[發明專利]一種內置式控制棒驅動機構

在審

• 申請號: 201610298040.8
• 申請日: 2016-05-06
• 公開（公告）號: CN105788669A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 白勇軍;史驍辰;王豐;劉剛;王德斌;陳宇清;翁娜
• 申請（專利權）人: 上海核工程研究設計院
• 主分類號: G21C7/14
• 分類號: G21C7/14
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

技術領域

本發明涉及核電站反應堆的控制棒驅動機構，具體是一種內置式控制棒驅 動機構設計。

背景技術

核反應堆控制棒驅動機構是反應堆最關鍵的安全設備，擔負著反應堆的起 動、功率調節及安全停堆等重要功能：按照反應堆控制和保護系統的指令，帶 動控制棒組件在堆芯內上下運動，保持控制棒組件在指令高度，并在斷電時釋 放控制棒組件，使控制棒組件在重力作用下快速插入堆芯，從而完成反應堆的 啟動、功率調節、保持功率、正常停堆和事故停堆等功能，是反應堆功率控制 以及反應堆安全控制的核心系統。按控制棒驅動機構設備處于反應堆中的位置 劃分，有“內置式”和“外置式”兩種布置方式可供選擇。

其中，外置式驅動是把控制棒驅動機構置于反應堆壓力容器外，如壓水堆 控制棒驅動機構磁力提升機構位于壓力容器蓋上，先進沸水堆控制棒驅動機構 位于壓力容器底部，約占整個反應堆高度的1/3。外置式驅動的最大缺點是傳動 線長，增加反應堆總體高度和存在彈棒隱患。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提出一種內置式控制棒驅動機構。

內置式控制棒驅動機構包括：

承壓殼部件；所述承壓殼部件按軸向自上而下分為三段，由棒行程殼體、 鉤爪殼體和導向套管組成；所述棒行程殼體和所述鉤爪殼體之間采用螺紋連接， 所述鉤爪殼體與所述導向套管之間采用螺紋連接；

磁軛線圈部件；所述磁軛線圈部件套裝在所述承壓殼部件外面；

鉤爪部件；所述鉤爪部件安裝在所述承壓殼部件內；及

驅動桿部件；所述驅動桿部件安裝在所述承壓殼部件內部。

優選地，所述鉤爪部件由提升磁極、動爪磁極、動爪銜鐵、定爪磁極、定 爪銜鐵、鉤爪和套管軸組成；所述提升磁極、動爪磁極、動爪銜鐵、定爪磁極、 定爪銜鐵、鉤爪套裝在所述套管軸上。

優選地，所述磁軛線圈部件由一個磁軛組件和三個工作線圈組成。

優選地，所述磁軛組件為整體式圓柱體結構形式。

優選地，所述鉤爪殼體與定位法蘭采用螺紋連接。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

1、本發明提供的內置式控制棒驅動機構，其放置于反應堆壓力容器內部， 具有小橫截面一體化磁軛結構，和定位法蘭采用螺紋連接，既與定位法蘭連接 簡單易行，又能為冷卻劑提供足夠的流道空間，滿足核反應堆更加緊湊、體積 小、自然循環能力加強等要求。

2、本發明提供的內置式控制棒驅動機構，把控制棒驅動機構置于壓力容器 內，縮短了驅動線。從而降低了反應堆高度；避免了彈棒事故，增強了反應堆 安全性。因此，內置式驅動技術在一體化布置核反應堆方面具有較大優勢。

3、本發明提供的內置式控制棒驅動機構，工作原理與外置式的控制棒驅動 機構相同，但整個控制棒驅動機構置于壓力容器內部接近堆芯區域工作，要為 反應堆冷卻劑提供流道合理分配流量，因此結構設計上與目前常用的控制棒驅 動機構差異較大：

1)由于內置式控制棒驅動機構設備內外無壓差，其外部殼體部件不再屬于一 回路壓力邊界，原有的承壓殼體設計要求可大幅降低。

2)原有的外置式分體磁軛由于采用箱型結構，截面積過大，這種結構放置在 壓力容器內部會大大增加流道的阻力，有必要采用具有更小截面的磁軛結 構。

3)采用內置式控制棒驅動機構，其工作線圈置于冷卻劑中后，需考慮電氣部 件的防水密封，采用一體化密封形式具有結構簡單，可靠性高的優點。

4)為了減少控制棒驅動機構與安裝定位法蘭的接觸面積，有效增加安裝定位 法蘭上的流道開孔面積，驅動機構與控制棒驅動機構安裝定位法蘭之間采 用螺紋連接，同時也避免了采用焊接造成的焊接殘余應力和管座變形，結 構簡單，便于更換、維修和貯存。

附圖說明

圖1為符合本發明優選實施例的內置式控制棒驅動機構示意圖。

圖2為符合本發明優選實施例的鉤爪部件示意圖。

圖3為符合本發明優選實施例的磁軛線圈部件示意圖。

圖4為符合本發明優選實施例的磁軛線圈部件A-A截面示意圖

具體實施方式

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和 具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。