一种遥控外螺纹快速吊装装置

技术领域

本发明涉及遥控维护技术领域，尤指一种可应用于核工业上起吊重物的遥控外螺纹快速吊装装置。

背景技术

由于科研需要不断的发展和探索，很多时候由于特殊物质或特殊工艺的存在，使得工作环境会有很大的辐射，而辐射会对环境和工作人员的健康带来不可逆的伤害，所以研发工作人员为了减少或避免辐射带来的伤害，会将工作环境设置为深井式，同时让工作人员在深井外进行远程遥控维护深井辐射环境下的物体。在维护过程中为了将深井内服役的零部件运输移动，遥控吊装是最为常见的操作，然而远距离的操作限制了操作人员不能便捷地通过手工操作，连接天车与被吊物。

例如靶站，靶站的作用是让经过加速器加速的高能质子束流轰击重金属靶并通过散裂效应产生高能中子，其工作环境为大型的、具有放射性特征的环境，由于靶站的辐射强度大，因此要保证顶部大厅环境的隔离性与封闭性，但是放射性与封闭性大大地增加了技术人员对顶部大厅环境内部工作的操作难度，而靶站顶部大厅是用于转运靶站工作时产生的废旧物质的工作区，实则为辐射性更强的场所，为最大程度地降低靶站顶部大厅对操作员、环境或其它设备的辐射损害，其设置为运输环境特殊的环境，但是，靶站顶部大厅慢化器反射体的吊装工作必须在该区域完成，因此靶站顶部大厅的吊装工作是一项操作环境差、操作难度大的工作，并存在深井环境操作难度高的矛盾。

发明内容

针对深井辐射环境下，要在靶站顶部大厅进行遥控吊装存在的辐射强安全性能差，操作难度大的问题，本发明旨在提供一种快速吊装装置，尤指一种遥控外螺纹快速吊装装置。

本发明采用的技术方案是：一种遥控外螺纹快速吊装装置，所述的吊装装置包括集成安装在外活动罩内，整体呈圆柱体状的载重吊装系统、遥控电源系统和驱动系统，所述的遥控电源系统和驱动系统通过电性相连。

所述的载重吊装系统的顶部设置有能与吊车连接的吊环孔，主要结构包括传递轴向载荷的刚性连接结构以及活动外螺纹抓手；其中吊环孔与传递轴向载荷的刚性连接结构通过螺纹刚性连接；活动外螺纹抓手与刚性连接结构内斜面以及外活动罩的导向销定位安装在整套装置的底部。

所述的遥控电源系统包括安装在载重吊装系统内的电能存储装置、遥控信号接收器、电源开关，所述的电能存储装置包括电池与充放电接头，其中遥控信号接收器、电源开关、电能存储装置均安装在载重吊装系统上部，并设置在吊环孔的吊装点以下。

所述的驱动系统主要包括电驱动执行器、外螺纹组件、固定环、活动环以及预紧弹簧，电驱动执行器本体固定在固定环上，电驱动执行器输出轴通过连接外螺纹组件与活动环相连，外活动罩与活动环相连，预紧弹簧安装在固定环与活动环中间。

在实施吊装工作时，处于闭合状态的活动外螺纹抓手与负载顶部有外螺纹的螺栓配合，负载的载荷通过活动外螺纹抓手，从载重吊装系统底部的斜面传递到顶部吊环。

所述的活动外螺纹抓手由多块具有内螺纹的金属环块、环块外的预紧弹簧以及传递轴向驱动力的径向导向销组成。

所述的金属环块为三块，当金属环块沿着轴向方向闭合时能构成一个类螺母的圆环形状，可以抓取相对应有外螺纹的螺栓，并通过螺纹间配合连接。

所述的导向销一端与活动外活动罩相抵，构成可轴向移动的活动连接，另外一端径向插入活动外螺纹抓手以传递轴向的力使得活动外螺纹抓手在轴向方向上移动。

所述的导向销数量和与金属环块数量相同，每根导向销分别对应一块金属环块。

所述的外活动罩作为活动外螺纹抓手通常向上运动力的传导机构；活动外螺纹抓手受到向上的驱动力作用之后，会向上运动，然后接触到从上方刚性连接结构的斜面，受到径向力的作用，然后各金属环块撑开。

