CN108657963A - 一种穿墙转动机构及采用该穿墙转动机构的热室吊车结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种穿墙转动机构及采用该穿墙转动机构的热室吊车结构，穿墙转动机构包括：包括穿透墙体的预埋管；轴承座安装在所述预埋管两端；传动轴通过安装在所述轴承座上的轴承设置在预埋管内。热室吊车结构包括大车组件、小车组件和吊钩组件；小车组件设置于大车上；吊钩组件设置于小车上；大车、小车和吊钩组件通过穿墙转动机构与驱动机构连接。本发明的有益效果如下：穿墙转动机构传动的方式能够将驱动机构置于热室外部，避免了驱动机构置于热室内部带来的寿命低、不可靠和检修复杂等问题；吊车在热室内部的部分全部为机械结构，可靠性高；多种传动方式的组合使用使得大、小车运行机构及升降机构的运动相互独立，实现吊车基本功能。

Description

一种穿墙转动机构及采用该穿墙转动机构的热室吊车结构
技术领域
本发明属于机械结构，具体涉及一种穿墙转动机构及采用该穿墙转动机构的热室吊车结构。
背景技术
核燃料后处理的生产任务常常伴随着放射性气溶胶、电磁辐射及中子辐射，其操作多数在热室内进行，人员在热室外部远距离控制，热室对放射性物质起到密封和屏蔽的作用。热室内部设备的安装、检修及物料的搬运均需吊车完成，传统吊车大、小车运行机构及起升机构的驱动电机及减速器均采用就近布置原则，大、小车运行机构驱动电机通过减速器直接拖动相应车轮行走，起升机构驱动电机通过减速器直接拖动卷筒运行。由于热室内部恶劣的环境，传统吊车的传动原理不能直接应用于热室，强放射性环境下的电机很容易出现故障，即使选用耐辐照电机，其寿命和可靠性也大为降低，而热室内部吊车驱动电机的更换和维修工作又极为复杂，长时间的检修工作严重降低生产效率。本发明从工程应用的具体需求出发，考虑以上问题并予以解决。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种穿墙转动机构及采用该穿墙转动机构的热室吊车结构，实现电机寿命和可靠性方面大为提升，检修也更加方便。
本发明的技术方案如下：
一种穿墙转动机构，包括预埋管、轴承、轴承座、传动轴和密封组件；所述预埋管穿过墙内，轴承座安装在所述预埋管两端；所述传动轴上设置有轴承，坐于所述轴承座上；所述密封组件设置于所述传动轴与所述预埋管之间。
进一步地，上述的穿墙转动机构，所述预埋管为阶梯管，所述传动轴为与所述阶梯管配合的阶梯轴。
进一步地，上述的穿墙转动机构，所述密封组件包括分别设置所述阶梯轴两个不同阶梯面上的密封圈和设置于轴承端部的密封圈。
进一步地，上述的穿墙转动机构，还包括轴承盖，所述轴承盖与所述轴承座相互配合。
进一步地，上述的穿墙转动机构，所述轴承盖与所述传动轴之间设置有油封。
此外，本发明还公开了一种采用上述穿墙转动机构的热室吊车结构，包括大车组件、小车组件和吊钩组件；所述大车组件设置于热室扩大段上以使大车沿大车轨道移动；所述小车组件设置于所述大车上以使小车相对于大车沿小车轨道移动；所述吊钩组件设置于所述小车上；所述大车、小车和所述吊钩组件均通过不同的穿墙转动机构与各自的驱动机构连接。
进一步地，上述的热室吊车结构，大车驱动机构与第一穿墙转动机构驱动连接，所述大车与第一链条相对固定以在所述第一链条带动下沿大车轨道移动；所述第一链条通过链轮驱动；所述链轮与所述第一穿墙转动机构的转动轴相对固定。
进一步地，上述的热室吊车结构，小车驱动机构与第二穿墙转动机构驱动连接，所述第二穿墙转动机构与非圆轴通过换向器驱动连接；所述非圆轴上设置有带有非圆孔的链轮以使所述链轮能够沿所述非圆轴轴向移动且所述链轮能够随所述非圆轴的转动而转动；
所述小车与第二链条相对固定以在所述第二链条带动下沿小车轨道移动；所述第二链条通过所述链轮驱动。
