CN109859863A - 一种安全棒驱动机构 - Google Patents

Abstract

本发明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。

Description

一种安全棒驱动机构

技术领域

本发明涉及核电技术领域，特别是涉及一种安全棒驱动机构。

背景技术

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。

发明内容

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，本发明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。

本发明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器包括内筒体、外筒体和电磁线圈，同时设置为内筒体外壁各点与外筒体内壁各点之间均具有间隙，即内筒体与外筒体间隔排列，内筒体与外筒体无直接接触，电磁离合器的结合状态即为：电磁线圈通电，内筒体与外筒体之间的磁力使得在第二驱动部件驱动内筒体与外筒体两者中与第二驱动部件直接连接的一者转动，而另一者在两者磁力的作用下随转，此状态下，即可通过第二驱动部件驱动齿轮旋转而改变主轴在反应堆轴线上的位置。在电磁线圈如在事故状态下失电时，内筒体与外筒体之间的磁力消失，此状态下主轴传动链失去对主轴下坠的约束，在主轴的重力等作用下下坠，同时在下坠时，主轴与齿轮的配合关系以及齿轮与所述两者中其中一者的连接关系，使得主轴在下坠时仅能通过传动轴驱动与齿轮直接连接的一者转动，此种情况下，可使得主轴具有更小的下坠阻力，利于减少安全棒下坠所需时间，使得本主轴传动链的性能更为可靠。同时本方案中，所述两者之间无直接连接，故相较于现有的电磁离合器，由于电磁离合器工作时依靠磁力传递转矩，故所述两者在主轴传动链正常工作时两者是无摩擦的，故本方案中，由于电磁离合器在工作时不存在磨损，故本主轴传动链还具有更好的性能可靠性。

具体的，电磁离合器中，设置为：电磁线圈，包括线圈本体，所述线圈本体包括线圈骨架及线圈绕组，所述线圈骨架包括呈筒状的内骨架和外骨架，还包括端板，所述内骨架、外骨架、端板围成环形空间，所述线圈绕组安装于所述环形空间内，所述外骨架及端板的材质均为导磁性材料，所述内骨架整体材质为非导磁性材料或局部材质为非导磁性材料；当内骨架局部材质为非导磁性材料时，为非导磁性材料的部分为筒段，且所述筒段串联在内骨架的两端之间；同时，电磁离合器包括的外筒体、内筒体电磁线圈具体方案为：所述外筒体安装在内骨架的内侧，且外筒体与内骨架之间具有间隙；所述内筒体安装在外筒体的内侧，内筒体的外侧上还设置有多条第二轴向棱条，所述第二轴向棱条环形均布于内筒体上，外筒体的外侧上还设置有多条第一轴向棱条，所述第一轴向棱条环形均布于外筒体上，第一轴向棱条的延伸方向沿着外筒体的轴向方向，第二轴向棱条的延伸方向沿着内筒体的轴向方向，且第二轴向棱条与第一轴向棱条之间还具有间隙，以上间隙用于避免内筒体与外筒体在发生相对转动过程中触碰；所述内筒体及第二轴向棱条的材质均为导磁性材料；所述外筒体由三段筒段串联而成，组成外筒体的筒段包括处于两端的端部筒段及处于中间的中部筒段，所述端部筒段的材质为导磁性材料，所述中部筒段的材质为非导磁形材料；在所述内骨架整体为非导磁性材料材料时，所述端板朝向外筒体的投影落在端部筒段上，且端板与外部筒段一一对应；在所述述内骨架局部为非导磁性材料材料时，为非导磁性材料的筒段两侧的其他筒段朝向外筒体的投影落在端部筒段上，且所述其他筒段与外部筒段一一对应。

