一种可改进移动衔铁释放电流的钩爪的制作方法

xiaoxiao2021-4-28  215

一种可改进移动衔铁释放电流的钩爪的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种压水堆控制椿驱动机构,具体是指一种可改进移动衔铁释放 电流的钩爪。
【背景技术】
[0002] 压水堆核电站主要使用是步进式磁力提升型控制椿驱动机构,该类型控制椿驱动 机构如图5所示,控制椿驱动机构的驱动依靠提升线圈A、移动线圈B和保持线圈C=个电 磁线圈的通电断电来完成,其工作原理如下:
[0003] 提升线圈A通电时,提升磁极17吸合提升衔铁15,移动衔铁12与移动钩爪13相 对位置不变,驱动杆7提升一步,进而带动控制椿组件上升一步;
[0004] 保持线圈C通电,保持磁极11吸起保持衔铁9,同时带动保持钩爪8转入驱动杆7 的环槽与之晒合;
[0005] 移动线圈B断电,移动衔铁12在移动弹黃14弹力和重力作用下下降,移动钩爪13 转出环槽,保持钩爪8承载着驱动杆7 ;
[0006] 提升线圈A断电,提升衔铁15在提升弹黃16和自身重力作用下下降,移动钩爪13 下降一步到下一个环槽位置,此时仍然是保持钩爪8承载;
[0007] 移动线圈B通电,移动衔铁12上升,移动钩爪13转入驱动杆7环槽,保持钩爪8 承载;
[0008] 保持线圈C断电,保持衔铁9在保持弹黃10和自身重力作用下下降,保持钩爪8 转出驱动杆7的环槽,保持钩爪8承载驱动杆7 ;
[0009] 重复上述程序,驱动杆7随着电磁磁极通电断电步进提升,进而带动控制椿组件 步进提升。并且驱动杆7下降机制亦同。
[0010] 但是,在现有技术中,控制椿驱动机构通过电磁磁极通电断电实现步进提升、下 降,实现驱动机构的步进提升和下降机械动作直接而关键的零件是钩爪和弹黃。钩爪和弹 黃在钩爪组件中位置如图6所示,钩爪在摆动过程中,钩爪侧面不可避免与缓冲轴8和钩爪 支承架20等零件产生摩擦,一方面使相互摩擦的零件产生磨损,影响机构运行稳定性,另 一方面,摩擦加大钩爪动作阻力,使钩爪在摆进摆出时产生干设,同时也增加驱动机构运行 时的附加摩擦,影响移动衔铁12动作电流,并且与钩爪相互配合的弹黃在长期使用过程中 易于变形,使得移动弹黃14在运行过程中易与缓冲轴8不断摩擦,甚至抱死。
[0011] 线圈的动作电流即吸合电流和打开电流的大小就综合反映了控制椿驱动机构动 作执行的灵活性,电流参数的优劣直接反应了控制椿驱动机构设计和制造的优劣。其中,移 动衔铁12因弹黃直径较大,垂直度较差极易导致衔铁偏向运动产生附加摩擦,直观反馈即 是移动衔铁12动作电流超标。在工程上,设计要求移动衔铁12吸合电流要求小于等于5. 5 安培,打开电流大于等于0. 7安培,而通常产品检测值均靠近极限,实际测量值通常为吸合 电流5. 6安培,打开电流通常为0. 6安培,因此在此类情况下需要进行停工检查、返修、试验 和处理,进而导致工期延长,造成重大的经济损失。 【实用新型内容】
[0012] 本实用新型的目的在于提供一种可改进移动衔铁释放电流的钩爪,提高移动衔铁 动作的灵活性,优化衔铁动作电流,减小钩爪组件的运动摩擦和干设,实现延长钩爪组件使 用寿命的目的。
[0013] 本实用新型的目的通过下述技术方案实现:
