技术领域
[0001] 本
发明属于反应堆技术领域，具体涉及一种远距离导轨对中操作机械手。
背景技术
[0002] 快
中子增殖反应堆简称快堆，是一种由
快中子引发链式裂变反应的堆型，其优点在于能够将
热中子反应堆中很难利用的、且丰度为99.2％以上的U-238转化为能够利用的核
燃料Pu-239，可以极大地提高核燃料的利用率。
[0003] 安装
钠冷快堆的装卸料倾斜提升机时，需要引导提升机导轨对准
堆芯围桶的导轨支座，完成该操作的装置必须满足如下要求：由于反应堆内部有强
放射性和高温，反应堆内部人不能接近，对于要进入反应堆内操作的机械手必须有远距离操作要求；由于
快中子反应堆的冷却剂为液态金属钠，其化学性质活泼，不能与空气
接触，所以对于进入反应堆内操作的机械手必须与外部空气进行隔离，有气密性要求；由于反应堆内部不可视，所以要求进入反应堆内操作的机械手必须十分可靠。
发明内容
[0004] (一)发明目的
[0005] 本发明目的是在安装钠冷快堆的装卸料倾斜提升机时，在保证气密性的情况下引导装卸料提升机导轨对准堆芯围桶的导轨支座。
[0006] (二)技术方案
[0007] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0008] 一种远距离导轨对中操作机械手，为细长、杆状结构，包括抓手5、抓手升降传动装置3、抓手
角转动传动装置2、抓手动作控制传动装置1和拉杆等部件。
[0009] 拉杆共有四层，由外向内分别为外部拉杆6、内部拉杆7、中间拉杆8和中心拉杆9。
[0010] 抓手5下端有两个能够伸缩和开合的爪15，开合动作的传动链是通过一对锥
齿轮副10驱动空
心轴11转动，空心轴11再通过与十字轴12之间的T型
螺纹37b驱动十字轴12作直线运动，十字轴12的直线运动推动抓手的爪15作开合运动；伸缩动作的传动链是通过一对
锥齿轮副13驱动锥齿轮13下面的T型螺纹37a，锥齿轮13通过与托架14之间的T型螺纹37a驱动托架14作直线运动，从而带动抓手的爪15作伸缩运动。
[0011] 抓手动作控制传动装置1通过中间拉杆8和中心拉杆9驱动抓手5，使抓手5能够伸缩和开合；抓手开合传动装置1由两个手轮驱动，其中一个手轮通过一对锥齿轮副传动使中间拉杆8旋转，中间拉杆下端有锥齿轮33与抓手5的锥齿轮副13配合，进而驱动抓手5伸缩；另一个手轮通过一对锥齿轮副传动使中心拉杆9旋转，中心拉杆下端有锥齿轮35与抓手5的锥齿轮副10配合，进而驱动抓手5开合。
[0012] 抓手升降传动装置3由手轮23驱动，手轮23驱动一对圆柱齿轮副24，再驱动一对圆锥齿轮副25使得
丝杠26旋转，丝杠26通过T型螺纹37c驱动
导向管27作上下直线运动，导向管27连接外部拉杆6进而驱动抓手5升降。
[0013] 抓手角转动传动装置2通过手轮驱动一对蜗轮
蜗杆副28，使得螺杆29旋转，螺杆29通过T型螺纹37d驱动拉杆30作上下直线运动，拉杆30带动内部拉杆7作上下直线运动，内部拉杆7下端与抓手5通过
连接杆31连接，内部拉杆7的升降带动抓手5绕旋转
支点40旋转。
[0014] 抓手5下部装有浮动滚轮16，该浮动滚轮16带有导轨17与带小
弹簧18的滚轮19相连，滚轮19上装有与机械手顶端的上
信号杆20相连的
钢丝绳36，上信号杆20带有弹簧21和
指针22；浮动滚轮位于两个爪15之间，当抓手抱住装卸料提升机导轨时，浮动滚轮
16被导轨顶起，从而将与其相连的堆外的上信号杆20顶起。
[0015] 所述拉杆之间都有车氏