具体的，如在外筒体上连接驱动装置，外筒体和内筒体两者中，外筒体为主动筒体：在线圈绕组通电时，以上电即为励磁电流，此时，线圈绕组产生磁场，设置为以上所述外骨架及端板的材质均为导磁性材料，所述内骨架整体材质为非导磁性材料或局部材质为非导磁性材料；当内骨架局部材质为非导磁性材料时，为非导磁性材料的部分为筒段，且所述筒段串联在内骨架的两端之间，通过对外筒体和内筒体全部或局部的材料选择，这样既可保证，以上电磁离合器在通电时，以上导磁性材料部分作为磁场传递的媒介引导磁通的磁路，同时以上非导磁性材料可限定为相应磁路或磁力线呈环状：主要的磁路或磁力线呈环状，且路径覆盖外骨架、两侧的端板，同时经过外筒体和内筒体，这样，由于包括所述轴向棱条，在外筒体受到驱动装置施加的转矩转动时，外筒体和内筒体各自轴向棱条之间的磁力线扭曲，利用磁力线总是企图收缩，以使得使其经过的路径上磁阻最小的特点让作为主动转子的外筒体和作为从动转子的内筒体凸极中心相对，这时，即可获得一个切向分力作用于从动转子即为从动转子产生转矩，使从动转子跟随主动转子旋转，此情况下电磁离合器处于传递转矩的连接状态。当线圈绕组失电时，以上磁力线消失或磁通变小，此情况下，电磁离合器成为断开状态或逐渐回归至断开状态。

优选的，设置为以上内筒体与外筒体的导磁部分，即导磁性材料部分均采用软磁体，即材质均为软磁体材料，以使得其能够在电磁线圈的作用下易磁化且容易消磁；同时，由于本主轴传动链需要安装在呈筒状的套管内使用，为优化套管受力，优选设置为：第二驱动部件为轴线与主轴同轴的驱动电机，传动轴由多段组成，电磁离合器作为组成传动轴的两段之间的连接件；传动轴的轴线与主轴的轴线平行，所述外筒体通过轴承安装于套管内，内筒体通过轴承安装于外筒体内，内筒体、外筒体、电磁线圈三者的轴线均与主轴的主轴共线，同时，通过连接键在内筒体与外筒体上安装齿盘，传动轴上亦设置与对应内筒体、外筒体上齿盘齿啮合的齿盘，即内筒体、外筒体与对应传动轴之间的力的传递亦通过齿啮合的方式传递。

为使得在第二驱动部件停止向传动轴输入转矩时，主轴能够稳定的停留在特定高度，设置为：还包括串联在传动轴上的具有自锁性能的第二蜗轮蜗杆机构，所述第二蜗轮蜗杆机构位于电磁离合器与第二驱动部件之间；

第二蜗轮蜗杆机构中，蜗轮通过传动轴与电磁离合器相连，蜗杆通过传动轴与第二驱动部件相连。本方案提供了一种结构简单，且可通过减速传动提高扭矩的技术方案。

为避免主轴下坠与动导管相作用时出现安全棒反弹情况，设置为：还包括设置于内筒体与外筒体之间的具有单向逆止功能的超越离合器，所述超越离合器使得外筒体与内筒体两者中，与齿轮相连的一者可独立于另一者转动。采用本方案，在电磁离合器结合时，由于内筒体与外筒体同步转动，故此时超越离合器上部件并不具有相对运动，而在电磁离合器脱开时，超越离合器允许与齿轮相连的一者可相对于另一者转动，此时，主轴下坠；主轴下坠到位因为碰撞而反弹时，由于超越离合器阻碍与齿轮相连的一者反转，故可达到避免主轴反弹的目的。

作为电磁离合器的具体实现方式，设置为：所述电磁线圈、外筒体、内筒体、主轴四者同轴，所述内筒体套设在主轴的外侧，电磁线圈呈筒状，电磁线圈套设在外筒体的外侧；

所述电磁线圈与外筒体相互独立。本方案中，电磁线圈与外筒体、外筒体与内筒体均无直接接触，这样，电磁线圈不会随外筒体发生转动，故在具体使用时，将电磁线圈固定安装在所述套管的管内即可，这样，不仅方便简化电磁线圈的接线结构，同时由于电磁离合器的受电部分相对于套管固定，利于电磁离合器性能的可靠性。采用本方案，即可采用以上提出的外筒体通过轴承与套管连接、内筒体通过轴承与外筒体连接的形式。优选的，为方便设置传动轴，设置为：电磁离合器与驱动部件之间的传动轴与外筒体齿啮合、电磁离合器与齿轮之间的传动轴与内筒体齿啮合。

