CN109830310A - 船舶反应堆用改进型电磁式控制棒驱动机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种船舶反应堆用改进型电磁式控制棒驱动机构,包括:耐压壳部件、辅助落棒部件、棒位探测器部件、钩爪部件、驱动杆部件和线圈部件;线圈部件套装在耐压壳部件的外部,包括4个电磁线圈和磁轭,4个电磁线圈从上到下分别为闭锁线圈、提升线圈、移动线圈和固定线圈;钩爪部件对应各线圈设置有铁芯组件,自上而下分别为闭锁铁芯组件、提升铁芯组件、移动铁芯组件和固定铁芯组件;闭锁铁芯组件设置有闭锁衔铁和闭锁钩爪,闭锁线圈与闭锁铁芯组件形成闭锁电磁铁,作为驱动杆的闭锁***,闭锁线圈断电时闭锁钩爪闭合,闭锁线圈通电时产生的电磁力使闭锁衔铁向下吸合,闭锁钩爪打开。
Description
技术领域
本发明属于船舶反应堆领域,更具体地说,本发明涉及一种船舶反应堆用改进型电磁式控制棒驱动机构。
背景技术
控制棒驱动机构(简称CRDM)是反应堆重要的控制***和安全保护***的动作执行机构,通过驱动控制棒组件在堆芯活性区的上下运动、保持或落棒,实现反应堆的启动、功率控制、正常或事故停堆。
现有的陆基压水堆核电站中常用的步进式磁力提升CRDM通常由耐压壳部件、线圈部件、驱动杆部件、钩爪部件和棒位探测器部件组成。耐压壳部件安装在反应堆压力容器顶部,内部是密封的高温高压的一回路冷却剂。围绕着耐压壳部件装有线圈部件,具有三个电磁线圈和磁轭组件,自上而下分别是提升线圈、移动线圈和固定线圈。钩爪部件在耐压壳内部,自上而下分别为提升铁芯组件、移动铁芯组件和固定铁芯组件,其铁芯组件与线圈部件构成了电磁铁,在电磁线圈通电产生的磁场中按一定的顺序移动,衔铁通过连杆***使钩爪与驱动杆部件表面的环形齿槽啮合,并相应的提升或下插驱动杆部件及与其相连的控制棒。在事故断电时,各电磁铁对应的线圈失去电流,衔铁失去驱动力而在重力和弹簧力的作用下复位,钩爪从驱动杆齿槽中脱出,于是驱动杆及与其相连的控制棒在重力作用下掉入堆芯活性区。
但是,这种机构不能直接用于船舶反应堆,因为船舶在航行时,反应堆始终处于摇摆状态中,此时CRDM不能始终保持固定竖直状态,仅依靠重力作为控制棒***堆芯的驱动力已不能安全实现落棒动作。当船舶反应堆发生大角度倾斜,甚至发生倾覆时,重力就成为控制棒向堆芯活性区运动的阻力,仅仅依靠重力无法实现落棒停堆。且在船舶反应堆同时发生倾覆和断电时,驱动杆会从堆芯活性区中甩出,导致引入正反应性,无法保证核安全。
有鉴于此,确有必要提供一种船舶反应堆用改进型电磁式控制棒驱动机构,实现船舶反应堆各种工况下的功率控制和反应堆安全控制的功能。
发明内容
本发明的发明目的在于:克服现有技术的不足,提供一种船舶反应堆用改进型电磁式控制棒驱动机构,实现船舶反应堆各种工况下的功率控制和反应堆安全控制的功能。
为了实现上述发明目的,本发明提供了一种船舶反应堆用改进型电磁式控制棒驱动机构,包括:耐压壳部件、辅助落棒部件、棒位探测器部件、钩爪部件、驱动杆部件和线圈部件;所述线圈部件套装在耐压壳部件的外部,包括4个电磁线圈和磁轭,4个电磁线圈从上到下分别为闭锁线圈、提升线圈、移动线圈和固定线圈;所述钩爪部件对应各线圈设置有铁芯组件,自上而下分别为闭锁铁芯组件、提升铁芯组件、移动铁芯组件和固定铁芯组件;所述驱动杆部件设置有驱动杆;其中,闭锁铁芯组件设置有闭锁衔铁和闭锁钩爪,移动线圈与移动铁芯组件形成移动电磁铁,固定线圈与固定铁芯组件形成固定电磁铁,闭锁线圈与闭锁铁芯组件形成闭锁电磁铁,闭锁电磁铁作为驱动杆的闭锁***,闭锁线圈断电时,闭锁钩爪闭合,闭锁线圈通电时产生的电磁力使闭锁衔铁向下吸合,闭锁钩爪打开。