所述的电驱动执行器是电磁铁或者线性马达。

所述的连接外螺纹组件还包括与其配套的防松螺母。

所述的预紧弹簧的直径与电驱动执行器输出轴相配套。

本发明的有益效果是：本发明在实施吊装工作时，处于闭合状态的活动外螺纹抓手与负载的顶部有外螺纹的螺栓配合，吊装装置通过重力的作用，锁紧被吊物，被吊物的载荷通过活动外螺纹抓手，从载重吊装系统底部的斜面传递到顶部吊环，在吊装时的抓取动作，无需电、气的驱动，纯机械式驱动，要松开时，只需要遥控驱动机构实现活动外螺纹抓手轴向向上运动后被张开，整个吊装过程不仅实现了遥控操作，避免操作人员近距离工作被工作环境中的辐射带来的伤害，同时本发明的吊装装置的活动外螺纹抓手的螺纹的尺寸能根据负载的重量量身定制，所以能承受大载重量的目标，满足遥控维护要求。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是图1中G-G方向上的截面结构示意图。

图3是图2中A部分的局部放大结构示意图。

图4是本发明中载重吊装系统的结构示意图。

附图标注说明：1-载重吊装系统，11-吊环孔，12-活动外螺纹抓手，

2-遥控电源系统，3-驱动系统，4-外活动罩，51,52-刚性连接结构，6-导向销，41-外活动罩斜面，31-电驱动执行器、32-外螺纹组件、33-固定环、34-活动环，35-预紧弹簧。

具体实施方式

以下结合说明书附图，以深井辐射环境下在靶站顶部大厅进行遥控吊装为具体实施例，详细说明本发明的具体实施方式。

如图1-4所示，一种遥控外螺纹快速吊装装置，所述的吊装装置包括集成安装在外活动罩内，整体呈圆柱体状的载重吊装系统、遥控电源系统和驱动系统，所述的遥控电源系统和驱动系统通过电性相连，遥控电源系统能接收远距离传达的信号使得驱动系统进行工作。

所述的载重吊装系统的顶部设置有能与吊车连接的吊环孔，吊环孔可以通过绳索与天车连接，天车带着被起吊物移动，载重吊装系统的主要结构包括传递轴向载荷的刚性连接结构51以及活动外螺纹抓手；其中吊环孔与传递轴向载荷的刚性连接结构51通过螺纹刚性连接；活动外螺纹抓手与刚性连接结构内斜面以及外活动罩斜面配合后并通过的导向销定位安装在整套装置的底部。所述的活动外螺纹抓手由多块具有内螺纹的金属环块、环块外的预紧弹簧以及传递轴向驱动力的径向导向销组成；所述的导向销数量和与金属环块数量相同，每根导向销分别对应一块金属环块，金属环块可以为三块，或四块，当金属环块沿着轴向方向闭合时能构成一个类螺母的圆环形状，可以抓取相对应有外螺纹的螺栓，并通过螺纹间配合连接，活动外螺纹抓手和被抓取的外螺纹螺栓成对存在，两者的螺纹可以根据吊装负载的重量设计，所以活动外螺纹抓手的适用性很强，使得整个吊装装置可以承受或大或小重量的负载。

所述的遥控电源系统包括安装在载重吊装系统内的电能存储装置、遥控信号接收器、电源开关，所述的电能存储装置包括电池与充放电接头，其中遥控信号接收器、电源开关、电能存储装置均安装在载重吊装系统上部，并设置在吊环孔的吊装点以下，所述的遥控电源系统其自身带有电源以及遥控系统接收系统，能够通过遥控器控制电源的开关；即遥控电源系统的作用主要是接收远距离传输的信号决定是否为驱动系统提供驱动电力。

