CN201369178Y - 用于抓取废滤芯的小孔抓具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于抓取废滤芯的小孔抓具，包括上吊头(1)、自锁机构(2)、滑块(3)、连杆(4)、下吊头(5)、支撑环板(6)、抓爪(7)和导向板(8)；所述上吊头(1)与导向板(8)之间通过销钉进行铰接；所述连杆(4)包括左连杆和右连杆，左连杆和右连杆上端通过导向板(8)连接到自锁机构(2)上，下端分别与抓爪(7)的上端形成活节连接，用以分别控制抓爪(7)的张开和闭合，以实现对废滤芯的抓起和释放。采用本实用新型所术抓具，能安全、准确、快速地抓取滤芯，降低了操作难度。

Description

用于抓取废滤芯的小孔抓具

技术领域

本实用新型涉及一种抓具，更具体地说，涉及一种用于抓取废滤芯的小孔抓具。

背景技术

在压水堆核电厂中，常采用过滤器对放射性液体和气体进行净化处理。过滤器中的过滤器元件即滤芯由于核放射性物质的积累以及阻力的增加，常需要进行更换和转运处理。小孔抓具就是在更换滤芯的时候，用以抓取滤芯的专用器具。长期以来，这种专用装置的安全性和可操作性一直没有得到彻底的解决。

现有的滤芯抓具，对滤芯的抓取和释放等操作方面较为困难不便，抓取一个滤芯要花费很长时间。且抓取废滤芯时定位精度要求高，增加了操作难度，并给检修人员造成一定的心理压力。所以，一个实用的滤芯抓具，不但要求安全可靠，而且要求操作简单快捷。

上述现有技术扩展系统程序空间的方法存在以下不足：

对滤芯的抓取和释放等操作方面较为困难不便，抓取一个滤芯要花费很长时间。且抓取废滤芯时定位精度要求高，增加了操作难度，并给检修人员造成一定的心理压力。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种用于抓取废滤芯的小孔抓具。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于抓取废滤芯的小孔抓具，包括上吊头、自锁机构、滑块、连杆、下吊头、支撑环板、抓爪和导向板；

所述上吊头与导向板之间通过销钉进行铰接；

所述连杆包括左连杆和右连杆，左连杆和右连杆上端通过导向板连接到自锁机构上，下端分别与抓爪的上端形成活节连接，用以分别控制抓爪的张开和闭合，以实现对废滤芯的抓起和释放。

所述滑块中间有一套环，该套环将自锁机构限制在其中，所述滑块用于控制下吊头升降。

所述抓爪呈交叉形结构，其交叉位置通过螺栓与下吊头连接，并能沿螺栓自由转动。

所述抓爪包括左抓爪和右抓爪，左抓爪和右抓爪均设计成倒钩形结构，爪尖设计成小锥角的圆锥形。

所述左抓爪由两个抓爪构成，右抓爪由一个抓爪构成，并且该右抓爪夹在左边两个抓爪之间；所述左边两个抓爪上端均与右连杆活连接；所述右边一个抓爪上端与左连杆活连接。

所述连杆及抓爪用高强钢材料制成。

所述支撑环板为圆形，其直径介于所抓取废滤芯小孔的外直径与内直径之间。

同现有技术相比较，本实用新型的有益效果在于：利用本实用新型所述的抓具，能安全、准确、快速地抓取滤芯，降低了操作难度。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型所述抓具结构示意图；

图2是本实用新型所述抓具下降时示意图；

图3是本实用新型所述抓具落在虑芯上时示意图；

图4是本实用新型所述抓具抓爪张开时示意图；

图5是本实用新型所述抓具提起滤芯时示意图；

图6是抓取孔结构示意图；

图7是本实用新型所述抓具抓爪受力时示意图；

具体实施方式

以下结合附图所示之优选实施例作进一步详述：

本实用新型之用于用于抓取废滤芯的小孔抓具，如图1所示，包括上吊头1、自锁机构2、滑块3、连杆4、下吊头5、支撑环板6、抓爪7和导向板8；所述上吊头1与导向板8之间通过销钉进行铰接；

