[發明專利]一種用于核反應堆控制棒驅動機構的行星滾輪絲杠副

在審

• 申請號: 201810244606.8
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN108417281A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 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: G21C7/14
• 分類號: G21C7/14
• 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反應堆控制棒驅動機構的行星滾輪絲杠副，包括：多個滾輪組件、轉子、絲桿；所述多個外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，所述絲桿設置在轉子內，多個滾輪組件圍繞絲桿圓周方向均勻布置；所述滾輪組件中滾輪外圈外壁上的螺紋與絲桿外壁上的螺紋嚙合；所述滾輪組件中滾柱上的螺紋與所述滾輪內圈外壁和滾輪外圈內壁上的螺紋螺距相同以實現嚙合。相比于傳統鋼球支撐滾輪結構，本發明提供的用于核反應堆控制棒驅動機構的行星滾輪絲杠副消除了干涉，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，涉及一種用于核反應堆控制棒驅動機構的行星滾輪絲杠副。

背景技術

目前常用的滾輪結構是采用梯形牙型傳遞運動、鋼球支撐，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結構既能承受徑向載荷，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結構相比，消除了干涉，行星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

本發明提供了一種用于核反應堆控制棒驅動機構的行星滾輪絲杠副，用于需要承載大載荷且高轉速應用場景，相比于傳統鋼球支撐滾輪結構，本發明提供的行星滾輪絲杠副具有更大的承載動態載荷的能力，體積小，重量輕，且穩定性好，壽命更長。

一種用于核反應堆控制棒驅動機構的行星滾輪絲杠副，包括：轉子、絲桿、多個滾輪組件；其中：

所述滾輪組件，包括：滾輪內圈、滾輪外圈、多個滾柱、兩個行星架和支撐軸；

所述滾輪內圈外壁的兩端設置有光軸臺階，兩端的光軸臺階之間設置有螺旋升角為零的螺紋；

所述滾輪外圈內壁的兩端設置有光軸臺階，兩端的光軸臺階之間設置有螺旋升角為零的螺紋，所述滾輪外圈外壁也設置有螺紋，具有螺旋升角或者沒有螺旋升角；

所述滾柱兩端設置有光軸臺階，兩端的光軸臺階之間設置有螺旋升角為零的螺紋，所述滾柱上的螺紋與所述滾輪內圈外壁和滾輪外圈內壁上的螺紋螺距相同以實現嚙合；

所述行星架為圓環形，外圓周與所述滾輪外圈內壁上的光軸臺階配合，內圓周與所述滾輪內圈外壁上的光軸臺階配合，且均勻設置有光孔；

所述滾輪內圈嵌套在滾輪外圈內，所述兩個圓環行星架分別位于滾輪內圈與滾輪外圈嵌套形成的環狀空間兩端，所述滾柱兩端的光軸臺階插入所述圓環行星架的光孔內。

優選的，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，所述支撐軸穿過滾輪內圈，兩端插入支撐孔內。

優選的，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嚙合。

優選的，所述滾柱的螺紋牙型截面和所述滾輪外圈外壁上的螺紋牙型截面的輪廓均為凸圓弧形輪廓，兩圓弧面中徑點切線夾角的范圍是30度至150度，優選90度。

優選的，所述滾輪內圈外壁和所述滾輪外圈內壁上的螺紋牙型截面輪廓均為三角形輪廓。

優選的，所述用于核反應堆控制棒驅動機構的行星滾輪絲杠副還包括兩個鋼絲擋圈，嵌在滾輪外圈兩端光軸臺階上的弧形槽內。

優選的，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。所述絲桿外壁設置的螺紋是梯形螺紋，經過在齒頂和齒根干涉部位特定修形后的梯形螺紋，以消除干涉。