CN107393614A - 一种反应堆内石墨块的抓取机构 - Google Patents

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盛选禹
徐雅晨
孙嘉琦
成昱旻
王亮君
张志擎
邵荣
孔文文
陈贺
王岳巍
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Abstract

本发明创造提供了一种反应堆内石墨块的抓取机构，包括密封盖、转轴、旋转装置、升降装置、平移装置，密封盖用于固定在反应堆容器上，转轴穿过密封盖，转轴与密封盖通过轴承连接，转轴的一端固接有旋转齿轮，旋转齿轮与旋转装置的输出齿轮相啮合；转轴的另外一端设置有相对于转轴固定的升降导轨和升降齿条，升降导轨和升降齿条相对于转轴的轴线对称设置，升降平台能沿着导轨做直线往复运动，升降装置设置在升降平台上与升降齿条配合，升降平台下方设置有抓钩联箱，抓钩联箱和升降平台通过平移装置连接，抓钩联箱的下端固接有抓钩。本发明创造结构简单，操作方便，运行安全。

Description

一种反应堆内石墨块的抓取机构
技术领域
本发明创造属于反应堆抓取机构技术领域，尤其是涉及一种反应堆内石墨块的抓取机构。
背景技术
气冷核反应堆是未来发展的先进核能系统堆型之一，它可以满足核能的可持续性、安全可靠性和经济性要求。而气冷核反应堆反内的侧壁和中心处存在着石墨块，当石墨块进行更换时，需要将抓取结构固定在压力容器上，以防止反应堆内带有辐射的石墨粉尘扩散出来。抓取机构还必须具备在三个方向上的运动来实现更换各个位置的石墨块。
发明内容
有鉴于此，本发明创造旨在提出一种反应堆内石墨块的抓取机构，以解决上述技术问题。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种反应堆内石墨块的抓取机构，包括密封盖、转轴、旋转装置、升降装置、平移装置，密封盖用于固定在反应堆容器上，转轴穿过密封盖，转轴与密封盖通过轴承连接，转轴的一端固接有旋转齿轮，旋转齿轮与旋转装置的输出齿轮相啮合；
转轴的另外一端设置有相对于转轴固定的升降导轨和升降齿条，升降导轨和升降齿条相对于转轴的轴线对称设置，升降平台能沿着导轨做直线往复运动，升降装置设置在升降平台上与升降齿条配合，升降平台下方设置有抓钩联箱，抓钩联箱和升降平台通过平移装置连接，抓钩联箱的下端固接有抓钩。
进一步的，所述升降齿条斜对角设置。
进一步的，所述抓钩联箱的上端固接有平移平台，平移平台的上端面上对称的设置有平移导轨，升降平台的下端面上对称的固接与平移导轨配合的平移导向槽，平移导向槽沿着升降平台的长度方向延伸，平移平台上端面设置有与平移导轨平行的平移齿条，平移装置设置在升降平台内，平移装置包括平移电机带动的平移齿轮箱，平移齿轮箱的输出轴与平移齿轮固接，平移齿轮与平移齿条相啮合。
进一步的，平移导轨的横截面为工字型结构，相应的平移导向槽的横截面也为工字型结构，平移导轨插入平移导向槽内，平移齿条位于平移平台的中部，平移导轨的数量有两个，平移导轨对称的分布在平移齿条的两侧。
进一步的，平移装置位于升降平台的长度方向的一端。
进一步的，所述平移齿轮水平设置，平移齿条朝向升降导轨。
进一步的，转轴的另外一端与圆筒的顶部固接，圆筒的内径大于转轴的直径，圆筒与转轴同轴心设置，圆筒内相对于圆筒的轴线对称的固接有两个与圆筒的轴线平行的安装板，升降平台设置在安装板与安装板之间，升降导轨和升降齿条分别设置在安装板与安装板相对的侧壁上。
进一步的，安装板与圆筒的侧壁之间设置有加强支撑板。
进一步的，升降平台靠近升降导轨的侧壁上设置有与升降导轨对应的升降导向槽，升降导轨插入升降导向槽内。
进一步的，升降导轨的横截面为工字型结构，相应的升降导向槽的横截面为工字型结构。
相对于现有技术，本发明创造所述的一种反应堆内石墨块的抓取机构具有以下优势：
