[發(fā)明專利]電磁自鎖式氣缸

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210577047.5
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103032410A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王金華;吳彬;張作義;李悅;劉繼國
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: F15B15/26
• 分類號: F15B15/26
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于核電站的氣缸裝置，具體涉及一種電磁自鎖式氣缸。

背景技術(shù)

日本福島核事故之后，核電的固有安全性（核反應(yīng)堆在運(yùn)行參數(shù)偏離正常時能依靠自然物理規(guī)律趨向安全狀態(tài)的性能）受到了廣泛的重視；而對于核電站的各類設(shè)備，也需考慮采用高固有安全性以及高可靠性設(shè)計。

我國在積極發(fā)展壓水堆核電站的同時，也在積極開發(fā)具有第四代核電安全特征的球床模塊式高溫氣冷堆核電站，高溫氣冷堆核電站具有固有安全性高、能夠防止核擴(kuò)散以及可產(chǎn)生高溫工藝所需熱量等優(yōu)點(diǎn)。球床模塊式高溫氣冷堆采用的燃料元件與壓水堆核電站不同，表現(xiàn)在其為石墨基體的球形燃料元件。

球床高溫氣冷堆堆芯會排出的球形輻照核燃料元件，因此需要采用合適的裝卸料機(jī)構(gòu)將排出的輻照核燃料元件裝入輻照核燃料貯罐內(nèi)；具體為：裝卸料機(jī)構(gòu)將輻照核燃料裝料管的管口降至可移動的輻照核燃料貯罐的罐口上方，然后將罐蓋從罐口上提起；裝料完畢后，將罐蓋下落復(fù)位到罐口內(nèi)；在上述過程中，實(shí)現(xiàn)罐蓋升降操作的機(jī)構(gòu)之一是氣缸。

氣缸主要可分為往復(fù)直線運(yùn)動和往復(fù)擺動兩類，需根據(jù)工作條件和要求選擇合適的型式，普通的往復(fù)直線運(yùn)動氣缸主要由缸筒、端蓋、活塞、活塞桿和密封件等組成；而傳統(tǒng)的氣缸活塞一般不具有自鎖功能，一旦發(fā)生意外，易造成汽缸活塞的意外滑落，造成設(shè)備操作的失誤和機(jī)械故障。

發(fā)明內(nèi)容

（一）要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的在于提供一種用于核電站的電磁自鎖式氣缸，用于確保氣缸活塞在需要時始終限制在缸筒的一端，而不會發(fā)生意外下落，從而保證氣缸裝置的安全運(yùn)行，進(jìn)而提高核電站的固有安全性。

（二）技術(shù)方案

本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種電磁自鎖式氣缸，包括缸筒以及活塞桿，所述缸筒一端設(shè)有頂蓋，另一端設(shè)有底蓋，所述活塞桿一端從所述底蓋穿出，所述活塞桿另一端設(shè)有限位塊，所述頂蓋中心開設(shè)有供所述限位塊通過的第一通孔；所述頂蓋外端面連接有支承殼，所述支承殼內(nèi)部具有供所述限位塊出入的空間；所述支承殼側(cè)面設(shè)有電磁自鎖裝置以及供所述電磁自鎖裝置的自鎖閥桿進(jìn)出支承殼的第二通孔；所述限位塊被推進(jìn)至所述支承殼并經(jīng)過所述第二通孔后，所述自鎖閥桿前端彈入所述支承殼，卡擋所述限位塊。

優(yōu)選的，所述頂蓋以及底蓋側(cè)面均開設(shè)有氣口。

優(yōu)選的，所述限位塊為套接在所述活塞桿端部的中空圓臺。

優(yōu)選的，所述限位塊被卡擋后，所述活塞桿端部不接觸所述支承殼。

優(yōu)選的，所述電磁自鎖裝置還包括側(cè)面繞有電磁線圈且一端固定在所述支承殼側(cè)面的承壓外殼；所述承壓外殼另一端與靜鐵芯一端過盈連接；所述靜鐵芯另一端連接密封端殼；所述自鎖閥桿后端與同軸設(shè)于所述承壓外殼內(nèi)部的動鐵芯一端連接，所述動鐵芯另一端通過彈簧與導(dǎo)向桿前端連接，所述導(dǎo)向桿后端固定在所述密封端殼內(nèi)部，所述靜鐵芯上開設(shè)有供所述導(dǎo)向桿通過的第三通孔；電磁線圈通電，所述靜鐵芯吸引動鐵芯壓縮彈簧，自鎖閥桿縮回；電磁線圈斷電，所述彈簧將自鎖閥桿彈出。

優(yōu)選的，所述靜鐵芯外部套設(shè)有與所述電磁線圈連接的導(dǎo)磁板。

優(yōu)選的，所述承壓外殼通過連接法蘭固定在所述支撐殼上。

優(yōu)選的，所述電磁自鎖裝置還包括與所述線圈連接的信號發(fā)生器；所述信號發(fā)生器將所述動鐵芯的位置信息發(fā)送至上位機(jī)。

優(yōu)選的，所述電磁線圈連接遠(yuǎn)程控制單元，所述遠(yuǎn)程控制單元控制所述電磁線圈的通電以及斷電。

優(yōu)選的，所述電磁自鎖裝置還包括封裝電磁自鎖裝置所有部件的外殼。

（三）有益效果

本發(fā)明的一種電磁自鎖式氣缸，通過在活塞桿頂部設(shè)置限位塊，以及設(shè)置配合卡檔所述限位塊的電磁自鎖裝置，從而確保了氣缸活塞在需要時始終保持在缸筒的一端，防止活塞發(fā)生意外下落，從而保證了氣缸裝置的安全運(yùn)行，減少了事故的發(fā)生，進(jìn)而提高了核電站的固有安全性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種電磁自鎖式氣缸的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中電磁自鎖式氣缸的局部放大圖。

圖中，1：連接頭；2：底蓋；4：活塞桿；5：缸筒；6：活塞；8：外殼；9：支承殼；10：連接螺釘；11：頂蓋；12：連接螺栓；13：密封圈；15：連接法蘭；16：靜鐵芯；17：引線套；19：信號發(fā)生器；21：蓋型螺母；22：密封端殼；23：固定支架；24：接線端子；25：導(dǎo)向桿；26：彈簧；27：導(dǎo)磁板；28：電磁線圈；29：動鐵芯；30：承壓外殼；31：自鎖閥桿；32：限位螺母；33：限位塊。

具體實(shí)施方式