作为本发明船舶反应堆用改进型电磁式控制棒驱动机构的一种改进,所述耐压壳部件上部设有台阶面,所述棒位探测器部件支撑在台阶面上,所述棒位探测器部件包括内套筒、套装在内套筒上的探测线圈和位于上部的辅助落棒线圈。
作为本发明船舶反应堆用改进型电磁式控制棒驱动机构的一种改进,所述耐压壳部件包括自上而下的端塞、棒行程套管和密封壳,端塞与棒行程套管、棒行程套管与密封壳之间通过螺纹连接后再进行Ω密封焊,密封壳与压力容器顶盖固定连接,共同构成压力边界。
作为本发明船舶反应堆用改进型电磁式控制棒驱动机构的一种改进,所述耐压壳部件的底部通过螺纹连接可拆卸密封安装在反应堆压力容器顶盖上。
作为本发明船舶反应堆用改进型电磁式控制棒驱动机构的一种改进,所述辅助落棒部件固定在所述棒行程套管顶部,包括磁极、弹簧和衔铁,磁极挂在棒行程套管顶部台肩上,并通过端塞压紧,衔铁通过弹簧悬挂在磁极下方,衔铁能够在棒行程套管内部上、下滑动,所述棒位探测器部件中的辅助落棒线圈为辅助落棒部件提供电磁场,当辅助落棒线圈通电时衔铁与磁极吸合,当辅助落棒线圈断电时,弹簧将衔铁弹开。
作为本发明船舶反应堆用改进型电磁式控制棒驱动机构的一种改进,所述辅助落棒部件中的衔铁上设置有排水孔。
作为本发明船舶反应堆用改进型电磁式控制棒驱动机构的一种改进,所述闭锁铁芯组件还包括闭锁磁极、闭锁弹簧、以及闭锁钩爪与连杆组成的子组件。
作为本发明船舶反应堆用改进型电磁式控制棒驱动机构的一种改进,所述钩爪部件还设置有移动钩爪和固定钩爪,所述驱动杆上均布环形齿槽,环形齿槽能够与钩爪部件中的闭锁钩爪、移动钩爪和固定钩爪啮合。
作为本发明船舶反应堆用改进型电磁式控制棒驱动机构的一种改进,所述驱动杆部件位于耐压壳部件内部,还设置有可拆接头,所述驱动杆部件从所述钩爪部件设置的套管轴内孔穿过,其下端通过可拆接头与控制棒组件相连,在棒行程套管内上、下移动。
相对于现有技术,本发明船舶反应堆用改进型电磁式控制棒驱动机构具有以下技术效果:
1)通过设置闭锁钩爪,可防止控制棒在堆芯活性区内随意移动,并可防止船舶断电和翻身后控制棒从堆芯活性区中甩出,进而防止堆芯活性区引入正反应性;
2)闭锁钩爪设置有单独的电磁线圈(闭锁线圈),能够对闭锁钩爪的开合进行单独控制;
3)设置有辅助落棒部件,能够在失去供电或船舶倾斜和翻身的情况下帮助驱动杆及与其相连的控制棒快速***堆芯;
4)辅助落棒部件中的衔铁上设置有排水孔,可减小衔铁打开时的水阻力,提高落棒速度。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式,对本发明船舶反应堆用改进型电磁式控制棒驱动机构进行详细说明,其中:
图1为本发明船舶反应堆用改进型电磁式控制棒驱动机构的结构示意图。
附图标记:
10-耐压壳部件;20-辅助落棒部件;30-棒位探测器部件;306-辅助落棒线圈;40-钩爪部件;400-闭锁钩爪;402-移动钩爪;404-固定钩爪;406-套管轴;410-提升磁极;412-移动磁极;413-移动衔铁;414-固定磁极;415-固定衔铁;416-闭锁磁极;417-闭锁衔铁;50-驱动杆部件;60-线圈部件;600-提升线圈;602-移动线圈;604-固定线圈;606-闭锁线圈;608-磁轭。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案及其技术效果更加清晰,以下结合附图和具体实施方式,对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是,本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明,并非为了限定本发明。
请参阅图1所示,本发明船舶反应堆用改进型电磁式控制棒驱动机构,包括:耐压壳部件10、辅助落棒部件20、棒位探测器部件30、钩爪部件40、驱动杆部件50和线圈部件60;线圈部件60套装在耐压壳部件10的外部,包括4个电磁线圈606,600,602,604和磁轭608,4个电磁线圈606,600,602,604从上到下分别为闭锁线圈606、提升线圈600、移动线圈602和固定线圈604;钩爪部件40对应各线圈606,600,602,604设置有铁芯组件,自上而下分别为闭锁铁芯组件、提升铁芯组件、移动铁芯组件和固定铁芯组件;驱动杆部件50设置有驱动杆(图未标号);其中,闭锁铁芯组件设置有闭锁衔铁417和闭锁钩爪400,移动线圈602与移动铁芯组件形成移动电磁铁,固定线圈604与固定铁芯组件形成固定电磁铁,闭锁线圈606与闭锁铁芯组件形成闭锁电磁铁,闭锁电磁铁作为驱动杆的闭锁***,闭锁线圈606断电时,闭锁钩爪400闭合,闭锁线圈606通电时产生的电磁力使闭锁衔铁417向下吸合,闭锁钩爪400打开。
耐压壳部件10包括自上而下的端塞(图未标号)、棒行程套管(图未标号)和的密封壳(图未标号),端塞与棒行程套管、棒行程套管与密封壳之间通过螺纹连接后再进行Ω密封焊,密封壳的底部通过螺纹连接可拆卸密封安装在反应堆压力容器顶盖上,共同构成压力边界,耐压壳部件10的上部还设置有台阶面。
辅助落棒部件20自棒行程套管上部装入,固定在耐压壳部件10的棒行程套管顶部,包括磁极200、弹簧202和衔铁204,磁极200挂在棒行程套管顶部台肩上,通过端塞压紧,弹簧202焊接在磁极200的下方,衔铁204焊接在弹簧202下方,衔铁204最终通过弹簧202悬挂在磁极200下方,衔铁204通过与棒行程套管的内径的配合关系实现径向定位,轴向无约束,能够在棒行程套管内部上、下滑动。棒位探测器部件30中设置的辅助落棒线圈306为辅助落棒部件20提供电磁场,当辅助落棒线圈306通电时衔铁204与磁极200吸合,当辅助落棒线圈306断电时,弹簧202将衔铁204弹开。
优选地,衔铁204上设置有排水孔(图未示出),以减小衔铁204打开时的水阻力,提高落棒速度。
棒位探测器部件30套装在耐压壳部件10上部,由密封壳上的台阶面支承,通电产生的电磁场能够感应密封壳内部驱动杆的顶部位置,从而探测到驱动杆和控制棒在堆芯的高度位置,并提供电信号。棒位探测器部件30包括内套筒(图未示出)和套装在内套筒上的探测线圈(图未示出)和位于上部的辅助落棒线圈306,棒位探测器部件30用于探测控制棒在堆芯的实际位置,在全行程落棒时,还可以用于测量控制棒的落棒时间。