为加快主轴在事故状态下的下落速度、减小主轴下落到底时受力的实现方式，设置为：还包括用于加快主轴下落速度的加速装置；还包括作为主轴传动链壳体的筒体，所述加速装置为安装于主轴与筒体之间的压缩弹簧或碟形弹簧，在所述主轴在第二驱动部件作用下上提时，作为加速装置压缩弹簧或碟形弹簧发生弹性压缩；还包括用于减小主轴下落时对动导管的冲击力的缓冲装置；所述缓冲装置为安装于主轴与筒体之间的压缩弹簧或碟形弹簧，在所述主轴下落时，作为缓冲装置的压缩弹簧或碟形弹簧发生弹性压缩。本方案中，所述筒体即为以上所述的套管。以上具体的加速装置和缓冲装置实现方式中，如主轴上设置一个呈法兰盘状的凸台，以上凸台相对于主轴的外侧外凸，同时在筒体的孔道内设置两个呈环状的凸环，以上凸环相对于所述孔道的壁面凸出，且其中一个凸环位于凸台的上侧，另一个凸环位于凸台的下侧，凸台的上表面支撑起加速作用的弹簧，起缓冲作用的弹簧设置于下侧凸环与凸台之间：通过设置特定的上侧凸环、凸台、下侧凸环三者各自在筒体和主轴上的位置，在主轴上提时，凸环朝向上侧的凸台运动，在主轴上提到位后，两者之间的弹簧被压缩；在主轴下坠至底之前，凸台下侧的弹簧作为下侧凸环与凸台之间的支撑件，通过弹性变形，对凸台提供向上的力以起到缓冲作用。

作为凸轮的具体实现方式，所述凸轮为两个，且两个凸轮均为椭圆状凸轮，两凸轮安装在中心轴轴线上的不同位置，两凸轮均与中心轴同轴，且两凸轮各自的长轴之间的夹角为90°，卡爪上用于实现卡爪与主轴铰接的铰接轴位于卡爪的两端之间，两卡爪相对于主轴的轴线呈轴对称，且其中一个凸轮位于铰接轴的上侧用于与铰接轴上侧的卡爪部分相互作用，另一个凸轮位于铰接轴的下侧用于与铰接轴下侧的卡爪部分相互作用。作为本领域技术人员，以上椭圆状凸轮即为完成在安全棒驱动机构上安装的凸轮的俯视图的边缘呈椭圆状，以上两个凸轮可采用同尺寸，亦可采用不同尺寸，该方案在具体运用时，针对卡爪，如卡爪为两个，两个凸轮的边缘分别对其施加约束，铰接轴为卡爪的转动中心，在中心轴转动时，两卡爪之间夹持间隙完成张、合动作：在凸轮随中心轴转动时，针对各卡爪，如铰接轴上侧的凸轮的长轴边缘压持在卡爪上时，铰接轴下侧的凸轮的短轴边缘与卡爪相作用，此时，卡爪的下端之间具有最小间隙用于夹持安全棒；铰接轴上侧的凸轮的短轴边缘压持在卡爪上时，铰接轴下侧的凸轮的长轴边缘与卡爪相作用，此时，卡爪的下端之间具有最大间隙用于释放安全棒或使得安全棒的上端嵌入卡爪之间以为夹持安全棒做好准备。采用本方案，通过以上两个凸轮同时约束两个卡爪，使得卡爪之间具有特定的相对运动状态，且以上相对运动为周期性相对运动，采用本方案，各卡爪与主轴通过铰接轴铰接即可，不需要如以上所述的包括弹性件的方案；同时采用本方案，由于凸轮相较于弹性体为刚形体，卡爪之间夹持间隙的改变仅依赖于凸轮的转动，故采用本方案，还可使得本抓手传动链具有性能更为可靠、相应安全棒驱动机构具有结构更为简单的特点。

为使得抓手部件能够约束中心轴相对于主轴在主轴轴线上的位置，同时针对具有两个凸轮的技术方案，设置为：所述卡爪为两个，且两卡爪上均设置有用于约束中心轴下端相对于主轴在主轴轴线上位置的台阶，两个台阶相对于主轴的轴线呈正对关系，所述台阶用于为中心轴的下端提供支撑；

