GB/T 45523.1-2025 放射性物质远程操作装置 第1部分：通用要求

ICS27120

CCSF.49

中华人民共和国国家标准

GB/T455231—2025

.

放射性物质远程操作装置

第1部分通用要求

:

Remotehandlingdevicesforradioactivematerials—

Part1Generalreuirements

:q

2025-04-25发布2025-04-25实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/T455231—2025

.

目次

前言

…………………………Ⅲ

引言

…………………………Ⅳ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………1

分类和应用

4………………5

分类

4.1…………………5

机械式主从机械手

4.2…………………5

电随动主从机械手

4.3…………………5

动力机械手

4.4…………………………5

剑式机械手

4.5…………………………5

技术要求

5…………………6

一般要求

5.1……………6

运动系统

5.2……………15

负载能力

5.3……………15

灵活度

5.4………………16

可靠性

5.5………………16

可达性

5.6………………17

材料

5.7…………………17

选型

5.8…………………17

附录资料性远程操作装置运动系统

A()………………19

概述

A.1………………19

定位运动

A.2…………………………20

定向运动

A.3…………………………20

夹钳的运动

A.4………………………20

运动示意图符号

A.5…………………21

Ⅰ

GB/T455231—2025

.

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件是放射性物质远程操作装置的第部分已经发布了以下

GB/T45523《》1。GB/T45523

部分

:

第部分通用要求

———1:;

第部分机械式主从机械手

———2:;

第部分电随动主从机械手

———3:;

第部分动力机械手

———4:;

第部分剑式机械手

———5:。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由全国核能标准化技术委员会提出并归口

(SAT/TC58)。

本文件起草单位核工业标准化研究所中国核电工程有限公司杭州景业智能科技股份有限公司

:、、、

同方威视技术股份有限公司东华理工大学清华大学哈尔滨工程大学

、、、。

本文件主要起草人刘富贵刘立坡靳立强王文华吴德慧来建良郭建新潘建均董芳芳

:、、、、、、、、、

沈琛林章逸丰胡斌刘义保赵宏生张萌马敬刘黎明高杨王广开张红刘兵彭思周冠辰

、、、、、、、、、、、、、、

梁汝囡

。

Ⅲ

GB/T455231—2025

.

引言

放射性物质远程操作装置在核能核技术等领域发挥关键作用深刻影响着核工业的安全运行与环

、,

境保护其核心功能在于在高辐射环境中执行维修拆除操作等任务有效隔离操作人员与放射性物

。、、,

质保护人员免受辐射照射伤害此类装置不仅保障了工作人员的安全健康还提高了作业效率降低

,。,,

了生产运行成本是核工业安全高效运行不可或缺的重要工具

,、。

放射性物质远程操作装置聚焦于机械式主从机械手电随动主从机械手动力机械

GB/T45523《》、、

手及剑式机械手等常用类型这些类型以其各自的操控灵活性负载能力及适用场景差异满足了多样

,、,

化的远程操作任务需求科学合理地选择部署并持续维护这些远程操作装置可有效降低操作人员的

。、,

辐射照射水平有效控制生产运营成本同时提升作业效率与系统整体的安全性这不仅是技术进步的

,,。

体现更是对人类健康环境保护及可持续发展的重要贡献因此不断优化装置设计提升自动化水

,、。,、

平加强人员培训与管理将是推动放射性物质远程操作技术持续发展的关键所在

、,。

放射性物质远程操作装置拟由五个部分构成

GB/T45523《》。

第部分通用要求目的在于规定设计制造和应用的放射性物质远程操作装置需要满足的

———1:。、

通用要求

。

第部分机械式主从机械手目的在于规定设计制造和应用的机械式主从机械手需要满足

———2:。、

的结构和功能技术指标试验等方面的具体要求

、、。

第部分电随动主从机械手目的在于规定设计制造和应用的电随动主从机械手需要满足

———3:。、

的结构和功能技术指标试验等方面的具体要求

、、。

第部分动力机械手目的在于规定设计制造和应用的动力机械手需要满足的结构和功

———4:。、

能技术指标试验等方面的具体要求

、、。

第部分剑式机械手目的在于规定设计制造和应用的剑式机械手需要满足的结构和功

———5:。、

能技术指标试验等方面的具体要求

、、。

Ⅳ

GB/T455231—2025

.

放射性物质远程操作装置

第1部分通用要求

:

1范围

本文件界定了放射性物质远程操作装置的术语和定义规定了分类应用及技术要求

,、。

本文件适用于在电离辐射环境中使用的各型远程操作机械手的设计制造和应用

、。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中注日期的引用文

。,

件仅该日期对应的版本适用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于

,;,()

本文件

。

用于防护电离辐射的和厚墙的铅屏蔽构件

GB/T1216350mm100mm

机器人与机器人装备词汇

GB/T12643

密封箱室设计原则

EJ/T1108

密封箱室部件第部分手套接盘封袋接盘手套孔盖封袋孔盖密封环及可互

EJ/T1175.11:、、、、

换件

密封箱室部件第部分手套焊封袋剑式机械手护套及主从机械手护套

EJ/T1175.22:、、

核材料和放射性材料处理设备设计指南

EJ/T20055

热室设备设计导则第部分通用设计导则

EJ/T20149.11:

用于防电离辐射的防护结构和厚墙的铅屏蔽构件第

ISO9404-1150mm、200mm250mm

部分和厚楔形构件

1:150mm200mm(Enclosuresforprotectionagainstionizingradiation—Lead

shieldingunitsfor150mm,200mmand250mmthickwalls—Part1:Chevronunitsof150mmand

200mmthickness)

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件

。

31

.

