CN112978230B - 一种用于物料长距离输送的机械式多点定位机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及核工业放射性物料长距离输送技术领域，具体提供了一种用于物料长距离输送的机械式多点定位机构，包括料车和旋转挡块，旋转挡块具有中心圆柱以及与中心圆柱一体成型的呈水平直角弯折的直角挡块；弹性拨爪具有爪头，三个弹性拨爪分别为第一弹性拨爪、第二弹性拨爪和第三弹性拨爪；第一弹性拨爪和第三弹性拨爪的爪头相对，第二弹性拨爪设置在第一弹性拨爪和第三弹性拨爪的旁侧；定位座上具有限位凹槽，旋转挡块可转动的安装在限位凹槽内。通过三个弹性拨爪与料车配合，使料车在弹性拨爪处实现精确定点制动，通过弹性拨爪与旋转挡块抵触，减小制动过程中的位移，同时弹性拨爪能够转动抬起，保证料车在运输过程中的无障碍通过。
Description
技术领域
本发明涉及核工业放射性物料长距离链式输送技术领域，尤其涉及一种用于物料长距离输送的机械式多点定位机构。
背景技术
随着核工业的快速发展，产生了大量的核废料。按放射性的强弱，核废料包括低水平放射性核废料、中水平放射性核废料和高水平放射性核废料，低、中水平放射性核废料主要指核电站的污染设备、检测设备、运行时的水化系统、交换树脂、废水废液和手套等劳保用品，高水平放射性核废料则是指从核电站反应堆芯中置换出来的、燃烧后的核燃料棒，该燃烧后的核燃料棒仍具有极强烈的放射性，其半衰期长达数千年、数万年甚至几十万年。
现有长距离链式输送装置，输送距离最长可达到100米。输送装置本身不带刹车，现有做法是根据传感器信号，通过动力元件在远端进行刹车。在长距离运送的情况下，动力传递介质自身具有一定的弹力，且输送装置负荷重量是一个变量，因此输送装置的定位精度只能满足现有比较粗放的工况需求。且由于输送装置本身不带刹车，在外界作用力的干扰下，可能产生位移。随着核工业自动化程度提高，对于定位精度及稳定性日益提高，现有方式将不再满足需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了提高现有长距离链式输送装置定位精度及稳定性，满足核工业自动化进程中更加苛刻的工况需求，本发明提供了一种用于物料长距离输送的机械式多点定位机构来解决上述问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于物料长距离输送的机械式多点定位机构，包括料车和旋转挡块，所述旋转挡块具有中心圆柱以及与所述中心圆柱一体成型的呈水平直角弯折的直角挡块，所述直角挡块的外侧的弯折面与所述中心圆柱的圆周面相切；弹性拨爪，所述弹性拨爪安装在所述料车上，所述弹性拨爪具有爪头，所述爪头由上至下逐渐收窄且爪头的两侧面保持平行，所述爪头穿过所述直角挡块的上表面所在平面，所述弹性拨爪共设有三个，三个所述弹性拨爪分别为第一弹性拨爪、第二弹性拨爪和第三弹性拨爪，所述料车用于带动所述第一弹性拨爪、第二弹性拨爪和第三弹性拨爪从所述旋转挡块的上方经过；所述第一弹性拨爪和所述第三弹性拨爪沿所述料车前进方向所在的直线设置，所述第一弹性拨爪和所述第三弹性拨爪的爪头相对，所述第一弹性拨爪的爪头和所述第三弹性拨爪的爪头的相对面为相互平行的竖直面，所述第一弹性拨爪的侧面和所述第三弹性拨爪的侧面共面，所述第二弹性拨爪设置在第一弹性拨爪和第三弹性拨爪的旁侧并且第二弹性拨爪的爪头方向与第三弹性拨爪的爪头方向一致，所述第二弹性拨爪的爪头的竖直面与所述第一弹性拨爪的爪头的竖直面相互平行，所述第一弹性拨爪的侧面、第二弹性拨爪的侧面和第三弹性拨爪的侧面相互平行，所述中心圆柱的圆周面分别与所述第一弹性拨爪和第二弹性拨爪的相对一侧的侧面所在的平面相切；定位座，所述定位座上具有限位凹槽，所述旋转挡块可转动的安装在所述限位凹槽内。
