[實用新型]脈沖棒驅動裝置

有效

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• 申請日: 2014-07-10
• 公開（公告）號: CN204010701U
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設計）人: 趙彬;高宏力;黃曉蓉;范小強;葉岑明;張偉;黃海鳳;許明恒
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G21C7/14
• 分類號: G21C7/14
• 代理公司: 成都博通專利事務所 51208
• 代理人: 陳樹明

技術領域

本實用新型涉及一種核反應脈沖堆的脈沖棒驅動裝置。

背景技術

核反應堆中的鈾氫鋯脈沖堆是可以實現(xiàn)瞬發(fā)超臨界且安全性能高的先進研究堆，它主要以氫作為慢化劑，當功率升高時，溫度就會提高，氫的慢化作用減弱，反應性立即降低，反應堆有很大的瞬發(fā)負溫度系數(shù)，因而呈脈沖運行。

脈沖堆反應時通過脈沖棒的插入或退出改變脈沖堆內的中子通量分布，從而啟停脈沖堆反應或改變脈沖堆的反應功率。因此脈沖棒驅動裝置是脈沖堆的關鍵設備。目前在用的脈沖棒驅動裝置多以沖擊氣缸作為驅動元件，主要存在以下幾個問題：(1)發(fā)射速度低，無法繼續(xù)提高堆的峰值功率；(2)機構端部沖擊、振蕩較大，容易損壞部件，故障率高；(3)發(fā)射過程中對脈沖棒的速度控制不連續(xù)、不精確，重復性不佳。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種脈沖棒驅動裝置，該種驅動裝置能提高發(fā)射速度，且在其運行的末端沖擊、振蕩小，能實現(xiàn)對脈沖棒速度的連續(xù)、精確控制。

本實用新型解決其技術問題所采取的技術方案是：一種脈沖棒驅動裝置，包括連接脈沖棒的連接桿，連接桿與動力機構連接,其特征在于：

所述的動力機構的組成是:直線電機的動子固定在豎立的滑臺上，滑臺通過導軌副與機架的側板相連，直線電機的定子固定在側板上；機架的前板和后板上分別安裝有前緩沖器、后緩沖器，滑臺上安裝撞擊塊，前緩沖器對準撞擊塊的前部，后緩沖器對準滑臺的后部。

本實用新型的工作過程和原理：直線電機(動子)按設定速度和行程運動，從而驅動滑臺沿導軌副向前運動，與滑臺相連的脈沖棒也隨之向前運動，使脈沖棒按設定速度插入脈沖堆，到達行程終點時，滑臺上的撞擊塊接觸前緩沖器，使滑臺和脈沖棒穩(wěn)固地按指定時間停頓在指定位置，完成脈沖棒的發(fā)射；隨后由直線電機反向驅動，滑臺及脈沖棒向后運動，脈沖棒退出反應堆，最后滑臺的后部與后緩沖器接觸，滑臺及脈沖棒穩(wěn)固地停在起始位置。依此循環(huán)即完成脈沖棒的往復脈沖運動，實現(xiàn)對脈沖堆反應的控制。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是：

一、采用直線電機作為驅動動力源，能更連續(xù)、精確地控制脈沖棒的運行速度，且脈沖棒發(fā)射的速度高,范圍寬(可達0～10m/s)，提高了堆的峰值功率。

二、在驅動行程的前端和末端均設有緩沖器，直線電機的輸出力與前、后緩沖器的緩沖力共同作用于滑臺，使整個脈沖棒驅動裝置受到的沖擊、振蕩小，既使脈沖棒插入反應堆的深度精確，位置固定，脈沖棒的運行速度連續(xù)、精確地受控，又不容易損壞部件，裝置的可靠性高；直線電機的伺服驅動系統(tǒng)可以實現(xiàn)對直線電機的，提高了實驗的重復性。

進一步，本實用新型的機架的底板上還安裝有慢速驅動機構，慢速驅動機構的組成是：伺服電機通過伺服電機支座固定在機架的底板上，伺服電機的輸出軸聯(lián)接縱向的絲杠，與絲杠配套的絲母通過絲母座固定在移動臺上，移動臺底部通過慢速導軌副與底板上的導軌支座連接；移動臺頂部橫向的雙桿氣缸的缸桿通過連接塊與撥叉連接，撥叉與撞擊塊的側部耦合。

這樣，可在系統(tǒng)預熱時，將慢速驅動機構的撥叉與撞擊塊的側部對準，雙桿氣缸的缸桿伸出，使撥叉與撞擊塊耦合。隨后，伺服電機依次通過絲桿、絲母、移動臺、氣缸、撥叉、撞擊塊帶動滑臺及脈沖棒往復運動，以對直線電機驅動機構進行驗證、跑合，確保直線電機驅動機構的有效性和可靠性，進一步提高整個系統(tǒng)的精確度和可靠性。預熱后，雙杠氣缸的缸桿縮回，慢速驅動機構與滑臺脫開耦合，系統(tǒng)進入正常工作狀態(tài)，由直線電機驅動機構驅動滑臺及脈沖棒進行往復脈沖運動。

其次，在直線電機失效的情況下，可由慢速驅動機構將脈沖棒退出脈沖堆，提高脈沖堆的安全性和可靠性。

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的正面結構示意圖。

圖2為圖1的A-A剖視圖。

圖3為本實用新型實施例的立體結構示意圖。

具體實施方式

實施例

圖1-3示出，本實用新型的一種具體實現(xiàn)方式是：一種脈沖棒驅動裝置，包括連接脈沖棒5的連接桿4，連接桿4與動力機構連接,其特征在于：

所述的動力機構的組成是:直線電機的動子13a固定在豎立的滑臺8上，滑臺8通過導軌副12與機架1的側板1a相連，直線電機的定子13b固定在側板1a上；機架1的前板1c和后板1b上分別安裝有前緩沖器6、后緩沖器11，滑臺8上安裝撞擊塊7，前緩沖器6對準撞擊塊7的前部，后緩沖器11對準滑臺8的后部。

本例的機架1的底板1d上還安裝有慢速驅動機構，慢速驅動機構的組成是：伺服電機9通過伺服電機支座25固定在機架1的底板1d上，伺服電機9的輸出軸聯(lián)接縱向的絲杠22，與絲杠22配套的絲母23通過絲母座24固定在移動臺18上，移動臺18底部通過慢速導軌副19與底板1d上的導軌支座20連接；移動臺18頂部橫向的雙桿氣缸17的缸桿通過連接塊15與撥叉14連接，撥叉14與撞擊塊7的側部耦合。