CN107986104A - 核电站水下移动机器人的线缆自动收放装置 - Google Patents

核电站水下移动机器人的线缆自动收放装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种核电站水下移动机器人的线缆自动收放装置，其包括机架、收线滚轮、线缆引入机构以及驱动机构，线缆引入机构包括转动连接于机架上的第一转轴、连接于第一转轴上的支撑板、至少一对安装于支撑板上的压紧滚轮，驱动机构包括电机、转动连接于机架上的第二转轴、连接于第二转轴和电机的输出轴之间的第一皮带轮组件以及连接于第一转轴和第二转轴之间的第二皮带轮组件，收线滚轮固定套设于第二转轴上。实现工作过程线缆收放的自动化，减轻工作人员劳动强度；滚轮组带有去污功能，有利于降低岸上线缆放射性剂量水平；便于运输，第一转轴既作为支撑板的转轴又作为压紧滚轮的转轴，达到了精简机构的目的，实现了支撑板的可折叠。

Description

核电站水下移动机器人的线缆自动收放装置
技术领域
本发明涉及核电检测设备领域，特别涉及一种核电站水下移动机器人的线缆自动收放装置。
背景技术
控制棒导向筒开口销位于核电站反应堆上部堆内构件下部，是其重要组成部分，其作用是为控制棒导向筒提供定位和横向支承，国外核电站多次出现开口销失效现象，潜在的后果是控制棒导向筒错位，进而影响控制棒下落时间，另外，断裂的开口销部件作为异物进入核电站一回路中，会损伤其他重要设备，影响设备的完整性。因此有必要对控制棒导向筒开口销实施在役检查，以监测其运行过程中的质量状态，提高核电站的可靠性、安全性、完整性。
在役检查一般在核电机组大修过程中进行。大修时，上部堆内构件组件整体被存放在构件水池内。控制棒开口销插在上栅格板的定位孔内，上栅格板直径3米多，共有122个开口销。水下移动机器人在进行检查需前进或后退时，线缆必须及时进行补充或回收，以免干扰机器人运动，影响定位精度，甚至使运动受到阻碍。开口销检查数量多，单个检查时间短，如果采用人工收送线缆，需要长时间频繁操作，劳动强度大。为此有必要设计一款能够根据需要自动收放线缆的装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以实现水下移动机器人工作过程中线缆的自动供给和回收从而减轻工作人员劳动强度的核电站水下移动机器人的线缆自动收放装置。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种核电站水下移动机器人的线缆自动收放装置，其包括机架，安装于所述机架上的收线滚轮、线缆引入机构以及驱动机构，所述线缆引入机构包括转动连接于所述机架上的第一转轴、连接于所述第一转轴上的支撑板、至少一对安装于所述支撑板上的压紧滚轮，所述驱动机构包括电机、转动连接于所述机架上的第二转轴、连接于所述第二转轴和电机的输出轴之间的第一皮带轮组件以及连接于所述第一转轴和第二转轴之间的第二皮带轮组件，所述收线滚轮固定套设于所述第二转轴上。
优化的，所述线缆引入机构还包括至少一对安装于所述支撑板上的去污滚轮，成对的所述压紧滚轮位于成对的所述去污滚轮和所述收线滚轮之间。
优化的，所述线缆引入机构还包括至少一个安装于所述支撑板上的引入滚轮。
进一步地，所述支撑板包括与所述第一转轴相转动连接的下支撑板、铰链于所述下支撑板上的上支撑板以及锁紧螺栓组件，成对的两个压紧滚轮分别位于上支撑板和下支撑板上，成对的两个去污滚轮分别位于上支撑板和下支撑板上。
更进一步地，所述锁紧螺栓组件包括用于将所述上支撑板锁定于所述下支撑板上的支撑手柄螺栓、用于调节同一对中两个所述压紧滚轮间距的压紧手柄螺栓、用于将所述下支撑板与所述机架上端面相平行固定连接的上固定手柄螺栓以及用于将所述下支撑板与所述机架侧面相平行固定连接的下固定手柄螺栓。