作为优选，所述限位凹槽具有竖直面，所述限位凹槽的竖直面朝向所述旋转挡块，所述限位凹槽的竖直面与所述爪头的竖直面相互平行并且与所述中心圆柱的圆周面相切，当所述弹性拨爪移动至所述限位凹槽的上方时，所述弹性拨爪与所述限位凹槽的顶部不接触。
作为优选，所述定位座上还设有定位凸块，所述定位凸块位于所述限位凹槽的底部，所述定位凸块的长度方向垂直于所述限位凹槽的竖直面。
作为优选，所述直角挡块的两个直角边的端部还安装有弹性钢球，当所述直角挡块的其中一个直角边与所述限位凹槽的竖直面贴合时，所述直角挡块的另一个直角边的端部的弹性钢球抵触在定位凸块上。
作为优选，所述弹性拨爪还包括底板和爪身，所述底板固定在所述料车上，所述爪身与所述底板铰接，所述爪头位于所述爪身的第一端并且伸出所述底板，所述爪身的第二端位于所述底板的下方，所述爪身的第一端的重量大于所述爪身的第二端的重量。
作为优选，所述定位凸块设有两个，两个所述定位凸块设置在所述中心圆柱的两侧，任意一个所述弹性钢球能够位于两个所述定位凸块之间并且抵触在一个所述定位凸块上。
作为优选，所述直角挡块的直角处倒圆角。
作为优选，所述料车上还装有牵引件，所述牵引件固定在所述料车上。
本发明的有益效果是，通过三个弹性拨爪与料车配合，使料车能够在弹性拨爪处实现精确定点制动，通过弹性拨爪与旋转挡块抵触，减小制动过程中的位移从而增加制动的稳定性，同时弹性拨爪能够转动抬起，保证了料车在运输过程中的无障碍通过。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明一种用于物料长距离输送的机械式多点定位机构的最优实施例的局部剖示图；
图2是本发明一种用于物料长距离输送的机械式多点定位机构的俯视图；
图3是本发明一种用于物料长距离输送的机械式多点定位机构的主视图；
图4是本发明一种用于物料长距离输送的机械式多点定位机构的旋转挡块的结构示意图；
图5是本发明一种用于物料长距离输送的机械式多点定位机构的旋转挡块的初始状态示意图；
图6是本发明一种用于物料长距离输送的机械式多点定位机构的弹性拨爪的结构示意图；
图7是本发明一种用于物料长距离输送的机械式多点定位机构的第一运动状态示意图；
图8是本发明一种用于物料长距离输送的机械式多点定位机构的第二运动状态示意图；
图9是本发明一种用于物料长距离输送的机械式多点定位机构的第三运动状态示意图；
图10是本发明一种用于物料长距离输送的机械式多点定位机构的制动状态示意图。
图中1、料车，牵引件101，2、旋转挡块，201、中心圆柱，202、直角挡块，203、弹性钢球，3、弹性拨爪，301、爪头，302、底板，303、爪身，304、斜面，305、第一弹性拨爪，306、第二弹性拨爪，307、第三弹性拨爪，4、定位座，401、限位凹槽，402、定位凸块，2021、第一直角边，2022、第二直角边。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1～图6所示，本发明提供了一种用于物料长距离输送的机械式多点定位机构的实施例，包括料车1和旋转挡块2，旋转挡块2具有中心圆柱201以及与中心圆柱201一体成型的呈水平直角弯折的直角挡块202，直角挡块202的外侧的弯折面与中心圆柱201的圆周面相切，直角挡块202的直角处倒圆角，直角挡块202的两个直角边的端部还安装有弹性钢球203，设置弹性钢球203可以降低摩擦力，使直角挡块202与底座相对转动时能够更加顺畅省力；
