CN114755462A - 一种无骨架长单杆双置同步电位计 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无骨架长单杆双置同步电位计，包括外壳和中心杆，所述外壳的两端分别设有上法兰座和下法兰座，所述上法兰座和所述下法兰座之间依次环设有第一绕组、第二导电杆、第二导向杆、第二绕组、第一导电杆和第一导向杆，所述中心杆穿设于所述外壳内，所述中心杆上设有滑块，所述滑块上设有4个簧片。本发明提供的无骨架长单杆双置同步电位计无需骨架结构也能保证直线度，其安全可靠、使用方便、结构简单、便于检修。
Description
技术领域
本发明涉及电位计技术领域，尤其涉及一种无骨架长单杆双置同步电位计。
背景技术
秦山第三核电厂是重水堆核电机组，重水是作为冷却剂及慢化剂，重水比黄金贵。重水堆其最大的特点之一是不停堆换料，每次换料时，装卸料机在反应堆上接受乏燃料，此时为了冷却乏燃料，装卸料机料仓内充满重水。装卸料机带着乏燃料从反应堆下来，抱卡在乏燃料通道，将乏燃料卸载至水下。
要将乏燃料卸载至水下前，气缸将装卸料机料仓低压疏水阀打开，气缸没有指示功能，此时需使用电位计进行指示气缸的位置。打开装卸料机料仓低压疏水阀目的是为了将装卸料机料仓内的超过最高端乏燃料的重水排除到系统内，避免重水从料仓中排到水池中，形成浪费。卸完料后，关闭装卸料机料仓低压疏水阀，避免氚的蒸发，增加厂房内剂量。
为了保证电位计的指示气缸位置的精确，并保证在装卸料机内带有乏燃料人员不能靠近检修的情况下，该电位计原设计使用单杆双置同步电位计的形式，电位计结构有两个导杆，两个导电杆，两个绕组，使用滑块实现电位计主辅电压的同步性，但是只有一个信号输出，即使主电压漂移，可以通过辅电压进行确认气缸的位置，实现双保险。
原厂家的电位计已经停产，且是“卡脖子”备件。原电位计使用中存在一些问题，使用一段时间后，因为簧片与绕组接触的次数多了，易磨损，簧片的预紧性能下降，出现电位计主辅电压的偏差过大，不能使用。解体检修因为电位计较长，有多个骨架，检修困难。同时，骨架上的螺栓存在松动后，容易脱落后形成异物，影响电位计的使用性能或损坏电位计。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所述的缺陷，从而提供一种无骨架长单杆双置同步电位计，该无骨架长单杆双置同步电位计无需骨架结构也能保证直线度，其安全可靠、使用方便、结构简单、便于检修。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种无骨架长单杆双置同步电位计，包括外壳和中心杆，所述外壳的两端分别设有上法兰座和下法兰座，所述上法兰座和所述下法兰座之间依次环设有第一绕组、第二导电杆、第二导向杆、第二绕组、第一导电杆和第一导向杆，所述中心杆穿设于所述外壳内，所述中心杆上设有滑块，所述滑块上设有4个簧片。
作为一种可实施的方式，所述上法兰座上安装有端盖。
作为一种可实施的方式，所述簧片为双触点簧片，所述簧片的接触部为圆柱体。
作为一种可实施的方式，所述簧片的材质为铍青铜。
作为一种可实施的方式，所述中心杆和所述滑块通过螺栓和挡块固定连接。
作为一种可实施的方式，所述第一导向杆和所述第二导向杆水平布置。
作为一种可实施的方式，所述第一绕组和第一导电杆所在平面、所述第二绕组和所述第二导电杆所在平面均垂直于所述第一导向杆和所述第二导向杆所在水平面。
作为一种可实施的方式，所述第一绕组、所述第二导电杆、所述第二绕组和所述第一导电杆为锡青铜杆。
作为一种可实施的方式，所述第一绕组、所述第二导电杆、所述第二绕组和所述第一导电杆上设有轴套。
作为一种可实施的方式，所述第一导向杆和所述第二导向杆为不锈钢导向杆。
与现有技术相比，本发明提供的无骨架长单杆双置同步电位计具有以下有益效果：
本发明提供的无骨架长单杆双置同步电位计为无骨架设计，避免了骨架上螺栓存在松动后，容易脱落后形成异物，影响电位计的使用性能或损坏电位计；其能保证12英寸的长杆直线度，从而确保簧片在12英寸的运行距离中的同步性，也易解体检修。
进一步地，所述簧片为双触点簧片，所述簧片的接触部为圆柱体，加大了预紧力，确保了簧片的接触性能，增加了电位计的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本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本发明的一些实施例，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它的附图。
