阅读说明：本技术 一种防控制棒掉落的核反应堆控制棒组件 (Nuclear reactor control rod assembly for preventing control rod from falling ) 是由 党宇 任冰 张�杰 赵晶晶 丁捷 干富军 韦享雨 于 2019-12-04 设计创作，主要内容包括：本发明的目的在于公开一种防止控制棒掉落的核反应堆控制棒组件,它由星形架下方悬挂控制棒构成,在所述控制棒的上端塞分别设置有螺纹和台阶,在所述控制棒的上端塞外设置有螺套,所述螺套设置有与所述控制棒上端塞上的螺纹相配合的内螺纹,所述螺套和所述控制棒的上端塞的下段设置有与所述控制棒的上端塞的螺纹同向的外螺纹,在所述星形架的指状管内设置有与外螺纹相匹配的内螺纹,所述控制棒与所述星形架之间通过星形架上的指状管进行连接；与现有技术相比,加工制造简单,同时可取消固定螺母的设计,减少核反应堆内松脱小零件产生的可能性,同时也取消了固定固定螺母拧紧后点焊的工艺,进一步简化加工制造,实现本发明的目的。(The invention aims to disclose a nuclear reactor control rod assembly for preventing a control rod from falling off, which is formed by suspending the control rod below a star frame, wherein the upper end plug of the control rod is respectively provided with a thread and a step, a screw sleeve is arranged outside the upper end plug of the control rod, the screw sleeve is provided with an internal thread matched with the thread on the upper end plug of the control rod, the screw sleeve and the lower section of the upper end plug of the control rod are provided with external threads in the same direction as the thread on the upper end plug of the control rod, internal threads matched with the external threads are arranged in finger-shaped tubes of the star frame, and the control rod is connected with the star frame through finger-shaped tubes on the star frame; compared with the prior art, the method has the advantages that the processing and the manufacturing are simple, the design of the fixing nut can be eliminated, the possibility of loosening small parts in the nuclear reactor is reduced, the spot welding process after the fixing nut is screwed down is eliminated, the processing and the manufacturing are further simplified, and the purpose of the method is achieved.)

一种防控制棒掉落的核反应堆控制棒组件

技术领域

本发明涉及一种核反应堆控制棒组件，特别涉及一种防控制棒掉落的核反应堆控制棒组件。以及包括防控制棒掉落的核反应堆控制棒组件和核反应堆产生系统。

背景技术

控制棒组件是堆芯燃料相关组件的一种，通常由星形架下方悬挂控制棒组成。反应堆运行期间，控制棒***燃料组件中，上方星形架与控制棒驱动机构连接，通过控制棒驱动机构驱动控制棒组件在燃料组件内***和抽出为堆芯提供反应性控制。

核反应堆的控制棒组件结构基本类似均为星形架1下方悬挂控制棒2组成，如图1所示。星形架1的结构如图2所示，包括中心筒11、径向翼12和指状管13，控制棒2与星形架1上的指状管13通常通过螺纹连接。由于控制棒组件在反应堆内需进行抽插运动，螺纹连接容易发生松脱，进而引起控制棒2的掉落，因此需要对螺纹进行防松，以防止控制棒2的掉落。

目前，常用的控制棒2与星形架1的指状管13的连接方式如下：

第一种连接方式：在星形架1的指状管13上加工螺孔，控制棒2的上端塞上加工螺纹，控制棒2拧入指状管13的螺孔后，在星形架1和控制棒2上配钻一个小孔，***防松销14，将防松销14焊接于指状管13的外表面。

这种连接方式需在控制棒组装后进行配钻，并焊接防松销，加工困难。另外，对配钻深度要求很高，过深或过浅均无法起到防松效果，曾经出现过由此引发的堆内控制棒掉棒事故。(参见图3)

第二种连接方式：在星形架1的指状管13上加工通孔，控制棒2的上端塞上加工螺纹，控制棒2的上端塞穿过指状管13上的通孔，通过固定螺母15拧紧固定后，将固定螺母15与控制棒2的上端塞点焊进行防松。对于如图2所示所有径向翼12的高度相等的星形架，该方案加工制造简单稳定性高，是一种较好的连接方式。但是为了控制棒组件抽插时更好的在进行导向，星形架1往往设计成如图2所示径向翼由内到外高度逐渐降低，这种情况下使用该方案控制棒2就需要设计多种上端塞与径向翼相配，增加制造的难度。(参见图4)

