CN204303358U - 核电厂燃料转运装置驱动机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种核电厂燃料转运装置驱动机构，用于驱动燃料装置的运输小车(1)，所述驱动机构包括一端与所述运输小车(1)可拆卸连接的链条(2)、齿轮传动箱(3)、以及用于与电机连接的驱动杆(4)；所述齿轮传动箱(3)具有相对设置且互相传动连接的动力输入端和动力输出端，所述动力输入端与所述驱动杆(4)传动连接，所述动力输出端与所述链条(2)传动连接，所述齿轮传动箱(3)用于将所述电机驱动所述驱动杆(4)做水平旋转运动转化为所述动力输出端带动所述链条(2)做直线往复运动，以带动所述运输小车(1)做往复运动。本实用新型提供一种利于减小设备布置尺寸的核电厂燃料转运装置驱动机构。
Description
技术领域
本实用新型涉及核电技术领域，更具体地说，涉及一种核电厂燃料转运装置驱动机构。
背景技术
燃料转运装置是核电厂燃料操作和贮存系统的关键设备之一，在反应堆停堆换料期间，用于在反应堆厂房和燃料厂房之间转运新燃料组件和乏燃料组件。
目前在运的压水堆核电厂中，都需要应用燃料转运装置在反应堆厂房和燃料厂房间往返运输燃料，该燃料转运装置均采用齿轮齿条的驱动方式驱动运输小车往返运行。这种驱动方式要求运输小车的长度覆盖整个行程，单层安全壳情况下运输小车的长度约11米。该运输小车的尺寸直接决定了燃料转运舱以及燃料厂房的尺寸。如果采用双层安全壳，齿轮齿条驱动方式下运输小车的长度将需要16米左右，这种结构占用空间过长将是燃料厂房的设计制约因素。国际上，新型先进核电厂大多采用双层安全壳来提高电厂安全防御能力，在这种情况下，齿轮齿条驱动方式已不能适应新技术的发展需求。需要设计新型的运输小车驱动装置以解决燃料转运装置空间需求过大，降低燃料厂房布置设计难度。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种利于减小设备布置尺寸的核电厂燃料转运装置驱动机构。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电厂燃料转运装置驱动机构，用于驱动燃料装置的运输小车，所述驱动机构包括一端与所述运输小车可拆卸连接的链条、齿轮传动箱、以及用于与电机连接的驱动杆；
所述齿轮传动箱具有相对设置且互相传动连接的动力输入端和动力输出端，所述动力输入端与所述驱动杆传动连接，所述动力输出端与所述链条传动连接，所述齿轮传动箱用于将所述电机驱动所述驱动杆做水平旋转运动转化为所述动力输出端带动所述链条做直线往复运动，以带动所述运输小车做往复运动。
在本实用新型所述的核电厂燃料转运装置驱动机构中，所述齿轮传动箱还包括齿轮箱主体，所述动力输入端和所述动力输出端分设在所述齿轮箱主体的两侧，所述动力输入端包括一端与所述驱动杆连接的传动件、与所述传动件的另一端连接的第一锥齿轮和与所述第一锥齿轮啮合且用于与所述动力输出端轴连接的第二锥齿轮，所述传动件用于将所述驱动杆的水平旋转运动转化为所述第一锥齿轮的水平旋转运动，所述第一锥齿轮的水平旋转带动所述第二锥齿轮的垂直旋转；
所述动力输出端包括与所述第二锥齿轮轴连接的第一直齿轮和与所述第一直齿轮啮合的第二直齿轮，以及与所述第二直齿轮轴连接且用于与所述链条啮合从而带动所述链条运动的内导链轮，所述第二锥齿轮的垂直旋转带动所述第一直齿轮和所述第二直齿轮的垂直旋转，所述第二直齿轮的垂直旋转带动所述内导链轮的垂直旋转，从而带动所述链条运动。
在本实用新型所述的核电厂燃料转运装置驱动机构中，所述驱动机构还包括用于为连接运输小车的链条的一端部分提供水平通道的水平轨道和用于为链条的另一端部分提供绕行通道的环形轨道；
