专利名称：一种储存桶自动抓具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种储存桶自动抓具，尤其涉及一种能够自动抓取且能够自锁的储存桶抓具。
背景技术：
核电站用储存桶通常用于存放带有放射性的物质，不允许工作人员直接靠近，即使在地震的情况也要求抓具能够有效的保持抓取状态，因此对贮存桶的抓具提出了更高的要求，如自动抓取、安全性高、可靠性高、故障率低等等，现有的核电站贮存桶用抓具大多通过电气驱动或气缸驱动实现自动抓取，结构复杂，成本较高，故障率高。
发明内容
针对上述技术方案的缺陷，本发明解决的技术问题是提供一种自动抓取、安全性高、可靠性高、故障率低的一种储存桶自动抓具。为达到以上目的，通过以下技术方案实现的一种存储桶自动抓具，包括悬吊装置、抓取装置和自锁装置，其特在于悬吊装置由吊环、固定在吊环下端的吊架、分别设置在吊架顶端和底端的上限位块和下限位块组成； 抓取装置包括，设置于吊架前端的铰轴A、通过铰轴A与吊架连接的摆动臂、固定在摆动臂前端的导向挂钩和固定在摆动臂下端的压块；抓取装置均勻分布在吊架外侧面且数量不少于3个；自锁装置包括，滑动杆、套置在滑动杆外侧的推动套和套置在推动套外侧的导向管；滑动杆上部设置有导向齿，导向齿数量为大于1个且为均勻分布于滑动杆外侧面，下端面设置有挡板；推动套上端面设置有分度齿，且分度齿径向外侧齿根部设置有滑块；下端面设有与固定在滑动杆下端面的挡板配合用于限定推动套与滑动杆轴向位移的下端面凹槽，且凹槽深度大于分度齿的高度；导向管下端内壁设置有环状凸起，环状凸起上端面设置有导向斜齿，内侧面设置有与滑块和导向齿相配合用于限制滑动杆和推动套相对于导向管旋转的导向槽，且导向槽深度小于环状凸起内侧面的高度，导向管上端设置有可拆卸导向管底板；导向管上端通过铰轴B与吊架连接；推动套下端通过铰轴C与摆动臂后端相连接； 滑动杆与导向管形成的腔体内设置有弹簧；滑动杆上导向齿形成的最大外径小于等于导向管内径，且大于导向管内壁环状凸起形成的最小内径；推动套上滑块形成最大外径小于导向管内径，且大于导向管内壁环状凸起形成的最小内径。滑块、导向槽与导向齿个数相同；分度齿和导向斜齿个数为导向齿的2倍；滑块、 分度齿和导向齿中心在同一直线上；导向齿、分度齿和导向斜齿的齿面倾斜角度相同。导向管底板通过与设置于导向管上端内侧面的螺纹相配合固定。导向挂钩后端面为斜面。由于采用了上述技术方案，本发明提供一种储存桶自动抓具，其结构简单，制造及维护方便；设置有自锁装置，通过自动抓具垂直运动来交替抓取和松开贮存桶，操作方便， 性能可靠；在铰轴B、自锁装置和铰轴C出现故障的情况下，自动抓具也能处于抓取状态，保证贮存桶不坠落，安全性高；不需要电气、液压或气压驱动，仅需要机械机构实现动作，节能环保，节约成本；自锁装置的关键组成部分仅有导向筒、弹簧、滑动杆和推动套，故障率低， 通用性强，安装、维护及更换方便。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1为本发明的俯视结构示意图。图2为本发明的抓取装置结构示意图。图2-1为本发明的抓取装置抓取前结构示意图。图2-2为本发明的抓取装置抓取过程中结构示意图。图2-3为本发明的抓取装置完成抓取后结构示意图。图3为本发明的自锁装置结构示意图。图4为本发明的自锁装置结构剖面示意图。图5为本发明的自锁装置锁紧部结构示意图。图5-1为本发明的自锁装置解锁时结构示意图。图5-2为本发明的自锁装置推动套上分度齿将滑动杆上导向齿推起时结构示意图。图5-3为本发明的自锁装置滑动杆上导向齿与导向斜齿配合运动时结构示意图。图5-4为本发明的自锁装置锁紧时结构示意图。图5-5为本发明的自锁装置解锁过程导向齿与导向斜面配合结构示意图。图5-6为本发明的自锁装置解锁过程导向齿向下移动结构示意图。
