CN114162741B - 刚性推链驱动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种刚性推链驱动系统，包括导向轨、设置在导向轨上的刚性推链、垂直设置在导向轨远离运输导轨的一端上的链条贮存机构、设置在链条贮存机构和导向轨之间的链轮机构；刚性推链包括链推头、首链节、多个第一链节、多个第二链节以及多个U形的内链块；多个第一链节沿刚性推链的延伸方向间隔排布，每一第二链节设置在第一链节内侧并且串接在相邻的两个第一链节之间，与第一链节形成链条；首链节设置在链条一端和链推头之间，并且分别与链条和链推头铰接；多个内链块沿刚性推链的延伸方向依次相接并配合在链条内。本发明解决了狭窄空间核燃料转运的双向驱动问题，实现运输小车的水平往复运动，提升运输小车直线运动的准确性。

Description

刚性推链驱动系统
技术领域
本发明涉及机械传动技术领域，尤其涉及一种刚性推链驱动系统。
背景技术
在核电厂中，主要使用运输小车进行核燃料的转运，运输小车的水平往复运动需要由传动链连接并驱动实现。然而，现有核电厂中使用的传动链通常只能驱动运输小车在一水平方向上的行进，在驱动运输小车反向移动时容易发生侧弯，难以保证运输小车的水平往复移动。
现有的应用于其他领域(非核电厂)的传动链，如中国专利CN202176674U公开一种推链、直线运动驱动装置及检查床，存在以下缺陷：(1)内外推链节均为异形U状结构，在使用过程中易造成干涉，工艺性差，制造成本高，组装复杂，无法保证其连接强度；(2)布置方式不合理，整个行程易受到推链盒尺寸限制，且无法通过改装增加行程；没有考虑应急情况的处置机构，无法适应恶劣工况。
CN202926955U公开一种推链、推链式传动机构及病床驱动机构，存在以下缺陷：(1)内外链片的设计结构复杂，零件种类繁杂，加工工艺性差，成本高；(2)复杂结构的链片使得链节质量重，不便安装和调整，半包裹结构不便维修；(3)水平设置的推链盒占据空间较大且容积小，限制推链的有效行程；没有考虑应急情况的处置机构，无法适应恶劣工况。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种结构简单、可靠性高的核燃料转运用刚性推链驱动系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种刚性推链驱动系统，包括与运输导轨相接的导向轨、设置在所述导向轨内并与运输小车固定连接的刚性推链、垂直设置在所述导向轨远离运输导轨的一端上的链条贮存机构、设置在所述链条贮存机构和导向轨之间的链轮机构；
所述刚性推链包括用于与运输小车配合连接的链推头、首链节、多个第一链节、多个第二链节以及多个U形的内链块；多个所述第一链节沿刚性推链的延伸方向间隔排布，每一所述第二链节设置在所述第一链节内侧并且串接在相邻的两个所述第一链节之间，与所述第一链节形成链条；所述首链节设置在所述链条一端与所述链推头之间，并且分别与所述链条和链推头铰接；多个所述内链块沿刚性推链的延伸方向依次相接并配合在所述链条内，所述内链块的底部凸出所述链条下方。
优选地，所述第一链节包括间隔相对的两个第一链板，所述第一链板相对的第一端和第二端上分别设有第一连接孔；所述第二链节包括间隔相对的两个第二链板，所述第二链板相对的第一端和第二端上分别设有第二连接孔；
在相邻的两个所述第一链节之间，所述第二链板的第一端配合在一所述第一链节的第一链板的第二端内侧，使所述第二链板的第一端上的第二连接孔与所述第一链板的第二端上的第一连接孔相对连通，通过第一链轴组件穿设在连通的所述第一连接孔和所述第二连接孔中，将所述第一链板和第二链板活动连接；
