一种安全棒驱动机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种安全棒驱动机构，包括主轴传动链，所述主轴传动链包括第二驱动部件、传动轴及主轴，所述主轴上还设置有多个齿条，还包括与齿条齿啮合的齿轮，所述第二驱动部件通过传动轴驱动齿轮转动，所述主轴的下端还固定有抓手部件，所述主轴为空心轴，所述抓手部件包括至少两个卡爪，各卡爪均通过铰接轴铰接于主轴上；还包括抓手传动链，所述抓手传动链包括中心轴、第一驱动部件，所述第一驱动部件用于驱动中心轴绕中心轴的轴线转动；所述中心轴穿设在主轴内；所述中心轴的底部还固定有凸轮，在凸轮随中心轴转动时，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。本安全棒驱动机构具有实现换料方便的特点。

A safety rod driving mechanism

The utility model discloses a safety rod driving mechanism, which includes a main shaft driving chain. The main shaft driving chain includes a second driving component, a driving shaft and a main shaft. The main shaft is also provided with a plurality of racks, and also includes a gear meshed with rack teeth. The second driving component drives the gear to rotate through the driving shaft, and the lower end of the main shaft is also fixed with a grab component, and the main shaft It is a hollow shaft, the grab part includes at least two claws, each claw is hinged on the main shaft through an articulated shaft; it also includes a grab transmission chain, the grab transmission chain includes a central shaft and a first driving part, the first driving part is used to drive the central shaft to rotate around the axis of the central shaft; the central shaft is penetrated in the main shaft; the bottom of the central shaft is also fixed with a cam When the cam rotates with the central shaft, the cam changes the clamping clearance by applying pressure to the inner side of the claw. The safety rod driving mechanism has the characteristics of convenient refueling.

【技术实现步骤摘要】
一种安全棒驱动机构
本技术涉及核电
，特别是涉及一种安全棒驱动机构。
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。设计出一种性能可靠、使用方便的安全棒驱动机构，是本领域技术人员研发安全棒驱动机构的重要方向。
技术实现思路