所述环形轨道和所述水平轨道分设在所述内导链轮的两侧，当所述运输小车靠近所述内导链轮时，所述链条从所述水平轨道向所述环形轨道运动，当所述运输小车远离所述内导链轮时，所述链条从所述环形轨道向所述水平轨道运动。
在本实用新型所述的核电厂燃料转运装置驱动机构中，所述驱动杆包括多根圆杆、用于将多根所述圆杆连接成所述驱动杆的万向联轴节、用于固定多根所述圆杆的支柱，以及设置在所述驱动杆的一端且用于与所述传动件连接的活动杆，所述圆杆转动带动所述活动杆做旋转转动，从而带动所述第一锥齿轮水平旋转。
在本实用新型所述的核电厂燃料转运装置驱动机构中，其特征在于，所述链条通过脱扣装置与所述运输小车连接，所述脱扣装置包括与所述链条连接的连接块、用于顶住所述连接块以保证所述链条推动所述脱扣装置的凸轮，以及用于固定所述凸轮的挡块，所述挡块用于在事故情况下实现与所述凸轮的脱离，从而使所述运输小车停止运动。
在本实用新型所述的核电厂燃料转运装置驱动机构中，所述链条包括主轴、套设在所述主轴的两端且用于在所述水平轨道或所述环形轨道上滚动以减少磨损的滑轮、用于限制所述滑轮的轴向运动的挡圈，以及设置在所述主轴上的多个链板和插设在多个所述链板的两端且用于与所述连接块连接的连接板。
在本实用新型所述的核电厂燃料转运装置驱动机构中，多个所述链板相互交叉叠加形成齿形，所述齿形与所述内导链轮啮合，从而使所述内导链轮的垂直旋转运动带动所述链条水平运动。
在本实用新型所述的核电厂燃料转运装置驱动机构中，所述内导链轮包括平行设置的第一链轮和第二链轮，所述第一链轮和所述第二链轮之间形成环形导槽。
在本实用新型所述的核电厂燃料转运装置驱动机构中，所述链条还包括设置在多个所述链板中间且嵌在所述环形导槽中以保证所述链条的横向稳定性的内导板。
在本实用新型所述的核电厂燃料转运装置驱动机构中，所述水平轨道和所述环形轨道的内侧均具有水平相对设置的第一卡槽和第二卡槽，所述第一卡槽和所述第二卡槽均具有竖直相对设置的上凸沿和下凸沿，通过所述上凸沿和所述下凸沿顶住所述滑轮从而使所述链条运动平稳。
实施本实用新型的核电厂燃料转运装置驱动机构，具有以下有益效果：本实用新型用于核电站燃料厂房和反应堆厂房内的燃料转运装置中，用于驱动燃料装置的运输小车，使得能够在较小的空间内完成运输小车在反应堆厂房和燃料厂房间的来回转运，特别适用于双层安全壳核电厂，有利于减小设备布置尺寸和提高设备可靠性；通过脱扣装置将运输小车和链条连接，保证了链条可以推拉运输小车的同时还可以在事故情况下操作相应的设备保证链条无法推动运输小车，确保了使用的安全性；通过万向联轴节将活动杆和圆杆连接在一起，使得活动杆和圆杆可以相对滑动，便于现场安装和调节；通过在环形轨道和水平轨道上设置凸台，限制链条使链条只能直线运动；链条采用滑轮，可以保护链条不易被磨损，比常用的链条的传动更加平稳可靠。
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是本实用新型的核电厂燃料转运装置的部分结构示意图；
图2是本实用新型的核电厂燃料转运装置驱动机构的脱扣装置的立体结构示意图；
图3是本实用新型的核电厂燃料转运装置驱动机构的链条的部分结构示意图；
图4是本实用新型的核电厂燃料转运装置驱动机构的部分结构示意图；
图5是实用新型的核电厂燃料转运装置驱动机构的水平轨道的主视图；
图6是实用新型的核电厂燃料转运装置驱动机构的齿轮传动箱的立体结构示意图；
图7是实用新型的核电厂燃料转运装置驱动机构的驱动杆的部分结构示意图。
具体实施方式
为了满足较小的空间下亦能实现在反应堆厂房和燃料厂房内进行驱动运输小车的往返运动，本实用新型提供了一种核电厂燃料转运装置驱动机构，用于驱动燃料转运装置的运输小车，能够满足在双层安全壳环境下运输小车在反应堆厂房和燃料厂房间往返运动的需求。