所述第二链板的第二端配合在另一所述第一链节的第一链板的第一端内侧，使所述第二链板的第二端上的第二连接孔与所述第一链板的第一端上的第一连接孔相对连通，通过第一链轴组件穿设在连通的所述第一连接孔和所述第二连接孔中，将所述第一链板和第二链板活动连接。
优选地，所述刚性推链还包括多组第一链轴组件；
多组所述第一链轴组件分别穿设在所述第一链节和所述第二链节之间，将所述第一链节和所述第二链节串接，且所述第一链节和所述第二链节以所述第一链轴组件为轴可相对转动；每一所述内链块分别卡合在两组所述第一链轴组件之间。
优选地，所述内链块对应刚性推链延伸方向的相对两侧面中，两侧面的上部分别设有用于与所述第一链轴组件外周配合的内凹的弧形孔，两侧面的下部分别为直面；
在相邻连接的两个所述内链块中，两个所述内链块的直面相配合形成直线接缝。
优选地，所述内链块包括间隔相对的两个侧板、连接在两个所述侧板的底部之间的底板，所述底板凸出至所述链条的下方；每一所述侧板的相对两个侧面形成所述内链块的相对两侧面。
优选地，所述首链节包括间隔相对的两个首链板；两个所述首链板的一端分别配合在所述链推头的相对两侧，并且通过第二链轴组件与所述链推头活动连接；
两个所述首链板的另一端分别与位于所述链条一端处的第一链节的两个第一链板配合并通过第三链轴组件活动连接。
优选地，所述首链节还包括呈U形的首链块；所述首链块配合在两个所述首链板之间并且与所述链条一端处的一所述内链块相接。
优选地，所述首链块朝向所述内链块的侧面的上部设有用于与所述第三链轴组件外周配合的弧形凹孔，所述首链块朝向所述内链块的侧面的下部为直面。
优选地，所述导向轨包括导向支架、设置在所述导向支架上的导向管；所述导向管的底壁上设有开口，使所述导向管的底部开放；
所述刚性推链容置在所述导向管内，所述链条的底部支撑在所述导向管的底壁上，所述内链块的底部凸出所述链条的下方并配合在所述开口中。
优选地，所述导向轨还包括设置在所述导向管内顶部的导向条。
优选地，所述链条贮存机构包括链条贮存箱体，所述链条贮存箱体内设有倒U形的链条贮存轨道；所述链条贮存轨道的一端靠近所述链轮机构。
优选地，所述链轮机构包括用于与所述刚性推链啮合的链轮、连接并驱动所述链轮转动的驱动装置。
本发明的刚性推链驱动系统，适用于核燃料转运，其中刚性推链以U形内链块配合底部开放的链条设置，简化结构及降低成本，避免在刚性推链使用过程中两者造成干涉；刚性推链配合导向轨等设置，解决了狭窄空间内核燃料转运的双向驱动问题，实现了运输小车的水平往复运动，提升运输小车直线运动的准确性，提高核燃料传输的自动化水平，提升工作效率，保证核燃料在转运过程中的安全性与可靠性；收纳刚性推链的链条贮存机构垂直设置，减少水平占据的空间，不会限制刚性推链的有效行程。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明一实施例的刚性推链驱动系统的侧视图；
图2是本发明一实施例的刚性推链驱动系统中刚性推链在导向轨上的结构示意图；
图3是图2中导向轨的侧视图；
图4是图1中刚性推链的部分结构示意图；
图5是图4中第一链板的结构示意图；
图6是图4中第二链板的结构示意图；
图7是图4中内链块的结构示意图；
图8是图4所示内链块之间的配合结构示意图；
图9是图4中首链块的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本发明一实施例的刚性推链驱动系统，可用于核燃料转运，其可包括导向轨10、刚性推链20、链条贮存机构30以及链轮机构40。
