CN107618975A - 一种防辐射自控吊车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防辐射自控吊车，包括大车装置、小车装置和提升装置；所述大车装置，包括第一驱动装置、通过第一驱动装置相互连接的光杠Ⅰ、连接在光杠Ⅰ之间的大车主体；所述小车装置，包括第二驱动装置、通过第二驱动装置相互连接的光杠Ⅱ、与光杠Ⅱ通过第二驱动装置连接的丝杠、小车主体和小车轨道；所述提升装置包括第三驱动装置、通过第三驱动装置相互连接的光杠Ⅲ、及固定在光杠Ⅲ上并穿过小车主体和大车主体内部的提升部件。本发明所提供的一种防辐射自控吊车，电机均布置在吊车主体外部，便于维修人员在不进入吊车工作区域的前提下进行动力设备的维修，实现了核电工作区域无人式的操作，避免了在核电领域中操作人员暴露在核电材料区域。

Description

一种防辐射自控吊车

技术领域

本发明涉及核工程的吊车，具体涉及一种防辐射自控吊车。

背景技术

随着国内核电的不断发展，核电领域所需要的特种设备不断增加。核电领域中，吊车使用尤其频繁，吊车作为升降的专用工具，在核反应堆停堆换料、具有放射性废物的转运或回收操作等等中，均需用到吊车。

传统的三轴吊车动力设备布置在吊车主体上，且含有较多的电子元器件，电子元器件在辐射环境下极易损坏，在起吊过程中，内部电气元件突然损坏，会导致起吊失灵，严重时砸伤设备，造成核泄漏事故，且进入内部维修时操作人员将暴露在核电材料中，具有一定辐射性，废弃电子元件变为带放射性废物，不易处理，而核电领域对设备具有特殊的要求，不仅需要设备在密闭环境中运行，还对设备的可靠性要求较高，同时还要求设备上尽量减少或不使用电子元器件。因此，传统吊车的结构特点在核电领域中使用具有一定的局限性，由此限制了传统吊车在核电领域的使用。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种防辐射自控吊车，克服现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的或者其他目的，本发明是通过以下技术方案实现的。

一种防辐射自控吊车，包括大车装置、小车装置和提升装置；

所述大车装置，包括第一驱动装置、通过第一驱动装置相互连接的光杠Ⅰ、连接在光杠Ⅰ之间的大车主体；

所述小车装置，包括第二驱动装置、通过第二驱动装置相互连接的光杠Ⅱ、与光杠Ⅱ通过第二驱动装置连接的丝杠、小车主体和小车轨道，其中，所述丝杠上套装有可与丝杠啮合的丝母，所述丝母固定安装在小车主体上；所述小车主体上设有小车车轮，所述小车轨道固定安装在大车主体上，并与小车车轮相配合；

所述提升装置包括第三驱动装置、通过第三驱动装置相互连接的光杠Ⅲ、及固定在光杠Ⅲ上并穿过小车主体和大车主体内部的提升部件。

进一步地，大车装置中，第一驱动装置包括第一伺服电机、第一齿轮箱、第二齿轮箱，光杠Ⅰ包括第一光杠、第二光杠和第三光杠；

所述第一光杠的一端与第一伺服电机连接，所述第一光杠的另一端通过第一齿轮箱与第三光杠连接，所述第一光杠通过第一齿轮箱与第二光杠的一端连接，所述大车主体的两端分别固定有第二齿轮箱，并分别通过第二齿轮箱与第二光杠、第三光杠连接。

进一步地，所述大车装置还包括设于第二光杠下方的第一横梁、以及设于第三光杠下方的第二横梁，所述第一横梁和第二横梁上分别设有齿条，所述第二齿轮箱下方设有齿轮，所述齿条与齿轮相啮合；所述大车主体上设有大车车轮，所述第一横梁和第二横梁上分别设有与大车车轮相配合的大车轨道。

进一步地，小车装置中，第二驱动装置包括第二伺服电机、第三齿轮箱、第四齿轮箱，光杠Ⅱ包括第四光杠、第五光杠；

所述第四光杠的一端与第二伺服电机连接，第四光杠的另一端通过第三齿轮箱与第五光杠的一端连接，所述第五光杠上还连有第四齿轮箱，并通过第四齿轮箱与丝杠的一端连接，所述第四齿轮箱固定在大车主体的一端，所述丝杠的另一端固定在大车主体的另一端。