优化的，支撑板上安装有当支撑板收起时使支撑板与机架侧面保持平行的挡块。
优化的，成对的两个所述压紧滚轮中有一个固定套设于所述第一转轴上。
进一步的，所述去污滚轮有两对，其中临近所述压紧滚轮的一对所述去污滚轮包裹有用于吸附粉尘污渍的高密度纳米清洁海绵，另一对所述去污滚轮包裹用于用来吸水PVA发泡海绵。
本发明的有益效果在于：实现工作过程线缆收放的自动化，减轻工作人员劳动强度；滚轮组带有去污功能，有利于降低岸上线缆放射性剂量水平；便于运输，第一转轴既作为支撑板的转轴又作为压紧滚轮的转轴，达到了精简机构的目的，实现了支撑板的可折叠。
附图说明
图1：线缆自动收放装置的正视图；
图2：线缆自动收放装置的俯视图
图3：线缆自动收放装置的滚轮组加紧方式示意图；
图4：线缆自动收放装置的支撑板折叠收起时的示意图
图5：线缆自动收放装置的立体视图。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作以下详细描述：
如图1、2、3、4、5所示，核电站水下移动机器人的线缆自动收放装置包括机架12；安装于所述机架12上的收线滚轮3、线缆引入机构、脚轮131以及驱动机构。
所述线缆引入机构包括转动连接于所述机架12上的第一转轴19、连接于所述第一转轴19上的支撑板、至少一对安装于所述支撑板上的压紧滚轮6、至少一对安装于所述支撑板上的去污滚轮7和至少一个安装于所述支撑板上的引入滚轮11，其周面内凹呈椭圆弧形。在本实施例中，压紧滚轮6有一对，去污滚轮7有两对，引入滚轮11、以及去污滚轮7的轴线共面且引入滚轮11的直径大于去污滚轮7的直径而小于压紧滚轮6的直径，线缆引入时存在一定弯角能增加线缆包角提高去污效果。
所述驱动机构包括电机1、转动连接于所述机架12上的第二转轴20、连接于所述第二转轴20和电机1的输出轴之间的第一皮带轮组件2以及连接于所述第一转轴19和第二转轴20之间的第二皮带轮组件4，所述收线滚轮3固定套设于所述第二转轴20上。
所述支撑板包括与所述第一转轴19相转动连接的下支撑板、铰链15于所述下支撑板上的上支撑板以及锁紧螺栓组件，下支撑板和上支撑板的横截面均呈L型，分别由下横板101和下竖板10以及上横板8和下横板101组成，成对的两个压紧滚轮6分别位于上竖板9和下竖板10上，成对的两个去污滚轮7分别位于上竖板9和下竖板10上。
成对的所述压紧滚轮6位于成对的所述去污滚轮7和所述收线滚轮3之间。临近所述压紧滚轮6的一对所述去污滚轮7包裹有用于吸附粉尘污渍的高密度纳米清洁海绵，另一对所述去污滚轮7包裹用于用来吸水PVA发泡海绵。成对的两个所述压紧滚轮6中安装在下竖板10上的压紧滚轮6固定套设于所述第一转轴19上。该压紧滚轮6为驱动轮5。
所述锁紧螺栓组件包括用于将所述上支撑板锁定于所述下支撑板上的支撑手柄螺栓13、用于调节同一对中两个所述压紧滚轮6间距的压紧手柄螺栓14、用于将所述下支撑板与所述机架12上端面相平行固定连接的上固定手柄螺栓16、用于将所述下支撑板与所述机架12侧面相平行固定连接的下固定手柄螺栓18以及防止支撑板收起时与机架12碰撞的挡块17。所述支撑手柄螺栓13、压紧手柄螺栓14分别各自穿设于上横板8且螺纹连接于下横板101上，上固定手柄螺栓16和下固定手柄螺栓18分别各自螺纹连接于所述下横板101上，且机架12上的上端面上设有分别与上固定手柄螺栓16相对应的上锁紧孔，当支撑板平行机架12上端面设置时，上固定手柄螺栓16连接于所述上锁紧孔内。