具体实施例方式一种存储桶自动抓具，包括悬吊装置1、抓取装置2和自锁装置3，如图1所示；悬吊装置1由吊环1. 1、固定在吊环1. 1下端的吊架1. 2、分别设置在吊架1. 2顶端和底端的上限位块1. 3和下限位块1. 4组成，如图2所示；抓取装置2包括，设置于吊架1. 2前端的铰轴A2. 1、通过铰轴A2. 1与吊架1.2连接的摆动臂2. 2，使摆动臂2. 2能够绕铰轴A2. 1旋转、 固定在摆动臂2. 2前端且为固定连接的导向挂钩2. 3和固定在摆动臂2. 2下端位于导向挂钩2. 3后吊架1. 2前端面前的压块2. 4且与摆动臂2. 2为刚性固定连接，导向挂钩2. 3后端面为斜面，如图2所示；自锁装置3包括，滑动杆3. 1、套置在滑动杆3. 1外侧的推动套3. 2 和套置在推动套3. 2外侧的导向管3. 3如图3所示；滑动杆3. 1上部设置有导向齿3. 11， 导向齿3. 11数量为大于1个且为均勻分布于滑动杆3. 1外侧面，下端面设置有挡板3. 12 ； 推动套3. 2上端面设置有分度齿3. 21，且分度齿3. 21径向外侧齿根部设置有滑块3. 23 ；下端面设有与固定在滑动杆3. 1下端面的挡板3. 12配合，用于限定推动套3. 2与滑动杆3. 1 轴向位移的下端面凹槽3. 22，且凹槽3. 22深度大于分度齿3. 21的高度；导向管3. 3下端内壁设置有环状凸起3. 31，环状凸起3. 31上端面设置有导向斜齿3. 32，内侧面设置有与滑块3. 23和导向齿3. 11相配合用于限制滑动杆3. 1和推动套3. 2相对于导向管3. 3旋转的导向槽3. 33，且导向槽3. 33深度小于环状凸起3. 31内侧面的高度，导向管3. 3上端设置有导向管底板3. 34且通过与导向管3. 3上端内侧面的螺纹相配合固定；导向管3. 3上端通过铰轴B3. 4与吊架1. 2连接使自锁装置3能够绕铰轴B3. 4旋转；推动套3. 2下端通过铰轴C3. 5与摆动臂2. 2后端相连接，使摆动臂2. 2相对于自锁装置3能够绕铰轴C3. 5旋转； 滑动杆3. 1与导向管3. 3形成的腔体内设置有弹簧3. 6如图3和图4所示；滑块3. 23、导向槽3. 33与导向齿3. 11个数相同；分度齿3. 21和导向斜齿3. 32个数为导向齿3. 11的2 倍；滑块3. 23和分度齿3. 21中心在同一直线上，且滑块3. 23、倒向齿3. 11、和导向槽3. 33 宽度相同如图5-1所示；导向齿3. 11、分度齿3. 21和导向斜齿3. 32的齿面倾斜角度相同如图5-2和图5-3所示；滑动杆3. 1上导向齿3. 11形成的最大外径小于等于导向管3. 3内径，且大于导向管3. 3内壁环状凸起3. 31形成的最小内径如图4所示；所述的推动套3. 2 上滑块3. 23形成最大外径小于导向管3. 3内径，且大于导向管3. 3内壁环状凸起3. 31形成的最小内径如图5-2所示。当抓具闲置时，自锁装置3为锁紧状态如图5-4所示，抓取装置2相对于水平面夹角较小如图2-1所示，当抓具需要抓取存储桶时，首先将抓具与存储桶中心对正，然后向下移动抓具使固定在摆动臂2. 2下端的压块2. 4与存储桶桶面接触如图2-1所示，使摆动臂 2. 2绕铰轴A2. 1旋转，进而驱动自锁装置3，自锁装置3包括，滑动杆3. 1、套置在滑动杆3. 1 外侧的推动套3. 2和套置在推动套3. 2外侧的导向管3. 3如图3所示，使通过铰轴C3. 5与摆动臂2. 2连接的推动套3. 2受压，进而带动设置在推动套3. 2的分度齿3. 21和滑块3. 23 沿着导向管3. 3下端环状凸起3. 31上的导向槽3. 