还包括弹性拨爪3，弹性拨爪3安装在料车1上，弹性拨爪3包括爪头301、底板302和爪身303，底板302固定在料车1上，爪身303与底板302铰接，爪头301位于爪身303的第一端并且伸出底板302，爪身303的第二端位于底板302的下方，爪身303的第一端的重量大于爪身303的第二端的重量，当弹性拨爪3静止时，爪身303的第一端受向下的重力通过杠杆作用使爪身303的第二端向上抵触在底板302上，从而让爪身303可以保持水平；
爪头301由上至下逐渐收窄且爪头301的两侧面保持平行，从而使得爪头301形成斜面304，当斜面304接触到直角挡块202后，随着爪头301朝向直角挡块202继续运动，爪头301会在斜面304的作用下向上升起，爪身303也会以铰接处为轴转动抬起，爪头301穿过直角挡块202的上表面所在平面，从而使得爪头301能够顺利接触到直角挡块202而爪身303不与直角挡块202接触，弹性拨爪3共设有三个，三个弹性拨爪3分别为第一弹性拨爪305、第二弹性拨爪306和第三弹性拨爪307；
第一弹性拨爪305和第三弹性拨爪307沿料车1前进方向所在的直线设置，第一弹性拨爪305和第三弹性拨爪307的爪头301相对，第一弹性拨爪305的爪头301和第三弹性拨爪307的爪头301的相对面为相互平行的竖直面，当爪头301的竖直面接触到直角挡块202后，爪头301与直角挡块202相抵触而不会使爪头301向上运动，第一弹性拨爪305的侧面和第三弹性拨爪307的侧面共面，第二弹性拨爪306设置在第一弹性拨爪305和第三弹性拨爪307的旁侧并且第二弹性拨爪306的爪头301方向与第三弹性拨爪307的爪头301方向一致，即第三弹性拨爪307和第二弹性拨爪306同向设置而第一弹性拨爪305反向设置，第二弹性拨爪306的爪头301的竖直面与第一弹性拨爪305的爪头301的竖直面相互平行，即所有爪头301的竖直面均相互平行，方便爪头301与直角挡块202配合，第一弹性拨爪305的侧面、第二弹性拨爪306的侧面和第三弹性拨爪307的侧面相互平行，中心圆柱201的圆周面分别与第一弹性拨爪305和第二弹性拨爪306的相对一侧的侧面所在的平面相切，即第一弹性拨爪305和第二弹性拨爪306的移动路线位于中心圆柱201的两侧，当第一弹性拨爪305、第二弹性拨爪306或第三弹性拨爪307运动至中心圆柱201的位置时，均接触中心圆柱201的圆周面且与中心圆柱201的圆周面相切，从而保证第一弹性拨爪305、第二弹性拨爪306和第三弹性拨爪307能够顺利推动直角挡块202转动到位；
还包括定位座4，定位座4上具有限位凹槽401，中心圆柱201可转动的安装在限位凹槽401内，限位凹槽401具有竖直面，限位凹槽401的竖直面朝向旋转挡块2，限位凹槽401的竖直面与爪头301的竖直面相互平行并且与中心圆柱201的圆周面相切，当弹性拨爪3移动至限位凹槽401的上方时，弹性拨爪3与限位凹槽401的顶部不接触，从而避免定位座4阻碍弹性拨爪3与直角挡块202接触，通过定位座4上的限位凹槽401对旋转挡块2的旋转角度进行限定，确保直角挡块202的最大可转动角度为90°；
定位座4上还设有两个定位凸块402，两个定位凸块402设置在中心圆柱201的两侧，定位凸块402位于限位凹槽401的底部，定位凸块402的长度方向垂直于限位凹槽401的竖直面，当直角挡块202的其中一个直角边与限位凹槽401的竖直面贴合时，直角挡块202的另一个直角边的端部的弹性钢球203抵触在定位凸块402上，并且此时弹性钢球203的球心位于两个定位凸块402之间，即此时的直角挡块202的一条直角边与限位凹槽401抵触而另一条直角边通过弹性钢球203与定位凸块402抵触，从而实现了对直角挡块202的转动位置的定位。
