JPS61178694A - 制御棒駆動機構 - Google Patents

制御棒駆動機構

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JPS61178694A
JPS61178694A JP60019328A JP1932885A JPS61178694A JP S61178694 A JPS61178694 A JP S61178694A JP 60019328 A JP60019328 A JP 60019328A JP 1932885 A JP1932885 A JP 1932885A JP S61178694 A JPS61178694 A JP S61178694A
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JP
Japan
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ball nut
link
rotor
control rod
divided
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JP60019328A
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JPH0521435B2 (ja
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今吉 祥
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Atomic Power Industries Inc
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Transmission Devices (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Threshing Machine Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、原子炉の制御棒を上下する制御棒駆動機構に
関する。
〈従来の技術〉 従来の制御棒駆動機構には第6図に示す如きものがある
第6図において、1は制御棒駆動機構(以下CRDMと
略称する)を据付ける炉心上部機構、2はCRDMの上
部案内管、3は駆動軸で、図には示していないが、下端
に制御棒を連結しており、上記駆動軸3を上下すること
により、制御棒を引き抜いたり挿入したり又は急速挿入
したりして原子炉の出力を制御したり、急速停止(スク
ラム)させたりするものである。
すなわち、上下駆動は減速モータ5を起動すると、歯車
6a、6bを介してボールネジ7a及び7bが回転し、
それに噛合っているボールナツト8a及び8bが上下に
移動する。8a、8bは連結軸9に固定されているので
該連結軸9を上下させる。
上記連結軸9の下端には電磁石10が固定されており、
上記電磁石10を着磁するとプランジャーカップ11が
引き上げられリンク12を介して爪13が駆動軸3に加
工した突起部3aに噛合うので、電磁石10を着磁した
状態で減速モータ5を起動すると駆動軸3を上下するこ
とができる。
又、炉を急速停止する時は電磁石10を消磁する。
これによりプランジャーカップ11が降下しリンク12
を介して爪13が突起部3aから外れ、駆動軸3を落下
させる。第6図の左半分の(イ)に電磁石10を着磁し
、駆動軸3をつかんだ状態、右半分の(ロ)に電磁石1
0を消磁し、駆動軸3を離した状態をそれぞれ示す。
14は上記電磁石に電力を供給するケーブルである。。
これは電磁石10が上下するのでコイル状に成形して伸
縮自在にしである。15はカバーガスに対するシールで
ある。又、16はハウジンク、4は放射線遮蔽体である
〈発明が解決しようとする問題点〉 上記制御棒駆動機構の欠点は駆動部が長尺になることで
ある。CRDMは制御棒配置の関係上直径が制限される
ので、第6図に示す如く長手方向に積み上げる事になり
、この場合、モータ部M1駆動ストロークS1ラッチ部
L1ケーブル部C1その他の機構部りが直列に配置され
、全長は2a十M+L十〇十りが必要である。
例えば、原型炉「もんじゅ」では必要ストローク1.1
mに対し全長は51fI必要であった。
全長が長いと、耐震上不利で、上部にサポートが必要に
なる他、それ自身及びその取扱い設備の物量が増え経済
的に不利である。
100万KW級高速増殖炉になるとCRDMは24本以
上(もんじゆけ19本)にもなるので、これらの耐震サ
ポートは相当な設備となり、原子炉構造の大型化にもつ
ながる。従って、ストローク+α程度の短尺のCRDM
を供給することが不可欠である。
く問題点を解決するための手段〉 本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、駆動軸
のボールねじに分割型のボールナツトを着脱することに
より、CRDMの高さをストローク+αの高さにぜんと
するものである。そのため、本発明の制御棒駆動装置は
、その構成を、ボールねじ溝を刻設した上下スライド可
能な駆動軸を減速モータのロータ軸内に挿通し、径方向
2個以上に分割され、上記ロータと共に回転する分割ボ
ールナツトの分割筒上端を軸方向所定位置にビンにて枢
支し、下端付近をリンク一端に枢支し、該リンク他端を
軸方向に上下する手段により、上記ビンを中心に上記分
割ボールナットを上記ボールねじに着脱する如くしたも
のである。
〈実施例〉 以下に、本発明の実施例を添付図に基づいて詳細に説明
する。
第1図は本発明の制御棒駆動機構の一実施例を示す縦断
面図、第2図は第1図に示す一実施例における分割ボー
ルナット及びボールねじ付近の部分断面図、第3図は第
2図のA−A線断面図、第4図は本発明の分割ボールナ
ツト1分割体の分解斜視図、第5図は本発明の制御棒駆
動機構の他の実施例を示す縦断面図である。
第1図において、炉上部機構1、上部案内管2、駆動軸
3、放射線遮蔽体4、シール15及びハウジング16は
第6図の従来例と同機構を有し、又、電磁石10、プラ
ンジャーカップ11及びリンク12も基本的には同機能
を有するものである。20はモータのステータ、21は
モータのロータである。
ロータ21にはビン22により軸方向3分割された分割
筒23が軸支されており、下端にボールナツト部24a
(第2図)が延設され、分割筒23とボールナツト部2
