CN113070845A - 一种操作可靠且免维护的远程抓取工具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种操作可靠且免维护的远程抓取工具，涉及核净化装置配套维修工具的技术领域。它包括安装座组件（4），轴向贯穿安装座组件（4）的内腔、且前端借助四瓣爪片（2）和销轴（3）作为过渡件嵌套连接、后端通过螺纹方式相结合的撑杆组件（1）。本发明是采用全金属材料制作而成的三锥结构抓取工具，能够远程可靠地抓取滤芯来进行安装或更换，避免了传统利用推力挤压爪片而造成细长杆件发生弯曲或抓取过程中脱落的风险，也避免了定期维护的麻烦，具有操作可靠、使用方便和免维护的优点。

Description

一种操作可靠且免维护的远程抓取工具
技术领域
本发明涉及核净化装置配套维修工具的技术领域，更具体讲是一种操作可靠且免维护的远程抓取工具，尤其适合用于核设施内地坑式产品安装滤芯或更换滤芯。
背景技术
随着核电技术的快速发展和安全要求的不断提高，对核设施内操作环境和工作人员的保护要求也更加严格，于是出现了远程操作工具——例如核设施内地坑式产品在安装滤芯或更换滤芯过程中就需要用到远程抓取工具。人们对远程抓取工具的理想期望为：操作可靠、使用方便、减少维护或免维护。但目前安装滤芯或更换滤芯使用的远程抓取工具存在着以下不足之处有待优化：1、目前的远程抓取工具包含有非金属零件，易老化、磨损快，需要定期更换易损件；2、需要借助细长杆件的推力来撑开爪片，细长杆件容易被压弯，造成抓取不可靠。
发明内容
本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供的一种操作可靠且免维护的远程抓取工具。本发明是采用全金属材料制作而成的三锥结构抓取工具，能够远程可靠地抓取滤芯来进行安装或更换，避免了传统利用推力挤压爪片而造成细长杆件发生弯曲或抓取过程中脱落的风险，也避免了定期维护的麻烦，具有操作可靠、使用方便和免维护的优点。
本发明的目的是通过下述技术措施来实现：
本发明的一种操作可靠且免维护的远程抓取工具包括安装座组件（安装座组件是本发明的安装基础），轴向贯穿安装座组件的内腔、且前端借助四瓣爪片和销轴作为过渡件嵌套连接、后端通过螺纹方式相结合的撑杆组件（由于撑杆组件的后端与安装座组件的后端形成一对能够相对旋转的螺纹副，即旋转撑杆手柄可以依次带动螺杆柱、三锥撑杆前后移动，对应收拢或扩张四瓣爪片，实现对滤芯的远程可靠抓取，顺利进行滤芯安装或更换）；所述安装座组件包括分别以共轴线方式固定在直套筒两端的螺纹套筒和卡座、环套在卡座外端头的环板、沿径向对称插装在螺纹套筒内侧端头的一对安装座手柄（螺纹套筒、直套筒、卡座焊接相连形成一个大刚度体，是本发明的安装基础；安装座手柄用于握持和转动安装座组件；环板用于径向定位四瓣爪片）；所述撑杆组件包括前后共轴线相接的三锥撑杆和螺杆柱、沿径向对称安装在螺杆柱后端的一对撑杆手柄（撑杆手柄用于握持和转动撑杆组件；三锥撑杆和螺杆柱焊接相连形成一个复合长杆，一方面具备了远程抓取滤芯的作业条件，另一方面通过螺杆柱与螺纹套筒之间的螺纹结合实现撑杆组件与安装座组件的连接，通过三锥撑杆来实现四瓣爪片的扩张或收拢），三锥撑杆是在圆柱杆基体的前端加工出前后相连的导向圆锥和倒圆锥台（导向圆锥用于认头导向；倒圆锥台用于扩张四瓣爪片）、在圆柱杆基体的中部加工出正圆锥台（用于收拢四瓣爪片）；所述四瓣爪片是由四块相同的分体式爪片组合后围成一端为倒锥台腔、中间为圆柱腔、另一端为正锥台腔的柱状套筒（四瓣爪片通过外表面的定位凸台与安装座组件之间实现嵌装；四瓣爪片的内腔与撑杆组件中三锥撑杆配合，实现四瓣爪片的扩张或收拢），在每块分体式爪片的一端外表面设置有定位凸台，在定位凸台的中心加工有销孔Ⅰ（用于穿装销轴）；所述倒锥台腔的锥度与倒圆锥台的锥度相匹配（便于自锁，实现四瓣爪片的扩张——即三锥撑杆的倒圆锥台受拉挤压时通过与倒圆锥台的锥度自锁使分体式爪片向外移动进行扩张，进而实现实现对滤芯的远程可靠抓取），正锥台腔的锥度与正圆锥台的锥度相匹配（实现四瓣爪片的收拢），且倒锥台腔的锥度大于正锥台腔的锥度（保证三锥撑杆的倒圆锥台在受拉挤压时与倒圆锥台自锁，使分体式爪片向外移动进行扩张而实现实现对滤芯的远程可靠抓取，避免了传统利用推力挤压爪片而造成细长杆件发生弯曲或抓取过程中脱落的风险）。
