一種離合器接力裝置技術(shù)領(lǐng)域

《一種離合器接力裝置》涉及雙驅(qū)動接力領(lǐng)域，具體涉及燃料轉(zhuǎn)運(yùn)裝置中的一種特種離合器接力裝置。

圖1為《一種離合器接力裝置》一種離合器接力裝置的結(jié)構(gòu)正視圖；

圖2為《一種離合器接力裝置》一種離合器接力裝置的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；

圖3為平面蝸卷彈簧順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)軸鍵與齒輪內(nèi)齒的位置示意圖；

圖4為平面蝸卷彈簧逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)軸鍵與齒輪內(nèi)齒的位置示意圖；

圖5為實(shí)施例中離合器接力裝置安裝在燃料轉(zhuǎn)運(yùn)裝置的下部傳動機(jī)構(gòu)的主視圖；

圖6為圖5的俯視圖；

圖7為圖5的剖面圖；

圖8為實(shí)施例中利用《一種離合器接力裝置》離合器接力裝置進(jìn)行雙驅(qū)動接力過程中齒條與另一側(cè)齒輪接觸前的示意圖；

圖9和圖10為實(shí)施例中齒條與齒輪接觸瞬間受力卡死的兩個(gè)極限位置示意圖；

圖11為實(shí)施例中要避開嚙合死區(qū)時(shí)的位置示意圖。

一種離合器接力裝置專利目的

《一種離合器接力裝置》的目的在于提供一種離合器接力裝置，保證雙驅(qū)動接力過程的平穩(wěn)進(jìn)行。

一種離合器接力裝置技術(shù)方案

《一種離合器接力裝置》采用的技術(shù)方案如下：

一種離合器接力裝置，該裝置包括驅(qū)動軸，驅(qū)動軸上設(shè)有齒輪，齒輪的側(cè)向設(shè)有彈簧盒，驅(qū)動軸與彈簧盒之間設(shè)有平面蝸卷彈簧，平面蝸卷彈簧的內(nèi)端纏繞于驅(qū)動軸上，外端與彈簧盒連接。

進(jìn)一步，如上所述的一種離合器接力裝置，齒輪通過連接套筒座于驅(qū)動軸的滾動軸承上。

進(jìn)一步，如上所述的一種離合器接力裝置，驅(qū)動軸與齒輪通過驅(qū)動軸上的軸鍵與齒輪的內(nèi)齒相互配合傳動。

再進(jìn)一步，如上所述的一種離合器接力裝置，齒輪的外齒與運(yùn)輸小車的齒條相嚙合。

更進(jìn)一步，如上所述的一種離合器接力裝置，通過銷釘將平面蝸卷彈簧鉸接在驅(qū)動軸中。

一種離合器接力裝置有益效果

《一種離合器接力裝置》的有益效果在于：《一種離合器接力裝置》的離合器接力裝置的驅(qū)動軸通過軸鍵與齒輪的內(nèi)齒在一定相對位置下發(fā)生連接，利用驅(qū)動軸與齒輪相對角度的變化，達(dá)到等效的雙向離合器的效果，平面蝸卷彈簧使進(jìn)入嚙合瞬間的輪齒接觸變?yōu)槿嵝詻_擊，并結(jié)合復(fù)位可靠地保證了進(jìn)入嚙合過程平穩(wěn)順暢，同時(shí)通過控制超越空間的大小和方向，解決了在接力驅(qū)動過程中由于齒輪齒條進(jìn)入嚙合、脫離嚙合以及雙驅(qū)動不同步造成的碰撞和干涉問題，保證了雙驅(qū)動狀態(tài)下接力過程的平穩(wěn)過渡，接合狀態(tài)穩(wěn)定，整體結(jié)構(gòu)簡單，便于加工和安裝。

在壓水堆核電站運(yùn)行期間，反應(yīng)堆停堆換料操作過程需要將新/乏燃料組件在反應(yīng)堆廠房和燃料廠房之間往復(fù)運(yùn)輸，運(yùn)輸?shù)穆窂街行枰獢y帶燃料組件穿過燃料轉(zhuǎn)運(yùn)通道，從一個(gè)廠房運(yùn)輸?shù)搅硪粋€(gè)廠房。三代核電站由于雙層安全殼的設(shè)計(jì)，燃料轉(zhuǎn)運(yùn)通道的長度與二代以及二代改進(jìn)型核電站相比有了很大的增加，運(yùn)輸路徑的加長對燃料轉(zhuǎn)運(yùn)裝置的傳動系統(tǒng)提出了更高的要求。

在實(shí)現(xiàn)上述運(yùn)輸核燃料組件的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)截至2013年1月技術(shù)中至少存在如下問題：

