用于安全棒驱动机构的抓手部件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于安全棒驱动机构的抓手部件，包括主轴及连接在主轴底部的多个卡爪，多个卡爪的下端围成用于夹持安全棒的夹持间隙；所述主轴为空心轴，还包括设置在主轴内的中心轴，所述中心轴可相对于主轴绕自身的轴线转动；还包括连接在中心轴底部的凸轮；至少有一个卡爪通过铰接轴铰接于主轴上；在凸轮随中心轴转动时，凸轮通过向至少一个卡爪的内侧施加压力，改变所述夹持间隙的大小。本方案不仅可实现安全棒在安全棒驱动机构中形成可拆卸连接方式，同时本方案还具有结构简单、安全棒连接可靠性高的特点。

Grab parts for safety rod drive mechanism

The utility model discloses a grab part for a safety rod driving mechanism, which comprises a main shaft and a plurality of claws connected at the bottom of the main shaft, and the lower end of the plurality of claws is surrounded by a clamping clearance for clamping the safety rod; the main shaft is a hollow shaft, and also comprises a central shaft arranged in the main shaft, the central shaft can rotate about its own axis relative to the main shaft; and the central shaft is also connected at the center A cam at the bottom of the shaft; at least one claw is hinged on the main shaft through an articulated shaft; when the cam rotates with the central shaft, the cam changes the size of the clamping clearance by applying pressure to the inner side of at least one claw. The scheme can not only realize the detachable connection of safety rod in the driving mechanism of safety rod, but also has the characteristics of simple structure and high reliability of safety rod connection.

【技术实现步骤摘要】
用于安全棒驱动机构的抓手部件
本技术涉及核电
，特别是涉及一种用于安全棒驱动机构的抓手部件。
技术介绍
安全棒驱动机构(控制棒驱动机构)是反应堆中的重要部件或设备，其下端连接安全棒(控制棒)，如用于在紧急工况下，释放安全棒以实现反应堆紧急停堆。反应堆正常运行时安全棒长期保持在最高处，一旦发生事故，安全棒驱动机构对其的约束变化，安全棒快速插入堆芯，使反应堆实现紧急停堆，从而保证反应堆的安全。安全棒驱动机构在使用过程中会涉及到安全棒的换料问题，如现有技术中，一般在控制棒驱动机构上安装可拆卸头，所述可拆卸头用于连接控制棒并形成可拆卸连接关系，可拆卸头一般是通过两瓣弹性片胀紧的方式约束控制棒，两瓣弹性片之间形成胀头，在完成控制棒的拆装时，通过上提和下压胀头的形式完成相应操作。针对可拆卸头的优化设计，本领域技术人员做了诸多探索，如现有技术中申请号为201410421200.4的专利提供的技术方案所示。设计出一种性能可靠、适用于钠冷快中子反应堆密封环境的抓手部件，是本领域技术人员所亟待解决的技术问题。