在两卡爪的内侧均设置平直段，所述平直段用于实现：在所述卡爪上的夹持间隙处于夹持安全棒的状态时，所述凸轮的侧面与平直段配合，且凸轮可沿着平直段在主轴的轴线方向滑动。采用本方案，在换料时，主轴下降到最低位之前安全棒的上端与中心轴的下端接触，这样，在安全棒的上端嵌入卡爪之间夹持间隙到位后，安全棒对中心轴产生顶升作用，这样，通过检测装置检测中心轴相对于主轴在主轴轴线上位置，判断是否出现了所述的顶升，达到判定是否出现虚假夹持安全棒的目的：夹持有安全棒时，中心轴被顶升，未夹持有安全棒时，中心轴下落至底端被台阶支撑，以上高度差通过平直段实现。

进一步的，作为一种可驱动凸轮旋转的冗余设计，以实现在断电情况下完成主轴对安全棒的释放，设置为：还包括与行程管相连的手动驱动装置，所述手动驱动装置用于通过人工手动施加转矩，驱动行程管旋转。作为本领域技术人员，由于行程管在使用时需固定位置安装，故相应手动驱动装置可以是通过齿轮与行程管连接的转柄等，以上转柄可为杆状结构，其上本身具有拐点以使得操作人员可以直接施加转矩或设置有卡口、卡槽等，以上卡口和卡槽用于连接其他工具，以更为方便的施加转矩。针对设置有第一蜗轮蜗杆机构和驱动轴的方案，须设置为手动驱动装置连接在蜗杆上。同理，亦可在主轴传动链上设置手动驱动装置，针对设置有第二蜗轮蜗杆机构的方案，亦需要使得手动驱动装置连接在蜗杆上。

为方便获取主轴的位置，设置为：还包括用于检测主轴位置的位置检测装置。作为本领域技术人员，所述检测装置可采用位置传感器。

为直观反映抓手传动链的工作状态，还包括用于检测行程管或中心轴转动状态的位置检测装置。

作为中心轴与行程管的具体形式，设置为：所述中心轴的上端呈花键轴状，所述行程管为管孔上设置有键槽的套管。

本发明具有以下有益效果：

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，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。

附图说明

图1是本发明所述的一种安全棒驱动机构一个具体实施例的传动原理图；

图2是本发明所述的一种安全棒驱动机构一个具体实施例的局部示意图，该示意图为剖视图，反映电磁离合器的具体结构以及其与传动轴的连接关系；

图3是本发明所述的一种安全棒驱动机构一个具体实施例的局部示意图，该示意图为剖视图，反映本驱动机构底部的结构及其与安全棒的连接方式。

图中的附图标记依次为：1、卡爪，2、中心轴，3、主轴，4、凸轮，5、行程管，6、第一驱动部件，7、手动驱动装置，8、位置检测装置，9、第一蜗轮蜗杆机构，10、铰接轴，11、安全棒，12、第二蜗轮蜗杆机构，13、超越离合器，14、加速装置，15、缓冲装置，16、抓手部件，17、电磁线圈，18、外筒体，19、连接键，20、传动轴，21、内筒体，22、轴承，23、齿轮，24、齿条，25、第二驱动部件，26、电磁离合器，27、台阶，28、平直段。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明的结构不仅限于以下实施例。

实施例1：

如图1至图3所示，一种安全棒驱动机构，包括主轴3传动链，所述主轴3传动链包括第二驱动部25件、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25件通过传动轴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，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。

本方案中，所述第二驱动部25件用于驱动传动轴20旋转：齿轮23在传动轴20的作用下旋转，由于主轴3上还设置有多个齿条24，在齿轮23旋转的过程中，齿轮23在主轴3的轴线的啮合位置发生变化，即在齿轮23在空间中位置固定的情况下，根据齿轮23的正、反转，可驱动主轴3完成上拔、下插动作，从而达到改变主轴3下端安全棒11在反应堆中位置的目的。