料车1上还装有牵引件101，料车1与牵引件101连接，在外界作用力的作用下通过牵引件101带动料车1运动，料车1带动第一弹性拨爪305、第二弹性拨爪306和第三弹性拨爪307从旋转挡块2的上方经过。
如图7～图10所示，料车1处于正常运行状态时：当通过对牵引件101施加向右的驱动力使其带动料车1从左往右行驶，途经设置在定位座4上的直角挡块202时，此时直角挡块202位于初始位置，直角挡块202的张口朝向第二弹性拨爪306一侧，首先，第一弹性拨爪305贴近直角挡块202的第一直角边2021运动直至脱离直角挡块202，之后，第二弹性拨爪306推动直角挡块202的第二直角边2022逆时针转动90°后，第二弹性拨爪306贴近直角挡块202的第二直角边2022运动直至脱离直角挡块202，最后，第三弹性拨爪307推动直角挡块202的第一直角边2021顺时针转动90°复位后，第三弹性拨爪307贴近直角挡块202的第一直角边2021运动直至脱离直角挡块202；当通过对牵引件101施加向左的驱动力使其带动料车1从右往左行驶，途经设置在定位座4上的直角挡块202时，直角挡块202位于初始位置，首先，第三弹性拨爪307贴近直角挡块202的第一直角边2021运动直至脱离直角挡块202，之后，第二弹性拨爪306的爪头301的斜面304接触直角挡块202的第二直角边2022后向上抬起，使第二弹性拨爪306从直角挡块202的第二直角边2022的上方通过，最后，第一弹性拨爪305贴近直角挡块202的第一直角边2021运动直至脱离直角挡块202。
当料车1从左往右运动需要制动时：首先，第一弹性拨爪305贴近直角挡块202的第一直角边2021运动直至脱离直角挡块202，之后，第二弹性拨爪306推动直角挡块202的第二直角边2022逆时针转动90°，最后牵引件101带动料车1反向运动直至直角挡块202的第一直角边2021抵触在第一弹性拨爪305的爪头301的竖直面上，实现制动；当需要解除制动继续向右移动时，第二弹性拨爪306贴近直角挡块202的第二直角边2022运动直至脱离直角挡块202，最后，第三弹性拨爪307推动直角挡块202的第一直角边2021顺时针转动90°复位后，第三弹性拨爪307贴近直角挡块202的第一直角边2021运动直至脱离直角挡块202。
当料车1从右往左运动需要制动时：首先，第三弹性拨爪307贴近直角挡块202的第一直角边2021运动直至脱离直角挡块202，之后，第二弹性拨爪306的爪头301的斜面304接触直角挡块202的第二直角边2022后向上抬起，使第二弹性拨爪306从直角挡块202的第二直角边2022的上方通过，然后，牵引件101带动料车1向右运动使第二弹性拨爪306推动直角挡块202的第二直角边2022逆时针转动90°，再通过牵引件101带动料车1继续向左运动直至直角挡块202的第一直角边2021抵触在第一弹性拨爪305的爪头301的竖直面上，实现制动；当需要解除制动继续向左移动时，首先通过牵引件101带动料车1向右运动，使第三弹性拨爪307推动直角挡块202的第一直角边2021顺时针转动90°复位后，再通过牵引件101带动料车1向左运动，之后，第二弹性拨爪306的爪头301的斜面304接触直角挡块202的第二直角边2022后向上抬起，使第二弹性拨爪306从直角挡块202的第二直角边2022的上方通过，最后，第一弹性拨爪305贴近直角挡块202的第一直角边2021运动直至脱离直角挡块202。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (8)
