CN114044320B - 一种防燃料篮抖动的垂直到位支撑架和燃料运输装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种防燃料篮抖动的垂直到位支撑架和燃料运输装置，其设置在位于燃料篮由垂直状态向水平状态转动方向的背离一侧，所述垂直到位支撑架包括固定基座、固定轴和转动部件，所述固定轴的两端固定支撑在所述固定基座上，所述转动部件的一端转动式安装在固定轴的外部，另一端与所述燃料篮外壁接触，转动部件可沿竖直面并随燃料篮的转动而进行转动，用于为燃料篮提供外部支撑，以防止燃料篮转动过程中发生抖动。本装置通过对垂直到位支撑架的结构进行改进，有效解决了燃料篮在倾翻过程中存在的抖动问题。

Description

一种防燃料篮抖动的垂直到位支撑架和燃料运输装置

技术领域

本发明属于燃料组件运输设备技术领域，具体涉及一种防燃料篮抖动的垂直到位支撑架和燃料运输装置。

背景技术

核电站燃料运输设备的主要功能为将新燃料组件由辅助厂房运输至反应堆厂房，乏燃料组件由反应堆厂房运输至辅助厂房。燃料运输设备在装卸载燃料时，其倾翻机构的燃料篮需要由水平状态倾翻至垂直状态，或由垂直状态倾翻至水平状态。目前该设备的倾翻机构由卷扬机、运输小车、燃料篮、钢丝绳、重锤组、接近开关等组成，如专利CN102097140B，该倾翻机构采用卷扬机驱动钢丝绳，带动燃料篮绕旋转轴进行0至90°的旋转运动，钢丝绳通过一定的绕线路径缠绕于运输小车的滑轮组中，一端与卷扬机的卷筒固定连接，另一端与倾翻重锤组进行连接，该重锤组由大、小两个重锤构成，分别连接燃料运输设备的垂直接近开关和水平接近开关，燃料篮倾翻机构示意图如图1所示。

上述方案序号5为垂直到位支撑架，由于其结构简单，垂直到位支撑架在燃料篮垂直时给其一个支撑定位功能，燃料篮倾翻过程中垂直到位支撑架与其脱离，现有技术中的燃料篮在倾翻过程中会存在摆动现象，影响产品运行可靠性。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术上存在的问题，提供一种防燃料篮抖动的垂直到位支撑架，本装置通过对垂直到位支撑架的结构进行改进，有效解决了燃料篮在倾翻过程中存在的抖动问题。

本发明的目的之一是提供一种防燃料篮抖动的垂直到位支撑架，其设置在位于燃料篮由垂直状态向水平状态转动方向的背离一侧，所述垂直到位支撑架包括固定基座、固定轴和转动部件，所述固定轴的两端固定支撑在所述固定基座上，所述转动部件的一端转动式安装在固定轴的外部，另一端与所述燃料篮外壁接触，转动部件可沿竖直面并随燃料篮的转动而进行转动，用于为燃料篮提供外部支撑，以防止燃料篮转动过程中发生抖动。

作为优选方案，所述转动部件包括转动套筒臂、第一扭转件和第二扭转件，所述转动套筒臂一端设置有滚轮，所述滚轮滚动接触燃料篮的一侧竖直面，第一扭转件和第二扭转件套装在所述固定轴的外部，转动套筒臂的另一端分别通过第一扭转件和第二扭转件与固定基座转动式连接。

作为优选方案，所述转动套筒臂包括套筒部、连接部和转臂部，所述转臂部上未设置滚轮的一端通过连接部与套筒部的外壁连接，且所述转臂部与套筒部的中心轴线相垂直，所述套筒部通过两个轴承转动式安装在固定轴上。

作为优选方案，所述固定基座包括下方的底座和上方的固定压板，所述底座包括一体成型的底板和两块立板，所述立板相平行且均垂直于底板上端面设置，所述固定压板设置在立板上方，并且固定压板和立板相对设置有用于容纳固定轴两端的弧形凹槽，固定压板和立板的弧形凹槽上下对接，以围成用于容纳固定轴的圆腔。