如图1-5所示，所述连杆4包括左连杆和右连杆，左连杆和右连杆上端通过导向板8连接到自锁机构2上，下端分别与抓爪7的上端形成活节连接，用以分别控制抓爪7的张开和闭合，以实现对废滤芯的抓起和释放。

所述滑块3中间有一套环，该套环将自锁机构2限制在其中，所述滑块3用于控制下吊头5升降。

如图4或图5所示，抓爪打开时提起废滤芯时，所述抓爪7呈交叉形结构，其交叉位置通过螺栓与下吊头5连接，并能沿螺栓自由转动。

所述抓爪7包括左抓爪和右抓爪，左抓爪和右抓爪均设计成倒钩形结构，爪尖设计成小锥角的圆锥形，倒钩形结构的抓爪能够在抓爪7进行废滤芯时，打开后可以方便钩住废滤芯小孔。

所述左抓爪由两个抓爪构成，右抓爪由一个抓爪构成，并且该右抓爪夹在左边两个抓爪之间；所述左边两个抓爪上端均与右连杆活连接；所述右边一个抓爪上端与左连杆活连接。

所述连杆4及抓爪7用高强钢材料制成。

如图3-图5所示，所述支撑环板6为圆形，其直径介于所抓取废滤芯小孔的外直径与内直径之间，这样的设计不致于使支撑环板6在抓具进行抓取时落入滤芯小孔内。

本实用新型的目的是提供一种抓取废滤芯的专用抓具，该抓具能够安全、准确、快速地抓取废滤芯。

图6为滤芯小孔结构示意图，针对该小孔结构，在本实施例中，本实用新型的主要参数如下：

◇提升载荷：800N

◇抓取孔直径：Φ24mm

◇升降速度：1m/min

◇抓具外形尺寸：Φ156mm

◇抓具自重：10kg

◇抓具抓取能力：1500N

基于上述的目的，本实用新型是这样实现的：

(1)抓具的自动对中性

抓具爪尖设计为小锥角的圆锥形，滤芯的抓取孔的上端设计为60°的圆锥形导向面。抓具的上端用钢丝绳挠性连接。试验结果表明：只要抓具的爪尖落入圆锥形导面上，就能在自重的作用下，将抓爪自动导入抓取孔内，把放射性滤芯抓起来。在抓具的轴心线与滤芯抓取孔的轴线偏离20mm仍能把滤芯抓起。这样就大大降低了屏蔽容器对滤芯的对中定位精度的要求，大大简化了抓取定位的操作难度，从而实现了准确、快速地对滤芯的抓取。

(2)抓具的可靠性

抓具的动作完全依靠抓具自身重量的作用使抓爪张开或闭合。当抓具在自重力的作用下滑入抓取孔时，抓爪自动张开，在抓具的提升过程中，抓爪牢牢地抓住滤芯；当滤芯移至卸载位，搁置在工作台时，抓具抓爪自动闭合，脱离滤芯抓取孔。这种无动力自重式抓具的机械原理决定了一旦抓具抓起重物后，张开的抓爪将牢牢地抓住抓取孔不会自行闭合，重物不会掉落。只有待重物落地后，抓具的下一个动作才能使抓爪闭合而释放掉重物，从而保证了抓取重物过程的安全。

图1为本实用新型的结构示意图，本器具的自重为10kg，本实用新型的主要构成有序号上吊头1、自锁机构2、滑块3、连杆4、下吊头5、支撑环板6、抓爪7和导向板8组成，其中，上吊头1与钢丝绳挠性连接，用于对整个吊具的起吊，它和下吊头5一起，实现对废滤芯的起吊，抓爪5包括左抓爪和右抓爪，两抓爪设计成倒钩形结构，爪尖设计成小锥角的圆锥形，而滤芯抓取孔的上端设计为60°的圆锥形导向面，如图6所示，这样，只要闭合的抓爪落在圆锥形导面上，当钢丝绳往下放，抓爪就能依靠自重顺着导向面自动导入抓取孔中，把滤芯抓起来。连杆4包括左连杆和右连杆，左连杆和右连杆上端通过导向板连接到自锁机构2上，下端通过螺钉分别与左抓爪和右抓爪的上端形成活节连接，用以分别控制左抓爪和右抓爪的张开和闭合，以实现对废滤芯的抓起和释放；当钢丝绳往下放，整个抓具做下降运动，此时抓具的下降状态如图2所示；抓爪落入圆锥形导向面并导入抓取孔中，此时空抓落在滤芯上，其状态如图3所示；当钢丝绳往上收，自锁机构2上升，并带动左连杆和右连杆往上提升，左、右连杆分别带动左、右抓爪的上端提升，由于抓爪为倒钩形的构件，此时抓爪的爪尖张开，卡住抓取孔，从而实现了快速对废滤芯的抓取，如图4所示，抓住重物后，钢丝绳继续提升，此时抓具提起滤芯的状态如图5所示。