棒位探测器部件30中的探测线圈和辅助落棒线圈306由线圈骨架和绕组线、引接线组成,探测线圈和辅助落棒线圈306共用一个骨架结构。探测线圈和辅助落棒线圈306的绕组线绕制在线圈骨架上,且都不是连续绕制的,而是一个个离散的线圈,即线圈骨架上为每个线圈留有绕线的凹槽,在凹槽内按照设计的线圈匝数进行绕线,这些凹槽用于限定线圈的位置,凹槽之间不绕线。
骨架最上方的一个线圈为辅助落棒线圈306,其余线圈为探测线圈,最终每个线圈的绕组线通过各自的引接线连接到棒位探测器的插头上。探测线圈感应驱动杆的位置,辅助落棒线圈用于为辅助落棒部件20提供电磁场。
辅助落棒线圈306的位置对应辅助落棒部件20的位置,即辅助落棒线圈306的中部正对辅助落棒部件20中磁极200和衔铁204的间隙。在将CRDM安装到顶盖上时,辅助落棒部件20中的衔铁204悬挂在弹簧202下方,此时弹簧202伸长,可通过将驱动杆伸入棒行程套管中将衔铁204向上顶,一直顶到辅助落棒线圈306的中部位置,此时对辅助落棒线圈306通电,产生的电磁力就可以使辅助落棒部件20中的衔铁204与磁极200吸住,使弹簧202压缩。
钩爪部件40是CRDM的运动执行组件,包括上、中、下三套钩爪运动副,上部是船舶翻身时用的事故闭锁钩爪400,中部为移动钩爪402,下部为固定钩爪404,移动钩爪402和固定钩爪404运动副通过有序配合实现CRDM的步跃动作。钩爪部件40自密封壳顶部装入,挂在密封壳上部的台阶上并被棒行程套管压紧,钩爪部件40上端通过闭锁磁极的外径与密封壳的内径的配合关系实现径向定位,钩爪部件40下端通过底部的限位螺母与密封壳的内径的配合关系实现径向定位,轴向无约束,以保证其在高温下能自由膨胀。
钩爪部件40还设置有套管轴406,套管轴406是组件的支承轴,套管轴406上装配有与闭锁线圈606、提升线圈600、移动线圈602和固定线圈604对应的闭锁铁芯组件、提升铁芯组件、移动铁芯组件和固定铁芯组件,钩爪部件40中的套管轴406较现有技术向上延长,为闭锁铁芯组件留出位置,装配时由下到上依次旋入各组铁芯组件,即首先旋入固定铁芯组件,然后旋入移动铁芯组件,之后是提升铁芯组件,最后是闭锁铁芯组件。提升线圈600与提升铁芯组件形成提升电磁铁,移动线圈602与移动铁芯组件形成移动电磁铁,固定线圈604与固定铁芯组件形成固定电磁铁,闭锁线圈606与闭锁铁芯组件形成闭锁电磁铁,闭锁电磁铁作为驱动杆的闭锁***。
闭锁电磁铁的闭锁铁芯组件包括闭锁磁极416、隔磁片、闭锁弹簧、闭锁衔铁417以及闭锁钩爪400与连杆组成的子组件。
提升电磁铁的提升铁芯组件包括提升磁极410、移动磁极412上部及两者之间的缓冲片、隔磁片、提升弹簧等零件。
闭锁线圈606与闭锁铁芯组件在位置上相对应,闭锁线圈606的中部位置正对闭锁铁芯组件中闭锁衔铁417与提升磁极410的间隙。
移动电磁铁的移动铁芯组件包括移动磁极412下部、隔磁片、移动弹簧、移动衔铁413、缓冲轴以及移动钩爪402与连杆组成的子组件等。
固定电磁铁的固定铁芯组件包括固定磁极414、隔磁片、固定弹簧、固定衔铁415、固定钩爪支撑筒以及固定钩爪404与连杆组成的子组件等。
闭锁钩爪400通过三个销轴与闭锁磁极416、连杆及闭锁衔铁417连接,使闭锁钩爪400挂在闭锁磁极416上,闭锁衔铁417也通过钩爪挂在闭锁磁极416上,且闭锁衔铁417能够沿着套管轴406上下滑动,闭锁衔铁417滑动过程中对应着闭锁钩爪400的闭合和打开,闭锁弹簧在闭锁衔铁417和提升磁极410之间并套在套管轴406上,提供弹簧力。闭锁线圈606断电时,闭锁钩爪400闭合,闭锁线圈606通电时产生的电磁力使闭锁衔铁417向下吸合,闭锁钩爪400打开。