进一步地，所述提升装置中，第三驱动装置包括第三伺服电机、第五齿轮箱、第六齿轮箱，光杠Ⅲ包括第六光杠、第七光杠、第八光杠；

所述第六光杠的一端与第三伺服电机连接，第六光杠的另一端通过第五齿轮箱与第七光杠的一端连接，所述第七光杠上连有第六齿轮箱，并通过第六齿轮箱与第八光杠的一端连接，所述第八光杠的另一端固定在大车主体上。

进一步地，所述第八光杠上设有提升部件，所述提升部件穿过小车主体及大车主体内部。

进一步地，所述提升部件包括安装在第八光杠上的蜗杆、与蜗杆啮合的蜗轮，以及与蜗轮同轴结合的卷筒。

进一步地，所述提升部件还包括提升装置罩。

进一步地，所述提升部件还保括钢丝绳，所述钢丝绳的一端缠绕在卷筒上，另一端固定在小车主体上。

进一步地，所述提升部件还包括滑轮组件，所述滑轮组件通过所述钢丝绳与所述卷筒相连接。

本发明所提供的一种防辐射自控吊车，采用动力外置、运行环境密闭的布局，电机均布置在吊车主体外部，工作区域内，完全为机械式传动，安全可靠，不易损坏，在完成常规吊车能完成的动作的同时，极大的提高了可靠性，将维修次数降到最低，且最大限度的减少事故的发生。便于维修人员在不进入吊车工作区域的前提下进行动力设备的维修，实现了核电工作区域无人式的操作，避免了在核电领域中操作人员暴露在核电材料区域，造成一定的辐射。

本发明中利用光杠带键齿轮、丝杠丝母等方式的传动，实现了大车与小车的同时工作且互不影响；同时，还实现了提升装置随小车水平移动的同时进行升降操作，从而实现对工作区域内不同位置处的材料进行回收或转运等操作。

附图说明

图1为本发明的防辐射自控吊车的结构示意图；

图2为本发明中大车装置的结构示意图；

图3为本发明中小车装置的结构示意图；

图4为本发明中提升装置的结构示意图。

元件标号说明

11大车主体，111大车车轮，121第一伺服电机，122第一齿轮箱，123第二齿轮箱，131第一光杠，132第二光杠，133第三光杠，141第一横梁，142第二横梁，15齿条，16齿轮，17大车轨道；

21丝杠，211丝母，22小车主体，221小车车轮，23小车轨道，241第二伺服电机，242第三齿轮箱，243第四齿轮箱，251第四光杠，252第五光杠；

311第三伺服电机，312第五齿轮箱，313第六齿轮箱，321第六光杠，322第七光杠，323第八光杠，33提升装置保护罩。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”、“左”、“右”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1至图4所示，本发明的一种防辐射自控吊车，包括大车装置、小车装置和提升装置。

所述大车装置，包括第一驱动装置、通过第一驱动装置相互连接的光杠Ⅰ、连接在光杠Ⅰ之间的大车主体11；

所述小车装置，包括第二驱动装置、通过第二驱动装置相互连接的光杠Ⅱ、与光杠Ⅱ通过第二驱动装置连接的丝杠21、小车主体22和小车轨道23，其中，所述丝杠21上套装有可与丝杠21啮合的丝母211，所述丝母211固定安装在小车主体22上；所述小车主体22上设有小车车轮221，所述小车轨道23固定安装在大车主体11上，并与小车车轮221相配合；

