一种球形元件提升装置的制作方法

1.本实用新型涉及球床高温气冷堆技术领域，尤其涉及一种球形元件提升装置。

背景技术：

2.球床高温气冷堆采用的是球形燃料元件，该球形燃料元件的直径是60毫米，整个燃料元件分为两个区域中心燃料区和外层包壳区，燃料区的直径是50毫米，外部是5毫米厚的石墨包壳层。
3.球床高温气冷堆实行不停堆换料，每天有大量的球形燃料元件从堆芯卸出，经燃耗测量后重新装入堆芯，或导出到乏燃料贮存罐。现有技术中，高温气冷堆核电站球形燃料元件装卸循环需要依靠氦气压缩机提供球形燃料元件提升所需的气力输送动力源，燃料球(即球形燃料元件)的提升是输送气流、重力、管道通径复杂的耦合过程，每次仅能提升一个燃料球，运行时间有一定的不确定性。相关气力输送循环回路并非独立回路，在堆顶和堆底与堆芯一回路有气流交换。为稳定燃料球的提升，在堆顶和堆底设置阻流装置，相关协调控制较为困难。
4.因此，如何不利用气力输送的方式，也能够完成球形燃料元件的提升动作，以避免复杂的气力输送系统造价高的问题，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种球形元件提升装置，以不利用气力输送的方式，也能够完成球形燃料元件的提升动作，实现造价低和结构简单的效果。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
7.一种球形元件提升装置，包括：
8.提升壳体，具有内提升腔；
9.进口连接管，第一端固定于所述提升壳体的下端，且与所述内提升腔连通，所述进口连接管由第二端至第一端的方向上，向下倾斜，用于送入球形元件；
10.出口连接管，第一端固定于所述提升壳体的上端，且与所述内提升腔连通，所述出口连接管由第一端至第二端的方向上，向下倾斜，用于输出球形元件；
11.提升轿厢，可滑动的设置于所述内提升腔内，具有球形元件容纳腔，在所述提升轿厢滑动至所述进口连接管所在的位置时，所述球形元件容纳腔与所述进口连接管连通，在所述提升轿厢滑动至所述出口连接管所在的位置时，所述球形元件容纳腔与所述出口连接管连通；
12.直线驱动装置，用于驱动所述提升轿厢沿所述内提升腔滑动。
13.可选的，在上述球形元件提升装置中，所述进口连接管的轴线和所述出口连接管的轴线位于同一平面内，且分别位于所述提升壳体的两侧；
14.所述球形元件容纳腔为圆柱形腔，且靠近所述进口连接管的一端的高度高于另一端的高度。
15.可选的，在上述球形元件提升装置中，所述球形元件容纳腔的轴线与所述进口连接管的轴线平行；
16.所述球形元件容纳腔的轴线与所述出口连接管的轴线平行。
17.可选的，在上述球形元件提升装置中，所述球形元件容纳腔的直径为d0，所述进口连接管的内径为d1，所述出口连接管的内径为d2，则d0＝d1+s＝d2+s，其中3mm≤s≤6mm。
18.可选的，在上述球形元件提升装置中，所述提升轿厢通过导向机构与所述内提升腔滑动配合。
19.可选的，在上述球形元件提升装置中，所述导向机构包括设置于所述内提升腔和所述提升轿厢中的一个上的导向槽，以及设置于所述内提升腔和所述提升轿厢中的另一个上的导向键，所述导向键与所述导向槽滑动配合，所述导向槽的延伸方向与所述内提升腔的延伸方向平行。
20.可选的，在上述球形元件提升装置中，所述导向槽为设置于所述内提升腔的内壁上的两个，且沿所述内提升腔的轴线中心对称，所述导向槽避开所述进口连接管和所述出口连接管的位置；
21.所述导向键为设置于所述提升轿厢外壁上的两个，且沿所述提升轿厢的轴线中心对称，所述导向键避开所述球形元件容纳腔的位置。
