[发明专利]一种适用于水下狭窄空间作业的多关节机械臂结构

说明书

本发明属于水下复杂空间异物抓取技术领域，具体涉及一种适用于水下狭窄空间作业的多关节机械臂结构，目的是解决常规异物抓取工具无法全面覆盖堆芯支承板上表面，不能有效将堆芯支承板上表面的异物清除的问题。其特征在于：它包括第一节机械臂、第一销轴、第二节机械臂、第二销轴和第三节机械臂；第二节机械臂位于第一节机械臂的下方，第一节机械臂与第二节机械臂通过第一销轴铰接在一起；第三节机械臂位于第二节机械臂的下方，第二节机械臂与第三节机械臂通过第二销轴铰接在一起。

技术领域

本发明属于水下复杂空间异物抓取技术领域，具体涉及一种适用于水下狭窄空间作业的多关节机械臂结构。

背景技术

核电厂在运行或检修的过程中时常会有异物落入水池内；有些异物会掉落在比较狭窄的空间，比如堆芯支承板上方，该区域为一个相对封闭的空间，一旦有异物进入，只能在换料时在上部堆内构件和燃料组件吊出后，将异物抓取工具从下堆芯板上的孔内伸入将异物取出。如果这些异物不能被清除，将给机组安全运行带来很大的风险。及时清除这些异物，对降低水体剂量和保障核电运行安全显得尤其重要。国内核电厂普遍采用常规异物抓取工具来拾取这些异物，但由于受空间的限制，常规工具可达性差、无法准确定位等原因，不能有效将该区域内的异物清除。

本发明一种适用于水下狭窄空间作业的多关节机械臂结构可达区域能够有效覆盖堆芯支承板上表面，能够适应该区域的环境，能有效将沉积在堆芯支承板上表面的异物清除。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种适用于水下狭窄空间作业的多关节机械臂结构，可以解决常规异物抓取工具无法全面覆盖堆芯支承板上表面，不能有效将堆芯支承板上表面的异物清除的问题。

本发明是这样实现的：

一种适用于水下狭窄空间作业的多关节机械臂结构，包括第一节机械臂、第一销轴、第二节机械臂、第二销轴和第三节机械臂；第二节机械臂位于第一节机械臂的下方，第一节机械臂与第二节机械臂通过第一销轴铰接在一起；第三节机械臂位于第二节机械臂的下方，第二节机械臂与第三节机械臂通过第二销轴铰接在一起。

如上所述的第一节机械臂包括驱动电机、螺钉、电机连接座、联轴器、第一节机械臂内轴、第一节机械臂外壳、第一锥齿轮、第一支撑环、密封圈和第一紧定螺钉；驱动电机通过螺钉固定在电机连接座上；第一节机械臂内轴通过联轴器与驱动电机的输出轴连接在一起；电机连接座与第一节机械臂外壳通过螺纹连接；第一节机械臂内轴穿入第一节机械臂外壳内；第一锥齿轮套在第一节机械臂内轴下端，并嵌入第一节机械臂外壳下端的孔中，通过第一紧定螺钉将第一锥齿轮固定在第一节机械臂内轴上；第一锥齿轮和第一节机械臂外壳之间通过第一支撑环减小摩擦力；第一锥齿轮和第一节机械臂外壳之间通过第一密封圈进行密封。

如上所述的第二节机械臂包括第二锥齿轮、第三锥齿轮、第四锥齿轮、第二紧定螺钉、第二节机械臂外壳、第二节机械臂内轴、第二支撑环、第五锥齿轮、第三支撑环和第三紧定螺钉；第二锥齿轮装在第二节机械臂外壳上端的左边圆孔内，第三锥齿轮装在第二节机械臂外壳上端的右边方孔内；第二节机械臂内轴穿入第二节机械臂外壳内；第四锥齿轮装在第二节机械臂内轴上端，通过第二紧定螺钉将第四锥齿轮固定在第二节机械臂内轴上端；第四锥齿轮同时与第二锥齿轮、第三锥齿轮啮合；第四锥齿轮与第二节机械臂外壳上端的孔之间设有第二支撑环以减小摩擦力；第五锥齿轮装在第二节机械臂内轴的下端，通过第三紧定螺钉将第五锥齿轮固定在第二节机械臂内轴下端；第五锥齿轮与第二节机械臂外壳下端的孔之间设有第三支撑环以减小摩擦力。

如上所述的第三节机械臂包括第六锥齿轮、第三节机械臂外壳、气缸、锁紧螺母、手爪连接套、螺母、手爪推杆、第三销轴、连杆、第四销轴、手爪和第五销轴；第六锥齿轮安装在第三节机械臂外壳上端的方形孔内；气缸固定在第三节机械臂外壳内部；手爪推杆通过螺母固定在气缸的活塞杆上；手爪连接套套在手爪推杆的外面，并通过锁紧螺母固定在第三节机械臂外壳上；连杆通过第三销轴铰接在手爪连接套下端；通过第四销轴将手爪和连杆铰接在一起；通过第五销轴将手爪和手爪推杆下端铰接在一起。