现有技术中，针对安全棒11换料，一般为：待主轴3与安全棒11下降至底后，须移除主轴3与安全棒11的连接，而现有主轴3与安全棒11的配合形式中，一般是通过人工向主轴3施加沿着竖直方向的推力或拉力，完成主轴3与安全棒11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3与安全棒11的连接。本方案中，所述第一驱动部件6用于驱动中心轴2转动，在中心轴2转动的过程中，所述凸轮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，以实现换料过程中抓手部件16释放安全棒11和抓取安全棒11。如凸轮4为一个时，通过凸轮4的边缘作用在至少一个卡爪1上约束卡爪1之间间隙的张开角度，如配合设置于卡爪1与主轴3之间的弹性件，即可使得通过凸轮4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16对安全棒11夹持状态，达到换料的目的。相较于现有的通过推、拉主轴3的实现方式，实现所述动作仅需要通过第一驱动部件6对中心轴2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3实现对安全棒11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11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3为空心轴，中心轴2穿设于主轴3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3与抓手部件16可随主轴3同上、同下，如通过抓手部件16约束中心轴2相对于主轴3可下落到的最低位置，且第一驱动部件6、第二驱动部25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6、第二驱动部25件的工作环境，优选设置为第一驱动部件6、第二驱动部25件均位于本驱动机构套管的外侧。这样，由于主轴3在工作时需要在竖直方向运动，故第一驱动部件6与中心轴2的连接形式可通过软轴连接、行程管5连接等，以上软轴连接、行程管5连接旨在抓手传动链不影响主轴3传动链的正常工作：在主轴3升降时，在第一驱动部件6相对于凸轮4位置变化时，第一驱动部件6与中心轴2均具有可靠的连接关系。

实施例2：

如图1至图3所示，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：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。本方案中，设置为包括以上行程管5，即通过行程管5间接实现第一驱动部件6与中心轴2的连接：主轴3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3的正常动作，行程管5的长度使得主轴3在升降运动时，行程管5与中心轴2之间始终能够传递转矩，这样，在第一驱动部件6的作用下行程管5转动时，通过行程管5的转动即能实现完成对安全棒11的抓取和释放。以上方案中，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，可通过如下方式实现：所述主轴3位于行程管5的下侧或主轴3的上端与行程管5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5的转动不影响主轴3的转动或主轴3不影响行程管5转动，同时行程管5不影响主轴3的升降运动。实现主轴3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6安装位置一定的情况下，可使得抓手传动链在主轴3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6安装在本驱动机构套管的外侧以改善第一驱动部件6的工作环境。在具体运用时，优选设置为：行程管5、主轴3、中心轴2三者同轴。

为使得行程管5在转动特定角度后，抓手传动链能够通过自锁，使得凸轮4对卡爪1施加约束以保持卡爪1特定的状态，设置为：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。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6之间的连接，部分段落用于蜗轮与行程管5的连接。

所述主轴3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25件相连，另一者通过传动轴20与齿轮23相连。本方案中，通过设置为电磁离合器26包括内筒体21、外筒体18和电磁线圈17，同时设置为内筒体21外壁各点与外筒体18内壁各点之间均具有间隙，即内筒体21与外筒体18间隔排列，内筒体21与外筒体18无直接接触，电磁离合器26的结合状态即为：电磁线圈17通电，内筒体21与外筒体18之间的磁力使得在第二驱动部25件驱动内筒体21与外筒体18两者中与第二驱动部25件直接连接的一者转动，而另一者在两者磁力的作用下随转，此状态下，即可通过第二驱动部25件驱动齿轮23旋转而改变主轴3在反应堆轴线上的位置。在电磁线圈17如在事故状态下失电时，内筒体21与外筒体18之间的磁力消失，此状态下主轴3传动链失去对主轴3下坠的约束，在主轴3的重力等作用下下坠，同时在下坠时，主轴3与齿轮23的配合关系以及齿轮23与所述两者中其中一者的连接关系，使得主轴3在下坠时仅能通过传动轴20驱动与齿轮23直接连接的一者转动，此种情况下，可使得主轴3具有更小的下坠阻力，利于减少安全棒11下坠所需时间，使得本主轴3传动链的性能更为可靠。同时本方案中，所述两者之间无直接连接，故相较于现有的电磁离合器26，由于电磁离合器26工作时依靠磁力传递转矩，故所述两者在主轴3传动链正常工作时两者是无摩擦的，故本方案中，由于电磁离合器26在工作时不存在磨损，故本主轴3传动链还具有更好的性能可靠性。