本发明中所述卡座为桶体状结构，在桶体底壁上加工有撑杆穿装孔（便于三锥撑杆中的圆柱杆基体顺利贯穿），在桶体侧壁上以均布方式开设有四个自敞口端向桶底延伸的U型卡槽（用于卡钳分体式爪片上的定位凸台），在U型卡槽的两个侧壁上加工有销孔Ⅱ（用于穿装销轴）；所述环板的内径与卡座的外径相匹配（一方面方便顺利地对四瓣爪片进行径向定位，另一方面与卡座外端头环套相连），环板与卡座的外端面平齐，环板的厚度不小于U型卡槽的深度（充分封堵U型卡槽的外环面）。
在本发明中所述螺纹套筒的内腔中加工有内螺纹；所述螺杆柱中与螺纹套筒相结合段加工有对应匹配的外螺纹（螺杆柱与螺纹套筒之间通过螺纹结合而实现快速连接）。
本发明中所述撑杆组件中的撑杆手柄与螺杆柱、安装座组件中的安装座手柄与螺纹套筒均通过螺纹方式相结合（螺纹结合方式能够实现快速连接）。
本发明的设计原理：
本发明是采用全金属材料制作而成的三锥结构抓取工具，能够远程可靠地抓取滤芯来进行安装或更换，避免了传统利用推力挤压爪片而造成细长杆件发生弯曲或抓取过程中脱落的风险，也避免了定期维护的麻烦，具有操作可靠、使用方便和免维护的优点。更具体讲，本发明设计有后端通过能够相对旋转的螺纹副相结合、前端借助四瓣爪片作为过渡件嵌套连接的安装座组件和撑杆组件，这样旋转撑杆组件后端的撑杆手柄可以依次带动撑杆组件的螺杆柱、三锥撑杆前后移动，当三锥撑杆的倒圆锥台受拉挤压时通过与倒圆锥台的锥度自锁使分体式爪片向外移动进行扩张，进而实现实现对滤芯的远程可靠抓取，顺利进行滤芯安装或更换，避免了传统利用推力挤压爪片而造成细长杆件发生弯曲或抓取过程中脱落的风险，具有操作可靠、使用方便的优点。同时由于本发明的抓取工具全部采用金属材料制成，耐磨性好、使用寿命长，省去了定期更换传统易老化易磨损非金属件的麻烦，避免了定期维护的麻烦，具有免维护的优点。
本发明的有益技术效果如下：
本发明是采用全金属材料制作而成的三锥结构抓取工具，能够远程可靠地抓取滤芯来进行安装或更换，避免了传统利用推力挤压爪片而造成细长杆件发生弯曲或抓取过程中脱落的风险，也避免了定期维护的麻烦，具有操作可靠、使用方便和免维护的优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中安装座组件的结构示意图。
图3是本发明中撑杆组件的结构示意图。
图4是撑杆组件中三锥撑杆的结构示意图。
图5是本发明在远程抓取时的使用状态图。
图中零部件序号说明：1、撑杆组件，1-1、三锥撑杆，1-1-1、圆柱杆基体，1-1-2、导向圆锥，1-1-3、倒圆锥台，1-1-4、正圆锥台，1-2、螺杆柱，1-3、撑杆手柄；2、四瓣爪片，2-1、分体式爪片，2-1-1、定位凸台， 2-2、倒锥台腔，2-3、圆柱腔，2-4、正锥台腔；3、销轴；3’、销孔Ⅰ，3”、销孔Ⅱ；4、安装座组件，4-1、环板，4-2、卡座，4-2-1、撑杆穿装孔，4-2-2、U型卡槽，4-3、安装座手柄，4-4、螺纹套筒，4-5、直套筒；5、操作对象，5-1、吊挂接头。
具体实施方式
本发明以下结合附图作进一步描述：