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示，该驱动机构用于驱动燃料转运装置的运输小车1，该驱动机构包括链条2、齿轮传动箱3、驱动杆4、水平轨道5和环形轨道6，其中，链条2的一端与运输小车1可拆卸连接，链条2的另一端与齿轮传动箱3传动连接，具体的可拆卸连接方式将在下面详细描述。在本实用新型中，链条2可以是普通的链条，但优选为齿形链，齿形链冲击小、运动平稳、啮合噪音较小、可靠性较高且运动精度较高。
该齿轮传动箱3具有相对设置且互相传动连接的动力输入端和动力输出端，该动力输入端与驱动杆4传动连接，该动力输出端与链条2传动连接，所述齿轮传动箱3用于将电机驱动所述驱动杆4做水平旋转运动转化为动力输出端带动链条2做直线往复运动，以带动运输小车1做往复运动。
水平轨道5为链条2与运输小车1连接的一端部分提供水平通道，即链条2的一端通过水平轨道5来回运动，环形轨道6为链条2的另一端部分提供绕行通道。所述环形轨道6和所述水平轨道5分设在齿轮传动箱3的两侧，当运输小车1靠近齿轮传动箱3时，链条2从水平轨道5向环形轨道6运动，当运输小车1远离齿轮传动箱3时，链条2从环形轨道6向水平轨道5运动。
该驱动机构还包括与驱动杆4的另一端连接且用于带动驱动杆4做顺时针或逆时针旋转运动的电机(未示出)。该电机为普通的电机，在此不作限制。
具体地，链条2通过脱扣装置7与运输小车1可拆卸连接。如图2所示，脱扣装置7包括脱扣装置主体和设置在脱扣装置主体一端的连接块71、凸轮72和挡块73，其中，连接块71用于与链条2连接，凸轮72卡设在连接块71上用于顶住连接块71以保证链条2推动脱扣装置7，挡块73用于固定凸轮72，挡块73可滑动地安装在脱扣装置主体上，当挡块73滑动到与凸轮72接触时可固定凸轮72，当挡块73移动到远离凸轮72的位置时，凸轮72可转动，并使连接块71与链条2分开，因此，该挡块73在事故情况下可实现凸轮72的脱离，从而使运输小车1停止运动。可以理解的是，该脱扣装置主体的另一端与运输小车1连接。
如图3所示，链条2包括主轴21、滑轮22、挡圈23、多个链板24、连接板25和内导板26。其中，滑轮22套设在主轴21的两端且用于在水平轨道5或环形轨道6上滚动，该滑轮22可以保护链条不易被磨损，比常用的链条的传动更加平稳可靠。挡圈23套设在主轴21位于两端的滑轮22外，用于限制滑轮22的轴向运动，从而使滑轮22保持直线运动。多个链板24设置在主轴21位于两端的滑轮22之间，连接板25插设在多个链板24的两端且用于与脱扣装置71的连接块71连接，内导板26插设在多个链板24的中间。
如图4所示，链条2可在水平轨道5上直线运动。具体地，如图5所示，水平轨道5侧内侧具有水平相对设置的第一卡槽51和第二卡槽52，该第一卡槽51和第二卡槽52均具有竖直相对设置的上凸沿511和下凸沿512，链条2两端的滑轮22设置在第一卡槽51和第二卡槽52的上凸沿511和下凸沿512之间，且通过上凸沿511和下凸沿512顶住，从而使链条运动平稳。可以理解的是，环形轨道6和水平轨道5的结构一样，在其内侧也有上凸沿511和下凸沿512，这些凸台紧紧地顶住滑轮22，用于限制链条2两侧的滑轮22，保证链条运动平稳。
如图6所示，齿轮传动箱3还包括齿轮箱主体31，其中，所述动力输入端和动力输出端分设在齿轮箱主体31的两侧，所述动力输入端包括一端与驱动杆4(如图1所示)连接的传动件311、与传动件311的另一端连接的第一锥齿轮33和与第一锥齿轮33啮合且用于与动力输出端轴连接的第二锥齿轮34，该传动件311用于将所述驱动杆4的水平旋转运动转化为第一锥齿轮33的水平旋转运动，所述第一锥齿轮33的水平旋转带动第二锥齿轮34的垂直旋转。