4aで分割ボールナット24を形成している。該ボール
ナット部24a上端の外側にはリンク12の一端が枢支
され、該リンク12の他端はプランジャーカップ11内
側に回転自在に装着した従動リング25に枢支されてお
り、上記プランジャーカップ11を電磁石10により吸
引、解放することにより、プランジャー力、プ11及び
従動リング25が上下し、リンク12を介して分割ボー
ルナツト24を半径方向に開閉して、上記分割ボールナ
ット24をボールねじ26に着脱するようになっている
。第1図の左半分(イ)は電磁石を着磁し、分割ボール
ナット24とボールねじ26が噛合った状態、同右半分
(ロ)は電磁石を消磁し、分割ボールナット24とボー
ルねじ26の噛合が外れた状態を示す。従量リング25
はプランジャーカップ11に対し自在に回転できるが上
下方向には拘束される構造である。この状態でステータ
20に電流を流すとロータ21が回転し、この下部に延
設された分割筒23、分割ボールナット24、リンク1
2及び従動リング25を同時回転させる。
分割ボールナット24は、第3図に示す如く、数セクタ
に分割されているが、ナツトと同様の機能を有するため
、駆動軸3を上下することができる。
炉を急速停止する時は電磁石10を消磁することにより
、プランジャーカップ11が落ち、リンク12を介して
分割ボールナット24が外されるのでボールねじ26は
落下する。
上記のような構造にすることにより、電気品が上下しな
いのでコイルケーブルも不要となり、全長はS+Lとな
り、ストロークが1.1fflの場合、全長は1.5+
n程度で、従来例の杓柿とすることができる。なお、こ
の場合シール15はボールねじ26の下部に取り付ける
第2図及び第3図に分割ボールナット及びボールねじの
詳細を示す。第3図は分割ボールナット及びボールねじ
の断面形状を示すもので、第2図の矢視A−A及び3個
に、分割した1個の分割体に  ・ついてはボール部を
展開して示すものである。27はボール、28はボール
案内用の半断面チューブ、29はボール押え板である。
ボールねじ溝26aはボールナツトが噛合やすいように
ねじ山の頂部中を少なくし、かつ丸味を持たせた形状と
し、ボールナツト側のボールの列はボールねじ溝26a
のねし溝のリード角分だけ傾斜させて、第3図のように
1個の分割体の中でループを構成するよう配置し、ボー
ルねし溝26aの1ピツチ又は数ピツチおきに数段配置
する。上記段数は負荷容量により設定する。
第3図の30は分割ボールナット24をボールねじ26
に噛合わせた時真円を構成するよう設置したボールダウ
x、ル(Ba 11  Powe 1)で、上記分割ボ
ールナット24とボールねじ26を外した状態で分割ボ
ールナット24の分割体241.242.243それぞ
れの間に生じる隙間より大きな径のボールを配設しであ
る。
第4図は分割ボールナット24の分割体1個を分解して
示す(図の簡略化のため複数のボール27は省略して示
しである)もので、分割筒23は機械加工、ボール案内
用半断面チューブ28及びポール押え板29はプレス及
び機械仕上げで製造し、ボール27をはさみ込んだ後ボ
ール案内用半断面チューブ28はビス等で、ボール押え
板29はスポット溶接等で、それぞれ分割筒23に固定
する。モータはパルスモータ又はサボモータを用いる。
又、図には示していないが、必要により減速装置を組込
むこともできる。
第5図に本発明の他の実施例を示す。炉上部機構1、上
部案内管2、駆動軸3、放射線遮蔽体4、リンク12、
シール15、ハウジング16、ステータ20.ピン22
、分割筒23及び分割ボールナット24は第1図とほぼ
同じであるが、寸法形状等若干修正される。
ロータ21aは、ロータ保持具31に取外付けられてお
り、これは、回転体32に対し上下方向に摺動するよう
、すべり軸受33 a、 33 bを具備し、かつ、回
転力を回転体32に伝えるためキー34を具備している
。回転体32は下部にスラスト軸受35、上部にラジア
ル軸受36を具備している。ロータ保持具31は電磁石
10に荷電すると、ギャップSだけ上方に引き上げられ
る構造になっている。回転体32の下部には前述の分割
筒23、分割ボールナツト24がピン22で取り付けら
れ、又、上記ロータ保持具31の下部には回転体32の
下部を貫通する複数本のプランジャロッド37が取り付
けられ、分割ボールナット24とプランジャロッド37
ばリンク12によ秒連結され、ロータ保持具31をSだ
け引き上げると第5図左半分(イ)に示す如く、分割ボ
ールナット24とボールねじ26は噛合し、逆にSだけ
降下させると、右半分(ロ)に示す如く、ボールねじ2
6は分割ボールナット24から外れ駆動軸3は落下する
上記の如き構造において、ステータ20及び電磁石10
に荷電すると、分割ボールナット24はボールねじ26
に噛合いかつ回転するので駆動軸3を上下することがで
きる。この時スラスト荷重はスラスト軸受35で受ける
。そして、電磁石10の電源を切ればボールナツト24
はボールねじ26から外れ駆動軸3は落下する。この実
施例は、第1図の実施例に対し構造を簡素化したもので
あるが、回転の減速装置が必要な場合は第1図の如き構
造の方が簡素化できる。
〈発明の効果〉 以上詳細に説明した本発明によれば、制御棒駆動機構の
全長が短くできるので耐震上有利となり、それ自身及び
その取扱い設備が軽量となり、原子炉構造の小型化につ
ながるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の制御棒駆動機構の一実施例を示す縦断
面図、第2図は第1図に示す一実施例における分割ボー
ルナット及びボールねし付近の部分断面図、第3図は第
2図のA−A線断面図、第4Sは本発明の分割ボールナ
ツト1分割体の分解斜視図、第5図は本発明の制御棒駆
動機構の他の実施例を示す縦断面図、第6図は従来のM
’ll棒駆動機駆動機構面図である。 3・・・駆動軸、10・・・電磁石、11・・・プラン
ジャーカップ、12・・・リンク、20・・・ステータ
、21.21a・・・ロータ、22・・・ピン、23・
・・分割筒、24・・・分割ボールナット、24a  
・ボールナット部馬 241.242,243・・・分割ボールナットの分割
体、25・・・従動リング、26・・・ボールねし、2
6a・ボールねじ溝、31・・ロータ保持具、32・・
・回転体 特許出願人 三菱原子カニ業株式会社 代理人 弁理士 佐 藤 英 昭 〃 弁理士大橋秀雄 亡オI li −22g 云十31h