選擇雙齒輪單齒條式接力驅(qū)動，需要解決齒輪齒條進(jìn)入嚙合瞬間的剛性沖擊問題，否則會發(fā)生撞齒使設(shè)備受損。

選擇雙齒輪單齒條式接力驅(qū)動，還需要解決齒輪齒條進(jìn)入雙驅(qū)動狀態(tài)之后，由于雙驅(qū)動不同步造成的追齒問題以及尾齒脫離問題。

由于燃料轉(zhuǎn)運(yùn)裝置在廠房的終端位置（即待傾翻位置）時(shí)實(shí)現(xiàn)傾翻架和承載器的提升，故必須嚴(yán)格保證小車位置的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

1.一種離合器接力裝置，其特征在于：該裝置包括驅(qū)動軸（3），驅(qū)動軸（3）上設(shè)有齒輪（1），齒輪（1）的側(cè)向設(shè)有彈簧盒（2），驅(qū)動軸（3）與彈簧盒（2）之間設(shè)有平面蝸卷彈簧（4），平面蝸卷彈簧（4）的內(nèi)端纏繞于驅(qū)動軸（3）上，外端與彈簧盒（2）連接；當(dāng)且僅當(dāng)齒輪（1）的內(nèi)齒緊挨驅(qū)動軸（3）的軸鍵（5）時(shí)，驅(qū)動軸（3）與齒輪（1）通過驅(qū)動軸上的軸鍵（5）與齒輪（1）的內(nèi)齒相互配合傳動；齒輪（1）在空載狀態(tài)下，平面蝸卷彈簧（4）為齒輪（1）提供與平面蝸卷彈簧（4）纏繞方向相反的力，使齒輪（1）的內(nèi)齒緊挨在驅(qū)動軸（3）的軸鍵（5）的位置。

2.如權(quán)利要求1所述的一種離合器接力裝置，其特征在于：齒輪（1）通過連接套筒座于驅(qū)動軸（3）的滾動軸承上。

3.如權(quán)利要求1或2所述的一種離合器接力裝置，其特征在于：齒輪（1）的外齒與運(yùn)輸小車的齒條相嚙合。

4.如權(quán)利要求1所述的一種離合器接力裝置，其特征在于：通過銷釘將平面蝸卷彈簧（4）鉸接在驅(qū)動軸（3）中。

一種離合器接力裝置操作內(nèi)容

圖1與圖2分別示出了《一種離合器接力裝置》一種離合器接力裝置的結(jié)構(gòu)正視圖和側(cè)視圖，該離合器接力裝置主要包括齒輪1、彈簧盒2、驅(qū)動軸3、平面蝸卷彈簧4和軸鍵5，齒輪1設(shè)置在驅(qū)動軸3上，齒輪1的側(cè)向設(shè)有彈簧盒2，驅(qū)動軸3與彈簧盒2之間設(shè)有平面蝸卷彈簧4，平面蝸卷彈簧4的內(nèi)端纏繞于驅(qū)動軸3上，外端與彈簧盒2連接。該實(shí)施方式中驅(qū)動軸3與齒輪1依靠驅(qū)動軸上的軸鍵5與齒輪1的內(nèi)齒6相互配合傳動，齒輪1通過連接套筒座于滾動軸承之上，滾動軸承安裝于驅(qū)動軸3之上，齒輪1與運(yùn)輸小車上的齒條相嚙合，驅(qū)動小車進(jìn)退。平面蝸卷彈簧4在空載狀態(tài)下保持有預(yù)緊力，利用彈簧盒與齒輪的安裝角度的控制，來調(diào)整蝸卷彈簧的預(yù)緊力與極限位置的彈性力，能夠使齒輪恢復(fù)原位，并保證復(fù)位的可靠性。在工作過程中，可利用電控系統(tǒng)對電機(jī)傳動軸位置的控制，使齒輪空載時(shí)復(fù)位在一個(gè)目標(biāo)角度范圍內(nèi)，在該角度范圍內(nèi)齒輪與齒條的嚙合不會產(chǎn)生死點(diǎn)。此外利用銷釘將平面蝸卷彈簧4鉸接在驅(qū)動軸中，固定方式簡單可靠。