套管轴406的上端与闭锁磁极416通过螺纹连接,并用螺钉锁紧,闭锁磁极416挂在密封壳上部的台阶上,并被棒行程套管压紧,套管轴406下端为螺纹连接的限位螺母,限位螺母提供径向定位,轴向不固定,为钩爪部件40提供不同温度下的轴向膨胀空间,钩爪部件40的套管轴406的内孔为驱动杆部件50提供通道和导向。提升磁极410和固定磁极414也分别通过螺纹固定在套管轴406上,并通过螺钉锁紧。
提升电磁铁、移动电磁铁、固定电磁铁的结构和工作原理与现有电磁式控制棒驱动机构相同,即:当移动线圈602/固定线圈604通电时,移动铁芯组件/固定铁芯组件被磁化,移动钩爪402/固定钩爪404闭合;当移动线圈602/固定线圈604断电时,磁场消失,移动钩爪402/固定钩爪404打开;当提升线圈600通电时,提升铁芯组件被磁化,移动钩爪402提升一步;当提升线圈600断电时,磁场消失,移动钩爪402复位。
驱动杆部件50位于耐压壳部件10内部,包括驱动杆和可拆接头,驱动杆部件50从钩爪部件40的套管轴406内孔穿过,其下端通过可拆接头与控制棒组件相连,在棒行程套管内上、下移动,实现控制棒组件的提升与下插。驱动杆上均布有环形齿槽,并与钩爪部件中的闭锁钩爪400、移动钩爪402和固定钩爪404啮合。
线圈部件60套装在密封壳的下部,支撑在密封壳下部的台肩上,通电产生的电磁场与密封壳内部的钩爪部件40形成功能上的联系,驱动钩爪动作。线圈部件60包括4个电磁线圈606、600、602、604和磁轭608。4个电磁线圈606、600、602、604从上至下分别为闭锁线圈606、提升线圈600、移动线圈602和固定线圈604,线圈部件60的电磁线圈606、600、602、604和磁轭608与钩爪部件50对应的铁芯组件构成了4个电磁铁,从上到下分别是闭锁电磁铁、提升电磁铁、移动电磁铁和固定电磁铁,闭锁线圈606与闭锁钩爪400构成的闭锁电磁铁作为驱动杆的闭锁***。
闭锁线圈606、提升线圈600、移动线圈602、固定线圈604是4个相互独立的耐高温、耐辐照的电磁线圈,结构相同且都与密封壳同轴。线圈部件60中闭锁线圈606、提升线圈600、移动线圈602、固定线圈604之间的相对位置通过磁轭608进行定位和固定。每个线圈的磁轭部件由上、下半体构成,上下半体之间通过长螺杆连接固定,装配时由下到上依次吊装。即首先在固定线圈磁轭下半体中放入固定线圈604,再吊装固定线圈磁轭上半体(也是移动线圈磁轭下半体),装好后用长螺杆将两个磁轭半体相连拧紧;然后将移动线圈602装入磁轭,再吊装移动线圈磁轭上半体(也是提升线圈磁轭下半体),装好后用长螺杆将两个磁轭半体相连拧紧;之后将提升线圈600装入磁轭,再吊装提升线圈磁轭上半体(也是闭锁线圈磁轭下半体),装好后用长螺杆将两个磁轭半体相连拧紧;最后吊装闭锁线圈606及其磁轭上半体,装好后用长螺杆将两个磁轭半体相连拧紧。磁轭608为铁磁性材料,如球墨铸铁等,为电磁线圈提供磁通路。
线圈部件60和棒位探测器部件30的这种设计是为了方便在反应堆运行期间进行远距离整体更换操作。当需要更换时,只需要断开线圈部件60和棒位探测器部件30顶部连接的的电气接插件(图未示出)与电缆的连接,然后通过吊车先将棒位探测器部件30吊出,再将线圈部件60吊出。