22.可选的，在上述球形元件提升装置中，所述直线驱动装置为设置于所述提升壳体顶部的直线电机，所述直线电机的驱动杆的第一端与所述提升轿厢连接。
23.可选的，在上述球形元件提升装置中，所述提升轿厢上设置有燕尾槽，所述驱动杆设置有与所述燕尾槽配合的插接导轨。
24.可选的，在上述球形元件提升装置中，所述直线电机包括：
25.定子壳体，密封连接于所述提升壳体的顶部；
26.直线电机定子，设置于所述定子壳体内
27.所述驱动杆，为所述直线电机的动子，穿设于所述直线电机定子的中心。
28.可选的，在上述球形元件提升装置中，所述定子壳体的第一端与所述提升壳体密封连接，所述定子壳体的第二端与上行程壳体的第一端密封连接，所述上行程壳体的第二端为封闭端，所述上行程壳体具有用于为所述驱动杆的第二端提供行程空间的驱动杆上部行程腔。
29.可选的，在上述球形元件提升装置中，所述上行程壳体上设置有用于检测所述驱动杆的行程位置的位置传感器，以获得所述提升轿厢的位置。
30.可选的，在上述球形元件提升装置中，所述定子壳体的第二端为第一法兰盘，所述上行程壳体的第一端为与所述第一法兰盘通过紧固件连接的上端盖。
31.可选的，在上述球形元件提升装置中，所述提升壳体的底部为第二法兰盘，所述第二法兰盘通过紧固件密封连接有下端盖；
32.所述提升壳体的顶部为第三法兰盘，所述定子壳体的第一端为第四法兰盘，所述第三法兰盘与所述第四法兰盘通过紧固件密封连接。
33.可选的，在上述球形元件提升装置中，所述第二法兰盘与所述下端盖之间，所述第三法兰盘与所述第四法兰盘之间以及所述第一法兰盘与所述上端盖均通过金属密封圈密封连接。
34.可选的，在上述球形元件提升装置中，所述定子壳体的第二端设置有用于所述驱动杆滑动配合的下部直线轴承；
35.所述定子壳体的第一端具有用于安装所述直线电机定子的开口，于所述开口处可拆卸设置有支撑体，所述支撑体设置有用于与所述驱动杆滑动配合的上部直线轴承。
36.可选的，在上述球形元件提升装置中，所述定子壳体的侧面具有与所述定子壳体的轴线垂直的侧方管道，所述侧方管道的端部通过法兰密封安装有用于穿过供电线路的电气贯穿件，所述直线电机定子的定子线圈连接线与所述供电线路在所述侧方管道内连接。
37.可选的，在上述球形元件提升装置中，还包括设置于所述提升壳体上，且与所述内提升腔连通的吹气口接管，所述吹气口接管用于向所述出口连接管吹气，以使所述球形元件流出所述出口连接管。
38.可选的，在上述球形元件提升装置中，所述吹气口接管与所述出口连接管同轴布置。
39.可选的，在上述球形元件提升装置中，还包括：
40.入球计数器，用于检测经过所述进口连接管的所述球形元件的数量；
41.出球计数器，用于检测经过所述出口连接管的所述球形元件的数量，在所述出球计数器探测的所述球形元件少于所述入球计数器探测的所述球形元件的数量时，所述吹气口接管向所述出口连接管吹气。
42.本实用新型提供的球形元件提升装置，设置了提升壳体，提升壳体具有内提升腔，提升壳体上连接有进口连接管和出口连接管，球形元件可通过进口连接管送入内提升腔内。在内提升腔内设置有提升轿厢，在直线驱动装置的驱动下，提升轿厢可沿内提升腔上下滑动。在需要提升球形元件时，需要将提升轿厢移动至与进口连接管对应的位置处，然后将球形元件放入进口连接管内，在重力作用下，球形元件向提升轿厢的方向滚动，直至滚入提升轿厢的球形元件容纳腔内，然后通过直线驱动装置驱动提升轿厢向上移动，直至移动至提升轿厢与出口连接管对应的位置处停止，球形元件在重力作用下，向出口连接管的方向滚动，直至由出口连接管滚出该球形元件提升装置。本实用新型通过提升轿厢作为载具，直线驱动装置作为驱动源，便可完成球形元件由低处至高处的提升动作，与现有技术相比，无需采用气力输送的方式，结构较为简单，而且可实现无接触传动，避免了对球形元件的磕碰损伤，设备简单可靠，而且造价低。