密封圈配合段，所述外部拉杆6与该发明的筒仓4上的车氏密封圈38进行配合。
[0016] (三)有益效果
[0017] 本发明提供的远距离导轨对中操作机械手具有可远程操作、
密封性好、可靠性好等优点。
附图说明
[0018] 图1为本发明提供的用于高温密闭环境中的远距离导轨对中操作机械手的结构示意图，其中1为抓手动作控制传动装置，2为抓手角转动传动装置，3为抓手升降装置，4为筒仓，5为抓手；
[0019] 图2为拉杆示意图，其中6为外部拉杆，7为内部拉杆，8为中间拉杆，9为中心拉杆，10、13为锥齿轮副，33、35为锥齿轮；
[0020] 图3为抓手示意图，其中10为锥齿轮副，11为空心轴，12为十字轴，13为锥齿轮副，14为托架，15为抓手，16为浮动滚轮，37a、37b为T型螺纹；
[0021] 图4为浮动滚轮示意图，其中17为导轨，18为小弹簧，19为滚轮；
[0022] 图5为上信号杆示意图，其中20为上信号杆，21为弹簧，22为指针；
[0023] 图6为浮动滚轮传动示意图，5为抓手，16为浮动滚轮，20为上信号杆，36为
钢丝绳；
[0024] 图7为升降装置示意图，其中23为手轮，24为圆柱齿轮副，25为圆锥齿轮副，26为丝杠，27为导向管，37c为T型螺纹；
[0025] 图8为角转动装置示意图，28为
蜗轮蜗杆副，29为螺杆，30为拉杆，37d为T型螺纹；
[0026] 图9为抓手角转动示意图，其中5为抓手，7为内部拉杆，31为连接杆，39为支点；
[0027] 图10为图9的侧视图，其中5为抓手，40为旋转支点；
[0028] 图11为动作控制装置示意图，其中8为中间拉杆，32为锥齿轮副A；
[0029] 图12为图11的侧视图，其中9为中心拉杆，20为上信号杆，34为锥齿轮副B；
[0030] 图13为图11的俯视图；
[0031] 图14为外部拉杆与筒仓的车氏密封示意图，其中4为筒仓，6为外部拉杆，38为车氏密封。
具体实施方式
[0032] 下面结合具体的
实施例对本发明做进一步说明。
[0033] 本实施例提供的用于高温密闭环境中的远距离导轨对中操作机械手为细长、杆状结构，通过旋塞
人孔塞伸入反应堆内腔，完成将装卸料提升机导轨与堆芯围桶上的装卸料提升机导轨支座对中的工作。该机械手的驱动装置在远离反应堆的地方进行操作，驱动装置上有密封段用于隔绝堆内外气体。本发明采用反应堆内操作机械手的浮动滚珠与反应堆外驱动装置的
位置指针通过钢丝绳相连，位置指针可以指示浮动滚珠的位置变化，通过位置指针可以在无目视状态下，可靠地反应导轨对中的工作过程。具体说明如下：
[0034] 一，结构说明：
[0035] 本实施例提供的导轨对中操作机械手的结构主要由抓手5、抓手升降传动装置3、抓手角转动传动装置2、抓手动作控制传动装置1和拉杆等组成，其中拉杆共有四层，分别为外部拉杆6、内部拉杆7、中间拉杆8和中心拉杆9，如图1和图2所示。
[0036] 抓手5用来抱住装卸料提升机导轨，引导装卸料提升机导轨对准堆芯围桶上的装卸料提升机导轨支座，如图3所示。抓手5下端有两个能够伸缩和开合的爪15，开合动作的传动链是通过一对锥齿轮副10驱动空心轴11转动，空心轴11再通过与十字轴12之间的T型螺纹37b驱动十字轴12作直线运动，十字轴12的直线运动推动抓手的爪15作开合运动；伸缩动作的传动链是通过一对锥齿轮副13驱动锥齿轮13下面的T型螺纹37a，锥齿轮13通过与托架14之间的T型螺纹37a驱动托架14作直线运动，从而带动抓手的爪15作伸缩运动。