33滑动，滑块3. 23形成最大外径小于导向管3. 3内径，且大于导向管3. 3内壁环状凸起3. 31形成的最小内径如图5-2所示，进而滑块3. 23能够沿着导向槽3. 33直线运动如图5-1和图5_2所示，分度齿3. 21向上推动滑动杆3. 1上部的导向齿3. 11，进而滑动杆3. 1向上移动，导向管底板3. 34与滑动杆3. 1形成的腔体内设有的弹簧3. 6压缩，如图3和图4所示，由于导向齿3. 11、分度齿3. 21和导向管3. 3下端内壁环状凸起3. 31上端面的导向斜齿3. 32的齿面倾斜角度相同如图5_5和图5-6所示，进而导向齿3. 11向上运动后，使分度齿3. 21能够与导向斜齿3. 32斜面相互连接，并在受压缩的弹簧3. 6作用下，由于导向齿3. 11形成的最大外径小于等于导向管3. 3 内径，且大于导向管3. 3内壁环状凸起3. 31形成的最小内径如图4所示，进而滑动杆3. 1 上的导向齿3. 11能够沿着导向斜齿3. 32的斜面最后进入与它宽度相同的导向槽3. 33内如图5-5和5-6所示所示，实现解锁；当自锁装置3处于解锁状态时，摆动臂2. 2由于重力作用，使其绕铰轴A2. 1旋转进而拉动推动套3. 2，进而摆动臂2. 2旋转与水平夹角增大如图
2.2所示，使导向挂钩2. 3内侧上端面伸入存储桶外沿投影面内，然后向上提起悬吊装置1， 使导向挂钩2. 3与存储桶外沿接触，继续向上吊起实现存储桶的抓取并吊起如图2-3所示。如果发生意外情况，导致铰轴B3. 4、自锁装置3和铰轴C3. 5损坏，由于吊架1. 2顶端和底端设置有刚性固定连接的上限位块1. 3和下限位块1. 4，使抓取装置2能够保持抓取动作，安全性能高。当存储桶需要放下时，首先将存储桶垂直放下与地面接触，进一步放下悬吊装置1 使固定在摆动臂2. 2下端位于导向挂钩2. 3后吊架1. 2前端面前的压块2. 4与存储桶上端面接触，摆动臂2. 2受向上推力，使其能够绕铰轴A2. 1旋转，进而压推动套3. 2，使推动套
3.2上的滑块3. 23和分度齿3. 21推动滑动杆3. 1上端的导向齿3. 11，沿着导向管3. 3下端环状凸起3. 31上的导向槽3. 33直线运动如图5-1所示，当移动到3. 3到相关下端内壁的环状凸起3. 31上端面的导向斜齿3. 32顶端时，由于导向齿3. 11、分度齿3. 21和导向斜齿3. 32的倾斜面角度相同，导向齿3. 11形成的最大外径小于等于导向管3. 3内径，且大于导向管3. 3内壁环状凸起3. 31形成的最小内径如图4所示，滑动杆3. 1与导向管3. 3形成腔体内设置的弹簧3. 6被上述过程压缩，进而弹簧3. 6能够推动导向齿3. 11沿着导向斜齿 3. 32的倾斜面移动，直至卡住锁紧，滑动杆3. 1下端面的挡板3. 12与推动套3. 2下端面的凹槽3. 22相配合，能够限定推动套3. 2与滑动杆3. 1轴向位移，上述自锁装置的锁紧过程如图5-1、图5-2、图5-3和图5-4所示。本发明通过以上结构，实现自动抓具垂直运动来交替抓取和松开存储桶，结构简单、制造维护方便、操作方便、节能环保并节约了成本。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上诉揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种存储桶自动抓具，包括悬吊装置(1)、抓取装置⑵和自锁装置(3)，其特在于 所述的悬吊装置(1)由吊环(1.1)、固定在吊环(1.1)下端的吊架(1.2)、分别设置在吊架 (1. 2)顶端和底端的上限位块(1. 3)和下限位块(1. 4)组成；所述的抓取装置(2)包括，设置于吊架(1.2)前端的铰轴A(2. 