图1为现有技术的电位计的结构示意图；
图2为现有技术的电位计的截面图；
图3为本发明实施例所提供的无骨架长单杆双置同步电位计的主视图；
图4为本发明实施例所提供的无骨架长单杆双置同步电位计的剖视图；
图5为现有技术中电位计簧片剖视图；
图6为本发明实施例所提供的簧片剖视图。
附图标记说明：
1-插头、2-连接器座、301-第一绕组、302-第二绕组、401-第一导向杆、402-第二导向杆、5-簧片、6-下法兰座、7-上法兰座、8-端盖、9-外壳、10-滑块、11-轴套、12-中心轴、13-挡板、1401-第一导电杆、1402-第二导电杆、15-轴承、16-骨架、17-螺栓。
具体实施方式
虽然本发明的无骨架长单杆双置同步电位计可以通过多种不同方式来实施，但是本文将结合附图对示例性实施方式进行详细描述，可以理解的是，本文的描述应被认为是对无骨架长单杆双置同步电位计的结构进行举例说明，而无意将本发明的保护范围局限于示例性实施方式。因此，在本质上，附图和具体实施方式的描述应被认为用于说明而非限制本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，本文的术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“内”、“外”、“水平”、“垂直”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部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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面通过具体实施方式进一步详细说明。
为了便于理解，首先对现有技术的电位计做简要介绍。如图1和图2所示，原电位计(即现有技术的电位计)有6个骨架16。骨架16的目的是增加其刚度和抗弯性，其存在缺点，骨架16上螺栓17存在松动后，容易脱落后形成异物，影响电位计的使用性能或损坏电位计。检修时，因为骨架16的存在，簧片及绕组存在检查不全面的情况，要全面检查，需将6个骨架16拆除，增加了检修的时间，费时费力。
本发明提供的无骨架长单杆双置同步电位计类似六边形的结构，通过设计及计算，既保证12英寸的长杆直线度，确保了簧片在12英寸运行距离过程中保持同步性。同时，避免了骨架上螺栓存在松动后，容易脱落后形成异物，影响电位计的使用性能或损坏电位计。并且该电位计也易解体检修。以下详细介绍本发明提供的无骨架长单杆双置同步电位计。
如图3和图4所示，本发明提供了一种无骨架长单杆双置同步电位计，包括外壳9和中心杆12，外壳9的两端分别设有上法兰座7和下法兰座6，上法兰座7和下法兰座6之间依次环设有(例如图2所示的沿着顺时针方向)第一绕组301、第二导电杆1402、第二导向杆402、第二绕组302、第一导电杆1401和第一导向杆401。中心杆12穿设于所述外壳9内，中心杆12上设有滑块10，滑块10上设有4个簧片5，每个簧片5分别接触第一绕组301、第二导电杆1402、第二绕组302和第一导电杆1401。
如图4所示，该电位计内部采用六方形的结构，即由四根锡青铜杆和2根不锈钢导向杆组成。其中，两根锡青铜杆上设有绕组(即第一绕组301、第二绕组302)，另外两根是导电杆(即第一导电杆1401、第二导电杆1402)。下法兰座6和上法兰座7及端盖8将6根杆用螺钉整体机械连接，整体刚度强。
中心杆12与滑块10使用螺栓和挡块13连接在一起。滑块10在第一导向杆401和第二导向杆402上滑动，中心杆12动作会带动滑块10一起动作。滑块10上安装了四个簧片5，每个簧片分别接触接触第一绕组301、第二导电杆1402、第二绕组302和第一导电杆1401，第一绕组301与第一导电杆1401形成一个滑动电阻，第二绕组302与第二导电杆1402形成一个滑动电阻。
如图5和图6所示，现有技术中的簧片直接接触绕组或者导电杆，即没有设置凸出的接触部。而本发明的簧片结构采用双触点冗余设计，保证产品的电连接可靠性，簧片5与绕组或者导电杆的接触部位(即接触部，如图4所示)采用了铍青铜的圆柱体，选择圆柱体的优势为：1.没有棱角。不易磨损簧片本身及绕组。2.易于焊接。焊接处焊点不突出，焊点被圆柱体挡住，圆柱体始终与绕组单点接触。经验证，簧片5在经过3500次的动作后，没有发现明显的磨损。
簧片5采用其他形状的接触部，如梯形、三角形等。但是存在如下缺点：1.存在棱角，易磨损簧片本身及绕组。2.不易焊接。焊接处会明显突出，易形成高点，与绕组形成多点接触。优点是增强了接触及耐磨性。