导向轨10以一端与运输导轨1相接，从而运输小车2可从运输导轨1上行进至导向轨10上。刚性推链20设置在导向轨10内并与运输小车2固定连接，刚性推链20可沿导向轨10的轴向来回移动，从而推拉运输小车2，实现运输小车2来回移动。链条贮存机构30垂直设置在导向轨10远离运输导轨1的一端上，链轮机构40设置在链条贮存机构30和导向轨10之间，并且与刚性推链20啮合。
当链轮机构40转动并拉动刚性推链20朝向链轮机构40所在方向移动时，带动运输小车沿着运输导轨1移动至导向轨10上，向靠近链轮机构40的方向行进。刚性推链20则在链轮机构40的转动驱动下弯曲进入并收纳至链条贮存机构30内。
根据运输小车2转载量及对运输小车2的推拉需要，导向轨10可设置一个或以上，每一导向轨10内均设置一刚性推链20，以达到顺利推拉运输小车2的目的。对于两个或以上导向轨10的设置，导向轨10之间相平行间隔设置。
在本实施例中，如图2、3所示，导向轨10包括导向支架11、设置在导向支架11上的导向管12、设置在导向管12内的导向条13。
导向管12通过焊接或紧固件等方式固定在导向支架11的上端，导向支架11的下端作为支撑腿。导向管12朝下的底壁上设有开口120，使导向管12的底部开放；开口120沿导向管12的轴向延伸。刚性推链20容置在导向管12内，可沿导向管12的轴向来回移动。并且，刚性推链20的底部配合在导向管12底壁的开口120中，通过开口120对刚性推链20的来回移动进行限位，使得刚性推链20在来回移动时不会侧向弯曲。
导向条13位于导向管12内顶部，与开口120正相对。导向条13用于与刚性推链20的顶部配合，进一步对刚性推链20进行导向定位。
链条贮存机构30垂直设置在导向轨10远离运输导轨1的一端上，可根据不同需求更换不同尺寸的链条贮存机构30，提高适配性。链轮机构40位于链条贮存机构30和导向轨10的交汇处，用于驱使刚性推链20来回移动。在刚性推链20被拉动往链轮机构40方向移动时，刚性推链20沿着链轮机构40弯曲，向上移动进入链条贮存机构30内。
链条贮存机构30可包括链条贮存箱体31，链条贮存箱体31内设有链条贮存轨道32，用于刚性推链20收容其中。链条贮存轨道32呈倒U形，其两端分别向下朝向导向轨10。链条贮存轨道32的一端靠近链轮机构40，从而相连通，这样刚性推链20可从链轮机构40向上移动进入链条贮存轨道32。
链条贮存箱体31的顶部可设有吊耳33，方便吊装设备连接并进行吊放操作。
链轮机构40可包括用于与刚性推链20啮合的链轮、连接并驱动链轮转动的驱动装置。驱动装置可包括电机。
链轮机构40进一步可通过连接轴等连接件固定在链条贮存机构30底部，与其形成一个整体模块，在对链条贮存机构30进行吊放时，也将链轮机构40一起进行吊放操作。
结合图1及图4，刚性推链20包括链推头21、首链节22、多个第一链节23、多个第二链节24以及多个U形的内链块25。
其中，多个第一链节23沿刚性推链20的延伸方向间隔排布，每一第二链节24设置在第一链节23内侧并且串接在相邻的两个第一链节23之间，与第一链节23形成链条；第一链节23和第二链节24之间可相对转动。首链节22设置在链条的一端和链推头21之间，并且分别与链条和链推头21铰接。多个内链块25沿刚性推链20的延伸方向依次相接并配合在链条内，对链条内侧的宽度进行限定；内链块25的底部凸出链条下方。每一第一链节23和每一第二链节24的内侧均对应有一内链块25，从而每相邻的两个内链块25之间可随第一链节23和第二链节24之间的相对转动而相对转动。
链推头21作为刚性推链20的连接部，用于与运输小车2配合连接，实现整个刚性推链20与运输小车2的连接，在刚性推链20来回移动时推拉运输小车2，实现运输小车2的水平往复运动，解决核燃料运输小车的双向驱动问题。
