一种用于核反应堆控制棒驱动机构的行星滚轮结构的制作方法

本实用新型属于核机械技术领域，具体而言，涉及一种用于核反应堆控制棒驱动机构的行星滚轮结构。

背景技术：

目前常用的滚轮结构是采用梯形牙型传递运动、钢球支撑。梯形牙型滚轮结构啮合时易产生干涉，摩损严重，寿命短。传统梯形牙型滚轮结构由于环境的恶劣、高温、螺母开合降低了重复定位精度、加工误差等多种因素导致的滚轮组件的实际啮合位置与理论设计的啮合位置有偏离，产生干涉啮合，啮合位置有大的应力集中，导致快速摩损或擦伤，寿命短。本实用新型消除了干涉，提高了承载，大幅度提高了寿命和可靠性。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种用于核反应堆控制棒驱动机构的行星滚轮结构，解决了梯形牙型滚轮结构啮合时易产生干涉，摩损严重，寿命短的问题，同时解决了钢球支撑轴承承载小、寿命短的问题。本实用新型消除了干涉，提高了承载，大幅度提高了寿命和可靠性。

用于需要承载大载荷且高转速应用场景，相比于传统钢球支撑滚轮结构，本实用新型提供的行星滚轮结构具有更大的承载动态载荷的能力，体积小，重量轻，且稳定性好，寿命更长。

一种用于核反应堆控制棒驱动机构的行星滚轮结构，包括：滚轮内圈、滚轮外圈、多个滚柱、两个行星架；

所述滚轮内圈外壁的两端设置有光轴台阶，两端的光轴台阶之间设置有螺旋升角为零的螺纹；

所述滚轮外圈内壁的两端设置有光轴台阶，两端的光轴台阶之间设置有螺旋升角为零的螺纹，所述滚轮外圈外壁也设置有螺纹，可以具有螺旋升角或者没有螺旋升角；

所述滚柱两端设置有光轴台阶，两端的光轴台阶之间设置有螺旋升角为零的螺纹，所述滚柱上的螺纹与所述滚轮内圈外壁和滚轮外圈内壁上的螺纹螺距相同以实现啮合；

所述行星架为圆环形，外圆周与所述滚轮外圈内壁上的光轴台阶配合，内圆周与所述滚轮内圈外壁上的光轴台阶配合，且均匀设置有光孔；

所述滚轮内圈嵌套在滚轮外圈内，所述两个圆环行星架分别位于滚轮内圈与滚轮外圈嵌套形成的环状空间两端，所述滚柱两端的光轴台阶插入所述圆环行星架的光孔内。

优选的，所述滚柱的螺纹牙型截面和所述滚轮外圈外壁上的螺纹牙型截面的轮廓均为凸圆弧形轮廓，两圆弧面中径点切线夹角的范围是30度至150度，优选90度。

优选的，所述滚轮内圈外壁和所述滚轮外圈内壁上的螺纹牙型截面轮廓均为三角形轮廓。

优选的，所述用于核反应堆控制棒驱动机构的行星滚轮结构还包括两个钢丝挡圈，嵌在滚轮外圈两端光轴台阶上的弧形槽内。

优选的，所述用于核反应堆控制棒驱动机构的行星滚轮结构还包括支撑轴，所述支撑轴插入滚轮内圈。

滚轮结构旋转时，滚轮内圈在支撑轴上固定不动，滚轮外圈内壁上的螺纹与数个滚柱上的螺纹啮合产生摩擦，带动数个滚柱自转，数个滚柱旋转时，滚柱上的螺纹与滚轮内圈外壁上的螺纹啮合，带动数个滚柱连同行星架同时在所述滚轮内圈外壁上旋转，形成数个滚柱的公转。

本实用新型的有益效果：

传统滚轮结构由于环境的恶劣、高温、螺母开合降低了重复定位精度、加工误差等多种因素导致的滚轮组件的实际啮合位置与理论设计的啮合位置有偏离，产生干涉啮合，啮合位置有大的应力集中，导致快速摩损或擦伤，寿命短，例如常见的钢球轴承支撑结构承载能力低、寿命短。本实用新型将原滚轮外螺纹梯形结构的齿形改变为凸圆弧面三角形结构的齿形，消除干涉；比原梯形结构齿形具有小的螺距，增大螺纹槽的数量，增多了接触点，提高承载能力；将原钢球支撑轴承结构改变为行星滚柱支撑结构，将结构的使用寿命提高了8至10倍。

附图说明

图1为本实用新型提供的用于核反应堆控制棒驱动机构的行星滚轮结构的结构示意图。

图2为图1中滚柱的螺纹牙型和滚轮内圈外壁上的螺纹牙型啮合部位A的放大示意图。

附图标记：

1-滚轮内圈；2-第一钢丝挡圈；3-第一行星架；4-滚轮外圈；5-滚柱；6-第二行星架；7-第二钢丝挡圈；8-支撑轴。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例

如图1所示，一种用于核反应堆控制棒驱动机构的行星滚轮结构，包括滚轮内圈1；第一钢丝挡圈2；第一行星架3；滚轮外圈4；滚柱5；第二行星架6；第二钢丝挡圈7；支撑轴8。

滚轮内圈1外壁的两端设置有光轴台阶，两端的光轴台阶之间设置有螺旋升角为零的螺纹。

滚轮外圈4内壁的两端设置有光轴台阶，两端的光轴台阶之间设置有螺旋升角为零的螺纹，滚轮外圈4外壁也设置有螺纹，可以具有螺旋升角或者没有螺旋升角。

所有滚柱5的两端设置有光轴台阶，两端的光轴台阶之间设置有螺旋升角为零的螺纹，滚柱5上的螺纹与滚轮内圈1外壁和滚轮外圈4 内壁上的螺纹螺距相同以实现啮合。

如图1和2中所示，滚柱5的螺纹牙型截面和滚轮外圈4外壁上的螺纹牙型截面的轮廓均为凸圆弧形轮廓，两圆弧面中径点切线夹角的范围是30度至150度，优选90度。滚轮内圈1外壁和滚轮外圈4 内壁上的螺纹牙型截面轮廓均为三角形轮廓。

第一行星架3和第二行星架6为相同的圆环形盘片，外圆周与滚轮外圈4内壁上的光轴台阶配合，内圆周与滚轮内圈1外壁上的光轴台阶配合，圆环形盘片上均匀设置有光孔。

滚轮内圈1嵌套在滚轮外圈4内，第一行星架3和第二行星架6 分别位于滚轮内圈1与滚轮外圈4嵌套形成的环状空间两端，滚柱5 两端的光轴台阶分别插入第一行星架3和第二行星架6上的光孔内，支撑轴8插入滚轮内圈1。此外，第一钢丝挡圈2和第二钢丝挡圈7 嵌在滚轮外圈4两端光轴台阶上的弧形槽内。

工作原理：

滚轮结构旋转时，滚轮内圈1在支撑轴8上固定不动，滚轮外圈4 内壁上的螺纹与数个滚柱5上的螺纹啮合产生摩擦，带动数个滚柱5 自转，数个滚柱5旋转时，滚柱5上的螺纹与滚轮内圈1外壁上的螺纹啮合，带动数个滚柱5连同第一行星架3和第二行星架6同时在所述滚轮内圈外壁上旋转，形成数个滚柱5和一对行星架的公转。

以上例子结合附图本实用新型的实施方式做了说明。尽管只对本实用新型的一些具体实施方式和技术要点做出了描述，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型的宗旨前提下做出各种变化。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本实用新型精神及范围的情况下，本实用新型可能涵盖各种的修改与替换。