[0014] 一种可改进移动衔铁释放电流的钩爪,包括两端开设销孔的基体,在所述基体一 侧固定有钩爪齿,在基体上端端部向下垂直延伸20mm处至基体下端端部的区域内,基体的 宽度沿其轴线由上至下递减,且在两个所述销孔的内壁上堆焊有呈环状的钻基合金。本实 用新型为针对于钩爪组件中的保持钩爪和移动钩爪,工作时,基体两端的销孔分别与钩爪 支承架、连杆较接,并且基体包括两部分,即支撑端和晒合端,支撑端的宽度按照标准件的 26mm设置,且在距支撑端端部的20mm处至晒合端端部的区域内,基体的宽度沿其轴线由上 至下递减,使得基体的两侧形成两个斜面,支撑端在保证定位准确的同时,增加基体的晒合 端与缓冲轴W及钩爪支承架之间的间隙,即通过基体两侧的两个斜面能降低基体的晒合端 在大幅度摆动时与缓冲轴W及钩爪支承架之间的摩擦,减小基体W及缓冲轴、钩爪支承架、 钩爪支承套的磨损,避免基体运动时产生干设;并且在减小部件磨损的同时,两个斜面可避 免基体的两个侧面出现台阶状凸起或是凹陷,进而避免基体出现应力集中而受损报废,实 现提高整个驱动机构的反应灵敏性和稳定性,继而保证线圈内移动衔铁动作的临界电流稳 定。
[0015] 其中,本实用新型在销孔的内壁W及钩爪齿的齿面上均堆焊钻基合金,W增加销 孔W及钩爪齿等长时间接触磨损的部件的硬度,提高该类部件的使用寿命,减小销孔或是 钩爪齿因磨损而导致基体摆动幅度波动,最终实现提高移动衔铁动作的灵活性,优化移动 衔铁动作电流,减小钩爪组件的运动摩擦和干设,实现延长钩爪组件使用寿命的目的。
[0016] 进一步地,所述基体采用OO&lSNilON不诱钢材料。作为优选,基体采用 00化ISNilON不诱钢材料,通过00化ISNilON不诱钢材料优良的抗晶间腐蚀和抗晶间应力 腐蚀开裂的能力,使得基体在使用时保证其稳定的物理特性,为提高移动衔铁动作的灵活 性提供可靠的保证。
[0017] 进一步地,所述钩爪齿为双齿,且由两个环形的爪齿并排构成,两个爪齿之间的齿 距与驱动杆的齿间距相等。采用双齿的钩爪齿,在驱动机构移动的过程中增加钩爪齿与驱 动杆的接触面积,并且两个爪齿之间的齿距与驱动杆的齿间距相等,即钩爪齿与驱动杆之 间实现紧密贴合,使得驱动机构在实现上升或是下降步骤时更加稳定,可防止基体与驱动 杆之间出现打滑或是晒合不完全的现象,保证基体稳定动作的同时,减小对移动衔铁释放 临界电流的影响。
[0018] 进一步地,所述钩爪齿为单齿,所述单齿的纵向截面为梯形,且该单齿的两腰为向 内凹陷的过渡圆弧。采用单齿的钩爪齿的纵向截面为梯形,且该梯形的两腰为向内凹陷的 过渡圆弧,由于基体与驱动杆接触时处于相互受力状态,传统的矩形齿或是梯形齿与驱动 杆上的环槽接触时,容易发生齿条开裂或是过度磨损,而本实用新型采用单齿的两腰均为 向内凹陷的过渡圆弧,即在保证与环槽紧密接触的同时,过渡圆弧可增加单齿接触面的张 力,防止接触面的局部应力集中而出现开裂或是过渡磨损,提高驱动机构上下动作时的稳 定性。
[0019] 进一步地,所述基体的支撑端宽度为26mm,基体的晒合端宽度为23~25. 5mm。作 为优选,将基体的晒合端设置在23~25. 5mm范围内,在保证基体的晒合端在与驱动杆良好 接触的同时,最大程度上优化基体的整体结构,使得基体两侧形成两个斜面W减小基体与 缓冲轴、钩爪支承架之间的摩擦,保证基体与驱动杆之间的运动稳定性,W降低基体移动时 对移动衔铁释放临界电流的影响。
[0020] 进一步地,所述基体的支撑端宽度为26醒,基体的晒合端宽度为23~25. 5醒。作 为优选,将基体的晒合端设置在23~25. 5mm范围内,在保证基体的晒合端在与驱动杆良好 接触的同时,最大程度上优化基体的整体结构,使得基体两侧形成两个斜面W减小基体与 缓冲轴、钩爪支承架之间的摩擦,保证基体与驱动杆之间的运动稳定性,W降低基体移动时 对移动衔铁释放临界电流的影响。
