[發明專利]驅動軸及控制棒水壓驅動系統

有效

• 申請號: 202010762550.2
• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN111883267B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 薄涵亮;王大中;姜勝耀;趙陳儒;秦本科;王金海;劉潛峰
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G21C7/12
• 分類號: G21C7/12;G21C7/16;G21C19/06
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李文麗

本發明涉及核反應堆工程技術領域，提供的驅動軸及控制棒水壓驅動系統。驅動軸包括：外軸、軸芯和連接裝置，外軸包括卡槽段，軸芯設于所述外軸內，軸芯適于沿所述外軸的軸向移動；連接裝置包括連接于所述外軸的下端的連接件、連接于所述軸芯的下端的移動件，所述連接件上連接有多個夾持件，所述軸芯通過帶動所述移動件沿所述外軸的移動，以驅動多個所述夾持件在相互收緊的夾持位置與相互遠離的打開位置之間切換。本發明的驅動軸及控制棒水壓驅動系統，設置外軸、軸芯和連接裝置，通過軸芯移動可帶動連接裝置動作，連接裝置可與控制棒進行拆裝，滿足反應堆換料狀態控制棒與驅動軸能夠遠距離對接、遠距離拆裝的需求，為反應堆換料操作提供技術支撐。

技術領域

本發明涉及核反應堆工程技術領域，尤其涉及驅動軸及控制棒水壓驅動系統。

背景技術

核反應堆控制棒水壓驅動技術是一種內置式控制棒驅動技術，其驅動機構置于反應堆壓力容器內的高溫、高壓和輻照環境中，采用提升、傳遞、夾持三個水壓缸次序驅動傳遞、夾持兩套控制棒組件運動，實現控制棒組件的步升、步降和落棒功能。

基于驅動機構的工作原理和熱功率50-300MW先進小型水堆的控制棒的結構特點，驅動軸結構不僅需要匹配驅動機構銷爪機構的動作，解決起始零位的偏差和撞車的限位問題，還需要解決控制棒與驅動軸拆裝的問題，以滿足加工、運輸的需求；還需要能夠遠距離拆裝控制棒，以滿足換料的需求。如何設計驅動軸結構，以解決上述問題，使控制棒內置式水壓驅動技術在熱功率50-300MW先進小型水堆上實現工程應用，困擾著技術人員。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種驅動軸，設置外軸、軸芯和連接裝置，通過軸芯移動可帶動連接裝置動作，連接裝置可與控制棒進行拆裝，滿足反應堆換料狀態控制棒與驅動軸能夠遠距離對接、遠距離拆裝的需求，為反應堆換料操作提供了技術支撐。

本發明還提供一種控制棒水壓驅動系統。

根據本發明第一方面實施例的驅動軸，包括：

外軸，包括卡槽段；

軸芯，設于所述外軸內，并適于沿所述外軸的軸向移動；

連接裝置，包括連接于所述外軸的下端的連接件、連接于所述軸芯的下端的移動件，所述連接件上連接有多個夾持件，所述軸芯通過帶動所述移動件沿所述外軸的移動，以驅動多個所述夾持件在相互收緊的夾持位置與相互遠離的打開位置之間切換。

根據本發明的一個實施例，所述軸芯與所述外軸之間設有回復件，所述回復件的一端與所述軸芯相固定，所述回復件的另一端與所述外軸相固定，所述回復件的回復力用于驅動所述移動件移動，以使所述夾持件從所述打開位置回復至所述夾持位置。

根據本發明的一個實施例，所述回復件在所述軸芯的軸向設置多個，至少一個所述回復件靠近所述連接裝置，至少一個所述回復件靠近所述軸芯的上端設置。

根據本發明的一個實施例，所述軸芯包括軸體和固定于所述軸體上端的裝拆套，所述外軸內設有凹槽，所述凹槽內設有脹環，所述外軸與所述裝拆套之間通過所述脹環鎖住，鎖定了軸芯和外軸的相對位置；所述裝拆套的上端設有定位槽，所述裝拆套的下端設有限位臺階，所述脹環的下端限位于所述限位臺階，所述裝拆套位于所述脹環上端的外表面與所述外軸的內表面之間設有環縫。用于拆裝外軸與軸芯的工具可以插入環縫內并插入脹環與裝拆套之間，解除脹環對裝拆套的限位，使得軸芯可相對于外軸移動，進而夾持件可從夾持位置張開至打開位置。

根據本發明的一個實施例，所述外軸包括卡槽段、位于所述卡槽段上端的第一光軸段和位于所述卡槽段下端的第二光軸段，所述卡槽段包括第一認爪段和第二認爪段，所述第一認爪段包括第一槽體，所述第二認爪段包括第二槽體，沿所述卡槽段軸向，所述第一槽體的長度大于所述第二槽體的長度。