驅(qū)動軸3通過軸鍵5與齒輪1的內(nèi)齒在一定相對位置下發(fā)生連接，利用驅(qū)動軸3與齒輪1相對角度的變化，達(dá)到等效的雙向離合器的效果，解決了齒輪齒條進(jìn)入嚙合、脫離嚙合以及雙電機(jī)的不同步造成的碰撞和干涉問題，保證了接力過程的平穩(wěn)進(jìn)行。平面蝸卷彈簧4可以在空載后帶動齒輪1復(fù)位，為下一次齒輪齒條進(jìn)入嚙合做好初始位置準(zhǔn)備。若平面蝸卷彈簧4為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則彈簧提供給齒輪內(nèi)齒的力將為逆時(shí)針方向，空載狀態(tài)下，內(nèi)齒6將緊挨在軸鍵5的順時(shí)針方向，如圖3所示。若平面蝸卷彈簧4為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則彈簧將提供給齒輪內(nèi)齒的力將為順時(shí)針方向，空載狀態(tài)下，內(nèi)齒6將緊挨在軸鍵5的逆時(shí)針方向，如圖4所示。因此，離合器提供順時(shí)針、逆時(shí)針兩個(gè)方向上的超越空間，離合器在兩側(cè)具備的超越空間大小，由軸鍵5（軸齒牙）與內(nèi)齒6（輪齒牙）的相對位置決定。

一種離合器接力裝置實(shí)施案例

下面結(jié)合實(shí)施例對《一種離合器接力裝置》的裝置進(jìn)行進(jìn)一步的說明。

該實(shí)施例中將離合器接力裝置安裝于燃料轉(zhuǎn)運(yùn)裝置的下部傳動機(jī)構(gòu)之上（反應(yīng)堆廠房和燃料廠房兩側(cè)分別安裝），如圖5、圖6和圖7所示，傳動機(jī)構(gòu)經(jīng)聯(lián)軸器、傘齒輪、驅(qū)動軸3將電機(jī)轉(zhuǎn)矩傳遞下來，齒輪1通過連接套筒座于驅(qū)動軸3的滾動軸承之上，齒輪1與運(yùn)輸小車上的齒條相嚙合，驅(qū)動小車進(jìn)退。在接力驅(qū)動過程中，絕大部分情況下齒條是在一個(gè)齒輪的驅(qū)動下運(yùn)動，只有在運(yùn)輸小車即將通過燃料轉(zhuǎn)運(yùn)通道（雙向）時(shí)，才存在一根齒條同時(shí)與兩個(gè)齒輪接觸的情況。

該實(shí)施例中，離合器接力裝置的驅(qū)動轉(zhuǎn)運(yùn)裝置工作的過程可以基本上分為四個(gè)狀態(tài)，具體如下：

（1）齒輪齒條接觸瞬間

一側(cè)驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動，通過該側(cè)齒輪驅(qū)動齒條前進(jìn)，至接觸另一側(cè)齒輪輪齒的瞬間，如圖8所示，在運(yùn)輸小車通過燃料轉(zhuǎn)運(yùn)通道時(shí)，右側(cè)驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動，通過該側(cè)齒輪驅(qū)動齒條前進(jìn)，至接觸左側(cè)齒輪輪齒，齒條需要同時(shí)與兩側(cè)的齒輪接觸。齒輪齒條接觸瞬間，當(dāng)接觸作用力指向齒輪中心軸線時(shí)，即出現(xiàn)受力卡死現(xiàn)象，該實(shí)施例中受力卡死的兩個(gè)極限位置如圖9和圖10所示：圖9中輪齒右側(cè)棱邊接觸情況，圖10輪齒左側(cè)棱邊接觸情況，在齒條與左側(cè)齒輪接觸時(shí)，可通過控制驅(qū)動軸的停止角度來控制空載齒輪（該實(shí)施例為左齒輪）的停止角度，使空載齒輪保持在圖4所示的設(shè)定位置，即可使輪齒與齒條的接觸避開嚙合死區(qū)。該實(shí)施例中圖9和圖10中齒輪每24°具備21.13°的非嚙合死角，2.87°的嚙合死角，齒輪停止位置與設(shè)定位置的偏差只要不超過±10.565°，均可成功避開嚙合死區(qū)。

（2）進(jìn)入完全嚙合過程

當(dāng)齒條和左側(cè)齒輪的初始接觸避開了嚙合死區(qū)之后，為了讓二者進(jìn)入良好的嚙合狀態(tài)，需要有一個(gè)自適應(yīng)過程，即齒條推動齒輪轉(zhuǎn)動，在此自適應(yīng)過程中，要求僅左側(cè)齒輪被驅(qū)動，左側(cè)齒輪內(nèi)部的驅(qū)動軸靜止。齒條在右側(cè)齒輪的驅(qū)動下向左側(cè)齒輪前進(jìn)，在接觸后左側(cè)齒輪將在齒條的帶動下做逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，左側(cè)離合器的平面蝸卷彈簧的超越空間保證了嚙合過程的順利進(jìn)行。該實(shí)施例中離合器接力裝置提供順時(shí)針、逆時(shí)針方向上共計(jì)290°的超越空間：以軸齒牙（軸鍵）作為基準(zhǔn)點(diǎn)，在逆時(shí)針方向上從軸齒牙到輪齒牙的夾角為即為離合器在逆時(shí)針方向上的超越空間，如圖11所示。在順時(shí)針方向上從軸齒牙到輪齒牙的夾角為即為離合器在順時(shí)針方向上的超越空間。