链推头21可为但不限于多面体结构，其与运输小车2之间可通过机械结构实现卡紧或脱离，保证了应急和故障状态下运输小车2所运载的燃料组件的安全性与设备可靠性。机械结构包括但不限于卡块和卡槽的配合、螺栓等紧固件等。
如图4-图5所示，第一链节23包括间隔相对的两个第一链板231，第一链板231在其长度方向上的相对两端分别为第一端和第二端，该第一端和第二端上分别设有第一连接孔232。第二链节24结构相同于第一链节23，即：第二链节24包括间隔相对的两个第二链板241，第二链板241在其长度方向上的相对两端分别为第一端和第二端，该第一端和第二端上分别设有第二连接孔242。
第一链板231和第二链板241的结构形状等相同，方便制造，降低制造成本，只需在安装时按照两者配合关系进行内外组配即可。第一链板231和第二链板241分别可以是长方形，相对两端的端面弧形(如半圆形)设置。
在链条中，一个第二链节24串接在相邻的两个第一链节23之间。在相邻的两个第一链节23之间，两个第二链板241的第一端配合在一第一链节23的两个第一链板231的第二端内侧，两个第二链板242的第二端配合在另一第一链节23的两个第一链板231的第一端内侧。
具体地，每一第二链板241的第一端配合在一第一链节23的第一链板231的第二端内侧，使第二链板241的第一端上的第二连接孔242与第一链板231的第二端上的第一连接孔232相对连通，通过第一链轴组件26穿设在连通的第一连接孔232和第二连接孔242中，将第一链板231和第二链板241活动连接；第二链板241的第二端配合在另一第一链节23的第一链板231的第一端内侧，使第二链板241的第二端上的第二连接孔242与第一链板231的第一端上的第一连接孔232相对连通，通过另一第一链轴组件26穿设在连通的第一连接孔232和第二连接孔242中，将第一链板231和第二链板242活动连接。
根据需要，本发明中，刚性推链20还包括多组第一链轴组件26。多组第一链轴组件26分别穿设在第一链节23和第二链节24之间，将第一链节23和第二链节24串接，且第一链节23和第二链节24以第一链轴组件26为轴可相对转动；每一内链块25分别卡合在两组第一链轴组件26之间。
第一链轴组件26包括链轴、配合在链轴相对两端的两个轴套。在第一链节23和第二链节24之间，链轴横向穿过两组相连通的第一连接孔232和第二连接孔242，两个轴套套设在链轴的两端上并且分别位于两个第一链板241的外侧，将链轴锁定在第一链节23和第二链节24之间。
每两组第一链轴组件26之间的空间形成与链轮上的齿相啮合的槽。
如图4、图7及图8所示，在链条内，多个内链块25依次相接形成内链组件。为避免第一链轴组件26干涉内链块25，内链块25对应刚性推链20延伸方向的相对两侧面中，两侧面的上部分别设有用于与第一链轴组件26外周配合的内凹的弧形孔250。
内链块25两侧面的下部为直面251，加工及配合简便。在相邻连接的两个内链块25中，两个内链块25的直面251相配合形成直线接缝。两个内链块25侧面下部的相配合设置，使得内链块25之间只能在一个方向相对转动而弯曲，限制了在另一方向的弯曲，进而使得整个链条或者刚性推链20只能在一个方向发生弯曲。
在结构上，内链块25包括间隔相对的两个侧板252、连接在两个侧板252的底部之间的底板253；底板253形成内链块25的底部，凸出至链条的下方；每一侧板25的相对两个侧面形成内链块25的相对两侧面。底板253的相对两侧面设置为相适配的直面。底板253的直面与侧板252的直面251在垂直方向上平齐，从而处于同一垂直面上。
在导向轨10导向管12内，刚性推链20以第一链板231和第二链板241的底面支撑在导向管12的底壁上，由于内链块25的底板253凸出至链条的下方，因此底板251配合在导向管12的开口120中。底板253的底面可与开口120下边缘平齐，也可以凸出至开口120的下边缘下方。