技术实现思路
针对上述提出的设计出一种性能可靠、适用于钠冷快中子反应堆密封环境的抓手部件，是本领域技术人员所亟待解决的技术问题，本技术提供了一种用于安全棒驱动机构的抓手部件，本抓手部件作为安全棒驱动机构中的安全棒连接件，不仅可实现安全棒在安全棒驱动机构中形成可拆卸连接方式，同时本方案还具有结构简单、安全棒连接可靠性高的特点。本技术提供的用于安全棒驱动机构的抓手部件通过以下技术要点来解决问题：用于安全棒驱动机构的抓手部件，包括主轴及连接在主轴底部的多个卡爪，多个卡爪的下端围成用于夹持安全棒的夹持间隙；所述主轴为空心轴，还包括设置在主轴内的中心轴，所述中心轴可相对于主轴绕自身的轴线转动；还包括连接在中心轴底部的凸轮；至少有一个卡爪通过铰接轴铰接于主轴上；在凸轮随中心轴转动时，凸轮通过向至少一个卡爪的内侧施加压力，改变所述夹持间隙的大小。现有技术中，针对安全棒换料，一般为：待主轴与安全棒下降至底后，须移除主轴与安全棒的连接，而现有主轴与安全棒的配合形式中，一般是通过人工向主轴施加沿着竖直方向的推力或拉力，完成主轴与安全棒的分离或连接。而如针对钠冷快中子反应堆运用所需要的密封环境，为利于获得密闭的环境或利于操作安全，不宜通过上述的推或拉的形式完成主轴与安全棒的连接。而申请号为201410421200.4的专利提供的技术方案亦采用如上方式：在调节抓手对控制棒的抓取状态时，亦存在所述的锥形面相对于抓手在传动杆轴线方向上运动。而由于空心轴在安全棒控制机构正常运行过程中会涉及到上提或下插动作，此时安全棒与空心轴同步运动，故为保证锥形面对抓手抓取状态的约束，如设置为传动杆、减速机构等与空心轴随动，则存在中心轴驱动所需动力大或事故状态下随安全棒下坠的部分重量大的问题。本方案中，所述凸轮安装于所述中心轴上，在中心轴转动的过程中，所述凸轮通过向卡爪的内侧施加压力，改变所述夹持间隙的大小，以实现换料过程中抓手部件释放安全棒和抓取安全棒。如凸轮为一个时，通过凸轮的边缘作用在至少一个卡爪上约束卡爪之间间隙的张开角度，如配合设置于卡爪与主轴之间的弹性件，即可使得通过凸轮的转动，使得间隙先变大再变小，通过改变所述间隙的大小，达到改变抓手部件对安全棒夹持状态，达到换料的目的。相较于现有的通过推、拉主轴的实现方式，由于主轴在使用过程中仅在竖直方向做直线运动而不转动，同时卡爪在高度方向上的位置是会发生变化的，故采用本方案，在具体运用时，可在中心轴的上端设置行程管，以上行程管的长度用于适应中心轴随主轴在竖直方向的位移，而行程管与中心轴键连接，如中心轴的上端呈花键轴状，即主轴运动时中心轴的上端始终保持与行程管能够传递转矩的键连接关系，在凸轮需要转动时，驱动行程管转动即可，而行程管在相应驱动机构在安全棒驱动机构上的轴线位置可设置为固定，这样，安全棒驱动机构在正常运用时行程管和用于驱动行程管转动的相应驱动机构不会对安全棒的上提和下插产生任何影响，故采用本方案，不仅可避免面临传统人工操作主轴实现对安全棒的释放和抓取不适合于密闭空间的问题，同时中心轴转动对实现驱动机构密封增加的难度小，同时卡爪的驱动形式可使得用于为卡爪驱动服务的部件不影响安全棒的上提和下插，故本抓手部件不仅实现对安全棒的抓取和释放易于实现，同时结构简单，对安全棒的运动不产生影响，特别适用于如为钠冷快中子反应堆的运用场合。更进一步的技术方案为：所述凸轮为两个，且两个凸轮均为椭圆状凸轮，两凸轮安装在中心轴轴线上的不同位置，两凸轮均与中心轴同轴；两凸轮各自的长轴之间的夹角为90°；所述卡爪为两个，且两卡爪相对于主轴的轴线呈轴对称；各卡爪上的铰接轴在卡爪上的连接位置位于卡爪的上、下端之间；其中一个凸轮位于铰接轴的上侧用于与铰接轴上侧的卡爪内壁相互作用，另一个凸轮位于铰接轴的下侧用于与铰接轴下侧的卡爪内壁相互作用。