针对上述提出的设计出一种性能可靠、使用方便的安全棒驱动机构，是本领域技术人员研发安全棒驱动机构的重要方向的问题，本技术提供了一种安全棒驱动机构，本安全棒驱动机构具有实现换料方便的特点。本技术提供的一种安全棒驱动机构通过以下技术要点来解决问题：一种安全棒驱动机构，包括主轴传动链，所述主轴传动链包括第二驱动部件、传动轴及主轴，所述主轴上还设置有多个齿条，多个齿条沿着主轴的轴线方向排列，还包括与齿条齿啮合的齿轮，所述第二驱动部件通过传动轴驱动齿轮转动，所述主轴的下端还固定有用于夹持安全棒的抓手部件，所述主轴为空心轴，所述抓手部件包括至少两个卡爪，各卡爪均通过铰接轴铰接于主轴上，卡爪的下端之间围成用于夹持安全棒的夹持间隙；还包括抓手传动链，所述抓手传动链包括中心轴、第一驱动部件，所述第一驱动部件用于驱动中心轴绕中心轴的轴线转动；所述中心轴穿设在主轴内；所述中心轴的底部还固定有凸轮，在凸轮随中心轴转动时，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。本方案中，所述第二驱动部件用于驱动传动轴旋转：齿轮在传动轴的作用下旋转，由于主轴上还设置有多个齿条，在齿轮旋转的过程中，齿轮在主轴的轴线的啮合位置发生变化，即在齿轮在空间中位置固定的情况下，根据齿轮的正、反转，可驱动主轴完成上拔、下插动作，从而达到改变主轴下端安全棒在反应堆中位置的目的。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。本方案中，所述第一驱动部件用于驱动中心轴转动，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，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，驱动行程管转动以使得凸轮随动即可，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。相较于现有的通过推、拉主轴的实现方式，实现所述动作仅需要通过第一驱动部件对中心轴施加转矩，如采用伺服电机驱动即可，采用本方案，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密封增加的难度小，故本驱动机构不仅实现对安全棒的抓取和释放易于实现，同时结构简单，特别适用于如为钠冷快中子反应堆的运用场合。本方案中，设置为主轴为空心轴，中心轴穿设于主轴内，这样，可使得整个驱动机构结构紧凑，所需空间更小。在具体运用时，优选设置为主轴与抓手部件可随主轴同上、同下，如通过抓手部件约束中心轴相对于主轴可下落到的最低位置，且第一驱动部件、第二驱动部件仅需要输出转矩即可，两者均可采用伺服电机，考虑到第一驱动部件、第二驱动部件的工作环境，优选设置为第一驱动部件、第二驱动部件均位于本驱动机构套管的外侧。这样，由于主轴在工作时需要在竖直方向运动，故第一驱动部件与中心轴的连接形式可通过软轴连接、行程管连接等，以上软轴连接、行程管连接旨在抓手传动链不影响主轴传动链的正常工作：在主轴升降时，在第一驱动部件相对于凸轮位置变化时，第一驱动部件与中心轴均具有可靠的连接关系。更进一步的技术方案为：所述抓手传动链还包括行程管，所述中心轴的轴线与行程管的轴线平行，中心轴的上端位于行程管内，中心轴的下端位于行程管的下侧；所述中心轴与行程管之间还设置有键，所述键在行程管转动时，通过受剪，驱动中心轴随行程管转动，且中心轴可相对于行程管在行程管的轴线上往复运动；所述主轴与行程管可相对转动且主轴相对于行程管可在行程管的轴线上往复运动。本方案中，设置为包括以上行程管，即通过行程管间接实现第一驱动部件与中心轴的连接：主轴在正常工作时本身的运动并不影响本抓手传动链的功能或本抓手传动链并不影响主轴的正常动作，行程管的长度使得主轴在升降运动时，行程管与中心轴之间始终能够传递转矩，这样，在第一驱动部件的作用下行程管转动时，通过行程管的转动即能实现完成对安全棒的抓取和释放。以上方案中，所述主轴与行程管可相对转动且主轴相对于行程管可在行程管的轴线上往复运动，可通过如下方式实现：所述主轴位于行程管的下侧或主轴的上端与行程管的下端具有嵌套关系，以上嵌套关系可为两者中任意一者位于另一者的筒形空间内但两者之间不能够传递转矩：行程管的转动不影响主轴的转动或主轴不影响行程管转动，同时行程管不影响主轴的升降运动。实现主轴传动链、抓手传动链各自的动作能够互不影响。采用本方案，在第一驱动部件安装位置一定的情况下，可使得抓手传动链在主轴传动链不同状态下均具有正常的传动关系，这样，不仅可使得本驱动机构性能可靠，同时便于实现将第一驱动部件安装在本驱动机构套管的外侧以改善第一驱动部件的工作环境。在具体运用时，优选设置为：行程管、主轴、中心轴三者同轴。为使得行程管在转动特定角度后，抓手传动链能够通过自锁，使得凸轮对卡爪施加约束以保持卡爪特定的状态，设置为：所述第一驱动部件与行程管通过驱动轴相连，所述驱动轴上还串联有具有自锁性能的第一蜗轮蜗杆机构，所述第一蜗轮蜗杆机构中，蜗轮通过驱动轴与行程管相连，蜗杆通过驱动轴与第一驱动部件相连。即所述驱动轴为多段组合式结构，部分段落用于蜗杆与第一驱动部件之间的连接，部分段落用于蜗轮与行程管的连接。