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ボールねじ溝を刻設した上下にスライド可能な駆
    動軸をモータのロータ軸内に挿通し、径方向2個以上に
    分割され、上記ロータと共に回転する分割ボールナット
    の分割筒上端を軸方向所定位置にピンにて枢支し、下端
    付近をリンク一端に枢支し、該リンク他端を軸方向に上
    下する手段により上記ピンを中心に上記分割ボールナッ
    トを半径方向に開閉して、上記分割ボールナットを上記
    ボールねじに着脱することを特徴とする制御棒駆動機構
  2. (2)プランジャカップ内側に回転自在に装着した従動
    リングにリンク他端を枢支し、上記プランジャカップを
    電磁石により吸引、解放することにより上記リンク他端
    を軸方向に上下することを特徴とする特許請求の範囲第
    (1)項記載の制御棒駆動機構。
  3. (3)ロータ保持具上部付近の外側にロータを嵌着し、
    上記ロータ保持具下端のプランジャロッドにリンク他端
    を枢支し、上記ロータ保持具を電磁石に吸引、解放する
    ことにより、上記リンク他端を軸方向に上下することを
    特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の制御棒駆動
    機構。
JP60019328A 1985-02-05 1985-02-05 制御棒駆動機構 Granted JPS61178694A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60019328A JPS61178694A (ja) 1985-02-05 1985-02-05 制御棒駆動機構

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JP60019328A JPS61178694A (ja) 1985-02-05 1985-02-05 制御棒駆動機構

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Publication Number Publication Date
JPS61178694A true JPS61178694A (ja) 1986-08-11
JPH0521435B2 JPH0521435B2 (ja) 1993-03-24

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ID=11996339

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JP60019328A Granted JPS61178694A (ja) 1985-02-05 1985-02-05 制御棒駆動機構

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JP (1) JPS61178694A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008020405A (ja) * 2006-07-14 2008-01-31 Japan Atom Power Co Ltd:The 制御棒駆動機構
CN105788668A (zh) * 2016-05-06 2016-07-20 上海核工程研究设计院 一种具有可分开螺母驱动的控制棒驱动机构

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008020405A (ja) * 2006-07-14 2008-01-31 Japan Atom Power Co Ltd:The 制御棒駆動機構
CN105788668A (zh) * 2016-05-06 2016-07-20 上海核工程研究设计院 一种具有可分开螺母驱动的控制棒驱动机构

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JPH0521435B2 (ja) 1993-03-24

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