簧片5(图6)采用铍青铜材料，具有较好的弹性和导电性，表面钝化处理，提高耐盐雾能力，比原簧片(图5)强化了对绕线的保护，确保了耐磨性。
如图3所示，本发明提供的电位计连接到连接器座2上，连接器座2上方设有插头1，外面设有轴承15。
本发明涉及的零部件参数例如为：锡青铜杆直径为6.2mm；不锈支撑杆(即第一导电杆1401、第二导电杆1402)的直径为7mm；绕组采用卡玛合金丝；导向杆采用不锈钢；导电杆采用锡青铜；上法兰座和、下法兰座、端盖和外壳采用铝合金；滑块采用锡磷青铜；轴套采用聚醚醚酮；中心轴、挡板采用不锈钢。
一根绕组和一根导电杆为一组，滑块连接着簧片，中心轴连着滑块，中心轴动作，滑块一起动作，改变电阻量程，实现两组的比较。通过稳压电源，实现电压的比较。如果电压超过设定值,系统发出报警，此时确认电位计指示的气缸是动作到位的，乏燃料在卸料中，人员不能进入现场，人员在主控将电位计辅信号调整为主信号，确保乏燃料能继续卸料。
杆的轴向结构刚度是与材料自身的刚度和抗弯系数有关系，在材料相同的情况下，结构的刚度主要取决于此结构的抗弯截面系数。而抗弯系数则取决于杆件的形状和横截面积。
原电位计的杆件扁铜线的抗弯截面系数为：W1＝b*h2/6＝1.2×5×5/6＝5mm3；原电位计不锈钢轴的抗弯截面系数为：W2＝πD3/32＝3.14×6.43/32＝25.7mm3。原电位计框架的总抗弯截面系数为：4W1+2W2＝71.4mm3。
现结构由四根直径φ6.2mm锡青铜杆和2根直径φ7mm的不锈钢轴组成：φ6.2mm锡青铜杆的抗弯截面系数为：W3＝πD3/32＝3.14×6.23/32＝23.4mm3；φ7不锈钢轴的抗弯截面系数为：W4＝πD3/32＝3.14×73/32＝33.7mm3；现电位计框架的总抗弯截面系数为：4W3+2W4＝160.4mm3，本发明设计的电位计是原结构的抗弯截面的2.25倍。使用上下端盖将六根杆固定。外部有外壳进行保护。
因此，通过上述计算可得本发明提供的无骨架长单杆双置同步电位计的抗弯截面相对于现有技术有较大的提升，能够保证12英寸的长杆直线度，确保了簧片在12英寸运行距离过程中保持同步性。同时，避免了骨架上螺栓存在松动后，容易脱落后形成异物，影响电位计的使用性能或损坏电位计。并且该电位计也易解体检修。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种无骨架长单杆双置同步电位计，其特征在于，包括外壳(9)和中心杆(12)，所述外壳(9)的两端分别设有上法兰座(7)和下法兰座(6)，所述上法兰座(7)和所述下法兰座(6)之间依次环设有第一绕组(301)、第二导电杆(1402)、第二导向杆(402)、第二绕组(302)、第一导电杆(1401)和第一导向杆(401)，所述中心杆(12)穿设于所述外壳(9)内，所述中心杆(12)上设有滑块(10)，所述滑块(10)上设有4个簧片(5)。
2.根据权利要求1所述的无骨架长单杆双置同步电位计，其特征在于，所述上法兰座(7)上安装有端盖(8)。
3.根据权利要求1所述的无骨架长单杆双置同步电位计，其特征在于，所述簧片(5)为双触点簧片，所述簧片(5)的接触部为圆柱体。
4.根据权利要求3所述的无骨架长单杆双置同步电位计，其特征在于，所述簧片(5)的材质为铍青铜。
5.根据权利要求1所述的无骨架长单杆双置同步电位计，其特征在于，所述中心杆(12)和所述滑块(10)通过螺栓和挡块(13)固定连接。
6.根据权利要求1所述的无骨架长单杆双置同步电位计，其特征在于，所述第一导向杆(401)和所述第二导向杆(402)水平布置。
7.根据权利要求6所述的无骨架长单杆双置同步电位计，其特征在于，所述第一绕组(301)和第一导电杆(1401)所在平面、所述第二绕组(302)和所述第二导电杆(1402)所在平面均垂直于所述第一导向杆(401)和所述第二导向杆(402)所在水平面。
8.根据权利要求1所述的无骨架长单杆双置同步电位计，其特征在于，所述第一绕组(301)、所述第二导电杆(1402)、所述第二绕组(302)和所述第一导电杆(1401)为锡青铜杆。
9.根据权利要求8所述的无骨架长单杆双置同步电位计，其特征在于，所述第一绕组(301)、所述第二导电杆(1402)、所述第二绕组(302)和所述第一导电杆(1401)上设有轴套(11)。
10.根据权利要求1所述的无骨架长单杆双置同步电位计，其特征在于，所述第一导向杆(401)和所述第二导向杆(402)为不锈钢导向杆。
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