进一步地，上述的热室吊车结构，所述吊钩组件包括双联卷筒、钢丝绳、换向滑轮组和吊钩；所述钢丝绳两端固定于所述双联卷筒上，穿过所述换向换轮组和所述吊钩；所述钢丝绳随双联卷筒转动而伸长或缩短以带动所述吊钩上升或下降；所述双联卷筒通过第三穿墙转动机构与吊钩驱动机构驱动连接。
进一步地，上述的热室吊车结构，所述换向滑轮组包括轮轴水平的滑轮和轮轴竖直的滑轮；所述吊钩包括钩体、第一动滑轮和第二动滑轮；所述第一动滑轮和第二动滑轮共用同一轮轴且该轮轴与所述钩体相对固定。
本发明的有益效果如下：
穿墙转动机构传动的方式能够将驱动机构置于热室外部，避免了驱动机构置于热室内部带来的寿命低、不可靠和检修复杂等问题；吊车在热室内部的部分全部为机械结构，可靠性高；多种传动方式的组合使用使得大、小车运行机构及升降机构的运动相互独立，实现吊车基本功能。
附图说明
图1为热室结构的剖面示意图。
图2为图1所示的热室的俯视图。
图3为本发明的穿墙转动机构的结构示意图。
图4和图5为本发明大车组件的不同角度的结构示意图。
图6和图7为本发明小车组件的不同角度的结构示意图。
图8和图9为非圆孔链轮的不同角度的结构示意图。
图10和图11为本发明吊钩组件的不同角度的结构示意图。
上述附图中，1、轴承盖；2、轴承座；3、预埋管；4、轴承；5、传动轴；6、密封垫；7、密封垫；8、油封；9、密封圈；10、密封圈；11、密封圈；12、大车驱动机构；13、穿墙转动机构；14、链轮；15、张紧轮；16、第一链条；17、大车；18、大车车轮；19、大车轨道；20、链轮；21、小车驱动机构；22、换向器；23、非圆轴；24、带非圆轴孔的链轮；25、张紧轮；26、第二链条；27、链轮；28、小车；29、小车轨道；30、小车车轮；31、支承装置；32、吊钩组件驱动机构；33、双联卷筒；34、非电动制动器；35、钢丝绳；36-38、滑轮；39、第一动滑轮；40-42、滑轮；43、钩体；44-47、滑轮；48、第二动滑轮；49-51、滑轮。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
本发明用于核工业领域的热室，该热室结构如图1和图2所示，热室墙为一定厚度的钢筋混凝土墙，由前墙、后墙、侧墙、顶墙和底墙组成，内表面为不锈钢覆面，扩大段部分的是安装吊车轨道、支座等零部件的支承平台。热室外部的驱动机构(如电机及减速器)通过穿墙转动机构将动力传递至热室内部。
本发明提供的穿墙转动机构如图3所示，包括预埋管3、轴承4、轴承座2、传动轴5和密封组件；所述预埋管3穿过墙内，轴承座2安装在所述预埋管3两端；所述传动轴5上设置有轴承4，坐于所述轴承座2上；所述密封组件设置于所述传动轴5与所述预埋管3之间。所述预埋管3为阶梯管，所述传动轴5为与所述阶梯管配合的阶梯轴。所述密封组件包括分别设置所述阶梯轴两个不同阶梯面上的密封圈(10、11)和设置于轴承4端部的密封圈9。本实施例的穿墙转动机构还包括轴承盖1，所述轴承盖1与所述轴承座2相互配合。所述轴承盖1与所述传动轴5之间设置有油封8。
预埋管3在热室墙体浇筑阶段应预埋到预定位置，轴承座2通过螺栓固定到预埋管3上，轴承4安装到轴承座2内部，并且由轴承盖1和密封圈9固定，传动轴5通过轴承4的支承作用传递动力；密封垫(6、7)和油封8防止穿墙转动机构内部粉尘沾污；密封圈10和11形成两道密封界面，保证热室穿墙转动机构处的密封；预埋管3的孔洞由传动轴5填补，阶梯轴的设计避免了该孔洞处的直通缝，起到补偿屏蔽的作用。
此外，本发明还公开了一种采用上述穿墙转动机构13的热室吊车结构，包括大车组件、小车组件和吊钩组件；所述大车组件设置于热室扩大段上以使大车17沿大车轨道19移动(大车车轮18与大车轨道19配合)；所述小车组件设置于所述大车17上以使小车相对于大车17沿小车轨道29移动；所述吊钩组件设置于所述小车上；所述大车17、小车和所述吊钩组件均通过不同的穿墙转动机构13与各自的驱动机构连接。
