控制棒驱动机构及其线圈组件

文档序号:812742 发布日期:2021-03-26 浏览:27次 >En<

阅读说明:本技术 控制棒驱动机构及其线圈组件 (Control rod drive mechanism and coil assembly thereof ) 是由 卢朝晖 李泽文 靳书武 陈叶青 刘亚男 刘青松 唐叔建 路广遥 芮旻 周国丰 胡 于 2020-12-11 设计创作,主要内容包括:本发明公开一种线圈组件,套装于控制棒驱动机构中的耐压壳组件之密封壳外,包含隔磁片及至少两组套装于密封壳外且各自形成独立的封闭磁路的分体式磁轭结构,所有分体式磁轭结构沿密封壳的轴向对接组合及固定,隔磁片夹设于相邻两分体式磁轭结构之间。本发明的线圈组件能减少动力线圈磁路之间的相互干扰并提高钩爪组件动作的可靠性,还具有结构简单和装配便捷的优点。另,本发明还公开了一种控制棒驱动机构。(The invention discloses a coil component, which is sleeved outside a sealed shell of a pressure shell component in a control rod driving mechanism and comprises a magnetism isolating sheet and at least two groups of split magnetic yoke structures which are sleeved outside the sealed shell and respectively form independent closed magnetic circuits, wherein all the split magnetic yoke structures are in butt joint combination and fixation along the axial direction of the sealed shell, and the magnetism isolating sheet is clamped between two adjacent split magnetic yoke structures. The coil component can reduce the mutual interference between the magnetic circuits of the power coils and improve the reliability of the action of the hook component, and also has the advantages of simple structure and convenient and fast assembly. In addition, the invention also discloses a control rod driving mechanism.)

控制棒驱动机构及其线圈组件

技术领域

本发明涉及核反应堆领域,尤其涉及一种控制棒驱动机构及其线圈组件。

背景技术

众所周知,在反应堆的控制棒驱动机构,其线圈组件的磁轭用于容纳线圈绕组,为线圈磁场建立磁路,以保证控制棒驱动机构中的钩爪组件磁极所需的电磁力。

目前,例如在中国专利申请号为201611051995.X所公开的控制棒驱动机构及其线圈部件,以及中国专利申请号为200710050738.9所公开的步进式磁力提升型反应堆控制棒驱动机构中,由于线圈组件中的相邻线圈之间存在共用磁轭部分,这会导致相邻线圈磁路出现串磁的现象,从而对钩爪组件的动作产生不利影响,并造成磁路可利用的磁能降低。

因此,亟需一种能减少线圈磁路之间的相互干扰并提高钩爪组件动作可靠性的控制棒驱动机构及其线圈组件来克服上述的缺陷。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种能减少线圈磁路之间的相互干扰并提高钩爪组件动作可靠性的控制棒驱动机构。

本发明的另一目的在于提供一种能减少线圈磁路之间的相互干扰并提高钩爪组件动作可靠性的线圈组件。

为实现上述目的,本发明的线圈组件套装于控制棒驱动机构中的耐压壳组件之密封壳外,包含隔磁片及至少两组套装于所述密封壳外且各自形成独立的封闭磁路的分体式磁轭结构。所有所述分体式磁轭结构沿所述密封壳的轴向对接组合及固定,所述隔磁片夹设于相邻两所述分体式磁轭结构之间。

较佳地,本发明的线圈组件还包括紧固件,所述紧固件沿所述密封壳的轴向穿置于所有所述分体式磁轭结构并使所有所述分体式磁轭结构固定在一起。

较佳地,所述分体式磁轭结构包含磁轭及安装于所述磁轭内的线圈,所述隔磁片夹设于相邻两所述分体式磁轭结构的磁轭之间。

较佳地,所述隔磁片与所述磁轭卡接配合。

较佳地,所述隔磁片及磁轭中一者设有一卡凸结构,所述隔磁片及磁轭中另一者设有与所述卡凸结构卡接配合的凹陷结构。

较佳地,所述卡凸结构至少为两个且沿所述密封壳的周向相隔开,所述卡凸结构沿所述密封壳的径向和/或轴向延伸。

较佳地,所述磁轭开设有供所述紧固件穿置装配的安装孔。

较佳地,所述安装孔在所述磁轭上呈对角布置。

较佳地,所述磁轭包含用于配对组合以构成整体的第一磁轭部分和第二磁轭部分,所述线圈位于所述第一磁轭部分和第二磁轭部分所界定的空间内。

较佳地,所述紧固件的位于每个所述分体式磁轭结构相对两侧外的位置各套装有锁固螺母,所述锁固螺母与所述紧固件螺纹连接,每个所述分体式磁轭结构中的磁轭由该分体式磁轭结构相对两侧外的锁固螺母共同夹持固定。