如图1～图5所示，本发明的一种操作可靠且免维护的远程抓取工具包括安装座组件4（安装座组件4是本发明的安装基础），轴向贯穿安装座组件4的内腔、且前端借助四瓣爪片2和销轴3作为过渡件嵌套连接、后端通过螺纹方式相结合的撑杆组件1（由于撑杆组件1的后端与安装座组件4的后端形成一对能够相对旋转的螺纹副，即旋转撑杆手柄1-3可以依次带动螺杆柱1-2、三锥撑杆1-1前后移动，对应收拢或扩张四瓣爪片2，实现对滤芯的远程可靠抓取，顺利进行滤芯安装或更换）；所述安装座组件4包括分别以共轴线方式固定在直套筒4-5两端的螺纹套筒4-4和卡座4-2、环套在卡座4-2外端头的环板4-1、沿径向对称插装在螺纹套筒4-4内侧端头的一对安装座手柄4-3（螺纹套筒4-4、直套筒4-5、卡座4-2焊接相连形成一个大刚度体，是本发明的安装基础；安装座手柄4-3用于握持和转动安装座组件4；环板4-1用于径向定位四瓣爪片2）；所述撑杆组件1包括前后共轴线相接的三锥撑杆1-1和螺杆柱1-2、沿径向对称安装在螺杆柱1-2后端的一对撑杆手柄1-3（撑杆手柄1-3用于握持和转动撑杆组件1；三锥撑杆1-1和螺杆柱1-2焊接相连形成一个复合长杆，一方面具备了远程抓取滤芯的作业条件，另一方面通过螺杆柱1-2与螺纹套筒4-4之间的螺纹结合实现撑杆组件1与安装座组件4的连接，通过三锥撑杆1-1来实现四瓣爪片2的扩张或收拢），三锥撑杆1-1是在圆柱杆基体1-1-1的前端加工出前后相连的导向圆锥1-1-2和倒圆锥台1-1-3（导向圆锥1-1-2用于认头导向；倒圆锥台1-1-3用于扩张四瓣爪片2）、在圆柱杆基体1-1-1的中部加工出正圆锥台1-1-4（用于收拢四瓣爪片2）；所述四瓣爪片2是由四块相同的分体式爪片2-1组合后围成一端为倒锥台腔2-2、中间为圆柱腔2-3、另一端为正锥台腔2-4的柱状套筒（四瓣爪片2通过外表面的定位凸台2-1-1与安装座组件4之间实现嵌装；四瓣爪片2的内腔与撑杆组件1中三锥撑杆1-1配合，实现四瓣爪片2的扩张或收拢），在每块分体式爪片2-1的一端外表面设置有定位凸台2-1-1，在定位凸台2-1-1的中心加工有销孔Ⅰ3’（用于穿装销轴3）；所述倒锥台腔2-2的锥度与倒圆锥台1-1-3的锥度相匹配（便于自锁，实现四瓣爪片2的扩张——即三锥撑杆1-1的倒圆锥台1-1-3受拉挤压时通过与倒圆锥台1-1-3的锥度自锁使分体式爪片2-1向外移动进行扩张，进而实现实现对滤芯的远程可靠抓取），正锥台腔2-4的锥度与正圆锥台1-1-4的锥度相匹配（实现四瓣爪片2的收拢），且倒锥台腔2-2的锥度大于正锥台腔2-4的锥度（保证三锥撑杆1-1的倒圆锥台1-1-3在受拉挤压时与倒圆锥台1-1-3自锁，使分体式爪片2-1向外移动进行扩张而实现实现对滤芯的远程可靠抓取，避免了传统利用推力挤压爪片而造成细长杆件发生弯曲或抓取过程中脱落的风险）。
本发明中所述卡座4-2为桶体状结构，在桶体底壁上加工有撑杆穿装孔4-2-1（便于三锥撑杆1-1中的圆柱杆基体1-1-1顺利贯穿），在桶体侧壁上以均布方式开设有四个自敞口端向桶底延伸的U型卡槽4-2-2（用于卡钳分体式爪片2-1上的定位凸台2-1-1），在U型卡槽4-2-2的两个侧壁上加工有销孔Ⅱ3”（用于穿装销轴3）；所述环板4-1的内径与卡座4-2的外径相匹配（一方面方便顺利地对四瓣爪片2进行径向定位，另一方面与卡座4-2外端头环套相连），环板4-1与卡座4-2的外端面平齐，环板4-1的厚度不小于U型卡槽4-2-2的深度（充分封堵U型卡槽4-2-2的外环面）。
在本发明中所述螺纹套筒4-4的内腔中加工有内螺纹；所述螺杆柱1-2中与螺纹套筒4-4相结合段加工有对应匹配的外螺纹（螺杆柱1-2与螺纹套筒4-4之间通过螺纹结合而实现快速连接）。
本发明中所述撑杆组件1中的撑杆手柄1-3与螺杆柱1-2、安装座组件4中的安装座手柄4-3与螺纹套筒4-4均通过螺纹方式相结合（螺纹结合方式能够实现快速连接）。
本发明的具体使用过程如下：