机械手maniulator

p

能模仿人手和臂的某些动作功能用以按固定程序或按操作人员的动作来抓取搬运物件或操作工

,、

具的装置

。

311

..

机械式主从机械手mechanicalmaster-slavemanipulator

安装在屏蔽墙或密封箱体上通过双向驱动机械传动实现主动臂3.2.1和从动臂3.2.2的运动

、,()()

同步3.24来再现操作人员手和臂运动的机械手3.1

(),()。

312

..

电随动主从机械手electricalmaster-slavemanipulator

通过电气位置控制力反馈实现主动臂3.2.1和从动臂3.2.2的运动同步3.24来再现操作

(),()()(),

1

GB/T455231—2025

.

人员手和臂运动的机械手3.1

()。

注从动臂通常安装在运载装置3.3移动式上

:()()。

313

..

动力机械手powermanipulator

具有较大的负载3.18能力由电动机驱动开环控制的机械手3.1

()、()()。

314

..

剑式机械手remotehandlingtongs

由夹钳3.11手柄3.13连接两者的传动杆及支承构件若有组成的机械手

()、()、()。

注剑式机械手或利用球承3.8安装在屏蔽工作箱见的前壁上或悬挂在运载装置3.3移动式上

:()(EJ/T1108),()()

用于乏燃料水池下的操作或直接由操作人员在水池上方手持操作

,。

32

.

手臂arm

机械手上能有效地再现人手臂操作的功能部件

。

注在大多情况下具有与人手臂相同的布局和关节连接这些相应连接部件包括肩关节上臂肘关节前臂腕关

:,,、、、、

节等

。

321

..

主动臂masterarm

安装于热室外部配装有供操作人员操控的手柄

,。

322

..

从动臂slavearm

安装于热室内部配装有夹持工件的夹钳

,。

323

..

机械臂mechanicalarm

配装有末端执行器能执行定位运动3.22.1和定向运动3.22.2的机械手3.1手臂

,()()()。

注机械臂3.2.3通常安装在运载装置3.3移动式上

:()()()。

33

.

运载装置transporter

在操作空间3.20内移动和定位从动臂或从动装置的运动系统

()。

34

.

穿墙管through-walltube

安装在热室墙内的圆筒形部件机械手不同部件之间的连接部件穿过其中从热室外部到达热室

,

内部

。

注穿墙管内有连接管3.5

:()。

35

.

连接管

connectiontube

安装在穿墙管内通过内部机构将主动臂的运动传递到从动臂的部件

,。

注连接管能被抽出至操作间

:。

36

.

传动部件transmissionelement

将来自驱动装置的原动力或扭矩传递到手臂3.2子组件的机械部件

()。

37

.

关节jointarticulation

;

由数个部件构成的组件能实现一个或多个旋转运动

,。

2

GB/T455231—2025

.

38

.

球承sphereunit

作为剑式机械手的枢轴安装在屏蔽层或密封箱体壁上用于支承剑式机械手3.1.4的球形或圆柱

,()

形运动部件

。

39

.

直杆rod

连接手柄和夹钳的刚性管包括传递夹紧运动的传动部件3.6

,()。

注直杆的长度决定夹钳的工作范围

:。

310

.

机械接口mechanicalinterface

位于机械手从动臂末端用于安装末端执行器的机械部件

,。

311

.

夹钳tong

夹持器gripper

安装在机械接口3.10处的夹紧装置

()。

注包括执行器组件和夹爪3.12

:()。

312

.

夹爪jaw

安装在夹钳末端的部件用于加持被操作物件

,。

313

.

手柄handle

固定在主动臂末端便于操作人员握持以控制机械手动作的部件

,。

314

.

控制系统controlsystem

一套具有逻辑控制和动力功能的系统

。

注能控制机械手结构和监测机械手状态并与环境机械手和操作人员进行通信

:,()。

315

.

护套gaiterbooting

;

特定形状的柔性袖套

。

注用以保护机械手从动臂的机械部件免受污染或提供密封箱室密封的连续性

:。

316

.

拆卸disconnection

使两个组装部件分开的机械操作

。

注例如将从动臂3.2.2或主动臂3.2.1与连接管3.5机械臂3.2.3与运载装置3.3或者夹钳3.11与密封

:,()()()、()(),()

联轴器分开

。

317

.

平衡balancing

通过电气或机械方法如添加平衡重以使操作人员在某一固定位置对机械手只需施加极小的力

(),

就能在整个操作空间3.20内使其保持静止的机械特性

()。

318

.

负载load

在规定的速度和加速度条件下沿着运动的各个方向机械接口3.10处可承受的力和或扭矩

,,()/。

注负载是质量惯性力矩的函数是机械手承受的静态力和动态力

:、,。

3

GB/T455231—2025

.

319

.

轴线axis

用于定义机械手以直线或旋转方式运动的方向线

。

320

.

操作空间operatingspaceoperationalspace

;

操作范围operatingrange

操作夹钳时机械手从动臂所有活动部件可能掠过的空间

。

321

.

工作空间workingspace

中确定的手腕参考点所能掠过的空间

GB/T12643。

注机械手的工作空间小于操作空间在此空间内手腕能完成各种动作

:。。

322

.

运动motion

执行的线性动作或绕规定轴旋转的动作

。

3221

..

定位运动positioningmotion

使末端执行器如夹钳发生位移的运动

()。

注根据设定的坐标轴分为X向运动Y向运动和Z向运动三种不同的运动

:,、。

3222

..

定向运动orientationmotion

绕着机械手的某一轴线所作的旋转运动

。

注1根据设定的坐标轴分为倾斜俯仰α扭转方位旋转γ三种运动

:,()()、(β)、()。

注2关节式机械手能通过绕前臂或上臂的轴旋转完成定向运动

: