CN110619967B - 一种可适配异型操作头的换料抓手 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可适配异型操作头的换料抓手，包括抓具、异型抓具导向杆组件和抓手升降套筒，其中，抓具与异型抓具导向杆组件设于抓手升降套筒的内筒；抓具包括夹爪、凸轮、连接销和伸缩杆；至少三个伸缩杆对称分布于内筒下端的异型抓具导向杆外侧，各伸缩杆末端通过连接销转动连接夹爪，夹爪上设有凸轮；异型抓具导向杆组件包括导向杆和定位器；导向杆设置于抓手升降套筒内，导向杆上部设有定位器，导向杆下部的两侧表面设有凹点。本发明换料抓手，结构简单，体积小，满足小型反应堆的燃料的抓取要求，并且，可适配不同型号的燃料操作头，普适性较强；此外，其还具有机械防跌落功能。

Description

一种可适配异型操作头的换料抓手

技术领域

本发明涉及小型反应堆的换料技术领域，尤其涉及一种可适配异型操作头的换料抓手。

背景技术

随着我国核电技术的发展，核电做为一项清洁能源，其发展具有广阔的前景，尤其是目前四代铅冷堆的发展，其固有安全性特性及小型灵活特性，具有广泛的应用。

核电源装置的换料系统是非常重要的系统，其涉及燃料的装料、吊装、运输和贮存等操作。因换料系统涉及到的基本都是执行安全功能的设备，故对相应设备的设计和制造要求都较高。

对于小型的反应堆系统，其具有燃料较小、燃料之间排布紧密、燃料操作头直径较小等特点。而现有的成熟的抓手的结构，一般采用气缸驱动加连杆的结构，其体积较大，无论是外抓式还是内抓式，均占据较大空间，无法满足抓取小型燃料操作头的功能要求。同时，在现有操作头上方狭小的空间内，也无法设置机械防跌落的机构，不能从机械上防止燃料跌落事故。

因此，为克服上述换料抓手的“体积较大”、“无法抓取小型燃料操作头”以及“无机械防跌落功能”的问题，目前急需对现有抓手改进，以得到一种可满足小型反应堆燃料抓取要求的换料抓手。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种占用空间小、含机械防跌落功能，且可实现小型紧密排布的燃料的抓取与释放的可适配异型操作头的换料抓手，以满足小型反应堆的燃料的抓取要求。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种可适配异型操作头的换料抓手，包括抓具、异型抓具导向杆组件和抓手升降套筒，其中，抓具与异型抓具导向杆组件均设置于抓手升降套筒的内筒，并通过所述抓手升降套筒实现燃料的提升与下落；

所述抓具包括夹爪、凸轮、连接销和伸缩杆；所述伸缩杆呈对称状分布于内筒下端的异型抓具导向杆组件外侧，各伸缩杆末端通过连接销转动连接夹爪，夹爪上设有凸轮；

所述异型抓具导向杆组件包括导向杆和定位器；所述导向杆具体设置于抓手升降套筒内，导向杆上部设有定位器，导向杆下部的表面设有凹点，所述凹点与凸轮相配合。

作为本发明的优选方式之一，所述夹爪包括夹持部和连接部；所述夹持部与燃料操作头配合，用于夹持燃料操作头；所述连接部设于夹持部上方，连接部上配合有连接销，夹爪通过连接销与伸缩杆下端转动相连。

作为本发明的优选方式之一，所述夹爪的驱动为单一的直线驱动，无需连杆驱动；在所述伸缩杆的带动下，夹爪上的凸轮在导向杆表面上下运动，当运动至凹点处，配合连接销，实现夹爪的抓紧与释放。

作为本发明的优选方式之一，所述定位器用于燃料操作头的定位；当所述导向杆触碰燃料操作头，定位器给出信号，控制抓具抓取或释放燃料，防止抓取故障及其他过程中的跌落故障。

作为本发明的优选方式之一，所述导向杆根据操作头的形状不同，配合不同的燃料操作头结构，不需要更换夹爪。

本发明相比现有技术的优点在于：本发明提供的换料抓手，结构简单，体积小，满足小型反应堆的燃料的抓取要求，并且，可适配不同型号的燃料操作头，尤其可配合结构复杂的异型操作头，普适性较强；此外，本发明还具有防跌落功能，当导向杆触碰燃料操作头时，定位器给出信号，可允许抓手抓取或释放燃料，防止抓取故障及其他过程中的跌落故障。

附图说明

图1是实施例1中可适配异型操作头的换料抓手的整体结构示意图；

图2是实施例1中可适配异型操作头的换料抓手的抓取过程图(图2a表示抓具沿着抓手升降套筒下落；图2b表示夹爪启动下落；图2c表示夹爪完成抓取台阶；图2d表示抓具提升)。