所述的驱动系统主要包括电驱动执行器、外螺纹组件、固定环、活动环以及预紧弹簧，电驱动执行器本体固定在固定环上，所述的电驱动执行器是电磁铁或者线性马达，电驱动执行器输出轴通过连接外螺纹组件与活动环相连，所述的连接外螺纹组件还包括与其配套的防松螺母，外活动罩与活动环相连，预紧弹簧安装在固定环与活动环中间，所述的预紧弹簧的直径与电驱动执行器输出轴相配套，驱动装置主要是接收到遥控电源系统传输的电力启动电驱动执行器，驱动活动外螺纹抓手的轴向运动，由于每条插入金属环块的导向销一端与活动外活动罩相抵，构成可轴向移动的活动连接，另外一端径向插入活动外螺纹抓手以传递轴向的力使得活动外螺纹抓手在轴向方向上移动。

在实施吊装工作时，处于闭合状态的活动外螺纹抓手与负载顶部有外螺纹的螺栓配合，负载的载荷通过活动外螺纹抓手，从载重吊装系统底部的斜面传递到顶部吊环；所述的外活动罩作为活动外螺纹抓手通常向上运动力的传导机构；活动外螺纹抓手受到向上的驱动力作用之后，会向上运动，然后接触到从上方刚性连接结构52的斜面，受到径向力的作用，然后各金属环块撑开。

在顶部大厅实施吊装工作时，吊装环只需与天车相连，被吊物上方会预先设置有螺栓，由于重力作用吊装装置会竖直向下，当活动外螺纹抓手抓取螺栓时，螺栓从外活动罩底部穿进与活动外螺纹抓手配合；活动外螺纹抓手由于预紧弹簧的作用，处于常闭状态，当螺栓进入时撑开活动外螺纹抓手的各金属环块，当螺栓穿到位后，由于外圈有预紧弹簧和导向销提供径向的力的作用，活动外螺纹抓手处于收紧抓取的状态，此时可以远距离收缩绳索，将被吊物吊起并通过天车运输移动；当需要活动外螺纹抓手松开时，遥控电源系统接收到信号后启动电源开关给驱动系统提供工作信号和电力，驱动系统带动径向设置的导向销沿轴线方向的直线动作，使得活动外螺纹抓手向上运动，从而使得金属环块接触到刚性连接结构52的底部斜面而撑开，进而实现外螺纹的脱开动作，然后螺栓掉出。

本发明作为一种载重能力强、可远程控制，专门用于慢化器反射体维护的遥控外螺纹快速吊装系统，工作时，通过竖直的起吊装备，例如天车，将该系统起吊，并竖直落于被吊物顶部的外螺栓上，通过重力的作用，锁紧被吊物，实现吊装的功能；当需要松开外螺纹时，通过遥控器，实现驱动系统的通电，实现螺纹的松开；本发明采用集成式一体化设计，只需与天车相连，无需连接电缆、信号线，能够实现人员远距离的控制；其中活动外螺纹抓手和螺栓的螺纹为可定制尺寸，可以根据被吊物的重量定制相应的螺纹规格；采用本发明的吊装装置可实现快速吊装，能够实现10秒内与被吊物的连接；并能够承受的载荷直接由活动外螺纹抓手的轴向压缩屈服强度决定，能够实现超大载荷的起重吊装；整个吊装过程不仅实现了遥控操作，避免操作人员近距离工作被工作环境中的辐射带来的伤害，同时本发明的吊装装置的活动外螺纹抓手的螺纹的尺寸能根据负载的重量量身定制，所以能承受大载重量的目标，完全满足维护要求，又能够阻挡操作人员与放射源之间的辐射。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明的技术范围作任何限制，本行业的技术人员，在本技术方案的启迪下，可以做出一些变形与修改，凡是依据本发明的技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。