在正常运行情况下,其步跃提升过程如下:
(1)在保持状态下,闭锁线圈606断电、提升线圈600断电、移动线圈602断电、固定线圈604通电,闭锁钩爪400闭合,移动钩爪402打开,固定钩爪404闭合,驱动杆支承在固定钩爪404上。
(2)当需要提升驱动杆时,移动线圈602通电,移动衔铁413向移动磁极412吸合,移动钩爪402闭合;固定线圈604断电,固定衔铁415打开,固定钩爪404打开,驱动杆及与其相连的控制棒的载荷被传递到移动钩爪402上;闭锁线圈606通电,闭锁衔铁417向下与提升磁极410吸合,则闭锁钩爪400打开;提升线圈600通电,移动磁极412向提升磁极410吸合,驱动杆及与其相连的控制棒被移动钩爪402提升一步。
(3)固定线圈604通电,固定衔铁415向固定磁极414吸合,固定钩爪404闭合;移动线圈602断电,移动衔铁413向下复位,移动钩爪402打开,驱动杆及与其相连的控制棒的载荷被传递到固定钩爪404上;提升线圈600断电,移动钩爪402复位;闭锁线圈606断电,闭锁衔铁417在闭锁弹簧的作用下向上复位,则闭锁钩爪400闭合。
通过以上步骤完成驱动杆的一步提升,下插步序即为提升步序的逆向过程。
在驱动杆每次被移动之后,闭锁线圈606都要断电,闭锁钩爪400闭合,与驱动杆啮合,这就防止了控制棒在堆芯活性区内任意移动,也防止事故情况下,船舶断电和翻身后控制棒从堆芯活性区中甩出,导致堆芯活性区引入正反应性。在船舶翻身后,闭锁钩爪400的齿背与驱动杆自锁。
在正常运行情况下需要落棒时,移动线圈602、固定线圈604、提升线圈600断电,闭锁线圈606通电,就可以使所有钩爪都打开,驱动杆及与其相连的控制棒在重力的作用下快速***堆芯活性区,实现快速落棒。在事故情况下,若驱动机构失去全部供电,移动钩爪402和固定钩爪404可自动打开,闭锁钩爪400失去驱动力而不能打开,但是闭锁钩爪400的上齿面设计成不能与驱动杆齿槽自锁,此时驱动杆及与其相连的控制棒仍能在重力作用下落棒,但闭锁钩爪400会阻碍驱动杆的下落,增加落棒时间。另外,若船舶发生了倾斜或翻身,此时重力已不能使驱动杆及与其相连的控制棒***堆芯。因此,在该类型机构中设计了辅助落棒部件20,以帮助驱动杆及与其相连的控制棒在事故情况下***堆芯。
辅助落棒部件20的工作方式为:棒位探测器部件30中的辅助落棒线圈306在正常运行情况下始终通电,产生的电磁场使得辅助落棒部件20中的磁极200与衔铁204吸合,辅助落棒弹簧202压紧蓄能;在事故条件下,辅助落棒线圈306断电,辅助落棒弹簧202弹开,衔铁204推动驱动杆及与其相连的控制棒向着堆芯***,在船舶倾斜和翻身的情况下帮助驱动杆及与其相连的控制棒快速***堆芯;辅助落棒部件20中的衔铁204上设置有排水孔,以减小衔铁打开时的水阻力。
相对于现有技术,本发明船舶反应堆用改进型电磁式控制棒驱动机构具有以下技术效果:
1)通过设置闭锁钩爪400,可防止控制棒在堆芯活性区内随意移动,并可防止船舶断电和翻身后控制棒从堆芯活性区中甩出,进而防止堆芯活性区引入正反应性;
2)闭锁钩爪400设置有单独的电磁线圈(闭锁线圈606),能够对闭锁钩爪400的开合进行单独控制;
3)设置有辅助落棒部件20,能够在失去供电或船舶倾斜和翻身的情况下帮助驱动杆及与其相连的控制棒快速***堆芯;
4)辅助落棒部件20中的衔铁204上设置有排水孔,可减小衔铁打开时的水阻力,提高落棒速度。
