束下傳輸系統(tǒng)是電子加速器配套用生產(chǎn)設(shè)備,在輻照加工的過(guò)程中主要起輸送、傳輸?shù)淖饔,束下傳輸系統(tǒng)一般由束下裝置、收放裝置、張力控制及控制系統(tǒng)組成。
隨著國(guó)產(chǎn)加速器制造水平的迅速提高,束流從原先的10-30mA增至現(xiàn)在的60mA。早期的輻照交聯(lián)產(chǎn)品主要是熱縮產(chǎn)品,隨著市場(chǎng)需求發(fā)展和加速器相對(duì)普及應(yīng)用,電子加速器的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)展,目前主要應(yīng)用于輻射交聯(lián)線纜、熱縮產(chǎn)品、發(fā)泡材料、輻射硫化、輻射改性、消毒滅菌等方面,如何滿足用戶需求,提高輻照制品的質(zhì)量、產(chǎn)量和效益,合理、高效的束下系統(tǒng)及工藝設(shè)備是至關(guān)重要的一環(huán)。
一、束下傳輸系統(tǒng)的技術(shù)改進(jìn)和創(chuàng)新
1、大幅度提高生產(chǎn)線速度
隨著加速器制造水平的迅速提高,束流從原先的10-30mA增至現(xiàn)在的60mA,一臺(tái)大束流的加速器必須配備一套先進(jìn)的束下裝置才能充分發(fā)揮加速器的能力。如輻照某些小線小管,由于工藝配方的改進(jìn),要求的輻照劑量較低,在60mA下某些線管的速度可以達(dá)到1500m/min以上,目前國(guó)內(nèi)某廠家研發(fā)的1.5MeV、2MeV、2.5MeV、3MeV高頻高壓型電子加速器在1.5MeV時(shí)束流均可達(dá)到60mA,為了提高生產(chǎn)效率,國(guó)內(nèi)某廠家研發(fā)的1.5MeV-60mA電子加速器束下裝置上配備一套帶儲(chǔ)線架的四進(jìn)四出電線輻照設(shè)備,理論設(shè)計(jì)速度為450m/min×4,實(shí)際使用速度為350-400m/min×4。
2、束下輥筒冷卻
輻照片膜時(shí)輥筒表面散熱困難,溫升較高,風(fēng)冷方式效果不佳。采用輥筒內(nèi)膽螺旋槽夾層結(jié)構(gòu)通水冷卻方式,有效解決了輥筒發(fā)熱的問(wèn)題,此種結(jié)構(gòu)對(duì)于線管的輻照也大有好處。
3、張力控制
在輻照30#以下細(xì)線的時(shí)候,由于電線很細(xì),在輻照的過(guò)程中容易被拉伸,對(duì)張力控制要求極高。
公司通過(guò)對(duì)以下方面的技術(shù)改進(jìn),使張力控制達(dá)到50g:
降低關(guān)節(jié)阻力;
盡可能減少?gòu)埩苤潦螺佂簿嚯x;
在張力架和輥筒間盡量少轉(zhuǎn)彎;
合理設(shè)計(jì)張力輪、使摩擦力和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量減少到最低限度;
選擇合適的位置傳感器,如:超聲波位置檢測(cè)儀;
束下輥筒的合理布局。
4、特殊制品輻照問(wèn)題
隨著輻照交聯(lián)制品應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展,某些特殊制品,如直徑Φ450mm熱縮套、劑量均勻度要求極高的半導(dǎo)體芯片等也需進(jìn)行輻照。
Φ450mm熱縮套如在采用小車(chē)裝置輻照,效果很不理想,費(fèi)時(shí)、費(fèi)工,合格率很不穩(wěn)定。國(guó)內(nèi)某廠家經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)踐,設(shè)計(jì)出一套不同于循環(huán)小車(chē)的傳輸鏈?zhǔn)捷斔洼椪昭b置,采用循環(huán)鏈條束下傳輸系統(tǒng),將制品連續(xù)輸送至輻照室并在經(jīng)過(guò)鈦窗下自動(dòng)翻轉(zhuǎn),從而達(dá)到均勻輻照的目的。在實(shí)際應(yīng)用中輻照均勻度好,機(jī)械自動(dòng)翻轉(zhuǎn),人為影響因素小,大大提高了生產(chǎn)效率,降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,對(duì)某些制品日產(chǎn)量可達(dá)到8-10T以上,是循環(huán)小車(chē)所無(wú)法比擬的。