所述提升装置实现吊车的提升和下降操作，包括第三驱动装置、通过第三驱动装置相互连接的光杠Ⅲ、及固定在光杠Ⅲ上并穿过小车主体22和大车主体11内部的提升部件。

在本发明实施例中，大车装置中，第一驱动装置包括第一伺服电机121、第一齿轮箱122、第二齿轮箱123，光杠Ⅰ包括第一光杠131、第二光杠132和第三光杠133；所述第一光杠131的一端与第一伺服电机121连接，进一步地，所述第一伺服电机121可通过联轴器与减速器的高速轴相连，减速器的低速轴与第一光杠131相连，实现第一伺服电机121带动第一光杠131的转动，优选地，本发明实施例中，伺服电机与光杠的连接均采用该连接方式。所述第一光杠131的另一端通过第一齿轮箱122与第三光杠133连接；所述第一光杠131中间连有另外的第一齿轮箱122并通过第一齿轮箱122与第二光杠132的一端连接，所述大车主体11的两端分别固定有第二齿轮箱123，并分别通过第二齿轮箱123与第二光杠132、第三光杠133连接。所述大车装置还包括设于第二光杠132下方的第一横梁141、以及设于第三光杠133下方的第二横梁142，所述第一横梁141和第二横梁142上分别设有齿条15，所述第二齿轮箱123下方设有齿轮16，所述齿条15与齿轮16相啮合。进一步地，所述大车主体11上设有大车车轮111，所述第一横梁141和第二横梁142上分别设有与大车车轮111相配合的大车轨道17，便于大车主体11的移动。

在大车装置中，第一伺服电机121输出动力，带动与之连接的第一光杠131转动，第一光杠131转动通过第一齿轮箱122改变动力方向，将动力传递给第二光杠132和第三光杠133并带动其转动，第二光杠132和第三光杠133的转动经过第二齿轮箱123再次改变动力方向并传递给齿轮16，齿轮16与齿条15啮合传动，带动大车主体11在第一横梁141、第二横梁142上移动。

在本发明实施例中，小车装置中，第二驱动装置包括第二伺服电机241、第三齿轮箱242、第四齿轮箱243，光杠Ⅱ包括第四光杠251、第五光杠252；所述第四光杠251的一端与第二伺服电机241连接，第四光杠251的另一端通过第三齿轮箱242与第五光杠252的一端连接，所述第五光杠252的另一端可固定在第一齿轮箱122上，所述第五光杠252上还连有第四齿轮箱243，并通过第四齿轮箱243与丝杠21的一端连接，所述第四齿轮箱243固定在大车主体11的一端，所述丝杠21的另一端固定在大车主体11的另一端。

其中，第二伺服电机241输出动力，带动与之连接的第四光杠251转动，第四光杠251转动产生的动力经第三齿轮箱242改变方向后，继续传递给第五光杠252并带动其转动，第五光杠252转动产生的动力经第四齿轮箱243再次改变动力方向，并传给丝杠21带动丝杠21转动，丝杠21转动的同时可带动与丝杠21啮合的丝母211，从而推动小车主体22的小车车轮221与小车轨道23配合进行滑动，实现小车主体22的水平方向的移动。

即，在本发明实施例中，大车装置中是采用光杠带动齿轮齿条传动的方式驱动大车主体11移动，而小车装置中是采用丝杠丝母的传动方式驱动小车主体11移动。在其他实施例中，所述大车装置还可以采用丝杠丝母的传动方式驱动大车主体11移动，所述小车装置采用光杠带动齿轮齿条的传动方式带动小车主体移动，此时，第一驱动装置和第二驱动装置的组成和连接方式，本领域技术人员结合上述对大车装置和小车装置的详述经过调整即可获得，在此不作详述。

由于大车主体11在第一横梁141、第二横梁142上移动，而第四齿轮箱243固定在大车主体11的一端，因此大车主体11的移动会带动第四齿轮箱243在第五光杠252上滑移，第四齿轮箱243滑移的同时向丝杠21传递动力，丝杠21转动并最终带动小车主体22的移动，从而实现大车主体11和小车主体22的同时工作。

本发明实施例中，所述提升装置，第三驱动装置包括第三伺服电机311、第五齿轮箱312、第六齿轮箱313，光杠Ⅲ包括第六光杠321、第七光杠322、第八光杠323；所述第六光杠321的一端与第三伺服电机311连接，第六光杠321的另一端通过第五齿轮箱312与第七光杠322的一端连接，所述第七光杠322上连有第六齿轮箱313，并通过第六齿轮箱313与第八光杠323的一端连接，所述第八光杠323的另一端可通过连接部固定在大车主体11上。