附图说明
43.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
44.图1为本实用新型实施例公开的球形元件提升装置的剖视图；
45.图2为本实用新型实施例公开的提升轿厢及出口连接管处局部纵剖图；
46.图3为本实用新型实施例公开的沿提升轿厢的导向键的纵剖图；
47.图4为本实用新型实施例公开的提升轿厢处的横截面剖视图；
48.图1至图4中的各项附图标记的含义如下：
49.1为下端盖，2为提升壳体，201为内提升腔，202为导向槽，3为提升轿厢，31为左侧导向键，32为右侧导向键，301为球形元件容纳腔，4为驱动杆，5为出球计数器，6为出口连接管，7为电气贯穿件，8为定子壳体，9为上行程壳体，901为驱动杆上部行程腔，10为位置传感器，11为上端盖，12为上部直线轴承，13为支撑体，14为直线电机定子，15为下部直线轴承，16为金属密封圈，17为吹气口接管，18为入球计数器，19为进口连接管，20为球形元件，21为紧固件。
具体实施方式
50.本实用新型的核心在于提供一种球形元件提升装置，以不利用气力输送的方式，也能够完成球形燃料元件的提升动作，以避免气力输送方式带来的系统复杂和造价高的问题。
51.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
52.如图1-图4所示，本实用新型实施例公开了一种球形元件提升装置包括提升壳体2、进口连接管19、出口连接管6、提升轿厢3和直线驱动装置。
53.提升壳体2具有内提升腔201，提升壳体2为球形元件20输送的主要通道，其用于布置在球形元件20需要提升的位置。进口连接管19的第一端固定于提升壳体2的下端，且与内提升腔201连通，进口连接管19由第二端至第一端的方向上，向下倾斜，用于送入球形元件20，即进口连接管19与内提升腔201连通的一端的高度较另一端低，使得球形元件20在由进口连接管19的第二端送入后，球形元件20可在重力作用下，自动向进口连接管19的第一端的方向滚动。
54.出口连接管6的第一端固定于提升壳体2的上端，且与内提升腔201连通，出口连接管6由第一端至第二端的方向上，向下倾斜，用于输出球形元件20，即出口连接管6与内提升腔201连通的一端的高度较另一端高，使得球形元件20在由出口连接管6的第一端滚入后，球形元件20可在重力作用下，自动向出口连接管6的第二端的方向滚动。进口连接管19所在的位置为球形元件20提升的起点，出口连接管6所在的位置为球形元件20提升的终点。
55.提升轿厢3用于将球形元件20由提升的起点(进口连接管19所在的位置)运输至提升的终点(出口连接管6所在的位置)。提升轿厢3可滑动的设置于内提升腔201内，具有球形元件容纳腔301，在提升轿厢3滑动至进口连接管19所在的位置时，球形元件容纳腔301与进口连接管19连通，由于球形元件20在由进口连接管19的第二端送入后，可在重力作用下，自动向进口连接管19的第一端的方向滚动，直至滚入球形元件容纳腔301内。然后通过提升轿厢3将滚入球形元件容纳腔301内的球形元件20向上提升至出口连接管6所在的位置，球形元件容纳腔301与出口连接管6连通，球形元件20则由出口连接管6的第一端滚入，可在重力作用下，自动向出口连接管6的第二端的方向滚动，直至滚出出口连接管6，完成球形元件20由起点至终点的提升动作。
