CN209288700U - 用于核电现场螺栓拧紧机的定位机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及核电现场桶盖拆装技术领域，公开一种用于核电现场螺栓拧紧机的定位机构，包括圆形的安装板，安装板周向间隔安装有抱抓，抱抓顶部与安装板可转动地固定连接，安装板周向安装至少三个抱抓，安装板中心位置固定安装有驱动机构，驱动机构包括力矩电机和减速器，力矩电机与减速器连接，减速器的输出轴固定连接有滚珠丝杠，滚珠丝杠上的移动座上固定安装有连接座，连接座与各抱抓之间均通过连杆连接，连杆的内端与连接座可转动地固定连接、外端与抱抓可转动地固定连接。结构稳定合理，能够平稳可靠地将螺栓拧紧机与金属桶的中心对准，方便后续的拧紧或者拆卸作业，操作过程不会对螺栓拧紧机和金属桶产生冲击，使用寿命好。

Description

用于核电现场螺栓拧紧机的定位机构

技术领域

本实用新型涉及核电现场桶盖拆装技术领域，特别涉及一种用于核电现场螺栓拧紧机的定位机构。

背景技术

在核电现场，低、中水平放射性废物容器金属桶主要用于放射性废物的存放和转运，金属桶包括桶身和桶盖两个部分，往往涉及到桶盖与桶身的连接与拆卸操作，通过螺栓拧紧机即可实现。

螺栓拧紧机主要用于大规模，自动化生产线上金属桶的螺栓自动拧紧和拆卸。由于金属桶采用辊道输送，停留位置具有一定误差（一般为±10mm），为保证螺栓拧紧机上力矩扳手能正确完成与金属桶螺栓的对位，螺栓拧紧机必须具备自动找正金属桶中心的功能，这个功能是通过螺栓拧紧机上的定位机构实现的。

定位机构主要由抱爪驱动机构、抱爪、连杆、X/Y平移导轨等组成，其中抱爪驱动机构、连杆和抱爪组合成一套连杆机构。位于螺栓拧紧机中心位置的抱爪驱动机构可通过连杆带动圆周均布的各抱爪同时作向心收拢或张开动作。

传统抱爪驱动机构采用气动结构，气缸活塞杆的伸缩动作通过各连杆带动各抱爪作收拢或张开动作。采用气动结构的缺点在于：由于气缸行程过短（小于50mm），调节抱爪的运动速度困难，一般抱爪启动时，会以很快速度撞击金属桶法兰，对机构冲击较大；气缸在带放射性环境工作下，活塞位置的密封圈容易老化失效，由于气缸位于螺栓拧紧机中部位置，所以维修很不方便；另外，各抱抓是直接与气缸活塞杆连接，各抱抓在张开和收拢过程动作时，各抱抓的受力完全直接作用于气缸活塞杆，其分力包括竖直和水平方向的分力，水平方向的分力会影响气缸活塞杆的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种用于核电现场螺栓拧紧机的定位机构，结构稳定合理，能够平稳可靠地将螺栓拧紧机与金属桶的中心对准，方便后续的拧紧或者拆卸作业，操作过程不会对螺栓拧紧机和金属桶产生冲击，使用寿命好。

本实用新型采用的技术方案是这样的：用于核电现场螺栓拧紧机的定位机构，包括圆形的安装板，所述安装板周向间隔安装有抱抓，所述抱抓顶部与所述安装板可转动地固定连接，所述安装板周向安装至少三个所述抱抓，所述安装板中心位置固定安装有驱动机构，所述驱动机构包括力矩电机和减速器，所述力矩电机与所述减速器连接，所述减速器的输出轴固定连接有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠上的移动座上固定安装有连接座，所述连接座与各抱抓之间均通过连杆连接，所述连杆的内端与所述连接座可转动地固定连接、外端与所述抱抓可转动地固定连接。