较佳地,所述锁固螺母与所述磁轭之间还夹持有垫圈,所述垫圈套装于所述紧固件上。

较佳地,所述紧固件为一螺杆。

较佳地,所述紧固件包含数量与所述分体式磁轭结构相对应的螺纹段及连接于相邻两所述螺纹段之间的光轴段,所述磁轭套装于所述光轴段,所述锁固螺母套装于所述螺纹段上。

较佳地,所述螺纹段的数量比所述分体式磁轭结构的数量多一个。

较佳地,所述隔磁片开设有套装孔,所述隔磁片借助所述套装孔套装于所述密封壳外。

为实现上述的目的,本发明的控制棒驱动机构包括棒位探测器组件、耐压壳组件、钩爪组件、驱动杆组件及前述的线圈组件。所述棒位探测器组件套装于所述耐压壳组件中的行程套管上,所述钩爪组件悬挂于所述耐压壳组件中的密封壳内,所述驱动杆组件位于所述密封壳内,所述驱动杆组件穿置于所述钩爪组件中并伸向所述行程套管,所述线圈组件套装于所述密封壳外。

与现有技术相比,由于本发明的线圈组件包含隔磁片及至少两组套装于密封壳外且各自形成独立的封闭磁路的分体式磁轭结构,所有分体式磁轭结构沿密封壳的轴向对接组合及固定,隔磁片夹设于相邻分体式磁轭结构之间,故在隔磁片的作用下,使得各个分体式磁轭结构在通电时线圈磁感线沿各自的磁轭形成封闭磁路,解决了各动力线圈磁路相互干扰,磁路不独立问题,提高了磁能的利用率以及钩爪组件动作的可靠性;另,通过沿密封壳的轴向对接组合和固定的分体式磁轭结构和夹设于相邻两分体式磁轭结构之间的隔磁片,使本发明的线圈组件的结构简单和紧凑,且装配便捷。

附图说明

图1是本发明的控制棒驱动机构的平面结构示意图。

图2是本发明的控制棒驱动机构中的线圈组件在半剖时的内部结构示意图。

图3是图2所示的线圈组件中的磁轭的平结构示意图。

图4是沿图3中B-B线剖切后的内部结构示意图。

图5是图2所示的线圈组件中的隔磁片的平结构示意图。

图6是沿图5中C-C线剖切后的内部结构示意图。

图7是图2所示的线圈组件中的紧固件的平结构示意图。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的实施例,附图中类似的元件标号代表类似的元件。

请参阅图1,本发明的控制棒驱动机构100包括线圈组件10、棒位探测器组件20、耐压壳组件30、钩爪组件(图中未示)及驱动杆组件40。棒位探测器组件20套装于耐压壳组件30中的行程套管31上,以在本发明的控制棒驱动机构100运行时,用于给出驱动杆组件40的实际位置信号。钩爪组件悬挂于耐压壳组件30中的密封壳32内,用于实现对驱动杆组件40的抓持、提升、下插功能。驱动杆组件40位于密封壳32内,驱动杆组件40穿置于钩爪组件中(具体是钩爪组件所围的空间中)并伸向行程套管31,由行程套管31为驱动杆组件40提供运动行程空间。线圈组件10套装于密封壳32外,状态见图1所示,由线圈组件10为钩爪组件的动作提供动力。由于棒位探测器组件20、耐压壳组件30、驱动杆组件40及钩爪组件不是申请的改进之处,故在此不再赘述。更具体地,如下

结合图2,线圈组件10包含隔磁片11及三组套装于密封壳32外且各自形成独立的封闭磁路的分体式磁轭结构12。所有分体式磁轭结构12沿密封壳32的轴向(即箭头A所指方向或相反方向)对接组合及固定,隔磁片11夹设于相邻两分体式磁轭结构12之间。具体地,在图1和图2中,为使得线圈组件10于密封壳32上的装配和定位更便捷,线圈组件10还包括紧固件13,紧固件13沿密封壳32的轴向穿置于所有分体式磁轭结构12并使所有分体式磁轭结构12固定在一起;当然,根据实际需要,所有分体式磁轭结构12固定于密封壳32上的方式还可有其它,例如焊接方式等,故不以此为限。可理解的是,于其它实施方式中,分体式磁轭结构12还可以是二组、四组或五组不等,故不以上述的说明为限。