所述动力输出端包括与第二锥齿轮34轴连接的第一直齿轮35和与第一直齿轮35啮合的第二直齿轮36，以及与第二直齿轮36轴连接且用于与链条2啮合从而带动链条2运动的内导链轮32，所述第二锥齿轮34的垂直旋转带动第一直齿轮35和第二直齿轮36的垂直旋转，所述第二直齿轮36的垂直旋转带动内导链轮32的垂直旋转，从而带动链条2运动。多个链板24(如图3所示)相互交叉叠加形成齿形，该齿形与内导链轮32啮合，从而使所述内导链轮32的垂直旋转运动带动链条2水平运动。可以理解的是，齿轮传动箱3还包括外壳(未示出)，以保护齿轮传动箱3内的零部件。
进一步地，内导链轮32包括平行设置的第一链轮和第二链轮，该第一链轮和第二链轮之间形成环形导槽。链条2与内导链轮32啮合时，内导板26(如图3所示)嵌在环形导槽中以保证链条2的横向稳定性。
如图7所示，该驱动杆4包括多根圆杆41、万向联轴节42、支柱43和活动杆44。该万向联轴节42用于将多根圆杆41连接成驱动杆4，支柱43用于固定多根圆杆41，活动杆44设置在驱动杆4的一端且用于与传动件311连接，驱动杆4的另一端与电机相连。具体地，传动件311与活动杆44连接的一端具有穿孔，活动杆44的末端穿过该穿孔，从而使传动件311与活动杆44连接。在本实用新型中，通过万向联轴节42将圆杆41和活动杆44连接，使得圆杆41的旋转运动带动活动杆44在固定的位置作旋转运动，另外，采用万向联轴节42可在高速重载的动力传动中，起到缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。电机驱动圆杆41转动，圆杆41转动带动活动杆44作旋转转动，从而带动第一锥齿轮33水平旋转。在本实用新型中，圆杆41的根数根据具体情况确定。
综上所述，实施本实用新型的核电厂燃料转运装置驱动机构，具有以下有益效果：本实用新型用于核电站燃料厂房和反应堆厂房内的燃料转运装置中，用于驱动燃料装置的运输小车1，使得能够在较小的空间内完成运输小车1在反应堆厂房和燃料厂房间的来回转运，特别适用于双层安全壳核电厂，有利于减小设备布置尺寸和提高设备可靠性；通过脱扣装置7将运输小车1和链条2连接，保证了链条2可以推拉运输小车1的同时还可以在事故情况下操作相应的设备保证链条2无法推动运输小车1，确保了使用的安全性；通过万向联轴节42将活动杆和圆杆连接在一起，使得活动杆44和圆杆41可以相对滑动，便于现场安装和调节；通过在环形轨道6和水平轨道5上设置凸台，限制链条2使链条2只能直线运动；链条2采用滑轮22，可以保护链条2不易被磨损，比常用的链条的传动更加平稳可靠。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
Claims (10)
1.一种核电厂燃料转运装置驱动机构，用于驱动燃料装置的运输小车(1)，其特征在于，所述驱动机构包括一端与所述运输小车(1)可拆卸连接的链条(2)、齿轮传动箱(3)、以及用于与电机连接的驱动杆(4)；
所述齿轮传动箱(3)具有相对设置且互相传动连接的动力输入端和动力输出端，所述动力输入端与所述驱动杆(4)传动连接，所述动力输出端与所述链条(2)传动连接，所述齿轮传动箱(3)用于将所述电机驱动所述驱动杆(4)做水平旋转运动转化为所述动力输出端带动所述链条(2)做直线往复运动，以带动所述运输小车(1)做往复运动。
2.根据权利要求1所述的核电厂燃料转运装置驱动机构，其特征在于，所述齿轮传动箱(3)还包括齿轮箱主体(31)，所述动力输入端和所述动力输出端分设在所述齿轮箱主体(31)的两侧，所述动力输入端包括一端与所述驱动杆(4)连接的传动件(311)、与所述传动件(311)的另一端连接的第一锥齿轮(33)和与所述第一锥齿轮(33)啮合且用于与所述动力输出端轴连接的第二锥齿轮(34)，所述传动件(311)用于将所述驱动杆(4)的水平旋转运动转化为所述第一锥齿轮(33)的水平旋转运动，所述第一锥齿轮(33)的水平旋转带动所述第二锥齿轮(34)的垂直旋转；