第三种连接方式：在控制棒2的上端塞上加工两段旋向相反的螺纹，星形架1上加工与下段外螺纹相配的螺孔，固定螺母15上加工与上段螺纹相配的螺孔；控制棒2与星形架1上螺孔旋紧后再旋入固定螺母15，固定螺母15通过与星形架1点焊进行防松。由于两段螺纹旋向相反，一段螺纹的松脱方向为另一段螺纹的旋入方向，因此两段螺纹可以起到相互防松的作用。这种情况下也需要加工多种形式的固定螺母，也有一定的加工制造难度。(参见图5)

因此，特别需要一种防控制棒掉落的核反应堆控制棒组件，以解决上述现有存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防控制棒掉落的核反应堆控制棒组件，针对现有技术的不足，通过对控制棒与星形架连接的螺纹进行防松，进而达到防止控制棒掉落的目的。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种防控制棒掉落的核反应堆控制棒组件，其特征在于，它由星形架下方悬挂控制棒构成，在所述控制棒的上端塞分别设置有螺纹和台阶，在所述控制棒的上端塞外设置有螺套，所述螺套设置有与所述控制棒上端塞上的螺纹相配合的内螺纹，所述螺套和所述控制棒的上端塞的下段设置有与所述控制棒的上端塞的螺纹同向的外螺纹，在所述星形架的指状管内设置有与外螺纹相匹配的内螺纹，所述控制棒与所述星形架之间通过星形架上的指状管进行连接。

在本发明的一个实施例中，所述螺套的外径与所述控制棒上端塞下段的外径相同。

在本发明的一个实施例中，所述外螺纹的节距大于所述控制棒上端塞上螺纹的节距。

在本发明的一个实施例中，所述控制棒上端塞和所述螺套整体旋入所述星形架的指状管进行连接。

本发明的防控制棒掉落的核反应堆控制棒组件，与现有技术相比，加工制造简单，同时可取消固定螺母的设计，减少核反应堆内松脱小零件产生的可能性，同时也取消了固定螺母拧紧后点焊的工艺，进一步简化加工制造，实现本发明的目的。

本发明的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。

附图说明

图1为现有的核反应堆控制棒组件的结构示意图；

图2为现有的控制棒组件中星形架的结构示意图；

图3为常用的控制棒与星形架的指状管的一种连接方式的结构示意图；

图4为常用的控制棒与星形架的指状管的另一种连接方式的结构示意图；

图5为常用的控制棒与星形架的指状管的又一种连接方式的结构示意图；

图6为本发明的核反应堆控制棒组件连接方式的结构示意图；

图7为本发明的控制棒的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

实施例

如图6和图7所示，本发明的防控制棒掉落的核反应堆控制棒组件，它由星形架1下方悬挂控制棒2构成，控制棒2与星形架1通过星形架1上的指状管13连接，连接方式为螺纹连接。

控制棒2上端塞上设置两段螺纹，在控制棒2上端塞的上段加工螺纹21和台阶22，并加工一个带有螺孔的螺套3，在螺套3中心加工与螺纹8相配的螺孔，螺套3的外径与台阶22的外径相同；将螺套3与螺纹21旋紧，再将螺套3和螺纹21作为一个整体在外表面加工与螺纹21同向的外螺纹31，螺纹31的节距大于螺纹21的节距，在星形架1的指状管3中心加工与外螺纹31相配的螺孔，将螺套3和控制棒2作为一个整体旋入星形架1中。

当控制棒2上端塞相对星形架1向旋出方向转动时，控制棒2上端塞相对螺套3也是旋出方向运动，因此螺套3不会跟随控制棒2上端塞转动。同时由于螺套3与控制棒2上端塞配合的螺距大于控制棒2与星形架1配合的间隙，因此控制棒2上端塞与螺套3之间会产生一定间隙，此时控制棒2的下段螺纹与螺套3的外螺纹不再同步，发生卡死，不能同时旋出星形架，从而利用控制棒2与螺套3松动方向相同来达到防松的目的。

本发明的防控制棒掉落的核反应堆控制棒组件，加工制造简单，同时取消固定螺母的设计，减少堆内松脱小零件产生的可能性，同时也取消了固定螺母拧紧后点焊的工艺，进一步简化加工制造。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。