(1)本发明创造结构简单，操作方便，运行安全，能够实现旋转、水平，竖直三个方向上的运动来实现更换各个位置的石墨块；；
(2)本发明创造固定在压力容器上，可以有效的防止反应堆内带有辐射的石墨粉尘扩散出来。
附图说明
构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：
图1为本发明创造实施例的结构示意图；
图2为本发明创造实施例所述的升降平台的俯视图。
附图标记说明：
1、密封盖；2、转轴；3、旋转装置；301、旋转齿轮；4、升降平台；401、升降导向槽；5、抓钩联箱；501、抓钩；6、平移平台；601、平移齿条；7、平移装置；701、平移齿轮；8、升降电机；801、升降齿轮箱；9、安装板；901、升降导轨；902、升降齿条；10、圆筒；101、加强支撑板。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
如图1所示，一种反应堆内石墨块的抓取机构，包括密封盖1、转轴2、旋转装置3、升降装置、平移装置7等。密封盖1用于固定在反应堆容器上，转轴2穿过密封盖1，转轴2与密封盖1通过轴承连接。转轴2的一端固接有旋转齿轮301，旋转齿轮301与旋转装置3的输出齿轮相啮合，旋转装置3为电机带动的蜗轮蜗杆传动齿轮箱。
如图1、2所示，转轴2的另外一端与圆筒10的顶部固接，圆筒10的内径远远大于转轴2的直径，圆筒10与转轴2同轴心设置。圆筒10内相对于圆筒10的轴线对称的固接有两个与圆筒10的轴线平行的安装板9，安装板9与安装板9之间设置有升降平台4，升降装置设置在升降平台4上。升降平台4的下方设置有平移平台6，平移平台6与升降平台4之间通过平移装置7连接。安装板9与圆筒10的内侧壁之间设置有加强支撑板101。
如图2所示，两个安装板9相对的侧壁上分别固接有两条对称设置的升降导轨901，升降导轨901的长度方向与圆筒10的轴线平行。升降平台4靠近安装板9的侧壁上分别对称的固接有与升降导轨901相对应的升降导向槽401，升降导轨901的横截面为工字型结构，相应的升降导向槽401的横截面为工字型结构，升降导轨901插入升降导向槽401内，升降平台4能沿着升降导轨901做支线往复运动。
如图1、2所示，与设置有升降导轨901同侧的安装板9侧壁上还分别固接有一升降齿条902，升降齿条902靠近其中一条升降导轨901，两个安装板9上的升降齿条902成斜对角设置。升降装置包括一个升降电机8和两个升降齿轮箱801，升降电机8将动力传递给升降齿轮箱801，升降齿轮箱801输出的齿轮分别与升降齿条902啮合。
升降平台4的下端面上对称的固接有沿升降平台4的长度方向延伸的平移导向槽，平移平台6的上端面上对称的设置有与平移导向槽对应的平移导轨，平移导轨的横截面为工字型结构，相应的平移导向槽的横截面也为工字型结构，平移导轨插入平移导向槽内，平移平台6能沿着平移导轨做支线往复运动。平移平台6设置有平移导轨的端面的中部固接有与平移导轨平行的平移齿条601。
平移装置7设置在升降平台4内，平移装置7包括平移电机带动的平移齿轮箱，平移齿轮箱的输出轴与平移齿轮701固接，平移齿轮701与平移齿条601相啮合。为了实现平移平台的平移量的最大化，平移装置7设置在升降平台4的长度方向的一端。平移平台6的下端面固接有抓钩联箱5，抓钩联箱5的下端设置有由抓钩联箱5控制的抓钩501。
本发明创造的工作原理：