56.直线驱动装置用于驱动提升轿厢3沿内提升腔201滑动，现有技术中能够提供直线驱动行程的驱动装置具有多种，如直线电机、丝杠机构、齿条机构等，本文对直线驱动装置
的具体结构不做限定，只要能够实现直线驱动行程即可。
57.本实用新型提供的球形元件20提升装置，设置了提升壳体2，提升壳体2具有内提升腔201，提升壳体2上连接有进口连接管19和出口连接管6，球形元件20可通过进口连接管19送入内提升腔201内。在内提升腔201内设置有提升轿厢3，在直线驱动装置的驱动下，提升轿厢3可沿内提升腔201滑动。在需要提升球形元件20时，需要将提升轿厢3移动至与进口连接管19对应的位置处，然后将球形元件20放入进口连接管19内，在重力作用下，球形元件20向提升轿厢3的方向滚动，直至滚入提升轿厢3的球形元件容纳腔301内，然后通过直线驱动装置驱动提升轿厢3向上移动，直至移动至提升轿厢3与出口连接管6对应的位置处停止，球形元件20在重力作用下，向出口连接管6的方向滚动，直至由出口连接管6滚出该球形元件提升装置。本实用新型通过提升轿厢3作为载具，直线驱动装置作为驱动源，便可完成球形元件20由低处至高处的提升动作，与现有技术相比，无需采用气力输送的方式，结构较为简单，而且一次仅完成一个球形元件20的提升，可实现无接触传动，避免了对球形元件20的磕碰损伤，设备简单可靠，而且造价低。
58.为了方便球形元件20由球形元件容纳腔301滚入出口连接管6，在本实用新型一具体实施例中，进口连接管19的轴线和出口连接管6的轴线位于同一平面内，且分别位于提升壳体2的两侧，使得球形元件容纳腔301的一端与进口连接管19连通，另一端与出口连接管6连通。
59.球形元件容纳腔301为圆柱形腔，且靠近进口连接管19的一端的高度高于另一端的高度，即与进口连接管19连通的一端的高度高于与出口连接管6连通的一端的高度。
60.在提升轿厢3滑动至进口连接管19所在的位置时，球形元件容纳腔301与进口连接管19连通，由于球进口连接管19倾斜布置，球形元件20可在重力作用下，自动滚入球形元件容纳腔301内。尽管球形元件容纳腔301倾斜布置，但是由于进口连接管19的轴线和出口连接管6位于提升壳体2不同的位置上，因此球形元件20会受到提升壳体2侧壁的阻挡，不会滚出球形元件容纳腔301。
61.然后通过提升轿厢3将滚入球形元件容纳腔301内的球形元件20向上提升至出口连接管6所在的位置，球形元件容纳腔301与出口连接管6连通后，由于球形元件容纳腔301倾斜布置，且与出口连接管6连通的一端高度较低，因此在重力作用下，球形元件20则由球形元件容纳腔301滚出，并由出口连接管6的第一端滚入，并最终在重力作用下，滚出出口连接管6，完成球形元件20由起点至终点的提升动作。
62.进一步的，球形元件容纳腔301的轴线与进口连接管19和出口连接管6的轴线均平行。即球形元件容纳腔301、进口连接管19和出口连接管6的倾斜角度均相同，进一步提升球形元件20滚动的顺滑性，避免因为倾斜角度不同带来的球形元件20滚动时的顿挫感。
63.需要说明的是，球形元件20能够沿球形元件容纳腔301、进口连接管19和出口连接管6滚动，需要球形元件容纳腔301、进口连接管19和出口连接管6的孔径大于球形元件20的球径，但是如果尺寸差别较大，则容易使得球形元件20滚动时产生跳跃磕碰，球形元件容纳腔301、进口连接管19和出口连接管6的孔径应设计为稍大于球形元件20的球径d。
64.为了便于球形元件20滚入、滚出该球形元件容纳腔301，本实施例中，球形元件容纳腔301的直径为d0，进口连接管19的内径为d1，出口连接管6的内径为d2，则d0＝d1+s＝d2+s，其中3mm≤s≤6mm，即将滚出该球形元件容纳腔301的直径设计为稍大于进口连接管19