优选的，设置为以上内筒体21与外筒体18的导磁部分均采用软磁体，即材质均为软磁体材料，以使得其能够在电磁线圈17的作用下易磁化且容易消磁；同时，由于本主轴3传动链需要安装在呈筒状的套管内使用，为优化套管受力，优选设置为：第二驱动部25件为轴线与主轴3同轴的驱动电机，传动轴20由多段组成，电磁离合器26作为组成传动轴20的两段之间的连接件；传动轴20的轴线与主轴3的轴线平行，所述外筒体18通过轴承22安装于套管内，内筒体21通过轴承22安装于外筒体18内，内筒体21、外筒体18、电磁线圈17三者的轴线均与主轴3的主轴3共线，同时，通过连接键19在内筒体21与外筒体18上安装齿盘，传动轴20上亦设置与对应内筒体21、外筒体18上齿盘齿啮合的齿盘，即内筒体21、外筒体18与对应传动轴20之间的力的传递亦通过齿啮合的方式传递。

为使得在第二驱动部25件停止向传动轴20输入转矩时，主轴3能够稳定的停留在特定高度，设置为：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机构12，所述第二蜗轮蜗杆机构12位于电磁离合器26与第二驱动部25件之间；

第二蜗轮蜗杆机构12中，蜗轮通过传动轴20与电磁离合器26相连，蜗杆通过传动轴20与第二驱动部25件相连。本方案提供了一种结构简单，且可通过减速传动提高扭矩的技术方案。

为避免主轴3下坠与动导管相作用时出现安全棒11反弹情况，设置为：还包括设置于内筒体21与外筒体18之间的具有单向逆止功能的超越离合器13，所述超越离合器13使得外筒体18与内筒体21两者中，与齿轮23相连的一者可独立于另一者转动。采用本方案，在电磁离合器26结合时，由于内筒体21与外筒体18同步转动，故此时超越离合器13上部件并不具有相对运动，而在电磁离合器26脱开时，超越离合器13允许与齿轮23相连的一者可相对于另一者转动，此时，主轴3下坠；主轴3下坠到位因为碰撞而反弹时，由于超越离合器13阻碍与齿轮23相连的一者反转，故可达到避免主轴3反弹的目的。

作为电磁离合器26的具体实现方式，设置为：所述电磁线圈17、外筒体18、内筒体21、主轴3四者同轴，所述内筒体21套设在主轴3的外侧，电磁线圈17呈筒状，电磁线圈17套设在外筒体18的外侧；

所述电磁线圈17与外筒体18相互独立。本方案中，电磁线圈17与外筒体18、外筒体18与内筒体21均无直接接触，这样，电磁线圈17不会随外筒体18发生转动，故在具体使用时，将电磁线圈17固定安装在所述套管的管内即可，这样，不仅方便简化电磁线圈17的接线结构，同时由于电磁离合器26的受电部分相对于套管固定，利于电磁离合器26性能的可靠性。采用本方案，即可采用以上提出的外筒体18通过轴承22与套管连接、内筒体21通过轴承22与外筒体18连接的形式。优选的，为方便设置传动轴20，设置为：电磁离合器26与驱动部件之间的传动轴20与外筒体18齿啮合、电磁离合器26与齿轮23之间的传动轴20与内筒体21齿啮合。

为加快主轴3在事故状态下的下落速度、减小主轴3下落到底时受力的实现方式，设置为：还包括用于加快主轴3下落速度的加速装置14；还包括作为主轴3传动链壳体的筒体，所述加速装置14为安装于主轴3与筒体之间的压缩弹簧或碟形弹簧，在所述主轴3在第二驱动部25件作用下上提时，作为加速装置14压缩弹簧或碟形弹簧发生弹性压缩；还包括用于减小主轴3下落时对动导管的冲击力的缓冲装置15；所述缓冲装置15为安装于主轴3与筒体之间的压缩弹簧或碟形弹簧，在所述主轴3下落时，作为缓冲装置15的压缩弹簧或碟形弹簧发生弹性压缩。本方案中，所述筒体即为以上所述的套管。以上具体的加速装置14和缓冲装置15实现方式中，如主轴3上设置一个呈法兰盘状的凸台，以上凸台相对于主轴3的外侧外凸，同时在筒体的孔道内设置两个呈环状的凸环，以上凸环相对于所述孔道的壁面凸出，且其中一个凸环位于凸台的上侧，另一个凸环位于凸台的下侧，凸台的上表面支撑起加速作用的弹簧，起缓冲作用的弹簧设置于下侧凸环与凸台之间：通过设置特定的上侧凸环、凸台、下侧凸环三者各自在筒体和主轴3上的位置，在主轴3上提时，凸环朝向上侧的凸台运动，在主轴3上提到位后，两者之间的弹簧被压缩；在主轴3下坠至底之前，凸台下侧的弹簧作为下侧凸环与凸台之间的支撑件，通过弹性变形，对凸台提供向上的力以起到缓冲作用。