作为优选方案，所述转臂部呈弯向燃料篮一侧的弧形杆结构，弧形杆结构的内侧设置有加强板。

作为优选方案，所述连接板两侧相对应设置有用于对第一扭转件和第二扭转件的同一端进行固定的挂轴。

作为优选方案，所述固定基座上设置有垂直到位板，所述垂直到位板固定在所述立板上，所述垂直到位板垂直于所述底板和立板设置，当燃料篮转动至垂直到位状态时，垂直到位板与燃料篮的外侧壁支撑接触。

本发明的另一目的是提供一种燃料运输装置，包括小车本体、燃料篮和上述所述的任一种防燃料篮抖动的垂直到位支撑架，所述燃料篮转动式安装在小车本体上，且可沿竖直面相对小车本体发生转动，垂直到位支撑架始终与燃料篮的外侧壁发生接触，并在转动过程中为燃料篮提供支撑力。

有益效果

其一、本方案通过改进，为了解决燃料篮转动构成中的抖动问题，专门设置了可随燃料篮转动的垂直到位支撑架，以防止燃料篮转动过程中发生抖动，垂直到位支撑架不仅能够有效解决燃料篮的垂直到位的位置限定问题，而且在燃料篮由垂直位置向水平位置或由水平位置向垂直位置转动倾翻的过程中，始终给燃料篮稳定的支撑接触，并提供一个稳定的外力作用，（与现有技术中的固定形式的到位支撑架相比，由于采用固定形式，其仅起到燃料篮在垂直位置的限定作用，因此燃料篮仅一侧受到钢丝绳的拉力作用，不可避免的会产生抖动现象，因此无法在转动过程中，给予燃料篮以支撑，从而难以使得燃料篮两侧受力均衡，并且在燃料篮水平和垂直到位时，也不可避免的会发生抖动），本方案的垂直到位支撑架，始终与燃料篮支撑接触，从而给予燃料篮稳定且连续的外力支撑，使得燃料篮始终受力相对均衡，不会出现现有技术中转动过程中以及转动到位时所产生的抖动问题，因此本方案有效解决了燃料篮在水平状态至垂直到位时这一转动区间内的抖动问题。

其二、该垂直到位支撑架结构可靠性高，其使用寿命长，在提高燃料篮倾翻过程中的稳定性下不影响设备可靠性。转动套筒臂通过与固定基座上的固定轴转动式连接，且转动套筒臂的一端设置有滚轮，滚轮与燃料篮的外侧壁滚动接触，例如在燃料篮由水平状态倾翻至垂直状态的过程中，滚轮沿燃料篮的外侧壁向上滚动，滚轮与燃料篮作用力点与燃料篮与小车本体转动连接处的力矩臂逐渐变化，同时第一、二扭转件的扭转力会受到挤压作用逐渐增大，从而使得燃料篮在钢丝绳的拉动的作用下，其受力更加稳定，避免了燃料篮发生抖动的现象。

其三、本方案，可以通过改变滚轮到燃料篮的旋转中心距离，从而改变扭转套筒臂对燃料篮的扭矩。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中燃料篮倾翻机构示意图；

图2为本方案中垂直到位支撑架的结构图；

图3为本方案中垂直到位支撑架的使用状态图；

图4为图3中A-A处的放大结构图；

图中标记：1、燃料篮，2、垂直到位支撑架，21、固定基座，211、固定压板，212、底板，213、立板，22、固定轴，23、转动部件，231、第一扭转件，232、第二扭转件，233、转动套筒臂，234、滚轮，235、轴承，236、螺母，237、销钉，238、挂轴，24、垂直到位板，3、小车本体，4、钢丝绳，5、水平接近开关，6、垂直接近开关，7、重锤组件，11、旋转轴。

具体实施方式

以下通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益的结合到其它实施方式中。

需要说明的是：除非另做定义，本文所使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语不表述数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，但并不排除其他具有相同功能的元件或者物件。

如图2所示，本方案的垂直到位支撑架2，由固定基座21、两端支撑架设在固定基座21上的固定轴22、安装在固定轴22上的转动部件23以及位于固定基座21一侧的垂直到位板24等四部分组成，其中固定基座21下端面固定在小车本体3的上，转动部件23的一端转动式安装在固定轴22的外部，另一端与燃料篮1外壁接触，转动部件23可沿竖直面并始终随燃料篮1的转动而进行转动。垂直到位支撑架2安装在小车本体3上，并位于燃料篮1由垂直状态向水平状态转动方向的相背离一侧的位置。