作为本领域技术人员，以上椭圆状凸轮即为完成在安全棒驱动机构或本抓手部件上安装的凸轮的俯视图的边缘呈椭圆状，以上两个凸轮可采用同尺寸，亦可采用不同尺寸，该方案在具体运用时，针对卡爪，两个凸轮的边缘分别对两个卡爪施加约束，各卡爪上的铰接轴为该卡爪的转动中心，在中心轴转动时，两卡爪之间夹持间隙完成张、合动作：在凸轮随中心轴转动时，针对各卡爪，如铰接轴上侧的凸轮的长轴侧分别压持在各卡爪上，铰接轴下侧的凸轮的短轴边缘与分别与不同卡爪相作用，此时，卡爪的下端之间具有最小间隙用于夹持安全棒；铰接轴上侧的凸轮的短轴边缘压持在卡爪上时，铰接轴下侧的凸轮的长轴边缘与卡爪相作用，此时，卡爪的下端之间具有最大间隙用于释放安全棒或使得安全棒的上端嵌入卡爪之间以为夹持安全棒做好准备，而在中心轴转动过程中，以上间隙间隙的宽度是渐变的。采用本方案，通过以上两个凸轮同时约束两个卡爪，使得卡爪相互之间具有特定的相对运动状态，且以上相对运动为周期性相对运动，采用本方案，各卡爪与主轴通过铰接轴铰接即可，不需要如以上所述的包括弹性件的方案；同时采用本方案，由于凸轮相较于现有技术中的弹性体或以上提出的弹性体为刚形体，卡爪之间夹持间隙的改变仅依赖于凸轮的转动，故采用本方案，还可使得本抓手传动链具有性能更为可靠、相应安全棒驱动机构具有结构更为简单的特点。两卡爪的内侧均设置平直段，所述平直段用于实现：在所述卡爪上的夹持间隙处于夹持安全棒的状态时，所述凸轮的侧面与平直段配合，且凸轮可沿着平直段在主轴的轴线方向滑动。采用本方案，在换料时，主轴下降到最低位之前安全棒的上端与中心轴的下端接触，这样，在安全棒的上端嵌入卡爪之间夹持间隙且到位后，安全棒对中心轴产生顶升作用，这样，通过检测装置检测中心轴相对于主轴在主轴轴线上位置，判断是否出现了所述的顶升，达到判定是否出现虚假夹持安全棒的目的：夹持有安全棒时，中心轴被顶升，未夹持有安全棒时，通过设置为包括所述平直段，中心轴沿着平直段下滑产生相较于被顶升的高度差。如上所述，由于以上两个凸轮分别用于约束两个卡爪上铰接轴的上侧和下侧，故卡爪之间的最大夹持间隙是确定的，为避免在换料时出现因为对中心轴无约束的情况导致中心轴下坠至凸轮脱离卡爪之间的间隙，设置为：两卡爪上均设置有用于约束中心轴下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于安全棒驱动机构的抓手部件，包括主轴(3)及连接在主轴(3)底部的多个卡爪(1)，多个卡爪(1)的下端围成用于夹持安全棒(8)的夹持间隙；所述主轴(3)为空心轴，还包括设置在主轴(3)内的中心轴(2)，其特征在于，所述中心轴(2)可相对于主轴(3)绕自身的轴线转动；还包括连接在中心轴(2)底部的凸轮(4)；至少有一个卡爪(1)通过铰接轴(7)铰接于主轴(3)上；在凸轮(4)随中心轴(2)转动时，凸轮(4)通过向至少一个卡爪(1)的内侧施加压力，改变所述夹持间隙的大小。

【技术特征摘要】
1.用于安全棒驱动机构的抓手部件，包括主轴(3)及连接在主轴(3)底部的多个卡爪(1)，多个卡爪(1)的下端围成用于夹持安全棒(8)的夹持间隙；所述主轴(3)为空心轴，还包括设置在主轴(3)内的中心轴(2)，其特征在于，所述中心轴(2)可相对于主轴(3)绕自身的轴线转动；还包括连接在中心轴(2)底部的凸轮(4)；至少有一个卡爪(1)通过铰接轴(7)铰接于主轴(3)上；在凸轮(4)随中心轴(2)转动时，凸轮(4)通过向至少一个卡爪(1)的内侧施加压力，改变所述夹持间隙的大小。2.根据权利要求1所述的用于安全棒驱动机构的抓手部件，其特征在于，所述凸轮(4)为两个，且两个凸轮(4)均为椭圆状凸轮，两凸轮(4)安装在中心轴(2)轴线上的不同位置，两凸轮(4)均与中心轴(2)同轴；两凸轮(4)各自的长轴之间的夹角为90°；所述卡爪(1)为两个，且两卡爪(1)相对于主轴(3)的轴线呈轴对称；各卡爪(1)上的铰接轴(7)在卡爪(1)上的连接位置位于卡爪(1)的上、下端之间；其中一个凸轮(4)位于铰接轴(7)的上侧用于与铰接轴(7)上侧的卡爪内壁相互作用，另一个凸轮(4)位于铰接轴(7)的下侧用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐菊梅，陈辉，陈峰祖，
申请(专利权)人：四川华都核设备制造有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51