如图4及图9所示，首链节22作为连接链推头21和链条的链节，其可同理于第一链节23，即可包括间隔相对的两个首链板221；两个首链板221的一端分别配合在链推头21的相对两侧，通过第二链轴组件27与链推头21活动连接；两个首链板221的另一端分别与位于链条一端处的第一链节23的两个第一链板231配合并通过第三链轴组件28活动连接。
每一首链板221的相对两端分别设有连接孔(未图示)，用于第二链轴组件27和第三链轴组件28的穿设。第二链轴组件27和第三链轴组件28相同于第一链轴组件26，即同样包括链轴、配合在链轴相对两端的两个轴套。
进一步地，首链节22还包括呈U形的首链块222；首链块222配合在两个首链板221之间并且与链条一端处的一内链块25相接。
首链块222朝向内链块25的侧面的上部设有用于与第三链轴组件28外周配合的弧形凹孔2220，首链块222朝向内链块25的侧面的下部为直面2221。
在本实施例中，首链块222侧面上部的弧形凹孔2220与邻近的内链块25的侧面上部的弧形孔250相对配合，供第三链轴组件28配合其中；与首链块222邻近的内链块25以其侧面下部的直面251与首链块222侧面下部的直面2221相对配合，也形成直线接缝，实现首链块222与内链块25的相接，且首链块222与内链块25之间可以第三链轴组件28为轴相对转动。
具体地，在本实施例中，如图9所示，首链块222的两个竖板2223上分别设有通孔2222，每一竖板2223可配合在一首链板221和链推头21的对应侧之间，该竖板2223上的通孔2222与首链板221上的连接孔、链推头21的穿孔相对连通，用于第二链轴组件27的链轴穿设其中。每一竖板2223朝向内链块25的侧面下部均为直面2221。
首链块222的底板2224与内链块25的底板253对齐并相接。
本发明的核燃料转运用刚性推链驱动系统用于核燃料组件转运时，将导向轨10与转运舱水池内的运输导轨1相接，且使导向轨10处于核燃料组件的转运路线上。将刚性推链20的链推头21与运输小车2机械相接，刚性推链20的另一端绕过链轮机构40的链轮并自由放置。当驱动装置驱动链轮朝某一方向转动时，带动刚性推链20朝向链轮一侧收缩；刚性推链20的链条弯曲(即第一链节23和第二链节24之间以第一链轴组件26为转轴发生转动)，向上回收至链条贮存机构30内，进而拉动运输小车2朝向链轮方向直线运动。当驱动装置反向驱动链轮转动时，刚性推链20伸出，推动运输小车2反向直线运动。当驱动装置反向驱动链轮转动时，刚性推链20只能在单一方向上卷曲，通过链推头21推动运输小车2向远离链轮方向直线运动，链条沿导向轨10向前运动并保持刚性，伸出链条贮存机构30。
在应急情况下，刚性推链20的链推头21与运输小车2脱离，不影响运输小车2上盲板法兰的关闭以及运输小车2拉回燃料厂房。
本发明在使用完毕或维护保养时，由于链条贮存箱顶部设置挂钩，可用吊车将链条贮存机构30和链轮机构40一并吊出转运舱水池。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种刚性推链驱动系统，其特征在于，包括与运输导轨相接的导向轨、设置在所述导向轨内并与运输小车固定连接的刚性推链、垂直设置在所述导向轨远离运输导轨的一端上的链条贮存机构、设置在所述链条贮存机构和导向轨之间的链轮机构；
所述刚性推链包括用于与运输小车配合连接的链推头、首链节、多个第一链节、多个第二链节以及多个U形的内链块；多个所述第一链节沿刚性推链的延伸方向间隔排布，每一所述第二链节设置在所述第一链节内侧并且串接在相邻的两个所述第一链节之间，与所述第一链节形成链条；所述首链节设置在所述链条一端与所述链推头之间，并且分别与所述链条和链推头铰接；多个所述内链块沿刚性推链的延伸方向依次相接并配合在所述链条内，所述内链块的底部凸出所述链条下方；
