一种反应堆控制棒水力驱动装置

本发明属于核反应堆工程，特别是涉及一种反应堆控制棒水力驱动装置。

背景技术：

1、核反应堆控制棒及其驱动装置是反应堆重要设备，承担着反应堆的启动、功率调节、停堆以及在事故状态下紧急停堆的重要任务，其是否能正常工作，直接关系到反应堆安全，从控制棒驱动机构是否在压力容器内侧或外侧，可以分为内置式或外置式；从驱动方式可以分为机械驱动、磁力提升、电机驱动和液压驱动等。

2、商用压水堆采用磁力提升机构，该机构可以通过电磁力将控制棒提升，并与销爪进行联合动作，其具有动作快、结构简单、提升力大等优点。但是，由于其特殊的电磁结构需要时刻对其进行散热；此外，磁力提升的最大缺点就是传动线长，增加反应堆高度和卡棒隐患。

3、“水力驱动控制棒静态特性理论分析”论文公开了一种新型反应堆水力驱动控制棒系统，其主要结构由循环泵、组合阀、控制棒组成，其中，组合阀由上升电磁阀、下降电磁阀、脉冲缸、保持流量阻力节、下降阻力节和回零阻力节构成；反应堆压力容器内冷却剂经循环泵加压后，经组合阀注入水力步进缸，通过组合阀产生的恒定水流或脉冲水流控制步进缸外套保持在某一位置或产生步进式运动，从而控制反应堆的运行。水力驱动控制棒系统以反应堆冷却剂作工质，靠流体动压驱动控制棒运动，决定了其驱动过载能力小的特点。

4、”一体化水堆内置式控制棒水压驱动技术研究”论文公开了一种结合水力驱动和电磁提升机构的优点，提出的一种新型的水压驱动技术，其驱动机构部件采用3个水压缸驱动2个销爪机构工作，流体静压驱动的设计，解决了水力驱动控制棒系统动压驱动因工况变化而引起的驱动特性的复杂性的缺点，其不足在于，控制棒的移动是步进而不是连续的。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在提出一种反应堆控制棒水力驱动装置,以解决现有技术中控制棒不能连续移动以及反应堆高度过高的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种反应堆控制棒水力驱动装置，包括箱体组件、绕线盘、旋转轴、驱动缸组件、外缸、弹簧组件、活塞组件以及钢带，所述箱体组件安装在外缸的内侧，所述驱动缸组件安装在箱体组件内侧，所述活塞组件安装在箱体组件内且位于箱体组件的下部，所述弹簧组件与活塞组件连接且安装在箱体组件内，所述旋转轴安装在箱体组件上部，所述绕线盘安装在旋转轴上，所述钢带的一端缠绕在绕线盘上，另一端与活塞组件连接，所述旋转轴与动力组件连接。

4、更进一步的，所述动力组件包括电机支座、第一磁力联轴器以及电机，所述电机与电机支座连接，所述电机支座安装在箱体组件的外侧，所述电机通过第一磁力联轴器与旋转轴的一端连接。

5、更进一步的，所述旋转轴的另一端通过第二磁力联轴器与测量组件连接，所述测量组件安装在测量组件支架上，所述测量组件支架与箱体组件连接。

6、更进一步的，所述第二磁力联轴器与旋转轴连接处设有轴套。

7、更进一步的，所述轴套内侧与屏蔽盖板连接。

8、更进一步的，所述活塞组件的下端与连接轴连接。

9、更进一步的，所述箱体组件内安装有弹簧上座，所述弹簧上座位于旋转轴与弹簧组件之间。

10、更进一步的，所述弹簧上座中部开设有四个流水孔。

11、更进一步的，所述箱体组件上端安装有挡板组件。

12、更进一步的，驱动装置内的流体工质采用反应堆内冷却剂工质。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