和出口连接管6的孔径。
65.为了保证提升轿厢3上下移动时，不会发生偏转，防止球形元件容纳腔301与进口连接管19和出口连接管6对接错位，本实施例中，提升轿厢3通过导向机构与内提升腔201滑动配合。进一步的，导向机构包括设置于内提升腔201和提升轿厢3中的一个上的导向槽202，以及设置于内提升腔201和提升轿厢3中的另一个上的导向键，导向键与导向槽202滑动配合，导向槽202的延伸方向与内提升腔201的延伸方向平行。
66.具体的，导向槽202为设置于内提升腔201的内壁上的两个，且沿内提升腔201的轴线中心对称，导向槽202避开进口连接管19和出口连接管6的位置。需要说明的是，导向槽202的数量并不局限于两个，还可设计为其他数量。
67.导向键为设置于提升轿厢3外壁上的两个(分别为左侧导向键31和右侧导向键32)，且沿提升轿厢3的轴线中心对称，导向键避开球形元件容纳腔301的开口的位置。
68.在本实用新型一具体实施例中，直线驱动装置为设置于提升壳体2顶部的直线电机，直线电机的驱动杆4的第一端与提升轿厢3连接。具体的，提升轿厢3上设置有燕尾槽，驱动杆4设置有与燕尾槽配合的插接导轨，通过插接导轨与燕尾槽的插接配合实现提升轿厢3与驱动杆4的连接固定。
69.直线电机包括定子壳体8、直线电机定子14和驱动杆4。其中，定子壳体8密封连接于提升壳体2的顶部，直线电机定子14设置于定子壳体8内，驱动杆4为直线电机的动子，穿设于直线电机定子14的中心。定子壳体8的第一端与提升壳体2密封连接，定子壳体8的第二端与上行程壳体9的第一端密封连接，上行程壳体9的第二端为封闭端，上行程壳体9具有用于为驱动杆4的第二端提供行程空间的驱动杆上部行程腔901，防止在驱动杆4的第二端向上移动时，碰撞上行程壳体9的顶壁。本实施例中，将运动部件密封在提升壳体2、上行程壳体9和定子壳体8内部，保证球形元件提升装置可工作在高温堆高温高压的氦气运行环境中。
70.需要说明的是，若不设置上行程壳体9，可使得驱动杆4的第二端外露于定子壳体8外部，只要在定子壳体8与驱动杆4之间做好动密封即可。
71.在本实施例中，上行程壳体9上设置有用于检测驱动杆4的行程位置的位置传感器10，以获得提升轿厢3的位置，配合控制器，控制提升轿厢3停止的位置，从而可保证提升轿厢3每次都能与进口连接管19和出口连接管6准确对接。
72.定子壳体8的第二端为第一法兰盘，上行程壳体9的第一端为与第一法兰盘通过紧固件连接的上端盖11。提升壳体2的底部为第二法兰盘，第二法兰盘通过紧固件21密封连接有下端盖1，当然提升壳体2的底部也可采用封闭结构。提升壳体2的顶部为第三法兰盘，定子壳体8的第一端为第四法兰盘，第三法兰盘与第四法兰盘通过紧固件密封连接。需要说明的是，上述实施例仅是公开了提升壳体2、定子壳体8和上行程壳体9之间的一种具体的固定方式，需要说明的是还可采用其他固定方式，只要能够实现三者中间的固定连接即可。上述实施例公开的采用法兰盘、端盖等的连接，更方便实现密封。
73.进一步地，第二法兰盘与下端盖1之间，第三法兰盘与第四法兰盘之间以及第一法兰盘与上端盖11均通过金属密封圈16密封连接，保证球形元件提升装置可工作在高温堆高温高压的氦气运行环境中。
74.为了保证驱动杆4移动的顺畅，在本实施例中，定子壳体8的第二端设置有用于驱
动杆4滑动配合的下部直线轴承15。定子壳体8的第一端具有用于安装直线电机定子14的开口，直线电机定子14可通过该开口装入定子壳体8，然后通过可拆卸设置在开口处的支撑体13进行定位，防止直线电机定子14在定子壳体8内移动。驱动杆4穿过支撑体13，支撑体13设置有用于与驱动杆4滑动配合的上部直线轴承12。
