[发明专利]用于核电站水中狭小空间的夹钳装置

说明书

本发明提供了一种可用于核电站放射性环境水狭窄空间中提取力大于2000N的夹钳装置。其包括有夹钳机构、第一液压缸、筒体、软管、卷线轮、压力传感器、第二液压缸、控制系统。控制系统为夹钳机构提供动力。与第二液压缸同步的第一液压缸带动夹钳机构做往复直线运动的同时实现张开与闭合。由于夹钳提取和夹趾夹紧工件力矢量的多向性，夹钳机构在夹趾行程极限位置具有很好的稳定性。夹趾几何形状的设计可以加大承载面及保证夹趾不发生形变，提高了夹持的稳定和安全性。本发明是将辐射强、空间窄、灵活度高、可水下作业等特点综合起来开发的耐辐照机器人、机械臂的远程末端执行机构。

技术领域

本发明涉及一种用于核电站水中狭小空间提取工件的非标夹钳装置，特别是涉及一种在传感器帮助下实现零件安全夹持和提取的装置。是一种适用于放射性环境下工作，可进行人不能进入、屏蔽在容器中的零件的牢固夹持及提取的夹钳装置。可以作为耐辐照机器人、机械臂的远程遥控末端执行机构。

背景技术

核电站运营维修时首先考虑的是减少放射性物质对环境的影响，为在场工作人员提供辐射防护最优化工作条件。同时要考虑夹钳装置使用环境及操作空间尺寸，还有夹钳夹持的牢固和安全性。现有技术中相同功能的夹钳装置有以下几种：

1.液压驱动平口式两爪夹钳

液压驱动平口式两爪夹钳可以垂直夹持工件，也可以与工件在保持一个角度时钳住零件长度方向上的任一位置。但因为此种夹钳的夹趾为平口设计，在夹持圆形零件时，夹趾和被夹持零件是线接触，使得工件夹装不稳定，在夹持和提取零件时会损伤零件，也会影响夹钳的提取力，影响作业效率的同时也存在夹持失效的不安全因素。

2.弹簧凸轮式两爪夹钳

弹簧凸轮式两爪夹钳主要用于垂直方向对具有台阶面工件和U型结构零件的夹持和提取。此种夹钳夹趾是一种L型设计，夹趾与工件的轴向台阶面接触，在弹簧力的作用下，活塞杆上下运动带动夹趾上的两对左右对称的滚轮，使夹趾可沿固定在支撑座上的销轴沿着一个类似凸轮的平面上运动来实现夹趾的张开与闭合。夹趾闭合状态下夹住工件进行提取动作。此种结构的夹钳活塞杆与滚轮的运动精度对夹钳的夹紧力及夹持的精准度有较大影响，需要夹钳有较高的加工和装配精度。其使用的安全闭锁结构在装置的安全冗余设计上缺少优势。

有鉴于上述现有的技术存在的缺陷，本设计人经过不断的研究和实验创设出确具实用价值的本发明专利。

发明内容

本发明的目的在于将辐射强、空间窄、灵活度高、可水下作业等诸多特点综合起来开发耐辐照机器人、机械臂的远程末端遥控执行机构。

本发明的另一目的在于，提供一种可在核电站放射性环境水狭窄空间中，提升力大于2000N的夹钳装置，所要解决的技术问题是夹持力与夹钳尺寸的矛盾及夹钳夹持的稳定性。

本发明的另一目的在于，克服平口两爪夹钳夹持圆形工件时存在的线性接触引起的夹持不稳定，对工件的损伤，对夹钳夹持力的影响等缺陷而提供一种新型结构的夹钳装置。

本发明的再一目的在于减少夹钳机构的设计、加工和装配累计误差对夹钳功能的影响，提供一种结构简单，易于维修，安全可靠的夹钳装置，使其满足特殊工况对夹钳安全夹持的要求。

本发明的还一目的在于夹钳的复合几何结构能够在不影响夹趾的工作行程角度工况下能使液压活塞连接杆的行程增加，达到更好的控制夹趾的夹持位置的目的。

本发明设计思路可以引入其它领域，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种在核电站放射性环境水狭窄空间中提取力大于2000N的用于核电站水中狭小空间的夹钳装置，其特征在于，包括：

——夹钳机构，装在第一液压缸的下端；