本实用新型为一种无动力自重式抓具，其机构原理决定了一旦抓具抓起重物后，张开的抓爪永远不会自行闭合而使重物掉落，从而保证了废滤芯抓取过程的安全。

抓具在抓取滤芯时其受力状态如图7所示，取左抓爪为受力对象进行力的平衡分析，可得出力学平衡方程：

$N\cos (\mathrm{\α}+\mathrm{\β}-\mathrm{\θ})=\frac{1}{2}G$

由上述二式可以得出：

$F=\frac{1}{2}G[\frac{L\sin \mathrm{\θ}}{l\cos (\mathrm{\α}+\mathrm{\β}-\mathrm{\θ})\cos \mathrm{\β}}-\mathrm{tg\β}]$

上式中：

F——抓具受到滤芯的约束力

G——抓具抓取的重量

抓爪的张力与抓爪受到的滤芯的约束力F为作用力与反作用力，其大小相等方向相反，故抓具吊起滤芯的重量越大，抓具的张力就越大，即抓具抓取滤芯的力量就越大。因而，滤芯在起吊或转运过程中是不会从抓具上脱掉而跌落的。

抓具把滤芯移至卸载位，搁置在工作台时，由于抓具自带自锁机构2，当钢丝绳往上收缩，抓具抓爪由于自锁作用而自动闭合，脱离滤芯抓取孔，这样，就完成了滤芯的抓取和释放操作，从而进入下一个滤芯的抓取。

上述实现过程为本实用新型的优先实现过程，本领域的技术人员在本实用新型的基础上进行的通常变化和替换包含在本实用新型的保护范围之内

Claims (7)

1、用于抓取废滤芯的小孔抓具，其特征在于：

包括上吊头(1)、自锁机构(2)、滑块(3)、连杆(4)、下吊头(5)、支撑环板(6)、抓爪(7)和导向板(8)；

所述上吊头(1)与导向板(8)之间通过销钉进行铰接；

所述连杆(4)包括左连杆和右连杆，左连杆和右连杆上端通过导向板(8)连接到自锁机构(2)上，下端分别与抓爪(7)的上端形成活节连接，用以分别控制抓爪(7)的张开和闭合，以实现对废滤芯的抓起和释放。

2、如权利要求1所述的用于抓取废滤芯的小孔抓具，其特征在于：

所述滑块(3)中间有一套环，该套环将自锁机构(2)限制在其中，所述滑块(3)用于控制下吊头(5)升降。

3、如权利要求1所述的用于抓取废滤芯的小孔抓具，其特征在于：

所述抓爪(7)呈交叉形结构，其交叉位置通过螺栓与下吊头(5)连接，并能沿螺栓自由转动。

4、如权利要求1或3所述的用于抓取废滤芯的小孔抓具，其特征在于：

所述抓爪(7)包括左抓爪和右抓爪，左抓爪和右抓爪均设计成倒钩形结构，爪尖设计成小锥角的圆锥形。

5、如权利要求4所述的用于抓取废滤芯的小孔抓具，其特征在于：

所述左抓爪由两个抓爪构成，右抓爪由一个抓爪构成，并且该右抓爪夹在左边两个抓爪之间；所述左边两个抓爪上端均与右连杆活连接；所述右边一个抓爪上端与左连杆活连接。

6、如权利要求1所述的用于抓取废滤芯的小孔抓具，其特征在于：

所述连杆(4)及抓爪(7)用高强钢材料制成。

7、如权利要求1所述的用于抓取废滤芯的小孔抓具，其特征在于：

所述支撑环板(6)为圆形，其直径介于所抓取废滤芯小孔的外直径与内直径之间。

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