根據(jù)離合器的方向特性，結(jié)合齒條的前進(jìn)方向，選擇合適的離合器設(shè)置，提供相應(yīng)方向的超越空間。選擇左側(cè)離合器的設(shè)置為：蝸卷彈簧逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，空載的輪齒牙將緊貼在驅(qū)動軸的逆時(shí)針方向側(cè)（左側(cè)），此時(shí)，當(dāng)齒輪在齒條的帶動下相對于空載時(shí)的位置旋轉(zhuǎn)了140°時(shí)，可視為進(jìn)入完全嚙合狀態(tài)，此時(shí)左側(cè)齒輪的驅(qū)動軸啟動，右側(cè)的驅(qū)動軸依舊維持原有轉(zhuǎn)速，進(jìn)入雙驅(qū)動狀態(tài)。

（3）雙驅(qū)動過程

進(jìn)入雙驅(qū)動過程后，左側(cè)驅(qū)動軸開始啟動進(jìn)行逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速高于右側(cè)驅(qū)動軸，離合器的逆時(shí)針超越空間減小，直至變?yōu)?。在一個(gè)短暫的過渡時(shí)間后，由于左側(cè)驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速高于右側(cè)驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速，完成驅(qū)動狀態(tài)的切換，即：

右側(cè)驅(qū)動軸驅(qū)動右側(cè)齒輪、右側(cè)齒輪驅(qū)動齒條、齒條驅(qū)動左側(cè)齒輪→

左側(cè)驅(qū)動軸驅(qū)動左側(cè)齒輪，左側(cè)齒輪驅(qū)動齒條，齒條驅(qū)動右側(cè)齒輪；

當(dāng)左側(cè)離合器的逆時(shí)針超越空間變?yōu)?時(shí)，左側(cè)齒輪由齒條驅(qū)動轉(zhuǎn)變?yōu)樽髠?cè)齒輪驅(qū)動。之后過程中，保持左側(cè)驅(qū)動軸驅(qū)動左側(cè)齒輪、左側(cè)齒輪驅(qū)動齒條、齒條驅(qū)動右側(cè)齒輪的狀態(tài)。同時(shí)，右側(cè)離合器的由0°不斷增大，由290°不斷減小，直至齒條脫離右側(cè)齒輪。

（4）齒條脫離齒輪→下一次準(zhǔn)備進(jìn)入嚙合

當(dāng)齒條脫離右側(cè)齒輪后，右側(cè)驅(qū)動軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，至設(shè)定位置后停止。在此過程中，由于蝸卷彈簧的作用力，齒輪將相對于驅(qū)動軸做逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，完成復(fù)位。當(dāng)驅(qū)動軸靜止后，復(fù)位后的離合器為齒條從左向右的再次嚙合做好準(zhǔn)備。

2018年12月20日，《一種離合器接力裝置》獲得第二十屆中國專利優(yōu)秀獎(jiǎng)。

接力站，無線電接力通信的機(jī)構(gòu)。主要設(shè)備是無線電接力機(jī)、天線、電源等。分為終端站和中間站。終端站設(shè)置于接力線路的始端與末端，負(fù)責(zé)向使用單位提供電路。中間站設(shè)置于接力線路的中間，轉(zhuǎn)發(fā)鄰站的信息，也可向附近的用戶提供電路。 2100433B

(1)當(dāng)系統(tǒng)需要脫泵停車時(shí)，施工主船必須逐步降低施工泥漿濃度至向管道內(nèi)泵送清水(此階段接力泵船按原規(guī)定的轉(zhuǎn)速運(yùn)行)，施工主船首先要依據(jù)清水在排泥管線中運(yùn)行的流速，結(jié)合總排泥管的長度，推算出清水至管線排出口所需時(shí)間，并指令接力泵船按推算出的時(shí)間進(jìn)行正常脫泵。

接力泵船接到施工主船指令后，必須嚴(yán)格遵照施工主船的指令，在規(guī)定的時(shí)間脫開泵機(jī)離合器并告知施工主船，接力泵船泥泵已處于脫泵狀態(tài)。

(2)施工主船得知接力泵船脫泵停車后方可自行脫泵，并將施工主船脫泵的情況以及脫泵以后恢復(fù)正常施工所需時(shí)間告知接力泵船，以便接力泵船做出相應(yīng)措施，并保持通信暢通。