所述动力输出端包括与所述第二锥齿轮(34)轴连接的第一直齿轮(35)和与所述第一直齿轮(35)啮合的第二直齿轮(36)，以及与所述第二直齿轮(36)轴连接且用于与所述链条(2)啮合从而带动所述链条(2)运动的内导链轮(32)，所述第二锥齿轮(34)的垂直旋转带动所述第一直齿轮(35)和所述第二直齿轮(36)的垂直旋转，所述第二直齿轮(36)的垂直旋转带动所述内导链轮(32)的垂直旋转，从而带动所述链条(2)运动。
3.根据权利要求2所述的核电厂燃料转运装置驱动机构，其特征在于，所述驱动机构还包括用于为连接运输小车(1)的链条(2)的一端部分提供水平通道的水平轨道(5)和用于为链条(2)的另一端部分提供绕行通道的环形轨道(6)；
所述环形轨道(6)和所述水平轨道(5)分设在所述内导链轮(32)的两侧，当所述运输小车(1)靠近所述内导链轮(32)时，所述链条(2)从所述水平轨道(5)向所述环形轨道(6)运动，当所述运输小车(1)远离所述内导链轮(32)时，所述链条(2)从所述环形轨道(6)向所述水平轨道(5)运动。
4.根据权利要求3所述的核电厂燃料转运装置驱动机构，其特征在于，所述驱动杆(4)包括多根圆杆(41)、用于将多根所述圆杆(41)连接成所述驱动杆(4)的万向联轴节(42)、用于固定多根所述圆杆(41)的支柱(43)，以及设置在所述驱动杆(4)的一端且用于与所述传动件(311)连接的活动杆(44)，所述圆杆(41)转动带动所述活动杆(44)做旋转转动，从而带动所述第一锥齿轮(33)水平旋转。
5.根据权利要求4所述的核电厂燃料转运装置驱动机构，其特征在于，所述链条(2)通过脱扣装置(7)与所述运输小车(1)连接，所述脱扣装置(7)包括与所述链条(2)连接的连接块(71)、用于顶住所述连接块(71)以保证所述链条(2)推动所述脱扣装置(7)的凸轮(72)，以及用于固定所述凸轮(72)的挡块(73)，所述挡块(73)用于在事故情况下实现与所述凸轮(72)的脱离，从而使所述运输小车(1)停止运动。
6.根据权利要求5所述的核电厂燃料转运装置驱动机构，其特征在于，所述链条(2)包括主轴(21)、套设在所述主轴(21)的两端且用于在所述水平轨道(5)或所述环形轨道(6)上滚动以减少磨损的滑轮(22)、用于限制所述滑轮(22)的轴向运动的挡圈(23)，以及设置在所述主轴(21)上的多个链板(24)和插设在多个所述链板(24)的两端且用于与所述连接块(71)连接的连接板(25)。
7.根据权利要求6所述的核电厂燃料转运装置驱动机构，其特征在于，多个所述链板(24)相互交叉叠加形成齿形，所述齿形与所述内导链轮(32)啮合，从而使所述内导链轮(32)的垂直旋转运动带动所述链条(2)水平运动。
8.根据权利要求7所述的核电厂燃料转运装置驱动机构，其特征在于，所述内导链轮(32)包括平行设置的第一链轮和第二链轮，所述第一链轮和所述第二链轮之间形成环形导槽。
9.根据权利要求8所述的核电厂燃料转运装置驱动机构，其特征在于，所述链条(2)还包括设置在多个所述链板(24)中间且嵌在所述环形导槽中以保证所述链条(2)的横向稳定性的内导板(26)。
10.根据权利要求6所述的核电厂燃料转运装置驱动机构，其特征在于，所述水平轨道(5)和所述环形轨道(6)的内侧均具有水平相对设置的第一卡槽(51)和第二卡槽(52)，所述第一卡槽(51)和所述第二卡槽(52)均具有竖直相对设置的上凸沿(511)和下凸沿(512)，通过所述上凸沿(511)和所述下凸沿(512)顶住所述滑轮(22)从而使所述链条(2)运动平稳。
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