[0021] 本实用新型与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
[0022] 1、本实用新型通过对钩爪的改进设计,可实现减小钩爪与其它部件之间的附加摩 擦,进而实现优化移动衔铁释放临界电流的目的;
[0023] 2、本实用新型在将钩爪的附加摩擦降低后,使得驱动机构的运行更加灵活,进而 提局了使用寿命;
[0024] 3、本实用新型采用双齿的钩爪齿,在驱动机构移动的过程中增加钩爪齿与驱动杆 的接触面积,并且两个爪齿之间的齿距与驱动杆的齿间距相等,即钩爪齿与驱动杆之间实 现紧密贴合,使得驱动机构在实现上升或是下降步骤时更加稳定,可防止基体与驱动杆之 间出现打滑或是晒合不完全的现象,保证基体稳定动作的同时,减小对移动衔铁释放临界 电流的影响。
【附图说明】
[00巧]此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解,构成本申请的一 部分,并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中:
[0026] 图1为本实用新型的结构示意图;
[0027] 图2为本实用新型的侧视图;
[0028] 图3为实施例2的结构示意图;
[0029] 图4为图3的侧视图;
[0030] 图5为步进式磁力提升型控制椿驱动机构的结构示意图;
[0031] 图6为钩爪组件的结构示意图;
[0032] 图7为弹黃的结构示意图;
[0033] 附图中标记及相应的零部件名称:
[0034] 1-基体、2-销孔、3-爪齿、4-钻基合金、5-单齿、6-过渡圆弧、7-驱动杆、8-保持钩 爪、9-保持衔铁、10-保持弹黃、11-保持磁极、12-移动衔铁、13-移动钩爪、14-移动弹黃、 15-提升衔铁、16-提升弹黃、17-提升磁极、18-缓冲轴、19-钩爪支承套、20-钩爪支承架、 21 -连杆、A-提升线圈、B-移动线圈、C-保持线圈。
【具体实施方式】
[0035] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图, 对本实用新型作进一步的详细说明,本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本 实用新型,并不作为对本实用新型的限定。
[0036] 实施例1
[0037] 如图1至图2所示,本实施例包括两端开设销孔2的基体1,在所述基体1 一侧固 定有钩爪齿3,在基体1上端端部向下垂直延伸20mm处至基体1下端端部的区域内,基体1 的宽度沿其轴线由上至下递减,且在两个所述销孔2的内壁上堆焊有呈环状的钻基合金4。
[0038] 本实施例主要是针对于钩爪组件中的保持钩爪8和移动钩爪13做出的改进,使用 时,基体1两端的销孔2分别与钩爪支承架20、连杆21较接,并且基体1包括两部分,即支 撑端和晒合端,支撑端的宽度按照标准件的26mm设置,且在距支撑端端部的20mm处至晒合 端端部的区域内,基体1的宽度沿其轴线由上至下递减,使得基体1的两侧形成两个斜面, 支撑端在保证定位准确的同时,增加基体1的晒合端与缓冲轴18W及钩爪支承架20之间 的间隙,即通过基体1两侧的两个斜面能降低基体1的晒合端在大幅度摆动时与缓冲轴18 