一种电磁线圈组件及该组件的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种电磁线圈组件及该组件的制造方法，所述组件包括线圈及用于镶嵌线圈的磁轭，所述磁轭上设置有镶嵌孔，所述线圈安装于镶嵌孔中，所述镶嵌孔的深度等于或大于线圈的长度，所述镶嵌孔的孔壁与线圈之间的空间中还填充有灌封层。所述制造方法为在线圈嵌入磁轭的镶嵌孔中后，再进行灌封得到灌封层。本方案提供的线圈组件或所述方法得到的线圈组件可以显著提高电磁线圈组件的散热效果，有效降低线圈内部温度，并大大增强线圈的整体强度，达到提高CRDM电磁线圈组件可靠性和使用寿命的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种新型电磁线圈组件及该组件的制造方法
本专利技术涉及反应堆控制棒驱动机构
，特别是涉及一种新型电磁线圈组件及该组件的制造方法。
技术介绍
反应堆是核电站的核心部分，而反应堆上的控制棒驱动机构(CRDM)可以提升、下插或保持控制棒在堆芯中的位置，用以控制反应堆的裂变速率，实现启动、停止反应堆及堆功率的调节，并可在事故工况下快速下插控制棒(快速落棒)，使反应堆在短时间内紧急停堆，以确保核电站安全运行。CRDM实现上述功能离不开电磁线圈组件，该组件因其特殊的工作环境和功能的至关重要性，故要求电磁线圈组件必须具有稳定可靠、耐温高、绝缘性能好、耐辐照、长寿面等特点。现有技术中，针对电磁线圈的寿命和可靠性设计，行业技术人员从电磁线圈组件的结构及其中零件的材料上均作了诸多探索，如申请号为CN103329209A的专利技术专利以及申请号为201410500311.4的专利技术申请文件所述。针对电磁线圈组件的寿命及稳定性问题做进一步研究，无疑会进一步提高控制棒驱动机构的可靠性。
技术实现思路
针对上述提出的针对电磁线圈组件的寿命及稳定性问题做进一步研究，无疑会进一步提高控制棒驱动机构的可靠性的问题，本专利技术提供了一种新型电磁线圈组件及该组件的制造方法，本方案提供的线圈组件或所述方法得到的线圈组件可以显著提高电磁线圈组件的散热效果，有效降低线圈内部温度，并大大增强线圈的整体强度，达到提高CRDM电磁线圈组件可靠性和使用寿命的目的。本专利技术提供的一种新型电磁线圈组件及该组件的制造方法通过以下技术要点来解决问题：一种新型电磁线圈组件，包括线圈及用于镶嵌线圈的磁轭，所述磁轭上设置有镶嵌孔，所述线圈安装于镶嵌孔中，所述镶嵌孔的深度等于或大于线圈的长度，所述镶嵌孔的孔壁与线圈之间的空间中还填充有灌封层。长期以来，核电站CRDM电磁线圈组件中的三个线圈，都是采用单独绕线、灌封封装之后，再与4块磁轭组装到一起的形式，因此线圈与磁轭相互配合的圆周面之间不可避免地留有间隙，这一间隙不利于线圈通过磁轭向外散热，会使线圈内部温度偏高。同时，单独绕线、灌封的线圈整体强度低，耐潮及抗震性能不高。现有技术中，用于安装同一线圈的空间位于相邻两个磁轭之间，即：相邻的两个磁轭上均设置有镶嵌孔，且两个镶嵌孔的孔深之和与线圈的长度相当，在装配时，制作完成的线圈的一端先嵌入其中的一个磁轭的镶嵌孔中，此时，线圈的另一端相对于所述的其中的一个磁轭外凸，再采用将另一个磁轭盖在线圈另一端的手段，同时满足线圈的另一端嵌入另一个磁轭镶嵌孔中的装配形式，完成线圈与磁轭的组装，而由于特殊的结构设计，线圈与磁轭之间的间隙最多仅能通过绝缘性材料填补一部分，但未被完全填补的间隙区域不利于线圈通过磁轭向外进行散热。同时，线圈安装在磁轭的内腔之中后，震动时存在逐渐松动为线圈遭受冲击提供了可能，使得电磁线圈组件的整体抗震性能较差。以上方案中，所述的镶嵌孔即为开设在磁轭上的内腔，设置为镶嵌孔的深度等于或大于线圈的长度，旨在实现当线圈嵌入镶嵌孔中后，线圈靠近镶嵌孔开口端的端部与镶嵌孔的开口端齐平或位于镶嵌孔中，相当于将相邻磁轭之间的结合面由线圈的中部转移到了线圈的端部，故可以镶嵌孔的开口端作为灌封料的灌封口，为实现在电磁线圈组件制造过程得到灌封层提供了结构支撑，以实现在镶嵌孔的孔壁与线圈之间的空间中得到灌封层。完成所述灌封层制作后，再将均设置有线圈的磁轭、作为电磁线圈组件端盖的磁轭顺序相连，得到能够运用于控制棒驱动机构的电磁线圈组件。本方案提供的结构，由于采用了灌封层作为磁轭与线圈之间空间的填充层，以上填充层可作为热传递媒介，相对于现有直接为孔隙或含有孔隙的空间，便于实现线圈工作时所产生的热量能够更好的通过所述热传递媒介向外传递，达到优化电磁线圈组件中线圈散热的效果；同时，以上结构在电磁线圈组件组装时，相当于灌封层作为线圈与磁轭之间的中间连接件，将线圈磁轭两者连接为一体，得到了“线圈磁轭组合体”，这样，由于在线圈与磁轭之间的间隙均被灌封层填充，这样，震动时线圈与磁轭的连接关系可靠，不会因为线圈与磁轭两者之间逐渐松动为线圈遭受冲击提供可能，使得本案提供的电磁线圈组件具有良好的整体抗震性。