本实施例，转动部件23包括转动套筒臂233，转动套筒臂233的套筒部内形成有用于安装轴承235的容纳空间，套筒部通过两个轴承235转动式安装在固定轴22上，轴承235的内圈通过螺母236安装固定在固定轴22台阶上。转臂部设置有滚轮234的相对一端通过连接部与套筒部的外壁连接，转臂部可以通过改变滚轮234到旋转中心距离，从而改变转臂部对燃料篮1的扭矩。且转臂部与套筒部的中心轴线相垂直，转臂部呈弯向燃料篮1一侧的弧形杆结构，连接臂的弧形内侧设置有加强板。在转臂部的外端部通过销钉237转动式安装有滚轮324，滚轮324可沿燃料篮1的一侧竖直面进行滚动，第一扭转件231和第二扭转件232的两个扭力弹簧分别套装在转动套筒臂233的两端外部，两个扭转件的同一端与连接部上的两个对称设置的挂轴238连接，另一端与固定基座21连接，需要指出的是，第一扭转件231和第二扭转件232可以采用扭力杆、扭力弹簧等等随角度变化而改变的元件或组件，且扭转件的设置数量也可根据通过改变其固定方式进行设置为单个或多个。需要指出的是，第一扭转件231和第二扭转件232提供的扭矩大小范围（10～500）N·m，且第一扭转件231和第二扭转件232并不局限与图中的结构形式和安装方式。

为了方便固定轴22的安装和拆卸，固定基座21包括下方的底座和上方的固定压板211，其中述底座包括一体成型的底板212、两块立板213和垂直到位板24，本实施例中，垂直到位板24并列设置有两块，并分别固定在两块立板213的同侧，两块垂直到位板24位于立板213的同一侧，用于和燃料篮1到达垂直到位状态时，进行支撑接触并限定其最大竖直状态的转动位置，立板213相平行且均垂直于底板212上端面设置，垂直到位板24通过连接横板与立板213连接，并且垂直到位板24与立板213、底板212均相互垂直，在垂直到位板24与连接横板之间的拐角位置还设置有一定尺寸的三角加强支撑板，当燃料篮1转动至垂直到位状态时，垂直到位板24与燃料篮1的端面支撑接触。

本实施例，固定压板211设置在立板213上方，并且固定压板211和立板213相对设置有用于容纳固定轴22两端的弧形凹槽，固定压板211和立板213的弧形凹槽上下对接，以形成用于安装固定轴22的圆腔，在立板213的上端面还设置有固定螺孔，固定螺孔在弧形凹槽的两侧各设置有两个，固定压板211上与固定螺孔相对应设置有通孔，拧紧螺钉由固定压板211的上方通孔穿过固定压板211与固定螺孔连接。

本方案，垂直到位支撑架2主要通过转动套筒臂233将第一扭转件231、第二扭转件232的扭转传递给燃料篮1，不仅可以实现燃料篮1的垂直到位进行自动定位，由于垂直到位支撑架2始终支撑在燃料篮2的一侧，因此可以解决燃料篮2在转动过程中的抖动问题，保证燃料篮1在转动过程中的可靠性和稳定性。

本方案还提供一种燃料运输装置，包括小车本体3、燃料篮1、垂直到位支撑架2、重锤组件7等，燃料篮1两侧通过旋转轴11转动式安装在小车本体3上，且可沿竖直面相对小车本体3发生转动，垂直到位支撑架2安装在小车本体3上并通过螺栓孔进行定位固定，垂直到位支撑架2始终与燃料篮1的转动方向一侧发生接触，并随燃料篮1的转动而发生转动。钢丝绳4一端固定于卷扬机，另一端固定于重锤组件7，重锤组件7中的大重锤内形成有空腔，空腔内设置有小重锤，小重锤与大重锤可相对活动但不会发生脱离，且小重锤通过连接绳与垂直接近开关6、水平接近开关5进行连接。此处的重锤组件7为现有技术，因此其原理本专利不再进行赘述。