[0037] 抓手动作控制传动装置1通过中间拉杆8和中心拉杆9驱动抓手5，使抓手5能够伸缩和开合，如图9和图10所示。抓手开合传动装置1由两个手轮驱动，其中一个手轮通过一对锥齿轮副传动使中间拉杆8旋转，中间拉杆下端有锥齿轮33与抓手5的锥齿轮副13配合，进而驱动抓手5伸缩。另一个手轮通过一对锥齿轮副传动使中心拉杆9旋转，中心拉杆下端有锥齿轮35与抓手5的锥齿轮副10配合，进而驱动抓手5开合。
[0038] 抓手5装有用来判断是否抱住导轨的浮动滚轮16，如图4所示。浮动滚轮16带有导轨17与带小弹簧18的滚轮19相连，滚轮19上装有钢丝绳36可与机械手顶端的上信号杆20相连，上信号杆20带有弹簧21和指针22，如图5所示。当抓手抱住装卸料提升机导轨时，浮动滚轮16贴到导轨表面，会被导轨压起，与它相连的堆外的上信号杆20就会被顶起，表明抓手5已经将装卸料提升机导轨抱住。其传动示意图如图6所示。
[0039] 如图7所示，抓手升降传动装置3由手轮23驱动，手轮23驱动一对圆柱齿轮副24，再驱动一对圆锥齿轮副25使得丝杠26旋转，丝杠26通过T型螺纹37c驱动导向管27作上下直线运动，导向管27连接外部拉杆6进而驱动抓手5升降。
[0040] 如图8所示，抓手角转动传动装置2通过手轮驱动一对蜗轮蜗杆副28，使得螺杆29旋转，螺杆29通过T型螺纹37d驱动拉杆30作上下直线运动，拉杆30带动内部拉杆7作上下直线运动，内部拉杆7下端与抓手5通过连接杆31连接，内部拉杆7的升降带动抓手5绕旋转支点40旋转。
[0041] 拉杆之间都有车氏密封圈配合段，隔离堆内外气体，保证机械手的密封性要求。其中，外部拉杆6与机械手的筒仓4上的车氏密封圈38进行配合，如图14所示。
[0042] 二，操作过程：
[0043] 机械手的安装：在钠冷快堆的装卸料倾斜提升机进行安装时，首先将本实施例提供的机械手与两个闸
阀相连，安装在旋塞的人孔塞上，此时抓手升降装置3与筒仓4脱开。利用闸阀对本发明的内部进行气体置换，使得机械手内部的气体与反应堆内气体相同。打开与人孔塞相连的闸阀，缓慢下放该机械手，直至抓手升降装置3的下端与筒仓4可以相连接为止。以上整个过程都用吊车进行升降操作。
[0044] 导轨对中操作：转动抓手升降装置3的手轮，通过外部拉杆6驱动抓手5向下运动，到达额定行程位置。这时抓手5已到达装卸料倾斜提升机的导轨上方。再转动抓手动作控制传动装置1中的抓手开合手轮，使抓手5打开。再转动抓手角转动传动装置2的手轮驱动抓手5转动，使得抓手5与装卸料倾斜提升机的导轨垂直。转动抓手动作控制传动装置1中的抓手伸缩手轮，将抓手5伸出，直至抓手动作控制传动装置1顶部的位置指针22被顶起，说明抓手5已碰到装卸料提升机导轨。然后，转动抓手动作控制传动装置1中的抓手开合手轮，使得抓手5闭合，此时抓手已抱紧装卸料提升机导轨。转动抓手动作控制传动装置1中的抓手伸缩手轮，使得抓手5缩回，直至抓手到达限
定位置，此时装卸料提升机导轨已对准导轨支座。最后利用其它工具使得装卸料提升机本体下放到位，此时装卸料提升机导轨已完全插入导轨支座上。这样机械手就实现了导轨对中工作。完成工作后，分别摇动驱动装置使得抓手5复位。
[0045] 以上内容是结合优选的实施例对本发明所做的具体说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于这些说明。对本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演和变换，都应当视为属于本发明的保护范围。