根据上述原理,本发明还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。
Claims (9)
1.一种船舶反应堆用改进型电磁式控制棒驱动机构,包括:耐压壳部件、辅助落棒部件、棒位探测器部件、钩爪部件、驱动杆部件和线圈部件;其特征在于,所述线圈部件套装在耐压壳部件的外部,包括4个电磁线圈和磁轭,4个电磁线圈从上到下分别为闭锁线圈、提升线圈、移动线圈和固定线圈;所述钩爪部件对应各线圈设置有铁芯组件,自上而下分别为闭锁铁芯组件、提升铁芯组件、移动铁芯组件和固定铁芯组件;所述驱动杆部件设置有驱动杆;其中,闭锁铁芯组件设置有闭锁衔铁和闭锁钩爪,移动线圈与移动铁芯组件形成移动电磁铁,固定线圈与固定铁芯组件形成固定电磁铁,闭锁线圈与闭锁铁芯组件形成闭锁电磁铁,闭锁电磁铁作为驱动杆的闭锁***,闭锁线圈断电时,闭锁钩爪闭合,闭锁线圈通电时产生的电磁力使闭锁衔铁向下吸合,闭锁钩爪打开。
2.根据权利要求1所述的船舶反应堆用改进型电磁式控制棒驱动机构,其特征在于,所述耐压壳部件上部设有台阶面,所述棒位探测器部件支撑在台阶面上,所述棒位探测器部件包括内套筒、套装在内套筒上的探测线圈和位于上部的辅助落棒线圈。
3.根据权利要求2所述的船舶反应堆用改进型电磁式控制棒驱动机构,其特征在于,所述耐压壳部件包括自上而下的端塞、棒行程套管和密封壳,端塞与棒行程套管、棒行程套管与密封壳之间通过螺纹连接后再进行Ω密封焊,密封壳与压力容器顶盖固定连接,共同构成压力边界。
4.根据权利要求3所述的船舶反应堆用改进型电磁式控制棒驱动机构,其特征在于,所述耐压壳部件的底部通过螺纹连接可拆卸密封安装在反应堆压力容器顶盖上。
5.根据权利要求3所述的船舶反应堆用改进型电磁式控制棒驱动机构,其特征在于,所述辅助落棒部件固定在所述棒行程套管顶部,包括磁极、弹簧和衔铁,磁极挂在棒行程套管顶部台肩上,并通过端塞压紧,衔铁通过弹簧悬挂在磁极下方,衔铁能够在棒行程套管内部上、下滑动,所述棒位探测器部件中的辅助落棒线圈为辅助落棒部件提供电磁场,当辅助落棒线圈通电时衔铁与磁极吸合,当辅助落棒线圈断电时,弹簧将衔铁弹开。
6.根据权利要求5所述的船舶反应堆用改进型电磁式控制棒驱动机构,其特征在于,所述辅助落棒部件中的衔铁上设置有排水孔。
7.根据权利要求3所述的船舶反应堆用改进型电磁式控制棒驱动机构,其特征在于,所述闭锁铁芯组件还包括闭锁磁极、闭锁弹簧、以及闭锁钩爪与连杆组成的子组件,闭锁钩爪通过销轴与闭锁磁极、连杆及闭锁衔铁连接,闭锁钩爪和闭锁衔铁挂在闭锁磁极上,且闭锁衔铁能够沿着套管轴上下滑动,闭锁衔铁滑动过程中对应着闭锁钩爪的闭合和打开,闭锁弹簧设置在闭锁衔铁和提升磁极之间,并套设在套管轴。
8.根据权利要求7所述的船舶反应堆用改进型电磁式控制棒驱动机构,其特征在于,所述钩爪部件还设置有移动钩爪和固定钩爪,所述驱动杆上均布有环形齿槽,环形齿槽能够与钩爪部件中的闭锁钩爪、移动钩爪和固定钩爪啮合。
9.根据权利要求8所述的船舶反应堆用改进型电磁式控制棒驱动机构,其特征在于,所述驱动杆部件位于耐压壳部件内部,还设置有可拆接头,所述驱动杆部件从所述钩爪部件设置的套管轴内孔穿过,其下端通过可拆接头与控制棒组件相连,在棒行程套管内上、下移动。
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