作为凸轮4的具体实现方式，所述凸轮4为两个，且两个凸轮4均为椭圆状凸轮4，两凸轮4安装在中心轴2轴线上的不同位置，两凸轮4均与中心轴2同轴，且两凸轮4各自的长轴之间的夹角为90°，卡爪1上用于实现卡爪1与主轴3铰接的铰接轴10位于卡爪1的两端之间，两卡爪1相对于主轴3的轴线呈轴对称，且其中一个凸轮4位于铰接轴10的上侧用于与铰接轴10上侧的卡爪部分相互作用，另一个凸轮4位于铰接轴10的下侧用于与铰接轴10下侧的卡爪部分相互作用。作为本领域技术人员，以上椭圆状凸轮4即为完成在安全棒11驱动机构上安装的凸轮4的俯视图的边缘呈椭圆状，以上两个凸轮4可采用同尺寸，亦可采用不同尺寸，该方案在具体运用时，针对卡爪1，如卡爪1为两个，两个凸轮4的边缘分别对其施加约束，铰接轴10为卡爪1的转动中心，在中心轴2转动时，两卡爪1之间夹持间隙完成张、合动作：在凸轮4随中心轴2转动时，针对各卡爪1，如铰接轴10上侧的凸轮4的长轴边缘压持在卡爪1上时，铰接轴10下侧的凸轮4的短轴边缘与卡爪1相作用，此时，卡爪1的下端之间具有最小间隙用于夹持安全棒11；铰接轴10上侧的凸轮4的短轴边缘压持在卡爪1上时，铰接轴10下侧的凸轮4的长轴边缘与卡爪1相作用，此时，卡爪1的下端之间具有最大间隙用于释放安全棒11或使得安全棒11的上端嵌入卡爪1之间以为夹持安全棒11做好准备。采用本方案，通过以上两个凸轮4同时约束两个卡爪1，使得卡爪1之间具有特定的相对运动状态，且以上相对运动为周期性相对运动，采用本方案，各卡爪1与主轴3通过铰接轴10铰接即可，不需要如以上所述的包括弹性件的方案；同时采用本方案，由于凸轮4相较于弹性体为刚形体，卡爪1之间夹持间隙的改变仅依赖于凸轮4的转动，故采用本方案，还可使得本抓手传动链具有性能更为可靠、相应安全棒11驱动机构具有结构更为简单的特点。

为使得抓手部件16能够约束中心轴2相对于主轴3在主轴3轴线上的位置，同时针对具有两个凸轮4的技术方案，设置为：所述卡爪1为两个，且两卡爪1上均设置有用于约束中心轴2下端相对于主轴3在主轴3轴线上位置的台阶27，两个台阶27相对于主轴3的轴线呈正对关系，所述台阶27用于为中心轴2的下端提供支撑；

在两卡爪1的内侧均设置平直段28，所述平直段28用于实现：在所述卡爪1上的夹持间隙处于夹持安全棒11的状态时，所述凸轮4的侧面与平直段28配合，且凸轮4可沿着平直段28在主轴3的轴线方向滑动。采用本方案，在换料时，主轴3下降到最低位之前安全棒11的上端与中心轴2的下端接触，这样，在安全棒11的上端嵌入卡爪1之间夹持间隙到位后，安全棒11对中心轴2产生顶升作用，这样，通过检测装置检测中心轴2相对于主轴3在主轴3轴线上位置，判断是否出现了所述的顶升，达到判定是否出现虚假夹持安全棒11的目的：夹持有安全棒11时，中心轴2被顶升，未夹持有安全棒11时，中心轴2下落至底端被台阶27支撑，以上高度差通过平直段28实现。