75.定子壳体8的侧面具有与定子壳体8的轴线垂直的侧方管道，侧方管道的端部通过法兰密封安装有用于穿过供电线路的电气贯穿件7，直线电机定子14的定子线圈连接线与供电线路在侧方管道内连接。高温堆球形元件运行介质为氦气，且存在带辐射的粉尘，保证运行环境密封是非常重要的，因此定子线圈连接线采用电气贯穿件7与外部电源连接，可保证运行环境的密封。
76.球形元件20可能因掉落的元件碎屑卡在球形元件容纳腔301或出口连接管6的某个部位，为了能够保证卡住的球形元件20能够由出口连接管6滚出，在本实用新型一具体实施例中，球形元件提升装置还可包括设置于提升壳体2上，且与内提升腔201连通的吹气口接管17，吹气口接管17用于向出口连接管6吹气，以使球形元件20流出出口连接管6。
77.进一步的，吹气口接管17与出口连接管6同轴布置，同时吹气口接管17与球形元件容纳腔301同轴布置，可以向球形元件容纳腔301和出口连接管6提供正对的压力，保证能够正吹被卡住的球形元件20，以将球形元件20吹出被卡位置。
78.进一步的，球形元件提升装置还可包括入球计数器18和出球计数器5。其中，入球计数器18设置于进口连接管19上，用于检测经过进口连接管19的球形元件20的数量，当有球形元件20通过进口连接管19时可以探测并记录。
79.出球计数器5设置于出口连接管6上，用于检测经过出口连接管6的球形元件20的数量，当有球形元件20通过出口连接管6时可以探测并记录。在出球计数器5探测的球形元件20少于入球计数器18探测的球形元件20的数量时，也即如仅有入球计数器18的记录，而无出球计数器5的记录时，可判断球形元件20可能卡在球形元件容纳腔301或出口连接管6的某个部位，此时可通过吹气口接管17向出口连接管6吹气，以将被卡住的球形元件20吹出出口连接管6。
80.综上所述，本实用新型实施例公开的球形元件提升装置运行原理如下：
81.1)驱动杆4牵引提升轿厢3准确运行至进口连接管19所在位置，外部运行系统控制单一的球形元件20通过进口连接管19流入提升轿厢3的球形元件容纳腔301中，入球计数器18记录一次；
82.2)提升轿厢3上升，运行至出口连接管6所在位置，球形元件20从提升轿厢3的球形元件容纳腔301下部流入出口连接管6，顺出口连接管6流出球形元件提升装置，出球计数器5记录一次；
83.3)若出球计数器5无流出记录，球形元件20可能因掉落的球形元件碎屑卡在球形元件容纳腔301中，这时控制外部吹气装置通过吹气口接管17向球形元件容纳腔301吹扫，使球形元件20流出球形元件提升装置。
84.依次循环进行以上步骤，可连续提升球形元件20。
85.需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
86.如本技术和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一
种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
87.其中，在本技术实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，a/b可以表示a或b；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，在本技术实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。
88.以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