电机1和收线滚轮3之间通过皮带传动连接，同时收线滚轮3之间和驱动轮5之间也通过皮带传动。电机1的控制与水下机器人的运动联动，根据运动需要收放电缆。驱动轮5直径和收线滚轮3之间之比与收线滚轮3皮带轮直径和驱动轮5皮带轮直径之比相等，使两者的线速度相同。上支撑板和下支撑板之间通过两个铰链15连接，和支撑手柄螺栓13一起构成支撑平面，压紧手柄螺栓14则用于增加上下支撑板间的压紧力。线缆安装时，可旋开压紧手柄螺栓14，即可将上支撑板打开，线缆放入收线滚轮3组之间，滚筒设有暗槽，将线缆夹入暗槽固定在滚筒上。收线滚轮3组与滚筒中部平面对齐，且滚筒上有线缆沟槽，以便规整线缆。所有收线滚轮3和滚筒均便于拆卸。为便于运输，收线滚轮3组可旋转90°，利用挡块17和下固定手柄螺栓18将收线滚轮3组竖直固定在机架12上，减小体积，增加结构刚度。
水下移动机器人调入构件水池后，线缆自动收放装置安装在池边，调节线缆长度，首先打开收线滚轮3上的暗槽，将线缆固定在收线滚轮3上，然后打开上支撑板，将线缆夹入压紧滚轮6和去污滚轮7之间，电机1控制端接入水下移动机器人控制系统，安装完毕。工作过程中，水下机器人前进时电机1正转，驱动轮5带动线缆向前运动，收线滚轮3松线缆，实现加送线缆；水下机器人后退时电机1反转，驱动轮5带动线缆向后运动，收线滚轮3卷紧线缆，实现回收线缆。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种核电站水下移动机器人的线缆自动收放装置，其包括机架，安装于所述机架上的收线滚轮、线缆引入机构以及驱动机构，其特征在于：所述线缆引入机构包括转动连接于所述机架上的第一转轴、连接于所述第一转轴上的支撑板、至少一对安装于所述支撑板上的压紧滚轮，所述驱动机构包括电机、转动连接于所述机架上的第二转轴、连接于所述第二转轴和电机的输出轴之间的第一皮带轮组件以及连接于所述第一转轴和第二转轴之间的第二皮带轮组件，所述收线滚轮固定套设于所述第二转轴上。
2.根据权利要求1所述的核电站水下移动机器人的线缆自动收放装置，其特征在于：所述线缆引入机构还包括至少一对安装于所述支撑板上的去污滚轮，成对的所述压紧滚轮位于成对的所述去污滚轮和所述收线滚轮之间。
3.根据权利要求1所述的核电站水下移动机器人的线缆自动收放装置，其特征在于：所述线缆引入机构还包括至少一个安装于所述支撑板上的引入滚轮。
4.根据权利要求2所述的核电站水下移动机器人的线缆自动收放装置，其特征在于：所述支撑板包括与所述第一转轴相转动连接的下支撑板、铰链于所述下支撑板上的上支撑板以及锁紧螺栓组件，成对的两个压紧滚轮分别位于上支撑板和下支撑板上，成对的两个去污滚轮分别位于上支撑板和下支撑板上。
5.根据权利要求4所述的核电站水下移动机器人的线缆自动收放装置，其特征在于：所述锁紧螺栓组件包括用于将所述上支撑板锁定于所述下支撑板上的支撑手柄螺栓、用于调节同一对中两个所述压紧滚轮间距的压紧手柄螺栓、用于将所述下支撑板与所述机架上端面相平行固定连接的上固定手柄螺栓以及用于将所述下支撑板与所述机架侧面相平行固定连接的下固定手柄螺栓。
6.根据权利要求1所述的核电站水下移动机器人的线缆自动收放装置，其特征在于：支撑板上安装有当支撑板收起时使支撑板与机架侧面保持平行的挡块。
7.根据权利要求1所述的核电站水下移动机器人的线缆自动收放装置，其特征在于：成对的两个所述压紧滚轮中有一个固定套设于所述第一转轴上。
8.根据权利要求2所述的核电站水下移动机器人的线缆自动收放装置，其特征在于：所述去污滚轮有两对，其中临近所述压紧滚轮的一对所述去污滚轮包裹有用于吸附粉尘污渍的高密度纳米清洁海绵，另一对所述去污滚轮包裹用于用来吸水PVA发泡海绵。
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