当气冷反应堆内石墨块需要更换时，首先将密封板固定在反应堆容器上，防止反应堆内带有辐射的石墨粉尘扩散。通过本发明创造顶部的选装装置和旋转齿轮301实现该本发明创造在360°方向上的旋转。在圆筒10内有一升降平台4，通过升降平台4上的升降装置与升降齿条902的配合，在升降装置的驱动下，使得升降平台4沿升降导轨901做上、下直线运动。升降平台4下方固接有平移平台6，抓钩联箱5固接在平移平台6的下方。在平移装置7的驱动下，实现抓钩联箱5相对于升降平台4做水平平移运动。抓钩501是固定在抓钩联箱5上的，用于抓取气冷反应堆内的石墨块。旋转装置3、升降装置、平移装置7的驱动下，该抓取机构可以在三个方向上实现运动，抓钩联箱5下方的抓钩501可以抓取气冷反应堆内各种位置上的石墨块，这样便可以实现气冷反应堆内石墨块的更换。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种反应堆内石墨块的抓取机构，其特征在于：包括密封盖(1)、转轴(2)、旋转装置(3)、升降装置、平移装置(7)，密封盖(1)用于固定在反应堆容器上，转轴(2)穿过密封盖(1)，转轴(2)与密封盖(1)通过轴承连接，转轴(2)的一端固接有旋转齿轮(301)，旋转齿轮(301)与旋转装置(3)的输出齿轮相啮合；
转轴(2)的另外一端设置有相对于转轴(2)固定的升降导轨(901)和升降齿条(902)，升降导轨(901)和升降齿条(902)相对于转轴(2)的轴线对称设置，升降平台(4)能沿着导轨做直线往复运动，升降装置设置在升降平台(4)上与升降齿条(902)配合，升降平台(4)下方设置有抓钩联箱(5)，抓钩联箱(5)和升降平台(4)通过平移装置(7)连接，抓钩联箱(5)的下端固接有抓钩(501)。
2.根据权利要求1所述的反应堆内石墨块的抓取机构，其特征在于：所述升降齿条(902)斜对角设置。
3.根据权利要求1所述的反应堆内石墨块的抓取机构，其特征在于：所述抓钩联箱(5)的上端固接有平移平台(6)，平移平台(6)的上端面上对称的设置有平移导轨，升降平台(4)的下端面上对称的固接与平移导轨配合的平移导向槽，平移导向槽沿着升降平台(4)的长度方向延伸，平移平台(6)上端面设置有与平移导轨平行的平移齿条(601)，平移装置(7)设置在升降平台(4)内，平移装置(7)包括平移电机带动的平移齿轮箱，平移齿轮箱的输出轴与平移齿轮(701)固接，平移齿轮(701)与平移齿条(601)相啮合。
4.根据权利要求3所述的反应堆内石墨块的抓取机构，其特征在于：平移导轨的横截面为工字型结构，相应的平移导向槽的横截面也为工字型结构，平移导轨插入平移导向槽内，平移齿条(601)位于平移平台(6)的中部，平移导轨的数量有两个，平移导轨对称的分布在平移齿条(601)的两侧。
5.根据权利要求3所述的反应堆内石墨块的抓取机构，其特征在于：平移装置(7)位于升降平台(4)的长度方向的一端。
6.根据权利要求3所述的反应堆内石墨块的抓取机构，其特征在于：所述平移齿轮(701)水平设置，平移齿条(601)朝向升降导轨(901)。
7.根据权利要求1所述的反应堆内石墨块的抓取机构，其特征在于：转轴(2)的另外一端与圆筒(10)的顶部固接，圆筒(10)的内径大于转轴(2)的直径，圆筒(10)与转轴(2)同轴心设置，圆筒(10)内相对于圆筒(10)的轴线对称的固接有两个与圆筒(10)的轴线平行的安装板(9)，升降平台(4)设置在安装板(9)与安装板(9)之间，升降导轨(901)和升降齿条(902)分别设置在安装板(9)与安装板(9)相对的安装板的侧壁上。
8.根据权利要求7所述的反应堆内石墨块的抓取机构，其特征在于：安装板(9)与圆筒(10)的侧壁之间设置有加强支撑板(101)。
9.根据权利要求1所述的反应堆内石墨块的抓取机构，其特征在于：升降平台(4)靠近升降导轨(901)的侧壁上设置有与升降导轨(901)对应的升降导向槽(401)，升降导轨(901)插入升降导向槽(401)内。
10.根据权利要求9所述的反应堆内石墨块的抓取机构，其特征在于：升降导轨(901)的横截面为工字型结构，相应的升降导向槽(401)的横截面为工字型结构。
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