如此设置，力矩电机可通过滚珠丝杠带动移动座竖向移动，进而带动连接座竖向移动，连接座进而带动各抱抓收拢或者张开，可平稳可靠地将螺栓拧紧机与金属桶的中心对准，方便后续的拧紧或者拆卸作业，操作过程不会对螺栓拧紧机和金属桶产生冲击，使用寿命好；由于各抱抓在抱紧金属桶后将停止运动，如果仍然保持力矩输出，则电机为堵转状态，采用一般交直流、步进电机堵转会造成电机过载，电流急剧增加，使电机损坏，本申请的力矩电机采用较大直径的转子，具有较大的启动转矩与下垂特性，在堵转状态及接近堵转的低速运行时也可获得稳定的转矩，力矩电机使用不同材质的转子，能使电机的阻抗很大，降低了堵转电流，保证抱抓始终稳定抱抓金属桶，且不会对力矩电机造成损坏。

本实用新型所述的用于核电现场螺栓拧紧机的定位机构，还包括顶板和底板，所述顶板固定安装于所述安装板的中心孔位置，所述减速器固定安装于所述顶板上，所述顶板和底板之间固定安装有导向柱，所述连接座上对应设置有导向孔，所述导向柱穿过所述导向孔、且相匹配。

如此设置，导向柱和导向孔的配合为连接座的竖向移动起到了导向作用。

本实用新型所述的用于核电现场螺栓拧紧机的定位机构，所述顶板上固定安装有转动座，所述滚珠丝杠的上部具有光杆段，所述转动座具有转动孔，所述光杆段向上穿过所述转动孔并与所述减速器的输出轴固定连接，所述转动孔中固定安装有滚动轴承，所述光杆段固定安装于所述滚动轴承内圈。

如此设置，滚珠丝杠仅转动运动，进而带动移动座竖向移动，滚珠丝杠所受水平力和竖向力通过滚动轴承传递给转动座，进而传递给顶板，对减速器和力矩电机无影响，保证了减速器和力矩电机的正常工作和使用寿命。

本实用新型所述的用于核电现场螺栓拧紧机的定位机构，所述顶板上固定安装有安装架，所述减速器固定安装于所述安装架上部，所述转动座位于所述安装架内。

如此设置，安装架为减速器提供了合理可靠的安装基础。

本实用新型所述的用于核电现场螺栓拧紧机的定位机构，所述顶板和底板之间通过连接板连接固定，所述连接板上部和下部均固定安装有接近开关，所述连接座上固定安装有感应片，所述感应片可单独触发上部和下部的接近开关。

如此设置，当感应片触发下部的接近开关时，即可判断各抱抓已经完全张开，接近开关与控制器连接，控制器即可根据实际需要控制螺栓拧紧机的各抱抓包围金属桶或者控制螺栓拧紧机的各抱抓脱离金属桶，使得各抱抓的动作判断更加智能化；在各抱抓收拢过程中，正常抱住金属桶的情况下，感应片不会触发上部的接近开关，当感应片触发上部的接近开关时，可判断出现了抱抓未抱住金属桶的情况，控制器报警，并停止所有动作，即可判断，有利于安全作业。

本实用新型所述的用于核电现场螺栓拧紧机的定位机构，所述顶板周向具有三个间隔的安装部，相对应地，所述安装板的中心孔位置具有三个安装台，三个安装部分别与三个安装台上表面接触并固定连接。

如此设置，相邻安装台之间具有缺口，安装时，三个安装部从对应的缺口通过，然后转动至各安装部位于对应的安装台上，即可连接固定，安装过程方便快捷，便于后期的拆装维护。

本实用新型所述的用于核电现场螺栓拧紧机的定位机构，所述抱抓底部转动安装有滚轮。

如此设置，各抱抓向心收拢抱紧时，滚轮与金属桶接触，将二者之间的滑动摩擦转换为滚动摩擦，避免对金属桶造成损坏。

本实用新型所述的用于核电现场螺栓拧紧机的定位机构，所述抱抓具有铰接轴，所述连杆外端与所述铰接轴铰接，所述连接座具有铰接座，所述连杆内端与所述铰接座铰接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构稳定合理，能够方便快捷且平稳可靠地将螺栓拧紧机与金属桶的中心对准，方便后续的拧紧或者拆卸作业，操作过程不会对螺栓拧紧机和金属桶产生冲击，使用寿命好。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型去除安装板的结构示意图；