图中：1为抓具，11为夹爪，111为夹持部，112为连接部，12为凸轮，13为连接销，14为伸缩杆，2为异型抓具导向杆组件，21为导向杆，22为定位器，23为凹点，3为抓手升降套筒，31为内筒，4为燃料操作头。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1-2所示，本实施例的一种可适配异型操作头的换料抓手，包括抓具1、异型抓具导向杆组件2和抓手升降套筒3。其中，抓具1与异型抓具导向杆组件2均设置于抓手升降套筒3的内筒31下端，并通过抓手升降套筒3实现燃料的提升与下落，从而可进行燃料的添加和更换。

抓具1包括夹爪11、凸轮12、连接销13和伸缩杆14。伸缩杆14具体有一对，三伸缩杆14呈对称状分布于内筒31下端的异型抓具导向杆组件2外侧，各伸缩杆14末端通过连接销13转动连接夹爪11，三夹爪11上分别设有凸轮12。进一步地，夹爪11包括夹持部111和连接部112；夹持部111与燃料操作头4配合，用于夹持燃料操作头4；连接部112设于夹持部111上方，连接部112上配合有连接销13，夹爪11通过连接销13与伸缩杆14下端转动相连。

异型抓具导向杆组件2包括导向杆21和定位器22。导向杆21具体设置于抓手升降套筒3内，导向杆21上部设有定位器22，导向杆21下部的表面分别设有与上述凸轮12配合的凹点23。定位器22用于燃料操作头4的定位，当导向杆21触碰燃料操作头4，定位器22发出信号，控制抓具1抓取或释放燃料，防止抓取故障及其他过程中的跌落故障。

本实施例的上述导向杆21杆体的具体形状及尺寸大小，根据燃料操作头4的形状不同，配合不同型号的燃料操作头4结构。

本实施例夹爪11的驱动具体为单一的直线驱动，无需连杆驱动。在伸缩杆14的带动下，夹爪11上的凸轮12在导向杆21表面上下运动，当运动至凹点23处时，其配合连接销13，实现夹爪11的抓紧与释放。

抓手的具体抓取过程参见图2：图2a表示抓具1沿着抓手升降套筒3下落，当导向杆21触碰燃料操作头4，定位器22方能给出启动信号；图2b为夹爪11启动下落过程；图2c为凸轮12运动到凹点23处时，夹爪11完成抓取台阶；图2d表示抓具1提升。提升过程，导向杆21与燃料操作头4松开一小段距离，在燃料放置到下一个位置前，抓具1无法启动，不能实现燃料抓取和释放的过程。该设计可有效防止上升和移动等过程中，由于人工误操作或机械故障导致的燃料跌落事故。

本实施例的有益之处：

(1)常规抓具通常采用连杆的结构，结构复杂，容易出现连杆卡死，且抓手张开占用空间较大；本实施例抓手，无需连杆驱动，且占用空间小，可以实现小型紧密排布的燃料的抓取和释放；

(2)本实施例还具有机械防跌落的功能，仅在触碰燃料操作头4上方时，方能控制抓手的抓取，可有效防止上升和移动等过程中，由于人工误操作或机械故障导致的燃料跌落事故；

(3)本实施例通过更换不同的导向杆21和配合的抓具1，即可适配不同操作头的燃料，普适性较强。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种可适配异型操作头的换料抓手，其特征在于，包括抓具、异型抓具导向杆组件和抓手升降套筒，其中，抓具与异型抓具导向杆组件均设置于抓手升降套筒的内筒，并通过所述抓手升降套筒实现燃料的提升与下落；

所述抓具包括夹爪、凸轮、连接销和伸缩杆；所述伸缩杆对称状分布于内筒下端的异型抓具导向杆组件外侧，各伸缩杆末端通过连接销转动连接夹爪，夹爪上设有凸轮；

所述异型抓具导向杆组件包括导向杆和定位器；所述导向杆具体设置于抓手升降套筒内，导向杆上部设有定位器，导向杆下部的两侧表面设有凹点，所述凹点与凸轮相配合；

其中，所述夹爪的驱动为单一的直线驱动；在所述伸缩杆的带动下，夹爪上的凸轮在导向杆表面上下运动，当运动至凹点处，配合连接销，实现夹爪的抓紧与释放；所述定位器用于燃料操作头的定位；当所述导向杆触碰燃料操作头，定位器给出信号，控制抓具抓取或释放燃料；同时，提升过程，所述导向杆与燃料操作头松开一小段距离，在燃料放置到下一个位置前，抓具无法启动，不能实现燃料抓取和释放的过程。

2.根据权利要求1所述的可适配异型操作头的换料抓手，其特征在于，所述夹爪包括夹持部和连接部；所述夹持部与燃料操作头配合，用于夹持燃料操作头；所述连接部设于夹持部上方，连接部上配合有连接销，夹爪通过连接销与伸缩杆下端转动相连。

3.根据权利要求1或2所述的可适配异型操作头的换料抓手，其特征在于，所述导向杆根据操作头的形状不同，配合不同的燃料操作头结构，不需要更换夹爪。