[实用新型]一种新型弹性胀缩式内孔夹紧装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于孔板面爬行机器人的机械手，具体涉及一种新型弹性胀缩式内孔夹紧装置。

技术背景

目前，孔板面爬行机器人多用于核电站蒸汽发生器的传热管检测。蒸汽发生器的数千根传热管倒置于孔板面上，在役检修时需要将用于检测的爬行机器人送至孔板下方，机器人的机械足插入孔板并抓紧传热管内壁使机器人在孔板下方爬行工作。现阶段孔板面爬行机器人使用的定位抓紧机械足的夹紧装置多采用单斜楔胀紧方式，夹紧管壁时接触面积较小造成局部应力过大，易损伤管壁；驱动部分多采用两级气缸，结构较为复杂。因此需要对夹紧装置进行改进，增大机械足与管壁的接触面积，简化其驱动机构，使机械足的夹紧效果更好，更加灵活。

发明内容

本实用新型就是针对现有技术的不足，提供了一种接触面积更大、受力更加均匀、结构简单的新型弹性胀缩式内孔夹紧装置。

为了实现上述目的，本发明所设计的新型弹性胀缩式内孔夹紧装置，包括贯穿有推杆的气缸，所述气缸缸头设置有与推杆配合的伸缩爪，其特征在于：所述气缸内设置有第一活塞和第二活塞，第一活塞和第二活塞将气缸内腔分为前腔室，中腔室，后腔室，其中前腔室位于气缸头部，所述前腔室和后腔室均与大气连通；所述推杆前端沿轴线设置有多段上小下大的棱台状斜面，中部与第二活塞固定，尾端设置有与大气压连通的第二气口，所述第二气口与中腔室连通；所述伸缩爪内壁设置有与棱台状斜面相配合的斜平面导向块。

进一步地，所述棱台状斜面的段数为2。

更进一步地，所述棱台状斜面整体由沿同一周向均分的4部分组成，所述伸缩爪内壁设置有与棱台状斜面相对应的4个斜面导向块。

再进一步地，所述伸缩爪为弹性元件。

再进一步地，所述第二气口沿推杆轴向布置，所述推杆中部设置环形凹槽，所述环形凹槽与第二气口之间通过径向设置的气孔连通，所述第二活塞上设置有连通环形凹槽和中腔室的气路。

再进一步地，所述气缸包括缸筒和用于密封的前端盖和后端盖，所述前端盖上设置有连接大气与前腔室的第一气口，所述后端盖上设置有连接大气与后腔室的第三气口。

再进一步地，所述第一活塞相对于第二活塞的端面上设置有缓冲柱塞。优选地，所述第一活塞的直径大于第二活塞，所述缸筒内均分为两段，其中一段尺寸与第一活塞适应，另一段尺寸与第二活塞适应。此结构是为了限制第一活塞的运动范围。

本实用新型的优点在于：

本实用新型所采用的弹性伸缩爪在推杆上棱台上斜平面导向块的作用下利用自身弹性实现平行于孔壁母线胀开卡紧孔壁，使推杆和伸缩爪、伸缩爪和孔壁的接触面积更大，受力更加均匀，驱动机构采用双活塞单气缸结构实现伸缩爪的胀缩，结构简单。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中伸缩爪的结构示意图；

图3(a) ~(g)为本实用新型实施例中的各阶段运动状态结构示意图。

其中：1-伸缩爪，11-导向块，2-推杆，21-棱台，22-环槽，23-气孔， 24-第二气口，31-上端盖，311-第一气口，32-下端盖，321-第三气口，33- 缸筒，34-第一活塞，341-缓冲柱塞，35-第二活塞，351-气路，36-前腔室， 37-中腔室，38-后腔室。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述：

图中所示的新型弹性胀缩式内孔夹紧装置，包括贯穿有推杆2的气缸3，气缸3缸头设置有与推杆2配合的伸缩爪1，气缸3内设置有第一活塞34 和第二活塞35，第一活塞34和第二活塞35将气缸3内腔分为前腔室36，中腔室37，后腔室38，其中前腔室36位位于气缸3头部，前腔室36和后腔室38均与大气连通；推杆2前端沿轴线设置有多段上小下大的棱台状斜面21，中部与第二活塞35固定，尾端设置有与大气压连通的第二气口24，第二气口24与中腔室37连通；述伸缩爪1内壁设置有与棱台状斜面21相配合的斜平面导向块11。