[实用新型]一种调节核反应堆控制棒高度的驱动机构

说明书

一种调节核反应堆控制棒高度的驱动机构，其特征在于：底座的左侧固定有伺服电机，伺服电机右部的输出轴与滚珠丝杆副的丝杆相连；滚珠丝杆副的丝杆通过轴承座安装在底座上，滚珠丝杆副的螺母顶部固定安装有电磁吸合机构；底座两端还设有支柱，滑车底部的滚轮与支柱的顶部上的轨槽配合；轨槽右端设有防撞块；轨槽底部开有条形通孔；滑车底部的吊杆穿出通孔与衔铁相连；衔铁位于电磁吸合机构的右侧，衔铁的右端与钢绳相连，钢绳的末端穿过右侧的支柱，绕过定滑轮与控制棒相连。该驱动机构能对核反应堆输出功率进行高精度、低时滞的控制和调节；且其结构简单，加工和装配精度低，可靠性高；提高了核反应堆的运行效率，保证核反应堆的运行安全。

技术领域

本实用新型涉及调节核反应堆控制棒的驱动机构。

背景技术

核反应堆是使原子核裂变的链式反应能够有控制地持续进行的装置。改变反应堆内的中子数，就可以改变核反应的剧烈程度，从而改变反应堆功率。控制棒是由强烈吸收中子的材料制成。它布置在堆芯内，并穿插在燃料组件中。通过控制棒的提升和下插可以改变其对中子的吸收数量和速度，进而有效的控制反应堆反应速度：当反应堆反应强烈时，将控制棒插入更深，使被吸收的中子增多，链式反应减慢，反应堆功率降低；当控制棒完全插入时，即可阻止裂变链式反应的进行，使反应堆停堆；反之，将控制棒向上提升，反应速度将增加，反应堆功率增大。总之，调节核反应堆控制棒高度的驱动机构是核反应堆控制系统和保护系统的执行机构，通过它实现对控制棒的精确提升、下插、保持及快速落棒，完成反应堆的启动、调节功率、维持功率、正常停堆和事故紧急停堆；其精准、平稳和可靠性，直接影响到反应堆的输出功率精确匹配与安全运行。

现有的调节核反应堆控制棒高度的驱动机构，主要有磁力提升式控制棒驱动机构，其主要构成是：传动轴的下端与控制棒相连、传动轴上轴向分布有提升、传递、保持三个电磁线圈及衔铁，传递钩爪和保持钩爪分别与传递衔铁、保持衔铁连接，传递钩爪和保持钩爪均与传动轴上的槽纹配合。

其工作过程为：

保持状态，保持线圈通电，保持衔铁带动保持钩爪伸入沟槽，使传动轴保持固定的位置；提升和传递线圈断电，传递钩爪松开。

提升动作，传递电磁线圈得电，传递钩爪伸入沟槽，抱住传动轴；保持电磁线圈断电，保持钩爪松开；提升线圈得电，提升衔铁吸引传递衔铁上升、带动传递钩爪及传动轴向上提升一个步距(10mm左右)；完成一次提升动作；随后保持线圈通电，保持钩爪伸入沟槽，使传动轴保持固定的位置；提升和传递线圈断电，传递钩爪随传递衔铁回落至初始位置，控制棒恢复保持状态。

下降动作，提升电磁线圈通电，提升衔铁吸引传递衔铁带动传递钩爪上升一个步距(10mm左右)，随后传递电磁线圈通电，传递钩爪伸入传动轴的沟槽中，抱住传动轴；随即保持电磁线圈断电，保持钩爪松开；然后，提升电磁线圈断电，提升衔铁不再对传递衔铁有吸力，传递衔铁、传递钩爪及其抱住的传动轴在重力作用下下降一个步距(10mm左右)，完成一次下降动作；随后保持线圈通电，保持钩爪伸入沟槽，使传动轴保持固定的位置；传递线圈断电，传递钩爪松开，控制棒恢复保持状态。

紧急停堆，保持、传递、提升三个电磁线圈同时断电，保持钩爪及传递钩爪均松开；传动轴及控制棒在重力作用下，迅速下落至最低位置，吸收掉核反应堆中所有的中子，以阻止裂变链式反应的进行，从而实现紧急停堆。