如图4和图5所示，大车驱动机构与第一穿墙转动机构驱动连接，所述大车17与第一链条16相对固定以在所述第一链条16带动下沿大车轨道19移动；所述第一链条16通过链轮14驱动；所述链轮14与所述第一穿墙转动机构的转动轴相对固定。具体而言，链轮(14、20)、张紧轮15和大车轨道19安装在热室扩大段上，第一链条16绕过链轮(14、20)和张紧轮15连接到大车17的前后两端，外置的大车驱动机构12(大车电机及减速器)通过穿墙转动机构拖动链轮14，牵引大车17在大车轨道19上行走。该传动方式简单可靠。
如图6和图7所示，小车驱动机构21与第二穿墙转动机构驱动连接，所述第二穿墙转动机构与非圆轴23通过换向器22驱动连接；所述非圆轴23上设置有带有非圆孔的链轮以使所述链轮能够沿所述非圆轴23轴向移动且所述链轮能够随所述非圆轴23的转动而转动；所述小车28与第二链条26相对固定以在所述第二链条26带动下沿小车轨道29移动；所述第二链条26通过所述链轮驱动。具体而言，换向器22和支承装置31安装在热室扩大段上，共同支承非圆轴23，非圆轴23穿过带非圆轴孔的链轮24，并且与该链轮的非圆轴孔间隙配合，带有非圆轴孔的链轮24结构如图8和图9所示(图中以六角轴为例，非圆轴23及其配合轴孔也可以为其他形式，如：八角轴、方轴、键轴等)。带非圆轴孔的链轮24、张紧轮25、链轮27、小车轨道29均安装在大车17上。当大车17未行走时，小车驱动机构21(小车电机及减速器)通过穿墙转动机构13和换向器22将动力传递给非圆轴23及与其配合的带非圆轴孔的链轮24，第二链条26绕过带非圆轴孔的链轮24、链轮27和张紧轮25连接到小车28的前后两端，拖动小车28及小车车轮30在小车轨道29上行走；当大车17行走时，带非圆轴孔的链轮24在非圆轴23上滑动，并不影响该链轮的转动，所以大车17和小车28的运行相互独立。
如图10和图11所示，所述吊钩组件包括双联卷筒33、钢丝绳35、换向滑轮组和吊钩；所述钢丝绳35两端固定于所述双联卷筒33上，穿过所述换向滑轮组和所述吊钩；所述钢丝绳35随双联卷筒33转动而伸长或缩短以带动所述吊钩上升或下降；所述双联卷筒33通过第三穿墙转动机构与吊钩驱动机构驱动连接。
所述换向滑轮组包括轮轴水平的滑轮(37、40、47、49)和轮轴竖直的滑轮(36、38、41、45、46、50)；所述吊钩包括钩体43、第一动滑轮39和第二动滑轮48；所述第一动滑轮39和第二动滑轮48共用同一轮轴且该轮轴与所述钩体43相对固定。
双联卷筒33、非电动制动器34和滑轮(42、44、51)安装在热室扩大段上，滑轮(36、38、45、50)安装在大车17上，滑轮(37、40、41、46、47、49)、第一动滑轮39和第二动滑轮48设置在小车28上，钢丝绳35绕过各个滑轮传递动力，钩体43安装在第一动滑轮39和第二动滑轮48之间。当大车17和小车28未行走时，吊钩组件驱动机构32(起升机构电机及减速器)通过第三穿墙转动机构13将动力传递给双联卷筒33，双联卷筒33带动钢丝绳35运动，其中钢丝绳35的一支依次绕过滑轮(包括动滑轮)36-37-39-40-41-50-51，拖动钩体43以双联卷筒33(钢丝绳35)线速度一半的速度运行，钢丝绳35的另一支依次绕过滑轮(包括动滑轮)42-38-49-48-47-46-45-44，拖动钩体43同样以双联卷筒33(钢丝绳35)线速度一半的速度运行，并且钢丝绳35两分支拖动钩体43运行的方向相同，钢丝绳35两分支分别绕过滑轮51和44后相连，从而两分支钢丝绳拉力的相等，以上钢丝绳传动方案保证钢丝绳35两分支拖动钩体43的力和运动方向完全相同；当大车17行走时，钢丝绳35从双联卷筒33到滑轮36的一段和从滑轮50到滑轮51的一段相互补偿，钢丝绳35从滑轮42到滑轮38的一段和从滑轮45到滑轮44的一段相互补偿，所以起升机构运行与大车运行相互独立；当小车28行走时，钢丝绳35从滑轮36到滑轮37的一段和从滑轮41到滑轮50的一段相互补偿，钢丝绳35从滑轮38到滑轮49的一段和从滑轮46到滑轮45的一段相互补偿，所以起升机构运行与小车运行相互独立。非电动制动器34起到双联卷筒33的安全制动作用。