进一步的，作为一种可驱动凸轮4旋转的冗余设计，以实现在断电情况下完成主轴3对安全棒11的释放，设置为：还包括与行程管5相连的手动驱动装置7，所述手动驱动装置7用于通过人工手动施加转矩，驱动行程管5旋转。作为本领域技术人员，由于行程管5在使用时需固定位置安装，故相应手动驱动装置7可以是通过齿轮23与行程管5连接的转柄等，以上转柄可为杆状结构，其上本身具有拐点以使得操作人员可以直接施加转矩或设置有卡口、卡槽等，以上卡口和卡槽用于连接其他工具，以更为方便的施加转矩。针对设置有第一蜗轮蜗杆机构9和驱动轴的方案，须设置为手动驱动装置7连接在蜗杆上。同理，亦可在主轴3传动链上设置手动驱动装置7，针对设置有第二蜗轮蜗杆机构12的方案，亦需要使得手动驱动装置7连接在蜗杆上。

为方便获取主轴3的位置，设置为：还包括用于检测主轴3位置的位置检测装置8。作为本领域技术人员，所述检测装置可采用位置传感器。

为直观反映抓手传动链的工作状态，还包括用于检测行程管5或中心轴2转动状态的位置检测装置8。

作为中心轴2与行程管5的具体形式，设置为：所述中心轴2的上端呈花键轴状，所述行程管5为管孔上设置有键槽的套管。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

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机构(12)，所述第二蜗轮蜗杆机构(12)位于电磁离合器(26)与第二驱动部件(25)之间；

第二蜗轮蜗杆机构(12)中，蜗轮通过传动轴(20)与电磁离合器(26)相连，蜗杆通过传动轴(20)与第二驱动部件(25)相连。

6.根据权利要求4所述的一种安全棒驱动机构，其特征在于，还包括设置于内筒体(21)与外筒体(18)之间的具有单向逆止功能的超越离合器(13)，所述超越离合器(13)使得外筒体(18)与内筒体(21)两者中，与齿轮(23)相连的一者可独立于另一者转动。

7.根据权利要求4所述的一种安全棒驱动机构，其特征在于，所述电磁线圈(17)、外筒体(18)、内筒体(21)、主轴(3)四者同轴，所述内筒体(21)套设在主轴(3)的外侧，电磁线圈(17)呈筒状，电磁线圈(17)套设在外筒体(18)的外侧；

所述电磁线圈(17)与外筒体(18)相互独立。

8.根据权利要求1所述的一种安全棒驱动机构，其特征在于，还包括用于加快主轴(3)下落速度的加速装置(14)；还包括作为主轴传动链壳体的筒体，所述加速装置(14)为安装于主轴(3)与筒体之间的压缩弹簧或碟形弹簧，在所述主轴(3)在第二驱动部件(25)作用下上提时，作为加速装置(14)压缩弹簧或碟形弹簧发生弹性压缩；还包括用于减小主轴(3)下落时对动导管的冲击力的缓冲装置(15)；所述缓冲装置(15)为安装于主轴(3)与筒体之间的压缩弹簧或碟形弹簧，在所述主轴(3)下落时，作为缓冲装置(15)的压缩弹簧或碟形弹簧发生弹性压缩。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的一种安全棒驱动机构，其特征在于，所述凸轮(4)为两个，且两个凸轮(4)均为椭圆状凸轮，两凸轮(4)安装在中心轴(2)轴线上的不同位置，两凸轮(4)均与中心轴(2)同轴，且两凸轮(4)各自的长轴之间的夹角为90°；

卡爪(1)上用于实现卡爪(1)与主轴(3)铰接的铰接轴(10)位于卡爪(1)的两端之间，且其中一个凸轮(4)位于铰接轴(10)的上侧用于与铰接轴(10)上侧的卡爪部分相互作用，另一个凸轮(4)位于铰接轴(10)的下侧用于与铰接轴(10)下侧的卡爪部分相互作用。

10.根据权利要求9所述的一种安全棒驱动机构，其特征在于，所述卡爪(1)为两个，且两卡爪(1)上均设置有用于约束中心轴(2)下端相对于主轴(3)在主轴(3)轴线上位置的台阶(27)，两个台阶(27)相对于主轴(3)的轴线呈正对关系，所述台阶(27)用于为中心轴(2)的下端提供支撑；

在两卡爪(1)的内侧均设置平直段(28)，所述平直段(28)用于实现：

在所述卡爪上的夹持间隙处于夹持安全棒(11)的状态时，所述凸轮(4)的侧面与平直段(28)配合，且凸轮(4)可沿着平直段(28)在主轴(3)的轴线方向滑动。