由于芯片輻照劑量均勻性要求非常高,一般在1%以下,經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)踐,國(guó)內(nèi)某廠家研制的通過(guò)牽引方式的芯片專用輻照裝置使速度的均勻性<1‰。達(dá)到了輻照要求。
5、提高傳統(tǒng)循環(huán)小車(chē)的輻照效率
針對(duì)定長(zhǎng)管、異型件和電子元件等單件產(chǎn)品輻照加工的輻照加工,采用循環(huán)小車(chē)輻照傳輸系統(tǒng)。在循環(huán)小車(chē)輻照束下傳輸系統(tǒng)中,迷宮結(jié)構(gòu)使得輻照小車(chē)之間存在一定的間隔,一般約為小車(chē)長(zhǎng)度的50%,加速器束功浪費(fèi)掉1/3。為了提高輻照效率,減少浪費(fèi),國(guó)內(nèi)某廠家結(jié)合小車(chē)輻照產(chǎn)品的輻照工藝設(shè)計(jì)研發(fā)出一種雙軌道傳輸裝置,該裝置增加了一個(gè)輻照軌道,由輸送鏈帶動(dòng)輻照小車(chē)快速移動(dòng)到輻照室,在特殊機(jī)構(gòu)的作用下,交接到輻照鏈上,實(shí)現(xiàn)輻照小車(chē)緊密排列,從而提高了生產(chǎn)效率,整條異形件輻照交聯(lián)束下傳輸系統(tǒng)采用PLC控制,與加速器聯(lián)機(jī)動(dòng)作,劑量控制準(zhǔn)確,自動(dòng)化程度高。
二、束下傳輸系統(tǒng)系列化
國(guó)內(nèi)某廠家具有多年的輻照生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和束下傳輸系統(tǒng)研發(fā)制造經(jīng)驗(yàn),已經(jīng)形成系列化束下傳輸系統(tǒng),包括:
大線輻照束下傳輸系統(tǒng);
小線輻照束下傳輸系統(tǒng);
片膜輻照束下傳輸系統(tǒng);
循環(huán)小車(chē)傳輸裝置;
傳輸鏈?zhǔn)蕉坦苓B續(xù)輻照裝置;
芯片連續(xù)輻照傳輸裝置。
1、小線輻照束下傳輸系統(tǒng)
小線輻照束下傳輸系統(tǒng)主要由放線機(jī)、夾線對(duì)中裝置、放線儲(chǔ)線架(帶張力控制)、收線對(duì)中裝置、排線機(jī)構(gòu)、收線機(jī)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)組成。為了提高生產(chǎn)效率,減少能源的浪費(fèi),配套為2放2收或4放4收。
該系統(tǒng)主要有換卷不停機(jī),操作簡(jiǎn)單,自動(dòng)化程度高,加工范圍廣,張力控制準(zhǔn)確等顯著優(yōu)點(diǎn)。
2、大線輻照束下傳輸系統(tǒng)
大線輻照束下傳輸系統(tǒng)主要由放線機(jī)、放卷夾線對(duì)中裝置、放卷張力控制架、過(guò)程導(dǎo)輪組件、收卷張力控制架、收線夾線對(duì)中裝置,排線機(jī)構(gòu)、收線機(jī)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)組成。
3、片膜輻照束下傳輸系統(tǒng)
片膜輻照束下傳輸系統(tǒng)主要是為了保證片膜連續(xù)輻照的專用配套設(shè)備。主要由雙工位放卷機(jī)、放卷張力控制傳感裝置、接片臺(tái)、放卷儲(chǔ)片架、自動(dòng)糾偏裝置、收卷張力控制傳感裝置、換卷夾緊裝置和雙工位收卷機(jī)所組成。該裝置主要有收卷不停機(jī),操作簡(jiǎn)單,自動(dòng)化程度高,加工范圍廣,張力控制準(zhǔn)確,收卷整齊等顯著優(yōu)點(diǎn)。