89.本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

技术特征：

1.一种球形元件提升装置，其特征在于，包括：提升壳体(2)，具有内提升腔(201)；进口连接管(19)，第一端固定于所述提升壳体(2)的下端，且与所述内提升腔(201)连通，所述进口连接管(19)由第二端至第一端的方向上，向下倾斜，用于送入球形元件(20)；出口连接管(6)，第一端固定于所述提升壳体(2)的上端，且与所述内提升腔(201)连通，所述出口连接管(6)由第一端至第二端的方向上，向下倾斜，用于输出球形元件(20)；提升轿厢(3)，可滑动的设置于所述内提升腔(201)内，具有球形元件容纳腔(301)，在所述提升轿厢(3)滑动至所述进口连接管(19)所在的位置时，所述球形元件容纳腔(301)与所述进口连接管(19)连通，在所述提升轿厢(3)滑动至所述出口连接管(6)所在的位置时，所述球形元件容纳腔(301)与所述出口连接管(6)连通；直线驱动装置，用于驱动所述提升轿厢(3)沿所述内提升腔(201)滑动。2.根据权利要求1所述的球形元件提升装置，其特征在于，所述进口连接管(19)的轴线和所述出口连接管(6)的轴线位于同一平面内，且分别位于所述提升壳体(2)的两侧；所述球形元件容纳腔(301)为圆柱形腔，且靠近所述进口连接管(19)的一端的高度高于另一端的高度。3.根据权利要求2所述的球形元件提升装置，其特征在于，所述球形元件容纳腔(301)的轴线与所述进口连接管(19)的轴线平行；所述球形元件容纳腔(301)的轴线与所述出口连接管(6)的轴线平行。4.根据权利要求2所述的球形元件提升装置，其特征在于，所述球形元件容纳腔(301)的直径为d0，所述进口连接管(19)的内径为d1，所述出口连接管(6)的内径为d2，则d0＝d1+s＝d2+s，其中3mm≤s≤6mm。5.根据权利要求1所述的球形元件提升装置，其特征在于，所述提升轿厢(3)通过导向机构与所述内提升腔(201)滑动配合。6.根据权利要求5所述的球形元件提升装置，其特征在于，所述导向机构包括设置于所述内提升腔(201)和所述提升轿厢(3)中的一个上的导向槽(202)，以及设置于所述内提升腔(201)和所述提升轿厢(3)中的另一个上的导向键，所述导向键与所述导向槽(202)滑动配合，所述导向槽(202)的延伸方向与所述内提升腔(201)的延伸方向平行。7.根据权利要求6所述的球形元件提升装置，其特征在于，所述导向槽(202)为设置于所述内提升腔(201)的内壁上的两个，且沿所述内提升腔(201)的轴线中心对称，所述导向槽(202)避开所述进口连接管(19)和所述出口连接管(6)的位置；所述导向键为设置于所述提升轿厢(3)外壁上的两个，且沿所述提升轿厢(3)的轴线中心对称，所述导向键避开所述球形元件容纳腔(301)的位置。8.根据权利要求1所述的球形元件提升装置，其特征在于，所述直线驱动装置为设置于所述提升壳体(2)顶部的直线电机，所述直线电机的驱动杆(4)的第一端与所述提升轿厢(3)连接。9.根据权利要求8所述的球形元件提升装置，其特征在于，所述提升轿厢(3)上设置有燕尾槽，所述驱动杆(4)设置有与所述燕尾槽配合的插接导轨。10.根据权利要求8所述的球形元件提升装置，其特征在于，所述直线电机包括：定子壳体(8)，密封连接于所述提升壳体(2)的顶部；
