[發明專利]用于核堆控制棒驅動機構的圓弧牙型螺紋滾輪絲杠副

在審

• 申請號: 201810244602.X
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN108591393A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 王建波;王建武;王小波;黃銀
• 申請（專利權）人: 揚州眾孚傳動科技有限公司;王建波
• 主分類號: F16H25/22
• 分類號: F16H25/22;F16H25/24
• 代理公司: 北京太兆天元知識產權代理有限責任公司 11108
• 代理人: 張洪年

本發明提供了一種用于核堆控制棒驅動機構的圓弧牙型螺紋滾輪絲杠副，包括：多個滾輪組件、轉子、絲桿，所述滾輪組件包括滾輪外圈、兩個擋環和兩組鋼球；滾輪組件均布設置在轉子軸端方型槽內，沿圓周方向均勻布置，絲桿設置在轉子的空心內壁內，多個滾輪組件圍繞絲桿圓周方向均勻布置。相比于原梯形結構的絲杠副，凸圓弧螺紋齒形具有更小的螺距，消除了干涉，具有更大的承載，壽命更長，更可靠。

技術領域

本發明屬于核機械技術領域，具體而言，涉及一種用于核堆控制棒驅動機構的圓弧牙型螺紋滾輪絲杠副。

背景技術

目前常用的滾輪絲杠副是采用梯形牙型傳遞運動，存在嚙合干涉，壽命短。本發明核反應堆控制棒驅動機構滾輪絲杠副既能承受徑向載荷，又能承受軸向載荷，也可同時承受徑向載荷和軸向載荷，與原有的梯形絲杠副相比，消除了干涉，圓弧牙型螺紋滾輪與絲桿組合成可分合、不卡滯、大載荷、高可靠的絲杠副結構，大幅度提高了壽命和可靠性。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于核堆控制棒驅動機構的圓弧牙型螺紋滾輪絲杠副，解決了在需要承載大載荷、高轉速時采用梯形絲杠副的結構無法滿足需要反而成為薄弱易損件、壽命短這一技術問題，本發明新型圓弧牙型螺紋滾輪絲杠副結構具有更大的承載動態載荷的能力，壽命更長。

一種用于核堆控制棒驅動機構的圓弧牙型螺紋滾輪絲杠副，包括：多個滾輪組件、轉子、絲桿；

所述滾輪組件包括滾輪外圈、兩個擋環、兩組鋼球和支撐軸，

所述滾輪外圈內壁兩端均設置有圓弧形滾道，所述滾輪外圈的外壁上設置有螺紋，螺紋牙型為凸圓弧齒形，具有螺旋升角或無螺旋升角；

所述擋環一側設置有圓弧形滾道，兩個擋環的圓弧形滾道分別與滾輪外圈內壁兩端的圓弧形滾道配合形成兩個環形空間，兩組鋼球分別位于所述兩個環形空間內；

所述支撐軸貫穿所述兩個擋環的光孔。

上述結構中，鋼球的外圓與滾輪外圈內壁上的兩個圓弧形滾道以及兩個擋環上的圓弧形滾道接觸，兩組鋼球支撐滾輪結構旋轉，支撐軸貫穿兩個擋環的光孔支撐整個鋼球滾輪結構。

進一步地，所述滾輪外圈的外壁上的螺紋牙型的兩圓弧面中徑點切線夾角的范圍是30度至150度。

進一步地，所述滾輪外圈的外壁上的螺紋牙型的兩圓弧面中徑點切線夾角為90度。

進一步地，所述轉子為空心結構，轉子一端在圓周方向均勻設置有至少四個方形凹槽，所述方形凹槽垂直于轉子軸線的兩個對稱內壁上均設置有支撐孔，所述滾輪組件設置在方形凹槽內，所述支撐軸穿過擋環，兩端插入支撐孔內。

進一步地，所述絲桿外壁設置有螺紋，是直面三角形螺紋、凹面圓弧三角齒形螺紋或梯形螺紋中的任意一種，其中，所述梯形螺紋是經過在齒頂和齒根干涉部位修形消除干涉的梯形螺紋。

進一步地，所述絲桿位于轉子內，所述多個滾輪組件環繞絲桿均勻布置，所述滾輪組件的滾輪外圈外壁上的螺紋與絲桿外壁上的螺紋螺距相同且嚙合。

本發明的有益效果：

傳統結構的梯形絲杠副由于環境的惡劣、高溫、螺母開合降低了重復定位精度、加工誤差等多種因素導致的梯形絲杠副的實際嚙合位置與理論設計的嚙合位置有偏離，產生嚙合干涉，嚙合位置有大的應力集中，導致快速摩損或擦傷，壽命短。本發明將常見滾輪外螺紋梯形結構的齒形改變為牙型為凸圓弧面結構的齒形，消除干涉，使用壽命提高8至10倍；相比于原梯形結構齒形，凸圓弧螺紋齒形具有更小的螺距，增多螺紋槽的數量，增多接觸點，提高承載能力，提高使用壽命。

附圖說明

圖1為本發明提供的用于核堆控制棒驅動機構的圓弧牙型螺紋滾輪絲杠副的示意圖。

圖2為本發明提供的滾輪組件A的結構放大示意圖