图3是本实用新型中驱动机构、顶板和底板的配合示意图；

图4是本实用新型中滚珠丝杠、连接座和导向柱的配合示意图；

图5是本实用新型另一角度的结构示意图；

图6是图5中A处放大图。

图中标记：1为安装板，2为抱抓，3为力矩电机，4为减速器，5为滚珠丝杠，6为移动座，7为连接座，8为连杆，9为顶板，10为底板，11为导向柱，12为转动座，13为安装架，14为连接板，15为接近开关，16为感应片，17为安装部，18为安装台，19为滚轮，20为铰接轴，21为铰接座。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1至5所示，用于核电现场螺栓拧紧机的定位机构，包括圆形的安装板1，安装板1周向间隔安装有抱抓2，抱抓2顶部与安装板1可转动地固定连接，安装板1周向安装至少三个抱抓2，抱抓2底部转动安装有滚轮19，安装板1周向具体安装三个抱抓2，相邻抱抓2之间的夹角为120°，安装板1中心位置固定安装有驱动机构，驱动机构包括力矩电机3和减速器4，力矩电机3与减速器4连接，减速器4的输出轴固定连接有滚珠丝杠5，滚珠丝杠5上的移动座6上固定安装有连接座7，连接座7与各抱抓2之间均通过连杆8连接，连杆8的内端与连接座7可转动地固定连接、外端与抱抓2可转动地固定连接，具体地，抱抓2具有铰接轴20，连杆8外端与铰接轴20铰接，连接座7具有铰接座21，连杆8内端与铰接座21铰接。

进一步地，还包括顶板9和底板10，顶板9固定安装于安装板1的中心孔位置，减速器4固定安装于顶板9上，顶板9和底板10之间固定安装有导向柱11，连接座7上对应设置有导向孔，导向柱11穿过导向孔、且相匹配，具体设置两根导向柱11，连接座7上对应设置两个导向孔，导向柱11和导向孔的配合为连接座7的竖向移动起到了导向作用。

进一步地，顶板9上固定安装有转动座12，滚珠丝杠5的上部具有光杆段，转动座12具有转动孔（图中未示出），光杆段向上穿过转动孔并与减速器4的输出轴固定连接，转动孔中固定安装有滚动轴承（图中未示出），光杆段固定安装于滚动轴承内圈；顶板9上固定安装有安装架13，减速器4固定安装于安装架13上部，转动座12位于安装架13内，减速器4的输出轴向下延伸进安装架13内，并与下方的滚珠丝杠5固定连接。

力矩电机3与控制器（图中未示出）连接，控制器可控制力矩电机3的启停，并控制力矩电机3的输入电流和电压，力矩电机3通过减速器4驱动滚珠丝杠5转动，滚珠丝杠5的转动带动其移动座6竖向移动，移动座6的竖向移动可带动连接座7竖向移动，连接座7的竖向移动可带动各连杆8往内拉或者向外顶对应的抱抓2，当各连杆8向内拉各抱抓2时，三个抱抓2向心收拢、并抱住金属桶法兰边缘，滚轮19与金属桶接触，由于螺栓拧紧机（图中未示出）中心与金属桶（图中未示出）中心存在偏心距，三个抱爪最多有两个先接触金属桶法兰边缘，那么这样会产生一个水平驱动合力，合力驱动螺栓拧紧机向金属桶中心移动，螺栓拧紧机的水平移动调节是通过X/Y平移导轨（图中未示出）实现，使得金属桶的中心位置与螺栓拧紧机中心位置对准，保证螺栓拧紧机上的力矩扳手能够对准金属桶上的螺栓；当各连杆8向外顶各抱抓2时，各抱抓2向外张开，使得螺栓拧紧机可顺利脱离金属桶。

