硼镁矿石中硼元素的丰度较低，硼元素的含量稳定性较差，考虑采用人工掺合料作为细骨料，采用碳化硼和铁粉和聚乙烯造粒，铁粉调节硼聚乙烯颗粒密度，使硼聚乙烯颗粒密度接近普通混凝土石子，硼的稳定性较好，骨料密度接近使得硼混凝土的施工工艺较为简单，而且聚乙烯可以引入一定量的氢元素，对中子防护效果好于硼镁矿混凝土，对硼聚乙烯颗粒混凝土做了试块拌合试验，颗粒加入为3％-7％，对混凝土强度影响较小，28天强度可以达到设计要求，另外，采用硼聚乙烯颗粒为细骨料，直接掺入混凝土，硼聚乙烯细骨料和天然骨料的密度接近，不会在施工过程中发生沉降等施工质量，施工过程本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.硼颗粒屏蔽混凝土的制备方法，其特征在于：所述硼颗粒屏蔽混凝土的原料组成包括砂、5-25石、华润水泥、粉煤灰、矿粉、水、外加剂、硼颗粒、容重和细骨料所组成；其中各组分的配比为：砂747kg占18.675％，5-25石980kg占24.5％，华润水泥190kg占4.75％,粉煤灰70kg占1.75％，矿粉85kg占2.125％，水80kg占2％，外加剂8.5kg占0.2125％，硼颗粒180kg占4.5％和容重2340kg占58.5％；
2.硼颗粒屏蔽混凝土的压实装置，包括箱体(1)和固定安装在箱体(1)顶部靠近左侧的壳体(3)，其特征在于：所述箱体(1)的底部靠近四角处均固定连接有支脚(2)，所述壳体(3)的内腔靠近底部处设有支撑板(7)，且所述支撑板(7)的底部靠近四角处均固定连接有承重柱(27)，四个所述承重柱(27)的底端均开设有弧形开槽(39)，所述箱体(1)的顶部靠近前后两侧处均固定连接有滑轨(30)，四个所述承重柱(27)均通过弧形开槽(39)滑动连接在滑轨(30)上，所述支撑板(7)的底部靠近左侧处固定连接有牵引杆(9)，所述箱体(1)的顶部开设有与牵
3.根据权利要求2所述的硼颗粒屏蔽混凝土的压实装置，其特征在于：所述支撑板(7)的顶部中间位置处开设有凹槽，且所述凹槽内腔贴合设有顶板(28)，所述凹槽的内腔底部靠近四角处均开设有通孔(29)。
4.根据权利要求3所述的硼颗粒屏蔽混凝土的压实装置，其特征在于：所述压板(5)的顶部靠近四角处均固定连接有连接杆(6)，且所述连接杆(6)的另一端固定连接有连接板，所述壳体(3)的内腔左右两侧均开设有两个第一滑槽，且两个所述第一滑槽内腔均滑动连接有第一滑块，四个所述第一滑块分别与相邻的连接板固定连接。
5.根据权利要求4所述的硼颗粒屏蔽混凝土的压实装置，其特征在于：所述敲击机构包括两个侧板(21)，且两个所述侧板(21)分别固定连接在支撑板(7)的顶部靠近左右两侧处，两个所述侧板(21)的前侧均贴合设有活动板(24)，两个所述活动板(24)相邻一侧均固定连接有第一弹簧(25)，且所述第一弹簧(25)的另一端固定连接有钢球(26)，两个所述活动板(24)相远离的一侧均设有固定板，且所述固定板与侧板(21)固定连接，两个所述固定板上均开设有方孔，且所述方孔内腔贯穿设有T形方杆(22)，两个所述T形方杆(22)相邻一端分别与相邻的活动板(24)固定连接，两个所述T形方杆(22)的外侧均套设有第二弹簧(23)，且所述第二弹簧(23)的两端分别与固定板和T形方杆(22)固定连接，所述支撑板(7)上靠近左右两侧处均开设有圆孔，且所述圆孔内腔固定安装有第三轴承，两个所述第三轴承内腔均转动连接有传动轴(16)，且所述传动轴(16)的外侧壁套接固定有凸轮(20)，两个所述传动轴(16)的外侧壁靠近底端处均套接固定有单槽轮(18)，两个所述单槽轮(18)之间设有皮带(19)，且两个所述单槽轮(18)之间通过皮带(19)传动连接，所述支撑板(7)的底部靠近左侧处固定连接有L形板，且所述L形板的顶部固定安装有第二伺服电机(17)，所述第二伺服电机(17)的动力输出端与相邻传动轴(16)的底端固定连接。
6.根据权利要求5所述的硼颗粒屏蔽混凝土的压实装置，其特征在于：所述清理机构包括转动方杆(40)，且所述转动方杆(40)固定连接在左侧传动轴(16)的顶端，所述转动方杆(40)的顶端外侧套设有与之相互匹配的方孔圆管(41)，且所述方孔圆管(41)...