所述主轴传动链还包括电磁离合器，所述电磁离合器包括电磁线圈、外筒体及内筒体，所述外筒体套设在内筒体的外侧，且内筒体外壁各点与外筒体内壁各点之间均具有间隙；所述电磁线圈位于外筒体的外侧或位于内筒体的内侧；电磁离合器串联在传动轴上：外筒体及内筒体两者中，其中一者通过传动轴与第二驱动部件相连，另一者通过传动轴与齿轮相连。本方案中，通过设置为电磁离合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种安全棒驱动机构，包括主轴传动链，所述主轴传动链包括第二驱动部件(25)、传动轴(20)及主轴(3)，所述主轴(3)上还设置有多个齿条(24)，多个齿条(24)沿着主轴(3)的轴线方向排列，还包括与齿条(24)齿啮合的齿轮(23)，所述第二驱动部件(25)通过传动轴(20)驱动齿轮(23)转动，所述主轴(3)的下端还固定有用于夹持安全棒(11)的抓手部件(16)，其特征在于，所述主轴(3)为空心轴，所述抓手部件(16)包括至少两个卡爪(1)，各卡爪(1)均通过铰接轴(10)铰接于主轴(3)上，卡爪(1)的下端之间围成用于夹持安全棒(11)的夹持间隙；还包括抓手传动链，所述抓手传动链包括中心轴(2)、第一驱动部件(6)，所述第一驱动部件(6)用于驱动中心轴(2)绕中心轴(2)的轴线转动；所述中心轴(2)穿设在主轴(3)内；所述中心轴(2)的底部还固定有凸轮(4)，在凸轮(4)随中心轴(2)转动时，凸轮(4)通过向卡爪(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】
1.一种安全棒驱动机构，包括主轴传动链，所述主轴传动链包括第二驱动部件(25)、传动轴(20)及主轴(3)，所述主轴(3)上还设置有多个齿条(24)，多个齿条(24)沿着主轴(3)的轴线方向排列，还包括与齿条(24)齿啮合的齿轮(23)，所述第二驱动部件(25)通过传动轴(20)驱动齿轮(23)转动，所述主轴(3)的下端还固定有用于夹持安全棒(11)的抓手部件(16)，其特征在于，所述主轴(3)为空心轴，所述抓手部件(16)包括至少两个卡爪(1)，各卡爪(1)均通过铰接轴(10)铰接于主轴(3)上，卡爪(1)的下端之间围成用于夹持安全棒(11)的夹持间隙；还包括抓手传动链，所述抓手传动链包括中心轴(2)、第一驱动部件(6)，所述第一驱动部件(6)用于驱动中心轴(2)绕中心轴(2)的轴线转动；所述中心轴(2)穿设在主轴(3)内；所述中心轴(2)的底部还固定有凸轮(4)，在凸轮(4)随中心轴(2)转动时，凸轮(4)通过向卡爪(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所述的一种安全棒驱动机构，其特征在于，所述抓手传动链还包括行程管(5)，所述中心轴(2)的轴线与行程管(5)的轴线平行，中心轴(2)的上端位于行程管(5)内，中心轴(2)的下端位于行程管(5)的下侧；所述中心轴(2)与行程管(5)之间还设置有键，所述键在行程管(5)转动时，通过受剪，驱动中心轴(2)随行程管(5)转动，且中心轴(2)可相对于行程管(5)在行程管(5)的轴线上往复运动；所述主轴(3)与行程管(5)可相对转动且主轴(3)相对于行程管(5)可在行程管(5)的轴线上往复运动。3.根据权利要求2所述的一种安全棒驱动机构，其特征在于，所述第一驱动部件(6)与行程管(5)通过驱动轴相连，所述驱动轴上还串联有具有自锁性能的第一蜗轮蜗杆机构(9)，所述第一蜗轮蜗杆机构(9)中，蜗轮通过驱动轴与行程管(5)相连，蜗杆通过驱动轴与第一驱动部件(6)相连。4.根据权利要求1所述的一种安全棒驱动机构，其特征在于，所述主轴传动链还包括电磁离合器(26)，所述电磁离合器(26)包括电磁线圈(17)、外筒体(18)及内筒体(21)，所述外筒体(18)套设在内筒体(21)的外侧，且内筒体(21)外壁各点与外筒体(18)内壁各点之间均具有间隙；所述电磁线圈(17)位于外筒体(18)的外侧或位于内筒体(21)的内侧；电磁离合器(26)串联在传动轴(20)上：外筒体(18)及内筒体(21)两者中，其中一者通过传动轴(20)与第二驱动部件(25)相连，另一者通过传动轴(20)与齿轮(23)相连。5.根据权利要求4所述的一种安全棒驱动机构，其特征在于，还包括串联在传动轴(20)上的具有自锁性能的第二蜗轮蜗杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱清，喻杰，王波，
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