实施例2

如图3所示，在实施例1的基础上，顶板9和底板10之间通过连接板14连接固定，连接板14上部和下部均固定安装有接近开关15，连接座7上固定安装有感应片16，感应片16可单独触发上部和下部的接近开关15；具体地，顶板9和底板10之间具体通过三块连接板14连接固定，上部接近开关15和下部接近开关15分别位于两相邻连接板14的上部和下部，接近开关15与控制器连接，当感应片16触发接近开关15时，信号会反馈至控制器中，控制器进而控制螺栓拧紧机做下一步动作。

实施例3

如图5和6所示，在实施例2的基础上，顶板9周向具有三个间隔的安装部17，相对应地，安装板1的中心孔位置具有三个安装台18，三个安装部17分别与三个安装台18上表面接触并固定连接；具体地，相邻安装台18之间具有缺口，安装时，三个安装部17从对应的缺口通过，然后转动至各安装部17位于对应的安装台18上，即可连接固定。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.用于核电现场螺栓拧紧机的定位机构，包括圆形的安装板（1），所述安装板（1）周向间隔安装有抱抓（2），所述抱抓（2）顶部与所述安装板（1）可转动地固定连接，其特征在于：所述安装板（1）周向安装至少三个所述抱抓（2），所述安装板（1）中心位置固定安装有驱动机构，所述驱动机构包括力矩电机（3）和减速器（4），所述力矩电机（3）与所述减速器（4）连接，所述减速器（4）的输出轴固定连接有滚珠丝杠（5），所述滚珠丝杠（5）上的移动座（6）上固定安装有连接座（7），所述连接座（7）与各抱抓（2）之间均通过连杆（8）连接，所述连杆（8）的内端与所述连接座（7）可转动地固定连接、外端与所述抱抓（2）可转动地固定连接。

2.根据权利要求1所述的用于核电现场螺栓拧紧机的定位机构，其特征在于：还包括顶板（9）和底板（10），所述顶板（9）固定安装于所述安装板（1）的中心孔位置，所述减速器（4）固定安装于所述顶板（9）上，所述顶板（9）和底板（10）之间固定安装有导向柱（11），所述连接座（7）上对应设置有导向孔，所述导向柱（11）穿过所述导向孔、且相匹配。

3.根据权利要求2所述的用于核电现场螺栓拧紧机的定位机构，其特征在于：所述顶板（9）上固定安装有转动座（12），所述滚珠丝杠（5）的上部具有光杆段，所述转动座（12）具有转动孔，所述光杆段向上穿过所述转动孔并与所述减速器（4）的输出轴固定连接，所述转动孔中固定安装有滚动轴承，所述光杆段固定安装于所述滚动轴承内圈。

4.根据权利要求3所述的用于核电现场螺栓拧紧机的定位机构，其特征在于：所述顶板（9）上固定安装有安装架（13），所述减速器（4）固定安装于所述安装架（13）上部，所述转动座（12）位于所述安装架（13）内。

5.根据权利要求2所述的用于核电现场螺栓拧紧机的定位机构，其特征在于：所述顶板（9）和底板（10）之间通过连接板（14）连接固定，所述连接板（14）上部和下部均固定安装有接近开关（15），所述连接座（7）上固定安装有感应片（16），所述感应片（16）可单独触发上部和下部的接近开关（15）。

6.根据权利要求2所述的用于核电现场螺栓拧紧机的定位机构，其特征在于：所述顶板（9）周向具有三个间隔的安装部（17），相对应地，所述安装板（1）的中心孔位置具有三个安装台（18），三个安装部（17）分别与三个安装台（18）上表面接触并固定连接。

7.根据权利要求1所述的用于核电现场螺栓拧紧机的定位机构，其特征在于：所述抱抓（2）底部转动安装有滚轮（19）。

8.根据权利要求1至7任一项所述的用于核电现场螺栓拧紧机的定位机构，其特征在于：所述抱抓（2）具有铰接轴（20），所述连杆（8）外端与所述铰接轴（20）铰接，所述连接座（7）具有铰接座（21），所述连杆（8）内端与所述铰接座（21）铰接。