【技术特征摘要】
1.硼颗粒屏蔽混凝土的制备方法，其特征在于：所述硼颗粒屏蔽混凝土的原料组成包括砂、5-25石、华润水泥、粉煤灰、矿粉、水、外加剂、硼颗粒、容重和细骨料所组成；其中各组分的配比为：砂747kg占18.675％，5-25石980kg占24.5％，华润水泥190kg占4.75％,粉煤灰70kg占1.75％，矿粉85kg占2.125％，水80kg占2％，外加剂8.5kg占0.2125％，硼颗粒180kg占4.5％和容重2340kg占58.5％；
2.硼颗粒屏蔽混凝土的压实装置，包括箱体(1)和固定安装在箱体(1)顶部靠近左侧的壳体(3)，其特征在于：所述箱体(1)的底部靠近四角处均固定连接有支脚(2)，所述壳体(3)的内腔靠近底部处设有支撑板(7)，且所述支撑板(7)的底部靠近四角处均固定连接有承重柱(27)，四个所述承重柱(27)的底端均开设有弧形开槽(39)，所述箱体(1)的顶部靠近前后两侧处均固定连接有滑轨(30)，四个所述承重柱(27)均通过弧形开槽(39)滑动连接在滑轨(30)上，所述支撑板(7)的底部靠近左侧处固定连接有牵引杆(9)，所述箱体(1)的顶部开设有与牵引杆(9)相互匹配的限位开槽(45)，所述牵引杆(9)的底端贯穿限位开槽(45)，延伸至箱体(1)的内腔，并固定连接有第一螺纹套(10)，所述第一螺纹套(10)的内腔螺接有第一螺纹杆(11)，所述箱体(1)的顶部靠近右侧处开设有第一开口，且所述第一开口的内腔插接有竖板(12)，所述竖板(12)的底部与箱体(1)的内腔底部固定连接，且所述竖板(12)的左侧固定连接有第一轴承，所述箱体(1)的左侧固定连接有第二轴承，所述第一螺纹杆(11)的左右两端分别插接在第二轴承和第一轴承内腔，所述箱体(1)的内腔左侧固定安装有第一伺服电机(13)，且所述第一伺服电机(13)的动力输出端固定连接有传动齿轮(14)，所述传动齿轮(14)的顶部啮合有从动齿轮(15)，且所述从动齿轮(15)套接固定在第一螺纹杆(11)上，所述支撑板(7)的顶部中间位置处焊接有模具(8)，所述壳体(3)的右侧底部处开设有第二开口，所述壳体(3)的内腔顶部固定安装有气缸(4)，且所述气缸(4)的伸缩端固定连接有压板(5)，所述模具(8)的外侧设有敲击机构，所述压板(5)的底部设有清理机构，所述箱体(1)的内腔靠近右侧处设有脱模机构。
3.根据权利要求2所述的硼颗粒屏蔽混凝土的压实装置，其特征在于：所述支撑板(7)的顶部中间位置处开设有凹槽，且所述凹槽内腔贴合设有顶板(28)，所述凹槽的内腔底部靠近四角处均开设有通孔(29)。
4.根据权利要求3所述的硼颗粒屏蔽混凝土的压实装置，其特征在于：所述压板(5)的顶部靠近四角处均固定连接有连接杆(6)，且所述连接杆(6)的另一端固定连接有连接板，所述壳体(3)的内腔左右两侧均开设有两个第一滑槽，且两个所述第一滑槽内腔均滑动连接有第一滑块，四个所述第一滑块分别与相邻的连接板固定连接。
5.根据权利要求4所述的硼颗粒屏蔽混凝土的压实装置，其特征在于：所述敲击机构包括两个侧板(21)...
【专利技术属性】
技术研发人员：范霖，沈飞，殷雯，夏远光，
申请(专利权)人：散裂中子源科学中心，
类型：发明
国别省市：
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