所述导向轨包括导向支架、设置在所述导向支架上的导向管；所述导向管的底壁上设有开口，使所述导向管的底部开放；
所述刚性推链容置在所述导向管内，所述链条的底部支撑在所述导向管的底壁上，所述内链块的底部凸出所述链条的下方并配合在所述开口中。
2.根据权利要求1所述的刚性推链驱动系统，其特征在于，所述第一链节包括间隔相对的两个第一链板，所述第一链板相对的第一端和第二端上分别设有第一连接孔；所述第二链节包括间隔相对的两个第二链板，所述第二链板相对的第一端和第二端上分别设有第二连接孔；
在相邻的两个所述第一链节之间，所述第二链板的第一端配合在一所述第一链节的第一链板的第二端内侧，使所述第二链板的第一端上的第二连接孔与所述第一链板的第二端上的第一连接孔相对连通，通过第一链轴组件穿设在连通的所述第一连接孔和所述第二连接孔中，将所述第一链板和第二链板活动连接；
所述第二链板的第二端配合在另一所述第一链节的第一链板的第一端内侧，使所述第二链板的第二端上的第二连接孔与所述第一链板的第一端上的第一连接孔相对连通，通过第一链轴组件穿设在连通的所述第一连接孔和所述第二连接孔中，将所述第一链板和第二链板活动连接。
3.根据权利要求2所述的刚性推链驱动系统，其特征在于，所述刚性推链还包括多组第一链轴组件；
多组所述第一链轴组件分别穿设在所述第一链节和所述第二链节之间，将所述第一链节和所述第二链节串接，且所述第一链节和所述第二链节以所述第一链轴组件为轴可相对转动；每一所述内链块分别卡合在两组所述第一链轴组件之间。
4.根据权利要求3所述的刚性推链驱动系统，其特征在于，所述内链块对应刚性推链延伸方向的相对两侧面中，两侧面的上部分别设有用于与所述第一链轴组件外周配合的内凹的弧形孔，两侧面的下部分别为直面；
在相邻连接的两个所述内链块中，两个所述内链块的直面相配合形成直线接缝。
5.根据权利要求4所述的刚性推链驱动系统，其特征在于，所述内链块包括间隔相对的两个侧板、连接在两个所述侧板的底部之间的底板，所述底板凸出至所述链条的下方；每一所述侧板的相对两个侧面形成所述内链块的相对两侧面。
6.根据权利要求2所述的刚性推链驱动系统，其特征在于，所述首链节包括间隔相对的两个首链板；两个所述首链板的一端分别配合在所述链推头的相对两侧，并且通过第二链轴组件与所述链推头活动连接；
两个所述首链板的另一端分别与位于所述链条一端处的第一链节的两个第一链板配合并通过第三链轴组件活动连接。
7.根据权利要求6所述的刚性推链驱动系统，其特征在于，所述首链节还包括呈U形的首链块；所述首链块配合在两个所述首链板之间并且与所述链条一端处的一所述内链块相接。
8.根据权利要求7所述的刚性推链驱动系统，其特征在于，所述首链块朝向所述内链块的侧面的上部设有用于与所述第三链轴组件外周配合的弧形凹孔，所述首链块朝向所述内链块的侧面的下部为直面。
9.根据权利要求1所述的刚性推链驱动系统，其特征在于，所述导向轨还包括设置在所述导向管内顶部的导向条。
10.根据权利要求1-8任一项所述的刚性推链驱动系统，其特征在于，所述链条贮存机构包括链条贮存箱体，所述链条贮存箱体内设有倒U形的链条贮存轨道；所述链条贮存轨道的一端靠近所述链轮机构。
11.根据权利要求10所述的刚性推链驱动系统，其特征在于，所述链轮机构包括用于与所述刚性推链啮合的链轮、连接并驱动所述链轮转动的驱动装置。
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