进一步地，所述第八光杠323上滑动连接提升部件，所述提升部件穿过小车主体22及大车主体11内部。

优选地，所述提升部件包括安装在第八光杠323上的蜗杆、与蜗杆啮合的蜗轮，以及与蜗轮同轴结合的卷筒，其中，提升部件采用涡轮蜗杆的机械传动方式属于现有技术，在此不作详述，说明书附图中也不再标识。在本发明其他实施例中，所述提升部件也可采用光杠带动齿轮齿条的传动方式等，即提升部件包括齿轮及与齿轮固连的卷筒，齿轮可平键安装于第八光杠323；或卷筒直接穿过第八光杠323，由第八光杠323带动卷筒的转动。

所述提升部件还包括提升装置罩33，所述提升装置罩设于蜗杆、蜗轮、卷筒的外部，用于保护蜗杆、蜗轮、卷筒减少污染。

所述提升部件还保括钢丝绳，所述钢丝绳的一端缠绕在卷筒上，另一端固定在小车主体上。卷筒的转动可使钢丝绳升降，实现吊车的升降操作。

所述提升部件还包括滑轮组件，所述滑轮组件通过所述钢丝绳与所述卷筒相连接，所述轮滑组件下方设有吊钩。

在提升装置中，第三伺服电机311输出的动力带动第六光杠321转动，第六光杠321的转动产生的动力经第五齿轮箱312改变方向后，继续传递给第七光杠322并带动其转动，第七光杠322转动产生的动力经第六齿轮箱313再次改变方向后，传递给第八光杠323，第八光杠323的转动带动蜗杆转动，蜗杆与蜗轮啮合传动，带动卷筒转动，从而实现钢丝绳的升降，最终实现吊钩的升降操作。

由于小车主体22可沿小车轨道23滑动，因此可使蜗杆沿第八光杆323滑移，因此实现了提升装置随小车移动的同时进行吊钩的升降操作。

综合以上，本发明的防辐射自控吊车，除第一伺服电机121、第二伺服电机241、第三伺服电机311外，整个吊车的其余部件均在核电材料区域(即工作运行环境中)；由于第一伺服电机121、第二伺服电机241、第三伺服电机311均在运行环境的外部，即动力外置，工作区域内，完全为机械式传动，安全可靠，不易损坏，在完成常规吊车能完成的动作的同时，极大的提高了可靠性，将维修次数降到最低，且最大限度的减少事故的发生。因此，在实际操作中，操作人员无需暴露在核电材料区域，即便是吊车设备出现故障，维修人员也可以不进入吊车工作区域的核电环境中进行动力设备的维修，避免了核电辐射。

如图1至4所示，本发明的防辐射自控吊车在工作时，第一伺服电机121输出动力，带动与之连接的第一光杠131转动，第一光杠131转动经第一齿轮箱122改变动力方向，并将动力传递给第二光杠132和第三光杠133并带动其转动，第二光杠132和第三光杠133的转动经过第二齿轮箱123再次改变动力方向并传递给齿轮16，齿轮16与齿条15啮合传动，带动大车主体11在第一横梁141、第二横梁142上移动。大车主体11的移动带动第四齿轮箱243在第五光杠252上滑移，第四齿轮箱243滑移的同时向丝杠21传递动力，丝杠21转动并最终带动小车主体22的移动，即大车主体移动的同时可带动小车主体移动。

同时，第二伺服电机241输出动力，带动与之连接的第四光杠251转动，第四光杠251转动产生的动力经第三齿轮箱242改变方向后，继续传递给第五光杠252并带动其转动，第五光杠252转动产生的动力经第四齿轮箱243再次改变动力方向，并传给丝杠21带动丝杠21转动，丝杠21转动的同时可带动与丝杠21啮合的丝母211，从而推动小车主体22的小车车轮221与小车轨道23配合进行滑动，实现小车主体22的沿小车轨道23水平方向的移动。

第三伺服电机311输出的动力带动第六光杠321转动，第六光杠321的转动产生的动力经第五齿轮箱312改变方向后，继续传递给第七光杠322并带动其转动，第七光杠322转动产生的动力经第六齿轮箱313再次改变方向后，传递给第八光杠323，第八光杠323的转动带动蜗杆转动，蜗杆与蜗轮啮合传动，带动卷筒转动，从而实现钢丝绳的升降，最终实现吊钩的升降操作。而由于小车主体22可沿小车轨道23滑动，因此可使蜗杆沿第八光杆323滑移，因此实现了提升装置随小车移动的同时进行吊钩的升降操作。

