[發明專利]一種適用于液態金屬冷卻反應堆的控制落棒執行機構

有效

• 申請號: 201410549686.X
• 申請日: 2014-10-16
• 公開（公告）號: CN104269192B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 郭浩民;曾梅花;宋勇;汪建業;吳宜燦
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: G21C7/14
• 分類號: G21C7/14
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司11251
• 代理人: 成金玉,孟卜娟

1.一種適用于液態金屬冷卻反應堆的控制落棒執行機構，其特征在于：包括電動機(1)、電動機安裝外殼管(2)、可拆外殼管(3)、電磁線圈安裝外殼管(4)、電磁線圈(5)、傳動桿(6)、冷卻套筒(7)、傳動部件(8)、壓簧(9)、鐵芯(10)、鉤爪驅動桿(11)、鉤爪(12)和下落組件(13)；

冷卻套筒(7)包容整個電磁線圈(5)，整體套裝在電磁線圈安裝外殼管(4)上；鐵芯(10)、壓簧(9)、鉤爪驅動桿(11)、鉤爪(12)安裝在電磁線圈安裝外殼管(4)內部，其中壓簧(9)位于鐵芯(10)和傳動部件(8)之間；

鐵芯(10)是實現夾緊組件及落棒的執行部件，鐵芯(10)通過螺紋或焊接方式與鉤爪驅動桿(11)固定安裝，在電磁力作用下帶動鉤爪驅動桿(11)提升或下降，實現鉤爪(12)對下落組件(13)的夾緊和脫開；

鉤爪驅動桿(11)是實現鉤爪開合的執行部件，鉤爪驅動桿(11)被鐵芯(10)帶動而上下運動，當鉤爪驅動桿(11)提升至鉤爪死區時，鉤爪驅動桿(11)的末端操作頭帶動鉤爪夾緊下落組件，反之，鉤爪驅動桿回復原位時，鉤爪脫開，實現落棒；

壓簧(9)是控制鉤爪驅動桿(11)運動行程的限制部件，壓簧(9)的自由端(9-2)固定在鐵芯上，固定端(9-1)固定在傳動部件(8)上，電磁線圈(5)通電后，鐵芯(10)被吸合，壓簧(9)被壓縮，防止鐵芯(10)直接與傳動部件(8)貼合碰撞；

電磁線圈(5)是整個落棒執行機構的動力源，電磁線圈(5)安裝在電磁線圈安裝外殼管(4)外；正常工況下，電磁線圈(5)通電，產生的磁力使鐵芯(10)帶動鉤爪驅動桿(11)向上運動，壓簧(9)的壓縮量正好等于鉤爪(12)到達下落組件(13)的抓取凹槽(13-1)內緣的位移，同時鉤爪驅動桿(11)的末端操作頭帶動鉤爪(12)夾緊下落組件(13)；鉤爪(12)夾緊下落組件(13)后，電動機(1)驅動傳動桿(6)，并帶動傳動部件(8)、壓簧(9)、鐵芯(10)、鉤爪驅動桿(11)和鉤爪(12)整體向下移動，直至鉤爪(12)進入下落組件(13)的抓取凹槽(13-1)，并與抓取凹槽(13-1)外緣貼合，同時帶動下落組件(13)上下運動，進入正常運行狀態；停堆工況下，電磁線圈斷電，壓簧復位帶動鐵芯與鉤爪驅動桿(11)向下運動，鉤爪驅動桿(11)的末端操作頭脫離鉤爪(12)，使鉤爪(12)失去約束，下落組件(13)在自身重力作用下脫離鉤爪(12)而下落；

所述電磁線圈(5)設計高度大于并完全覆蓋控制棒驅動機構的最大行程。

2.根據權利要求1所述的一種適用于液態金屬冷卻反應堆的控制落棒執行機構，其特征在于：所述壓簧(9)的壓縮量被精確設計為等同于鉤爪驅動桿恰好提升到鉤爪死區的位移量，防止鉤爪驅動桿提升過量而超出鉤爪限制量程而導致設備失效。