自动液压气动致动装置制造方法及图纸

用于具有泵的核反应堆的控制组件包括：导管，其具有内部容积并界定冷却剂流动路径；塞子，其固定到导管；杆设置在内部容积内并且具有配置成接合中子调整材料的杆的端部；第一活塞，其设置在该内部容积内，可滑动地联接到导管并且联接到杆；以及偏置构件，其联接到杆和第一活塞。偏置构件被定位成施加偏置力，该偏置力在无紧急停堆的情况下响应于泵流量的损失重新定位第一活塞、杆和中子调整材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自动液压气动致动装置相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119要求的于2014年12月31日提交的申请序列号62/098,943，标题为“AutomaticHydropneumaticActuationDevice”的美国申请的优先权和权益，并且通过引用以其整体并入本文。
本专利技术总体上涉及核反应堆。背景轻水核裂变反应堆采用中子吸收材料来控制反应堆堆芯内的反应。由于冷却剂流动的损失，反应堆堆芯内的温度可能增加。冷却剂流动可以由泵提供，并且由于泵关闭(例如，由于其功率损失，由于机械故障等)而可能发生冷却剂流动的损失。在没有部件损坏的情况下，核反应堆可能难以控制泵流量的损失。依赖于冷却剂的温度升高(即，热反馈等)来插入负反应性的反应堆设计可能经受温度升高和相应的负反应性响应之间的显著的时间延迟。简要概述所公开的实施方案包括用于具有泵的核反应堆的控制组件、核反应堆、制造用于核反应堆的控制组件的方法以及操作具有反应堆堆芯的核裂变反应堆的方法。数个附图的简要说明为了容易地确定任何特定元件或动作的讨论，参考标记中最有效的数字参考首先引入该元件的图的标记。图1是根据一个实施方案的液压气动致动器100的透视图。图2是根据一个实施方案的液压气动致动器100的透视图。图3是根据一个实施方案的液压气动致动器100的透视图。图4是根据一个实施方案的液压气动致动器100的透视图。图5是根据一个实施方案的液压气动致动器100的横截面图。图6是根据一个实施方案的液压气动致动器100的横截面图。图7是根据一个实施方案的液压气动致动器100的横截面图。图8是根据一个实施方案的液压气动致动器100的横截面图。图9是根据一个实施方案的液压气动致动器100的横截面图。图10是根据另一个实施方案的液压气动致动器100的横截面图。图11是根据一个实施方案的通过液压气动致动器100的冷却剂流动路径的详细横截面视图。图12是根据一个实施方案的通过液压气动致动器100的冷却剂流动路径的详细横截面视图。图13示出了根据一个实施方案的主题的一个方面。图14示出了根据一个实施方案的主题的一个方面。图15是根据一个实施方案的用于核反应堆的控制组件1500的透视图。图16是根据一个实施方案的用于核反应堆的控制组件1500的透视图。图17是根据一个实施方案的用于核反应堆的控制组件1500的透视图。图18是根据一个实施方案的用于核反应堆的控制组件1500的透视图。图19是根据一个实施方案的核反应堆的控制组件1500的截面图。图20是根据一个实施方案的用于核反应堆的控制组件1500的截面图。图21是根据一个实施方案的作为核反应堆2100的一部分提供的控制组件1500的透视图。图22是根据一个实施方案的作为核反应堆2100的一部分提供的控制组件1500的透视图。图23是根据一个实施方案的制造用于核反应堆的控制组件的方法2300的示意图。图24是根据一个实施方案的制造用于核反应堆的控制组件的方法2300的示意图。图25是根据一个实施方案的制造用于核反应堆的控制组件的方法2300的示意图。图26是根据一个实施方案的制造用于核反应堆的控制组件的方法2300的示意图。图27是根据一个实施方案的制造用于核反应堆的控制组件的方法2300的示意图。