综上可见，本发明所提供的防辐射自控吊车，可实现大车和小车的同时工作，以及提升装置随小车和大车移动的同时进行升降操作，最终实现对工作区域不同部位的升降操作。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种防辐射自控吊车，其特征在于，包括大车装置、小车装置和提升装置；

所述大车装置，包括第一驱动装置、通过第一驱动装置相互连接的光杠Ⅰ、连接在光杠Ⅰ之间的大车主体；

所述小车装置，包括第二驱动装置、通过第二驱动装置相互连接的光杠Ⅱ、与光杠Ⅱ通过第二驱动装置连接的丝杠、小车主体和小车轨道，其中，所述丝杠上套装有可与丝杠啮合的丝母，所述丝母固定安装在小车主体上；所述小车主体上设有小车车轮，所述小车轨道固定安装在大车主体上，并与小车车轮相配合；

所述提升装置包括第三驱动装置、通过第三驱动装置相互连接的光杠Ⅲ、及固定在光杠Ⅲ上并穿过小车主体和大车主体内部的提升部件。

2.如权利要求1所述的防辐射自控吊车，其特征在于，大车装置中，第一驱动装置包括第一伺服电机、第一齿轮箱、第二齿轮箱，光杠Ⅰ包括第一光杠、第二光杠和第三光杠；

所述第一光杠的一端与第一伺服电机连接，所述第一光杠的另一端通过第一齿轮箱与第三光杠连接，所述第一光杠通过第一齿轮箱与第二光杠的一端连接，所述大车主体的两端分别固定有第二齿轮箱，并分别通过第二齿轮箱与第二光杠、第三光杠连接。

3.如权利要求2所述的防辐射自控吊车，其特征在于，所述大车装置还包括设于第二光杠下方的第一横梁、以及设于第三光杠下方的第二横梁，所述第一横梁和第二横梁上分别设有齿条，所述第二齿轮箱下方设有齿轮，所述齿条与齿轮相啮合；

所述大车主体上设有大车车轮，所述第一横梁和第二横梁上分别设有与大车车轮相配合的大车轨道。

4.如权利要求1所述的防辐射自控吊车，其特征在于，小车装置中，第二驱动装置包括第二伺服电机、第三齿轮箱、第四齿轮箱，光杠Ⅱ包括第四光杠、第五光杠；

所述第四光杠的一端与第二伺服电机连接，第四光杠的另一端通过第三齿轮箱与第五光杠的一端连接，所述第五光杠上还连有第四齿轮箱，并通过第四齿轮箱与丝杠的一端连接，所述第四齿轮箱固定在大车主体的一端，所述丝杠的另一端固定在大车主体的另一端上。

5.如权利要求1所述的防辐射自控吊车，其特征在于，所述提升装置中，第三驱动装置包括第三伺服电机、第五齿轮箱、第六齿轮箱，光杠Ⅲ包括第六光杠、第七光杠、第八光杠；

所述第六光杠的一端与第三伺服电机连接，第六光杠的另一端通过第五齿轮箱与第七光杠的一端连接，所述第七光杠上连有第六齿轮箱，并通过第六齿轮箱与第八光杠的一端连接，所述第八光杠的另一端固定在大车主体上。

6.如权利要求5所述的防辐射自控吊车，其特征在于，所述第八光杠上设有提升部件，所述提升部件穿过小车主体及大车主体内部。

7.如权利要求6所述的防辐射自控吊车，其特征在于，所述提升部件包括安装在第八光杠上的蜗杆、与蜗杆啮合的蜗轮，以及与蜗轮同轴结合的卷筒。

8.如权利要求7所述的防辐射自控吊车，其特征在于，所述提升部件还包括提升装置罩。

9.如权利要求7所述的防辐射自控吊车，其特征在于，所述提升部件还保括钢丝绳，所述钢丝绳的一端缠绕在卷筒上，另一端固定在小车主体上。

10.如权利要求9所述的防辐射自控吊车，其特征在于，所述提升部件还包括滑轮组件，所述滑轮组件通过所述钢丝绳与所述卷筒相连接。