[发明专利]一种核辐射环境下具有10个自由度的遥控维护动力系统

摘要

本发明涉及一种核辐射环境下的工装设备，尤指一种核辐射环境下具有10个自由度的遥控维护动力系统，主要包括行车装置、伸缩筒装置、动力臂装置和工具手装置；行车装置主要由行车固定架、行车主架和行车副架组成，行车固定架由四个支撑脚和一个矩形框架状水平支架一体焊接成形组成，行车主架与行车副架均为由两相对长边和两相对短边围绕组成的长方形框架结构；伸缩筒装置主要由驱动装置、伸缩筒、旋转台和固定座组成；动力臂装置衔接在伸缩筒装置末端，并抵在末端筒口之外；工具手装置为连接在小臂末端的工具手抓及其调控装置；本发明采用的整体结构具有重载能力强、运动空间大、运动灵活、易于更换末端工具等效果，提升了操作精准到位程度。

主权项

一种核辐射环境下具有10个自由度的遥控维护动力系统，其特征在于，所述的遥控维护动力系统设置有10个自由度的活动连接结构，主要包括行车装置、伸缩筒装置、动力臂装置和工具手装置；所述的行车装置主要由行车固定架、行车主架和行车副架组成，所述的行车固定架由四个支撑脚和一个矩形框架状水平支架一体焊接成形组成，四个支撑脚垂直设置在水平支架底面的四角处以固定支撑水平支架，水平支架的两相对长边设置为“凸”形传输轨道；所述的行车主架与行车副架均为由两相对长边和两相对短边围绕组成的长方形框架结构，行车主架两长边旁侧分别安装有与长边长度方向相同的导杆以形成对称设置的成对导杆，每根导杆两端穿过两短边后在两短边外侧分别连接有滚轮，滚轮的滚动面开设有与传输轨道滑动配合的凹槽，行车主架通过滚轮与传输轨道匹配连接从而滑动安装在行车固定架的两传输轨道上，并通过导杆与其长边桥接两传输轨道，形成行车主架通过四个滚轮使整体沿传输轨道在X方向上滑动平移的安装结构；所述的行车副架以行车主架的两长边为移动导轨从而滑动安装在行车主架上，以形成行车副架整体沿移动导轨在Y方向上滑动平移的安装结构，行车副架尺寸比行车主架小，其两短边旁侧分别安装有与短边长度方向相同的导杆以形成对称设置的成对导杆，每根导杆两端穿过两长边后在两长边外侧分别连接有滚轮，行车副架通过滚轮与移动导轨匹配连接从而滑动安装在行车主架的两移动导轨上，并通过导杆与其短边桥接两移动导轨；所述的伸缩筒装置主要由驱动装置、伸缩筒、旋转台和固定座组成，所述的伸缩筒装置设置有从固定座延伸到伸缩筒底部的传动链条，传动链条顶部与升降驱动电机电性连接，传动链条底部与动力臂装置通过挂钩组件卡扣连接，通过升降驱动电机控制传动链条升降以带动动力臂装置升降调节，伸缩筒随动力臂装置升降产生的应力而伸缩；所述的固定座内部为安装驱动装置的空腔，旋转台安装在固定座内底部，固定座底部设有轴向连接旋转台与伸缩筒的底板，底板边缘安装在行车副架上通过行车副架支撑并带动伸缩筒装置运动，伸缩筒由4‑5节可升降调节的套筒连贯套接组成，各节套筒的外壁对称的两侧设置有竖直卡条，其内壁在与外壁对应的位置上设置有导向卡槽，卡条与导向卡槽间隙套合，设置在下方的套筒通过卡条活动嵌套在相邻的上方套筒的导向卡槽内，形成各节套筒之间通过卡条沿导向卡槽滑动而在垂直方向上相对滑动；驱动装置包括升降驱动电机与旋转驱动电机，旋转驱动电机控制旋转台带动伸缩筒旋转调节；所述的动力臂装置衔接在伸缩筒装置末端，并抵在末端筒口之外，主要包括在动力机械手上依次连接且尺寸逐级递减的大臂、中臂和小臂，三臂通过蜗杆蜗轮机构相互联动并且均由上壁体和下壁体组成，上壁体为圆柱状，内部轴向安装有直线伺服电机与减速器，下壁体为块状，内部安装有蜗轮蜗杆机构，其中，直线伺服电机安装在上壁体的前端，减速器一端连接在直线伺服电机之下，另一端通过联动轴与下壁体的蜗杆连接，大臂、中臂和小臂的蜗轮与蜗杆啮合配合后通过连接器分别连接中臂、小臂和工具手装置，形成中臂、小臂和工具手装置分别绕大臂、中臂和小臂摆动的安装结构；所述的连接器主要包括轴承、连接销钉盘、连接销孔盘和法兰盘，其中法兰盘固定连接在大臂外侧与中臂外侧之间，大臂、中臂的连接处与法兰盘的内环处相贯通，轴承、连接销钉盘、连接销孔盘轴向组装并安装在法兰盘的内环处，同时轴承、连接销钉盘、连接销孔盘轴心处安装有内六角螺栓，内六角螺栓一端套设在大臂蜗轮轴心内，另一端连接到中臂外壁上，从而使大臂蜗轮、连接器与中臂互相连贯；所述的工具手装置为连接在小臂末端的工具手抓及其调控装置，主要包括工具手抓、外筒、内筒、丝杆滑块驱动结构、工具手抓旋转驱动结构和工具手抓连杆夹紧结构，其中工具手抓连接在内筒上方，工具手抓连杆夹紧结构、工具手抓旋转驱动结构依次安装在内筒中，工具手抓连杆夹紧结构设置有一推杆，通过推杆与工具手抓连动连接而控制工具手抓收合，外筒顶部开设有安装内筒的孔，内筒贯穿外筒开孔并伸缩式安装在外筒中，丝杆滑块驱动结构安装在外筒中并固定连接在内筒外侧面，丝杆滑块驱动结构包括轴向安装的丝杆滑块、传动轴、减速器与滑块驱动电机，丝杆滑块连接在内筒上，当滑块驱动电机驱动丝杆滑块直线运动时带动内筒在外筒中伸缩滑动。