1)、通过铰轴A(2. 1)与吊架(1.2)连接的摆动臂(2. 2)、 固定在摆动臂(2. 2)前端的导向挂钩(2. 3)和固定在摆动臂(2. 2)下端的压块(2. 4)；所述的抓取装置(3)均勻分布在吊架(1. 2)外侧面且数量不少于3个；所述的自锁装置(3)包括，滑动杆(3. 1)、套置在滑动杆(3. 1)外侧的推动套(3. 2)和套置在推动套(3. 2)外侧的导向管(3.3)；所述的滑动杆(3. 1)上部设置有导向齿(3. 11)，导向齿(3. 11)数量为大于 1个且为均勻分布于滑动杆(3. 1)外侧面，下端面设置有挡板(3. 12)；所述的推动套(3. 2) 上端面设置有分度齿(3. 21)，且分度齿(3.21)径向外侧齿根部设置有滑块(3.2 ；下端面设有与固定在滑动杆(3. 1)下端面的挡板(3. 12)配合用于限定推动套(3. 2)与滑动杆 (3. 1)轴向位移的下端面凹槽(3. 22)，且凹槽(3. 22)深度大于分度齿(3.21)的高度；所述的导向管(3. 3)下端内壁设置有环状凸起(3. 31)，环状凸起(3.31)上端面设置有导向斜齿(3. 32)，内侧面设置有与滑块(3. 23)和导向齿(3. 11)相配合用于限制滑动杆(3. 1)和推动套(3. 2)相对于导向管(3. 3)旋转的导向槽(3. 33)，且导向槽(3. 33)深度小于环状凸起(3.31)内侧面的高度，所述的导向管(3.3)上端设置有可拆卸导向管底板(3.34)；所述的导向管(3. 3)上端通过铰轴B (3. 4)与吊架(1. 连接；所述的推动套(3. 2)下端通过铰轴C(3. 5)与摆动臂(2. 2)后端相连接；所述的滑动杆(3. 1)与导向管(3. 3)形成的腔体内设置有弹簧(3.6)；所述的滑动杆(3. 1)上导向齿(3. 11)形成的最大外径小于等于导向管(3.3)内径，且大于导向管(3.3)内壁环状凸起(3.31)形成的最小内径；所述的推动套 (3.2)上滑块(3.23)形成最大外径小于导向管(3.3)内径，且大于导向管(3.3)内壁环状凸起(3.31)形成的最小内径。
2.根据权利要求1所述的一种存储桶自动抓具，其特征在于所述的滑块(3.23)、导向槽(3. 33)与导向齿(3. 11)个数相同；所述的分度齿(3. 21)和导向斜齿(3. 32)个数为导向齿(3. 11)的2倍；所述的滑块(3. 23)、分度齿(3. 21)和导向齿(3. 11)中心在同一直线上；所述的导向齿(3. 11)、分度齿(3.21)和导向斜齿(3.32)的齿面倾斜角度相同。
3.根据权利要求1所述的一种存储桶自动抓具，其特征在于所述的导向管底板 (3. 34)通过与设置于导向管(3. 3)上端内侧面的螺纹相配合固定。
4.根据权利要求1所述的一种储存桶自动抓具，其特征在于所述的导向挂钩(2.3) 后端面为斜面。
全文摘要
本发明公开了一种存储桶自动抓具，包括悬吊装置、抓取装置和自锁装置，各部分装置通过相应的铰轴配合连接，其结构简单，制造及维护方便；设置有自锁装置，通过自动抓具垂直运动来交替抓取和松开贮存桶，操作方便，性能可靠；在铰轴B、自锁装置和铰轴C出现故障的情况下，自动抓具也能处于抓取状态，保证贮存桶不坠落，安全性高；不需要电气、液压或气压驱动，仅需要机械机构实现动作，节能环保，节约成本；自锁装置的关键组成部分仅有导向筒、弹簧、滑动杆和推动套，故障率低，通用性强，安装、维护及更换方便。
文档编号B66C1/36GK102515016SQ20111044880
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年12月28日
发明者时军奎 申请人:大连华锐重工集团股份有限公司