W及钩爪支承架20之间的摩擦,减小基体1W及缓冲轴18、钩爪支承架20、钩爪支承套19 的磨损,避免基体1运动时产生干设;并且在减小部件磨损的同时,两个斜面可避免基体1 的两个侧面出现台阶状凸起或是凹陷,进而避免基体1出现应力集中而受损报废,实现提 高整个驱动机构的反应灵敏性和稳定性,继而保证线圈内移动衔铁动作的临界电流稳定; 其中,本实施例在销孔2的内壁W及钩爪齿3的齿面上均堆焊钻基合金4,W增加销孔2W 及钩爪齿3等长时间接触磨损的部件的硬度,提高该类部件的使用寿命,减小销孔2或是钩 爪齿3因磨损而导致基体1摆动幅度波动,最终实现提高移动衔铁动作的灵活性,优化移动 衔铁动作电流,减小钩爪组件的运动摩擦和干设,实现延长钩爪组件使用寿命的目的。
[0039] 本实施例中采用双齿的钩爪齿3,在驱动机构移动的过程中增加钩爪齿3与驱动 杆7的接触面积,并且两个爪齿3之间的齿距与驱动杆7的齿间距相等,即钩爪齿3与驱动 杆7之间实现紧密贴合,使得驱动机构在实现上升或是下降步骤时更加稳定,可防止基体1 与驱动杆7之间出现打滑或是晒合不完全的现象,保证基体1稳定动作的同时,减小对移动 衔铁释放临界电流的影响。
[0040] 作为优选,基体1采用OOCrlSNilON不诱钢材料,通过OOCrlSNilON不诱钢材料优 良的抗晶间腐蚀和抗晶间应力腐蚀开裂的能力,使得基体1在使用时保证其稳定的物理特 性,为提高移动衔铁动作的灵活性提供可靠的保证。
[0041] 作为优选,将基体1的晒合端设置在23~25. 5mm范围内,在保证基体1的晒合端在 与驱动杆7良好接触的同时,最大程度上优化基体1的整体结构,使得基体1两侧形成两个 斜面W减小基体1与缓冲轴18、钩爪支承架20之间的摩擦,保证基体1与驱动杆7之间的 运动稳定性,W降低基体1移动时对移动衔铁释放临界电流的影响。
[004引 实施例2
[0043]如图3至图4所示,本实施例采用单齿5的钩爪齿3的纵向截面为梯形,且该梯形 的两腰为向内凹陷的过渡圆弧6,由于基体1与驱动杆7接触时处于相互受力状态,传统的 矩形齿或是梯形齿与驱动杆7上的环槽接触时,容易发生齿条开裂或是过度磨损,而本实 用新型采用单齿5的两腰均为向内凹陷的过渡圆弧6,即在保证与环槽紧密接触的同时,过 渡圆弧6可增加单齿5接触面的张力,防止接触面的局部应力集中而出现开裂或是过渡磨 损,提高驱动机构上下动作时的稳定性。
[0044]作为优选,基体1采用OO&lSNilON不诱钢材料,通过OO&lSNilON不诱钢材料优 良的抗晶间腐蚀和抗晶间应力腐蚀开裂的能力,使得基体1在使用时保证其稳定的物理特 性,为提高移动衔铁动作的灵活性提供可靠的保证。
[0045]作为优选,将基体1的晒合端设置在23~25. 5mm范围内,在保证基体1的晒合端在 与驱动杆7良好接触的同时,最大程度上优化基体1的整体结构,使得基体1两侧形成两个 斜面W减小基体1与缓冲轴18、钩爪支承架20之间的摩擦,保证基体1与驱动杆7之间的 运动稳定性,W降低基体1移动时对移动衔铁释放临界电流的影响。
[004引实施例3
[0047]如图7所示,根据现有技术中,线圈中实现驱动机构的步进提升和下降机械动作 直接而关键的零件是钩爪和弹黃,本实施例在实施例1的基础之上,对弹黃进行改进设计, 即将弹黃钢丝直径d增大到06. 2mm,弹黃总长L减小到79mm± 1. 5mm,弹黃内径D更改为 076. 7mm~077. 1mm,弹黃力不变;弹黃在保证弹黃力的同时,极大降低弹黃变形而与缓冲 轴18间的摩擦,同时避免了钩爪组件动作过程中弹黃与缓冲轴18抱死,而影响驱动机构运 行及运行时的机械稳定性;通过对改进后的弹黃与钩爪进行驱动机构性能试验测试,移动 衔铁12动作临界电流完全达到技术要求,结果如下表1所示:
