[實用新型]一種反應堆功率調節與停堆用控制棒驅動機構

有效

• 申請號: 201822273917.5
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN209496629U
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 郭志家;張金山;范月容;彭朝暉;衣大勇;馮嘉敏;劉磊;趙守智;柯國土;劉天才;孫征;周寅鵬;石辰蕾;姚成志
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: G21C7/12
• 分類號: G21C7/12;G21C7/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型屬于反應堆功率調節技術領域，具體涉及一種反應堆功率調節與停堆用控制棒驅動機構，用于對反應堆的堆芯進行功率調節，包括與控制棒組件(4)連接的分配機構(3)，通過傳動機構(2)驅動分配機構(3)的驅動器(1)，控制棒組件(4)中包含由中子反射層(29)和中子吸收體(30)構成的內部旋轉鼓體(26)，內部旋轉鼓體(26)能夠隨著驅動器(1)的運轉而旋轉，從而調節中子反射層(29)和中子吸收體(30)面對堆芯的角度。本實用新型不需要占據堆芯其他的空間位置，也不必在堆芯內部上、下進出擾動堆芯，可忽略機構本身的重力產生的影響和作用，特別適用于外太空等地球引力很小的特殊環境。

技術領域

本實用新型屬于反應堆功率調節技術領域，具體涉及一種反應堆功率調節與停堆用控制棒驅動機構。

背景技術

核反應堆控制棒驅動機構是反應堆最重要的控制系統和保護系統的關鍵設備，擔負著反應堆的啟動、功率調節、停堆及緊急停堆等生產運行和安全控制功能。

目前核反應堆常采用的控制棒驅動機構類型很多，就其驅動能源而言，有電(磁)、液(水)和氣等，按其結構形式分為滾珠螺母絲杠式、齒輪齒條式、磁力提升式、液壓驅動式、氣壓驅動式和鋼絲繩滑輪式及其它一些衍生的結構形式等。但上述結構形式的控制棒驅動機構，其運行方式均為上、下直線往復運動，控制棒驅動機構的設計、制造和應用，都要考慮重力的作用，在特殊使用環境，如外太空，地球的引力作用反而很小，因此對于該類核動力反應堆而言，使用能動式的往復轉動運行方式更為合適，而現有的控制棒驅動機構結構形式和工作原理顯然均不能直接應用于外太空用核動力反應堆。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種能動式外太空用核動力反應堆功率調節與停堆用控制棒驅動機構，該機構布置在核反應堆堆芯外圍，只可在機構本身所處的位置處往復轉動，不需要占據堆芯其他的空間位置，也不必在堆芯內部上、下進出擾動堆芯，正常工況下，通過其自身轉動實現反應堆功率的調節，在事故工況下，通過快速轉動復位，實現核反應堆應急停堆。

為達到以上目的，本實用新型采用的技術方案是一種反應堆功率調節與停堆用控制棒驅動機構，用于對反應堆的堆芯進行功率調節，其中，包括與控制棒組件連接的分配機構，通過傳動機構驅動所述分配機構的驅動器，所述控制棒組件中包含由中子反射層和中子吸收體構成的內部旋轉鼓體，所述內部旋轉鼓體能夠隨著所述驅動器的運轉而旋轉，從而調節所述中子反射層和所述中子吸收體面對所述堆芯的角度。

進一步，所述驅動器包括第一外殼體，所述傳動機構包括第二外殼體，所述分配機構包括第三外殼體，所述控制棒組件包括第四外殼體，所述第一外殼體、第二外殼體、第三外殼體、第四外殼體之間密封連接，構成一個封閉的密閉空間，在所述密閉空間內填充具有導熱作用的氣體介質。

進一步，

所述驅動器包括連接減速器的電機，還包括底端設有離合器的輸出軸，所述輸出軸通過所述離合器與所述減速器相連，所述輸出軸上設有角位移傳感器，還包括通過齒輪副與所述輸出軸嚙合的齒條，所述齒條上設有釋放彈簧；

當所述離合器連接時，所述驅動器帶動所述輸出軸轉動的同時通過所述齒輪副傳遞壓力給所述齒條，使得所述齒條上的所述釋放彈簧呈壓縮狀態，所述內部旋轉鼓體隨所述輸出軸轉動；當所述離合器斷開時，所述釋放彈簧被釋放，推動所述齒條復位，并通過所述齒輪副傳遞使得所述輸出軸一同復位，從而使得所述內部旋轉鼓體隨所述輸出軸一同復位，使所述反應堆停堆。

進一步，所述傳動機構包括底端設有萬向連接件的第一傳動軸，還包括頂端連接所述萬向連接件的花鍵連接軸，所述花鍵連接軸的底端與所述輸出軸的頂端相連且同軸。