14、本发明工作原理分上升状态、下降状态、静态状态和落棒状态，流体工质采用反应堆内冷却剂工质，从驱动装置下端进入流入驱动缸组件，依次流过活塞组件，从活塞组件上端出流口留出，经过弹簧上座上端留有的出流口，流入箱体组件并从出流口留出，完成整个流体流通过程，此过程中通过钢带代替驱动轴，控制活塞组件的上下移动，然后带动控制棒连续动作，并且采用钢带代替驱动轴减小了驱动装置高度，避免了反应堆弹棒事故。

技术特征：

1.一种反应堆控制棒水力驱动装置，其特征在于：包括箱体组件(1)、绕线盘(2)、旋转轴(3)、驱动缸组件(5)、外缸(6)、弹簧组件(7)、活塞组件(8)以及钢带(16)，所述箱体组件(1)安装在外缸(6)的内侧，所述驱动缸组件(5)安装在箱体组件(1)内侧，所述活塞组件(8)安装在箱体组件(1)内且位于箱体组件(1)的下部，所述弹簧组件(7)与活塞组件(8)连接且安装在箱体组件(1)内，所述旋转轴(3)安装在箱体组件(1)上部，所述绕线盘(2)安装在旋转轴(3)上，所述钢带(16)的一端缠绕在绕线盘(2)上，另一端与活塞组件(8)连接，所述旋转轴(3)与动力组件连接。

2.根据权利要求1所述的一种反应堆控制棒水力驱动装置，其特征在于：所述动力组件包括电机支座(10)、第一磁力联轴器(11)以及电机(15)，所述电机(15)与电机支座(10)连接，所述电机支座(10)安装在箱体组件(1)的外侧，所述电机(15)通过第一磁力联轴器(11)与旋转轴(3)的一端连接。

3.根据权利要求2所述的一种反应堆控制棒水力驱动装置，其特征在于：所述旋转轴(3)的另一端通过第二磁力联轴器(18)与测量组件(19)连接，所述测量组件(19)安装在测量组件支架(17)上，所述测量组件支架(17)与箱体组件(1)连接。

4.根据权利要求3所述的一种反应堆控制棒水力驱动装置，其特征在于：所述第二磁力联轴器(18)与旋转轴(3)连接处设有轴套(14)。

5.根据权利要求3所述的一种反应堆控制棒水力驱动装置，其特征在于：所述轴套(14)内侧与屏蔽盖板(13)连接。

6.根据权利要求1所述的一种反应堆控制棒水力驱动装置，其特征在于：所述活塞组件(8)的下端与连接轴(9)连接。

7.根据权利要求1所述的一种反应堆控制棒水力驱动装置，其特征在于：所述箱体组件(1)内安装有弹簧上座(4)，所述弹簧上座(4)位于旋转轴(3)与弹簧组件(7)之间。

8.根据权利要求7所述的一种反应堆控制棒水力驱动装置，其特征在于：所述弹簧上座(4)中部开设有四个流水孔。

9.根据权利要求1所述的一种反应堆控制棒水力驱动装置，其特征在于：所述箱体组件(1)上端安装有挡板组件(12)。

10.根据权利要求1所述的一种反应堆控制棒水力驱动装置，其特征在于：所述箱体组件(1)的外侧设有排气孔(23)。

技术总结本发明提出了一种反应堆控制棒水力驱动装置，属于核反应堆工程技术领域。解决了现有技术中控制棒不能连续移动以及反应堆高度过高的问题。它包括箱体组件、绕线盘、旋转轴、驱动缸组件、外缸、弹簧组件、活塞组件以及钢带，所述箱体组件安装在外缸的内侧，所述驱动缸组件安装在箱体组件内侧，所述活塞组件安装在箱体组件内且位于箱体组件的下部，所述弹簧组件与活塞组件连接且安装在箱体组件内，所述旋转轴安装在箱体组件上部，所述绕线盘安装在旋转轴上，所述钢带的一端缠绕在绕线盘上，另一端与活塞组件连接，所述旋转轴与动力组件连接。它主要用于驱动控制棒移动。技术研发人员：卢佳鑫,栾秀春,周杰,杨志达,王俊玲,孙贺涛受保护的技术使用者：哈尔滨工程大学技术研发日：技术公布日：2024/7/18