直线电机定子(14)，设置于所述定子壳体(8)内所述驱动杆(4)，为所述直线电机的动子，穿设于所述直线电机定子(14)的中心。11.根据权利要求10所述的球形元件提升装置，其特征在于，所述定子壳体(8)的第一端与所述提升壳体(2)密封连接，所述定子壳体(8)的第二端与上行程壳体(9)的第一端密封连接，所述上行程壳体(9)的第二端为封闭端，所述上行程壳体(9)具有用于为所述驱动杆(4)的第二端提供行程空间的驱动杆上部行程腔(901)。12.根据权利要求11所述的球形元件提升装置，其特征在于，所述上行程壳体(9)上设置有用于检测所述驱动杆(4)的行程位置的位置传感器(10)，以获得所述提升轿厢(3)的位置。13.根据权利要求11所述的球形元件提升装置，其特征在于，所述定子壳体(8)的第二端为第一法兰盘，所述上行程壳体(9)的第一端为与所述第一法兰盘通过紧固件连接的上端盖(11)。14.根据权利要求13所述的球形元件提升装置，其特征在于，所述提升壳体(2)的底部为第二法兰盘，所述第二法兰盘通过紧固件密封连接有下端盖(1)；所述提升壳体(2)的顶部为第三法兰盘，所述定子壳体(8)的第一端为第四法兰盘，所述第三法兰盘与所述第四法兰盘通过紧固件密封连接。15.根据权利要求14所述的球形元件提升装置，其特征在于，所述第二法兰盘与所述下端盖(1)之间，所述第三法兰盘与所述第四法兰盘之间以及所述第一法兰盘与所述上端盖(11)均通过金属密封圈(16)密封连接。16.根据权利要求14所述的球形元件提升装置，其特征在于，所述定子壳体(8)的第二端设置有用于所述驱动杆(4)滑动配合的下部直线轴承(15)；所述定子壳体(8)的第一端具有用于安装所述直线电机定子(14)的开口，于所述开口处可拆卸设置有支撑体(13)，所述支撑体(13)设置有用于与所述驱动杆(4)滑动配合的上部直线轴承(12)。17.根据权利要求10所述的球形元件提升装置，其特征在于，所述定子壳体(8)的侧面具有与所述定子壳体(8)的轴线垂直的侧方管道，所述侧方管道的端部通过法兰密封安装有用于穿过供电线路的电气贯穿件(7)，所述直线电机定子(14)的定子线圈连接线与所述供电线路在所述侧方管道内连接。18.根据权利要求1-17任一项所述的球形元件提升装置，其特征在于，还包括设置于所述提升壳体(2)上，且与所述内提升腔(201)连通的吹气口接管(17)，所述吹气口接管(17)用于向所述出口连接管(6)吹气，以使所述球形元件(20)流出所述出口连接管(6)。19.根据权利要求18所述的球形元件提升装置，其特征在于，所述吹气口接管(17)与所述出口连接管(6)同轴布置。20.根据权利要求18所述的球形元件提升装置，其特征在于，还包括：入球计数器(18)，用于检测经过所述进口连接管(19)的所述球形元件(20)的数量；出球计数器(5)，用于检测经过所述出口连接管(6)的所述球形元件(20)的数量，在所述出球计数器(5)探测的所述球形元件(20)少于所述入球计数器(18)探测的所述球形元件(20)的数量时，所述吹气口接管(17)向所述出口连接管(6)吹气。

技术总结

本实用新型公开了一种球形元件提升装置，包括：提升壳体，具有内提升腔；进口连接管，第一端固定于提升壳体的下端，进口连接管由第二端至第一端的方向上，向下倾斜；出口连接管，第一端固定于提升壳体的上端，出口连接管由第一端至第二端的方向上，向下倾斜；提升轿厢，可滑动的设置于内提升腔内，具有球形元件容纳腔，在提升轿厢滑动至进口连接管所在的位置时，球形元件容纳腔与进口连接管连通，在提升轿厢滑动至出口连接管所在的位置时，球形元件容纳腔与出口连接管连通；直线驱动装置，用于驱动提升轿厢沿内提升腔滑动。本实用新型结构较为简单，而且可实现无接触传动，避免了对球形元件的磕碰损伤，设备简单可靠，而且造价低。而且造价低。而且造价低。