穿墙转动机构传动的方式能够将驱动机构置于热室外部，避免了驱动机构置于热室内部带来的寿命低、不可靠和检修复杂等问题；吊车在热室内部的部分全部为机械结构，可靠性高；多种传动方式的组合使用使得大、小车运行机构及升降机构的运动相互独立，实现吊车基本功能。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种穿墙传动机构，其特征在于：包括穿透墙体的预埋管(3)；轴承座(2)安装在所述预埋管(3)两端；传动轴(5)通过安装在所述轴承座(2)上的轴承(4)设置在预埋管(3)内。
2.如权利要求1所述的穿墙转动机构，其特征在于：所述预埋管(3)为阶梯管，所述传动轴(5)为与所述阶梯管配合的阶梯轴。
3.如权利要求2所述的穿墙转动机构，其特征在于：还包括密封组件，所述密封组件包括分别设置所述阶梯轴两个不同阶梯面上的密封圈(10、11)和设置于轴承(4)端部的密封圈(9)。
4.如权利要求1-3任一所述的穿墙转动机构，其特征在于：还包括轴承盖(1)，所述轴承盖(1)与所述轴承座(2)相互配合。
5.如权利要求4所述的穿墙转动机构，其特征在于：所述轴承盖(1)与所述传动轴(5)之间设置有油封(8)。
6.一种采用如权利要求1-5任一所述穿墙转动机构的热室吊车结构，其特征在于：包括大车组件、小车组件和吊钩组件；所述大车组件设置于热室扩大段上以使大车(17)沿大车轨道(19)移动；所述小车组件设置于所述大车(17)上以使小车(28)相对于大车(17)沿小车轨道(29)移动；所述吊钩组件设置于所述小车(28)上；所述大车(17)、小车(28)和所述吊钩组件均通过不同的穿墙转动机构(13)与各自的驱动机构连接。
7.如权利要求6所述的热室吊车结构，其特征在于：大车驱动机构(12)与第一穿墙转动机构驱动连接，所述大车(17)与第一链条(16)相对固定以在所述第一链条(16)带动下沿大车轨道(19)移动；所述第一链条(16)通过链轮(14)驱动；所述链轮(14)与所述第一穿墙转动机构的转动轴相对固定。
8.如权利要求6所述的热室吊车结构，其特征在于：小车驱动机构(21)与第二穿墙转动机构驱动连接，所述第二穿墙转动机构与非圆轴(23)通过换向器(22)驱动连接；所述非圆轴(23)上设置有带有非圆轴孔的链轮(24)以使所述链轮能够沿所述非圆轴(23)轴向移动且所述链轮能够随所述非圆轴(23)的转动而转动；
所述小车(28)与第二链条(26)相对固定以在所述第二链条(26)带动下沿小车轨道(29)移动；所述第二链条(26)通过所述链轮驱动。
9.如权利要求6所述的热室吊车结构，其特征在于：所述吊钩组件包括双联卷筒(33)、钢丝绳(35)、换向滑轮组和吊钩；所述钢丝绳(35)两端固定于所述双联卷筒(33)上，穿过所述换向换轮组和所述吊钩；所述钢丝绳(35)随双联卷筒(33)转动而伸长或缩短以带动所述吊钩上升或下降；所述双联卷筒(33)通过第三穿墙转动机构与吊钩驱动机构驱动连接。
10.如权利要求9所述的热室吊车结构，其特征在于：换向滑轮组包括轮轴水平的滑轮(37、40、47、49)和轮轴竖直的滑轮(36、38、41、45、46、50)；所述吊钩包括钩体(43)、第一动滑轮(39)和第二动滑轮(48)；所述第一动滑轮(39)和第二动滑轮(48)共用同一轮轴且该轮轴与所述钩体(43)相对固定。
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