1.一种用于物料长距离输送的机械式多点定位机构，包括料车，其特征在于，还包括：
旋转挡块，所述旋转挡块具有中心圆柱以及与所述中心圆柱一体成型的呈水平直角弯折的直角挡块，所述直角挡块的外侧的弯折面与所述中心圆柱的圆周面相切；
弹性拨爪，所述弹性拨爪安装在所述料车上，所述弹性拨爪具有爪头，所述爪头由上至下逐渐收窄且爪头的两侧面保持平行，所述爪头穿过所述直角挡块的上表面所在平面，所述弹性拨爪共设有三个，三个所述弹性拨爪分别为第一弹性拨爪、第二弹性拨爪和第三弹性拨爪，所述料车用于带动所述第一弹性拨爪、第二弹性拨爪和第三弹性拨爪从所述旋转挡块的上方经过；
所述第一弹性拨爪和所述第三弹性拨爪沿所述料车前进方向所在的直线设置，所述第一弹性拨爪和所述第三弹性拨爪的爪头相对，所述第一弹性拨爪的爪头和所述第三弹性拨爪的爪头的相对面为相互平行的竖直面，所述第一弹性拨爪的侧面和所述第三弹性拨爪的侧面共面，所述第二弹性拨爪设置在第一弹性拨爪和第三弹性拨爪的旁侧并且第二弹性拨爪的爪头方向与第三弹性拨爪的爪头方向一致，所述第二弹性拨爪的爪头的竖直面与所述第一弹性拨爪的爪头的竖直面相互平行，所述第一弹性拨爪的侧面、第二弹性拨爪的侧面和第三弹性拨爪的侧面相互平行，所述中心圆柱的圆周面分别与所述第一弹性拨爪和第二弹性拨爪的相对一侧的侧面所在的平面相切；
定位座，所述定位座上具有限位凹槽，所述旋转挡块可转动的安装在所述限位凹槽内。
2.如权利要求1所述的一种用于物料长距离输送的机械式多点定位机构，其特征在于：所述限位凹槽具有竖直面，所述限位凹槽的竖直面朝向所述旋转挡块，所述限位凹槽的竖直面与所述爪头的竖直面相互平行并且与所述中心圆柱的圆周面相切，当所述弹性拨爪移动至所述限位凹槽的上方时，所述弹性拨爪与所述限位凹槽的顶部不接触。
3.如权利要求2所述的一种用于物料长距离输送的机械式多点定位机构，其特征在于：所述定位座上还设有定位凸块，所述定位凸块位于所述限位凹槽的底部，所述定位凸块的长度方向垂直于所述限位凹槽的竖直面。
4.如权利要求3所述的一种用于物料长距离输送的机械式多点定位机构，其特征在于：所述直角挡块的两个直角边的端部还安装有弹性钢球，当所述直角挡块的其中一个直角边与所述限位凹槽的竖直面贴合时，所述直角挡块的另一个直角边的端部的弹性钢球抵触在定位凸块上。
5.如权利要求4所述的一种用于物料长距离输送的机械式多点定位机构，其特征在于：所述弹性拨爪还包括底板和爪身，所述底板固定在所述料车上，所述爪身与所述底板铰接，所述爪头位于所述爪身的第一端并且伸出所述底板，所述爪身的第二端位于所述底板的下方，所述爪身的第一端的重量大于所述爪身的第二端的重量。
6.如权利要求5所述的一种用于物料长距离输送的机械式多点定位机构，其特征在于：所述定位凸块设有两个，两个所述定位凸块设置在所述中心圆柱的两侧，任意一个所述弹性钢球能够位于两个所述定位凸块之间并且抵触在一个所述定位凸块上。
7.如权利要求6所述的一种用于物料长距离输送的机械式多点定位机构，其特征在于：所述直角挡块的直角处倒圆角。
8.如权利要求7所述的一种用于物料长距离输送的机械式多点定位机构，其特征在于：所述料车上还装有牵引件，所述牵引件固定在所述料车上。
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