本方案工作原理如下：

燃料篮1由水平状态倾翻至垂直状态过程：燃料篮1初始位置为水平状态。当钢丝绳4带动燃料篮1由水平状态（0°）向上倾翻时，重锤组件7受钢丝绳4拉力向上运动至水平接近开关5畅通，倾翻过程中垂直到位支撑架2中的转动套筒臂233受燃料篮1的挤压，转动套筒臂233随着燃料篮1旋转，带动第一扭转件231和第二扭转件232旋转，第一扭转件231和第二扭转件232的扭力逐渐增大，对燃料篮1进行一个反作用力，以保证在燃料篮1倾翻过程中的稳定性，当燃料篮1到达垂直状态（90°）后停止，此时水平接近开关5和垂直接近开关6均处于畅通状态，此时垂直接近开关6检测到到位信号，燃料篮1停止倾翻。

燃料篮1由垂直状态倾翻至水平状态过程：燃料篮1初始位置为垂直状态，垂直接近开关6和水平接近开关5均处于畅通状态。当钢丝绳4带动燃料篮1由垂直状态（90°）向下倾翻时，由于受到垂直到位支撑架2中第一扭转件231和第二扭转件232的扭力补偿作用，通过转动套筒臂233将扭力传递到燃料篮1上，燃料篮1在转动套筒臂233的作用下稳定向下旋转移动，当燃料篮1到达水平状态（0°）停止，钢丝绳4带动重锤组件7下降升至水平接近开关5断开，此时水平接近开关5和垂直接近开关6均断开，整个运行过程中转动套筒臂233始终作用在燃料篮1上。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种防燃料篮抖动的垂直到位支撑架，其特征在于：其设置在位于燃料篮由垂直状态向水平状态转动方向的背离一侧，所述垂直到位支撑架包括固定基座、固定轴和转动部件，所述固定轴的两端固定支撑在所述固定基座上，所述转动部件的一端转动式安装在固定轴的外部，另一端与所述燃料篮外壁接触，转动部件可沿竖直面并随燃料篮的转动而进行转动，用于为燃料篮提供外部支撑，以防止燃料篮转动过程中发生抖动；所述转动部件包括转动套筒臂、第一扭转件和第二扭转件，所述转动套筒臂一端设置有滚轮，所述滚轮滚动接触燃料篮的一侧竖直面，第一扭转件和第二扭转件套装在所述固定轴的外部，转动套筒臂的另一端分别通过第一扭转件和第二扭转件与固定基座转动式连接；所述转动套筒臂包括套筒部、连接部和转臂部，所述转臂部上未设置滚轮的一端通过连接部与套筒部的外壁连接，且所述转臂部与套筒部的中心轴线相垂直，所述套筒部通过两个轴承转动式安装在固定轴上。

2.如权利要求1所述的一种防燃料篮抖动的垂直到位支撑架，其特征在于：所述固定基座包括下方的底座和上方的固定压板，所述底座包括一体成型的底板和两块立板，所述立板相平行且均垂直于底板上端面设置，所述固定压板设置在立板上方，并且固定压板和立板相对设置有用于容纳固定轴两端的弧形凹槽，固定压板和立板的弧形凹槽上下对接，以围成用于容纳固定轴的圆腔。

3.如权利要求1所述的一种防燃料篮抖动的垂直到位支撑架，其特征在于：所述转臂部呈弯向燃料篮一侧的弧形杆结构，弧形杆结构的内侧设置有加强板。

4.如权利要求1所述的一种防燃料篮抖动的垂直到位支撑架，其特征在于：所述连接部两侧相对应设置有用于对第一扭转件和第二扭转件的同一端进行固定的挂轴。

5.如权利要求2所述的一种防燃料篮抖动的垂直到位支撑架，其特征在于：所述固定基座上设置有垂直到位板，所述垂直到位板固定在所述立板上，所述垂直到位板垂直于所述底板和立板设置，当燃料篮转动至垂直到位状态时，垂直到位板与燃料篮的外侧壁支撑接触。

6.一种燃料运输装置，其特征在于：包括小车本体、燃料篮和如权利要求1-5任一所述的一种防燃料篮抖动的垂直到位支撑架，所述燃料篮转动式安装在小车本体上，且可沿竖直面相对小车本体发生转动，垂直到位支撑架始终与燃料篮的外侧壁发生接触，并在转动过程中为燃料篮提供支撑力。

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