同时，本方案中，由于采用灌封层实现线圈与磁轭之间的固封，故灌封层可作为线圈与磁轭之间的稳定支撑层，这样，可省去现有线圈中的外壳体，即外壳体的作用由磁轭与灌封层替代，线圈仅包括线圈绕组及内骨架，这样，不仅利于简化线圈的结构，同时可减小线圈向外散热时的热阻，利于提升线圈散热速度，同时还具有减小本组件体积的效果。综上，该组件中线圈的散热效果可得到显著提高，有效降低线圈内部温度的目的，同时，以上提供的组件结构可大大增强电磁线圈组件的整体强度，达到提高CRDM电磁线圈组件可靠性和使用寿命的目的。作为本领域技术人员，将所述磁轭限定为用于镶嵌线圈的磁轭，不难得出，位于本组件的端部的作为端部封板的磁轭上是不需要设置镶嵌孔的，即相邻的两个磁轭中，其中的一个磁轭上设置镶嵌孔即可，另外一个磁轭作为设置有镶嵌孔的磁轭的盖体；所述的线圈的长度数值即为线圈两端之间的距离数值，即在CRDM中，线圈包括骨架及线圈绕组，一般线圈绕组的端部位于骨架的两端之间，即线圈绕组的长度小于骨架的长度，此情况下，以上线圈的长度即为骨架的长度。作为以上所述的一种新型电磁线圈组件进一步的技术方案，还包括设置在磁轭上的引线孔，所述引线孔与镶嵌孔两者之间为相对独立的孔。具体的，以上引线孔作为线圈引出线在本组件上的设置区域，即本组件的几个磁轭串联后，各磁轭的引线孔呈正对关系，各线圈的引出线即通过所述引线孔穿出本组件，作为本领域技术人员，针对某一特定线圈安装在特定的磁轭上，该特定线圈的引出线通过其他磁轭上的引线孔最终引出至本组件的外部；而针对整个组件，并非每个磁轭上均需要设置引线孔，如处于本组件最下端的磁轭上不设置引线孔，其他磁轭上均设置长度方向平行于磁轭轴线方向的引线孔，同时，为避免引出线外露，设置为各引线孔均贯穿对应磁轭的上、下端，这样，本组件可将本组件的各引出线由组件的上端或中部某一位置引出，同理，亦可仅不在本组件最上端的磁轭上设置引线孔，这样，可将引出线由组件的下端或中部某一位置引出。作为本领域技术人员，以上引线孔可采用钻床加工，具体加工方式为可设置为刀具的轴线方向与磁轭的轴线方向平行。进一步的，所述引线孔与镶嵌孔两者之间为相对独立的孔的进一步限定，旨在使得引线孔与镶嵌孔相互隔开，这样，可有效避免在设置灌封层时，灌封料堵塞引线孔而影响后续组件装配时的穿线操作，同时，还可避免在灌封得到灌封层时，灌封料由引线孔中流失而导致浪费灌封料或影响灌封效果。为提高灌封层的导热性能，所述灌封层中还镶嵌有导热绝缘颗粒。所述导热绝缘颗粒可采用石英砂，PPS聚苯硫醚、PA46尼龙等。作为线圈的一种具体实现形式，所述线圈包括线圈绕组及骨架，所述骨架的材质为非金属材料。作为线圈的另一种实现形式，所述线圈包括线圈绕组及骨架，所述骨架包括内骨架，所述内骨架为金属材料，且内骨架与线圈绕组之间还设置有作为隔离层的绝缘材料。本方案中，可成分利用金属材料相对于非金属材料更好的耐热性提高本组件的耐热性能。同时，采用在内骨架与线圈绕组之间还设置有作为隔离层的绝缘材料，可利用绝缘材料的热阻，降低由反应堆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型电磁线圈组件，包括线圈(3)及用于镶嵌线圈(3)的磁轭(1)，所述磁轭(1)上设置有镶嵌孔(11)，所述线圈(3)安装于镶嵌孔(11)中，其特征在于，所述镶嵌孔(11)的深度等于或大于线圈(3)的长度，所述镶嵌孔(11)的孔壁与线圈(3)之间的空间中还填充有灌封层(2)。

【技术特征摘要】
1.一种新型电磁线圈组件，包括线圈(3)及用于镶嵌线圈(3)的磁轭(1)，所述磁轭(1)上设置有镶嵌孔(11)，所述线圈(3)安装于镶嵌孔(11)中，其特征在于，所述镶嵌孔(11)的深度等于或大于线圈(3)的长度，所述镶嵌孔(11)的孔壁与线圈(3)之间的空间中还填充有灌封层(2)。2.根据权利要求1所述的一种新型电磁线圈组件，其特征在于，还包括设置在磁轭(1)上的引线孔(12)，所述引线孔(12)与镶嵌孔(11)两者之间为相对独立的孔。3.根据权利要求1所述的一种新型电磁线圈组件，其特征在于，所述灌封层(2)中还镶嵌有导热绝缘颗粒。4.根据权利要求1所述的一种新型电磁线圈组件，其特征在于，所述线圈(3)包括线圈绕组及骨架(4)，所述骨架(4)的材质为非金属材料。5.根据权利要求1所述的一种新型电磁线圈组件，其特征在于，所述线圈(3)包括线圈绕组及骨架(4)，所述骨架(4)包括内骨架，所述内骨架为金属材料，且内骨架(4)与线圈绕组之间还设置有作为隔离层的绝缘材料。...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄曦雨，
申请(专利权)人：黄曦雨，
类型：发明
国别省市：上海,31