图28是根据一个实施方案的制造用于核反应堆的控制组件的方法2300的示意图。图29是根据一个实施方案的制造用于核反应堆的控制组件的方法2300的示意图。图30是根据一个实施方案的制造用于核反应堆的控制组件的方法2300的示意图。图31是根据一个实施方案的制造用于核反应堆的控制组件的方法2300的示意图。图32是根据一个实施方案的操作具有反应堆堆芯的核裂变反应堆的方法3200的示意图。图33是根据一个实施方案的操作具有反应堆堆芯的核裂变反应堆的方法3200的示意图。图34是根据一个实施方案的操作具有反应堆堆芯的核裂变反应堆的方法3200的示意图。图35是根据一个实施方案的操作具有反应堆堆芯的核裂变反应堆的方法3200的示意图。图36是根据一个实施方案的操作具有反应堆堆芯的核裂变反应堆的方法3200的示意图。图37是根据一个实施方案的操作具有反应堆堆芯的核裂变反应堆的方法3200的示意图。图38是根据一个实施方案的操作具有反应堆堆芯的核裂变反应堆的方法3200的示意图。图39是根据一个实施方案的操作具有反应堆堆芯的核裂变反应堆的方法3200的示意图。图40是根据一个实施方案的操作具有反应堆堆芯的核裂变反应堆的方法3200的示意图。图41是根据一个实施方案的操作具有反应堆堆芯的核裂变反应堆的方法3200的示意图。图42是根据一个实施方案的操作具有反应堆堆芯的核裂变反应堆的方法3200的示意图。图43是根据一个实施方案的操作具有反应堆堆芯的核裂变反应堆的方法3200的示意图。图44是根据一个实施方案的操作具有反应堆堆芯的核裂变反应堆的方法3200的示意图。图45是包括具有控制杆的液压气动致动器的核反应堆的示意图。图46是包括具有控制杆的液压气动致动器的核反应堆的示意图。图47是包括具有燃料棒的液压气动致动器的核反应堆示意图。图48是包括具有燃料棒的液压气动致动器的核反应堆的示意图。图49是包括具有控制棒和燃料棒的液压气动致动器的核反应堆的示意图。图50是包括具有控制棒和燃料棒的液压气动致动器的核反应堆的示意图。图51是流体压力对时间的曲线图，示出了负载条件和点火条件。详细描述在下面的详细描述中，对形成其一部分的附图作出参考。在附图中，除非上下文另外规定，否则相似的或相同的符号在不同附图中的使用通常表示相似或相同的物品。详细描述、附图和权利要求中描述的说明性实施方案不意图是限制性的。可以利用其它实施方案，并且可以作出其它改变，而不偏离此处呈现的主题的精神或范围。本领域技术人员应认识到，本文描述的部件(例如，操作)、装置、对象以及伴随它们的讨论被用作为出于概念清楚的目的的示例，并且考虑了各种配置修改。因此，如本文所使用的，所提出的具体实施方案和伴随的讨论旨在代表它们较一般的类别。一般来说，任何具体实施方案的使用旨在代表其类别，并且具体部件(例如，操作)、装置和对象的不包括不应该被认为是限制性的。为了陈述的清楚起见，本申请使用正式的大纲标题。然而，应理解，大纲标题是为了陈述的目的，并且不同类型的主题可以在整个申请中被讨论(例如，装置/结构可以在过程/操作标题下被描述，和/或过程/操作可以在结构/过程标题下被讨论；和/或对单个主题的描述可能跨越两个或更多个主题标题)。因此，正式的大纲标题的使用并不意图以任何方式进行限制。通过概述给出，说明性实施方案包括：用于核反应堆的具有泵的控制组件，核反应堆，制造用于核反应堆的控制组件的方法以及操作具有反应堆堆芯的核裂变反应堆的方法。这种新的液压气动致动器的实施方案提供了对流体不期望的损失(例如，流动损失，压力损失)状况(例如，由于泵或其它流体流动装置关闭，系统中的泄漏等)的快速、被动(例如，没有电子控制等)的响应。