[004引表1移动衔铁动作临界电流/A
[0049]
[0050]根据测试结果可W得出,本实施例中的移动衔铁12释放的临界电流完全符合压 水堆核电站中控制椿驱动机构线圈的动作电流的要求,即吸合电流与打开电流的大小均在 标准的设计要求值内,进而实现提高控制椿驱动机构动作执行的灵活性的目的。
[0051]W上所述的【具体实施方式】,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进 一步详细说明,所应理解的是,W上所述仅为本实用新型的【具体实施方式】而已,并不用于 限定本实用新型的保护范围,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替 换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种可改进移动衔铁释放电流的钩爪,其特征在于:包括两端开设销孔(2)的基体 (1 ),在所述基体(1) 一侧固定有钩爪齿,在基体(1)上端端部向下垂直延伸20 mm处至基体 (1)下端端部的区域内,基体(1)的宽度沿其轴线由上至下递减,且在两个所述销孔(2)的 内壁上堆焊有呈环状的钴基合金(4)。2. 根据权利要求1所述的一种可改进移动衔铁释放电流的钩爪,其特征在于:所述基 体(1)采用00Crl8Nil0N不锈钢材料。3. 根据权利要求1或2所述的一种可改进移动衔铁释放电流的钩爪,其特征在于:所 述钩爪齿为双齿,且由两个环形的爪齿(3)并排构成,两个爪齿(3)之间的齿距与驱动杆 (7)的齿间距相等。4. 根据权利要求1或2所述的一种可改进移动衔铁释放电流的钩爪,其特征在于:所 述钩爪齿为单齿(5),所述单齿(5)的纵向截面为梯形,且该单齿(5)的两腰为向内凹陷的 过渡圆弧(6)。5. 根据权利要求3所述的一种可改进移动衔铁释放电流的钩爪,其特征在于:所述基 体(1)的支撑端宽度为26醒,基体(1)的啮合端宽度为23~25. 5醒。6. 根据权利要求3所述的一种可改进移动衔铁释放电流的钩爪,其特征在于:所述基 体(1)的支撑端宽度为26醒,基体(1)的啮合端宽度为23~25. 5醒。
【专利摘要】本实用新型公布了一种可改进移动衔铁释放电流的钩爪,包括两端开设销孔的基体,在所述基体一侧固定有钩爪齿,在基体上端端部向下垂直延伸20㎜处至基体下端端部的区域内,基体的宽度沿其轴线由上至下递减,且在两个所述销孔的内壁上堆焊有呈环状的钴基合金。本实用新型在销孔的内壁以及钩爪齿的齿面上均堆焊钴基合金,以增加销孔以及钩爪齿等长时间接触磨损的部件的硬度,提高该类部件的使用寿命,减小销孔或是钩爪齿因磨损而导致基体摆动幅度波动,最终实现提高移动衔铁动作的灵活性,优化衔铁动作电流,减小钩爪组件的运动摩擦和干涉,实现延长钩爪组件使用寿命的目的。
【IPC分类】G21C7/14
【公开号】CN204695792
【申请号】CN201520470718
【发明人】喻杰, 李泽文
【申请人】喻杰
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年7月3日

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