如图2所示,分体式磁轭结构12包含磁轭121及安装于磁轭121内的线圈122,隔磁片11夹设于相邻两分体式磁轭结构12的磁轭121之间,这样设计的目的是使得分体式磁轭结构12的结构更简单和更紧凑。具体地,在图3、图5及图6中,为使得隔磁片11与磁轭121之间可靠的安装定位,隔磁片11与磁轭121卡接配合,较优的是,实现隔磁片11与磁轭121卡接配合的方式是:隔磁片11设有卡凸结构111,磁轭121设有与卡凸结构111卡接配合的凹陷结构123,使得隔磁片11通过卡凸结构111和凹陷结构123的轴向对插即可实现与磁轭121的卡接配合,故装配更便捷,定位更可靠。举例而言,在图5和图6中,卡凸结构111为两个且沿密封壳32的周向(即圆周方向)相隔开,卡凸结构111沿密封壳32的径向和轴向延伸,以提高装配便捷性及定位可靠性。可理解的是,卡凸结构111的数量还可以为一个、三个或四个不等,它是根据实际需要而灵活选择的;另,卡凸结构111可由磁轭121所设有,凹陷结构123可由隔磁片11所开设,一样能实现磁轭121与隔磁片111的卡接配合的目的;此外,卡凸结构111还可沿密封壳32的径向或轴向延伸。其中,为使得隔磁片11方便地套装于密封壳32上,隔磁片11开设有套装孔112,以借助套装孔112而使得隔磁片11套装于密封壳32外,但不以此为限。

如图3所示,磁轭121开设有供紧固件13穿置装配的安装孔124,较优的是,安装孔124在磁轭121上呈对角布置,这样设计的目的是可借助一对紧固件13即可达到使线圈组件10更可靠地固定于密封壳32上的目的,减少对紧固件13的使用量,相应地提高装配的便捷性。具体地,在图1、图2及图4中,磁轭121包含用于配对组合以构成整体的第一磁轭部分121a和第二磁轭部分121b,线圈122位于第一磁轭部分121a和第二磁轭部分121b所界定的空间125内,这样设计便于在同一分体式磁轭结构12中的线圈121于磁轭121内的装拆操作;当然,根据实际需要,磁轭121可做成一体,即第一磁轭部分121a与第二磁轭部分121b之间不可拆分,故不以上述的说明为限。

如图1所示,紧固件13的位于每个分体式磁轭结构12相对两侧外(例如图1中的分体式磁轭结构12的左右两侧外)的位置各套装有锁固螺母14,锁固螺母14与紧固件13螺纹连接,每个分体式磁轭结构12中的磁轭121由该分体式磁轭结构12相对两侧外的锁固螺母14共同夹持固定,这样设计确保每个分体式磁轭结构12于密封壳32上的安装定位简便性,实现线圈组件10的一体性。具体地,在图1中,锁固螺母14与磁轭121之间还夹持有垫圈15,垫圈15套装于紧固件13上,以提高固定可靠性。更具体地,在图7中,紧固件13包含数量与分体式磁轭结构12相对应的螺纹段131及连接于相邻两螺纹段131之间的光轴段132,磁轭121套装于光轴段132,锁固螺母14套装于螺纹段131上,以进一步地提高每个分体式磁轭结构12于密封壳32上的安装定位简便性。举例而言,紧固件13为一螺杆,但不以此为限。可理解的是,螺纹段131与分体式磁轭结构12相对应是指,螺纹段131的数量比分体式磁轭结构12的数量多一个,例如,在图2和图7中,分体式磁轭结构12为三组,对应地,螺纹段131为四个。另,当磁轭121上的安装孔124呈对角布置时,此时的紧固件13为一对。

与现有技术相比,由于本发明的线圈组件10包含隔磁片11及至少两组套装于密封壳32外且各自形成独立的封闭磁路的分体式磁轭结构12,所有分体式磁轭结构12沿密封壳32的轴向对接组合及固定,隔磁片11夹设于相邻分体式磁轭结构12之间,故在隔磁片11的作用下,使得各个分体式磁轭结构12在通电时线圈磁感线沿各自的磁轭121形成封闭磁路,解决了各动力线圈磁路相互干扰,磁路不独立问题,提高了磁能的利用率以及钩爪组件动作的可靠性;另,通过沿密封壳32的轴向对接组合和固定的分体式磁轭结构12和夹设于相邻两分体式磁轭结构12之间的隔磁片11,使本发明的线圈组件10的结构简单和紧凑,且装配便捷。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明申请专利范围所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。

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