（一）组装本发明：首先，将安装座手柄4-3和螺纹套筒4-4连接为一体，将螺杆柱1-2和撑杆手柄1-3连接为一体，将三锥撑杆1-1轴向贯穿卡座4-2的撑杆穿装孔4-2-1；接着，将螺杆柱1-2穿入螺纹套筒4-4内，并旋转螺纹副到适当位置，焊接螺杆柱1-2和三锥撑杆1-1，焊接卡座4-2和直套筒4-5、焊接螺纹套筒4-4和直套筒4-5；跟着，先后依次将分体式爪片2-1卡嵌到卡座4-2的U型卡槽4-2-2内，并对正U型卡槽4-2-2两个侧壁上的销孔Ⅱ3”与定位凸台2-1-1中的销孔Ⅰ3’位置，插装销轴3进行固定；最后，用环板4-1环套在卡座4-2的外端头，并进行焊接固定。
（二）使用本发明：首先，手持撑杆手柄1-3、安装座手柄4-3正向旋转撑杆组件1，三锥撑杆1-1的正圆锥台1-1-4推动挤压四瓣爪片2的正锥台腔2-4，使四个分体式爪片2-1收拢；接着，利用三锥撑杆1-1的导向圆锥1-1-2和操作对象5中吊挂接头5-1的导向作用，将配套的专用工具插入地坑内的操作对象5内（即通过环板4-1进行限位）；然后，反向旋转撑杆组件1，三锥撑杆1-1的倒圆锥台1-1-3受拉挤压四瓣爪片2的倒圆锥台1-1-3，使四个分体式爪片2-1向外移动进行扩张，这样配套的专用工具就牢固地抓取滤芯；接着，向上提拉安装座手柄4-3即可将配套的专用工具以及操作对象5一起向上吊起；最后，将操作对象5吊至地坑顶部后需要松开时，再次手持撑杆手柄1-3、安装座手柄4-3正向旋转撑杆组件1，就能与操作对象5实现脱离。

Claims (4)

1.一种操作可靠且免维护的远程抓取工具，其特征在于：它包括安装座组件（4），轴向贯穿安装座组件（4）的内腔、且前端借助四瓣爪片（2）和销轴（3）作为过渡件嵌套连接、后端通过螺纹方式相结合的撑杆组件（1）；所述安装座组件（4）包括分别以共轴线方式固定在直套筒（4-5）两端的螺纹套筒（4-4）和卡座（4-2）、环套在卡座（4-2）外端头的环板（4-1）、沿径向对称插装在螺纹套筒（4-4）内侧端头的一对安装座手柄（4-3）；所述撑杆组件（1）包括前后共轴线相接的三锥撑杆（1-1）和螺杆柱（1-2）、沿径向对称安装在螺杆柱（1-2）后端的一对撑杆手柄（1-3），三锥撑杆（1-1）是在圆柱杆基体（1-1-1）的前端加工出前后相连的导向圆锥（1-1-2）和倒圆锥台（1-1-3）、在圆柱杆基体（1-1-1）的中部加工出正圆锥台（1-1-4）；所述四瓣爪片（2）是由四块相同的分体式爪片（2-1）组合后围成一端为倒锥台腔（2-2）、中间为圆柱腔（2-3）、另一端为正锥台腔（2-4）的柱状套筒，在每块分体式爪片（2-1）的一端外表面设置有定位凸台（2-1-1），在定位凸台（2-1-1）的中心加工有销孔Ⅰ（3’）；所述倒锥台腔（2-2）的锥度与倒圆锥台（1-1-3）的锥度相匹配，正锥台腔（2-4）的锥度与正圆锥台（1-1-4）的锥度相匹配，且倒锥台腔（2-2）的锥度大于正锥台腔（2-4）的锥度。
2.根据权利要求1所述的一种操作可靠且免维护的远程抓取工具，其特征在于：所述卡座（4-2）为桶体状结构，在桶体底壁上加工有撑杆穿装孔（4-2-1），在桶体侧壁上以均布方式开设有四个自敞口端向桶底延伸的U型卡槽（4-2-2），在U型卡槽（4-2-2）的两个侧壁上加工有销孔Ⅱ（3”）；所述环板（4-1）的内径与卡座（4-2）的外径相匹配，环板（4-1）与卡座（4-2）的外端面平齐，环板（4-1）的厚度不小于U型卡槽（4-2-2）的深度。
3.根据权利要求1所述的一种操作可靠且免维护的远程抓取工具，其特征在于：在所述螺纹套筒（4-4）的内腔中加工有内螺纹；所述螺杆柱（1-2）中与螺纹套筒（4-4）相结合段加工有对应匹配的外螺纹。
4.根据权利要求1所述的一种操作可靠且免维护的远程抓取工具，其特征在于：所述撑杆组件（1）中的撑杆手柄（1-3）与螺杆柱（1-2）、安装座组件（4）中的安装座手柄（4-3）与螺纹套筒（4-4）均通过螺纹方式相结合。
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