液压气动致动器直接对流动损失作出反应，而不是直接对所施加的较高压力作出反应或间接地(以及以延迟的方式)对诸如传感器感测所需要的状况(或不需要的状况)，以及通过控制器发送信号以使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于沿流体流动的轴线平移的设备，所述设备包括：导管，其配置成在第一方向上传导流体；装载组件，其设置在所述导管内并且配置成当所述导管中的流体的压力满足装载条件时使构件在所述第一方向上移动到装载位置；和点火组件，其可操作地联接到所述装载组件并且设置在所述导管内，所述点火组件和所述装载组件配置成当所述构件处于所述装载位置时储存能量，并且当所述导管中的流体的压力满足点火条件时释放所储存的能量并使所述构件在与所述第一方向相反的第二方向上移出所述装载位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.31 US 62/098,9431.一种用于沿流体流动的轴线平移的设备，所述设备包括：导管，其配置成在第一方向上传导流体；装载组件，其设置在所述导管内并且配置成当所述导管中的流体的压力满足装载条件时使构件在所述第一方向上移动到装载位置；和点火组件，其可操作地联接到所述装载组件并且设置在所述导管内，所述点火组件和所述装载组件配置成当所述构件处于所述装载位置时储存能量，并且当所述导管中的流体的压力满足点火条件时释放所储存的能量并使所述构件在与所述第一方向相反的第二方向上移出所述装载位置。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述装载组件包括塞子和第一活塞，所述塞子固定到所述导管，所述第一活塞联接到所述构件，设置在所述导管内并且可滑动地联接到所述导管。3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述构件设置在所述导管内并且具有配置成接合中子调整材料的端部。4.根据权利要求2所述的设备，其中，所述塞子和所述第一活塞界定一对配合的孔，所述一对配合的孔形成收缩-扩散通道的至少一部分。5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述收缩-扩散通道沿流体流动路径设置，使得当所述导管中的流体的压力满足所述装载条件时，所述收缩-扩散通道内的压力变化固定所述第一活塞和所述构件。6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述一对配合的孔包括至少部分地由所述第一活塞界定的第一孔和至少部分地由所述塞子界定的第二孔，所述第一孔和所述第二孔界定收缩开口的至少一部分和扩散开口的至少一部分。7.根据权利要求6所述的设备，还包括：其中所述收缩开口在入口端和入口喉部之间延伸；其中所述扩散开口在出口喉部和出口端之间延伸；并且其中所述收缩开口的所述入口喉部具有与所述扩散开口的所述出口喉部的出口喉部横截面面积相等的入口喉部横截面面积。8.根据权利要求6所述的设备，其中，所述第一活塞包括界定所述第一孔的第一主体，并且所述塞子包括界定所述第二孔的第二主体，使得所述一对配合的孔与所述塞子和所述第一活塞的外周间隔开。9.根据权利要求6所述的设备，还包括：其中所述点火组件包括杯形物和第二活塞，其中所述杯形物具有界定内部空间的侧壁；并且其中所述第二活塞设置在所述杯形物的所述内部空间内。10.根据权利要求9所述的设备，还包括：其中所述构件具有相对的第二端部，其中所述第二活塞联接到所述构件的所述相对的第二端部，其中所述第二活塞包括活塞主体，所述活塞主体将所述杯形物的所述内部空间隔开成第一区域和第二区域；其中所述构件沿所述流体流动路径定位；并且其中所述杯形物具有开口端，使得所述第一区域暴露于所述流体流动路径。11.根据权利要求10所述的设备，还包括：其中所述杯形物配置成在所述第二区域内容纳可压缩流体；其中所述杯形物界定配置成流体地联接所述第一区域和与所述流体流动路径相关联的液体冷却剂的开口；并且其中所述可压缩流体的压力随着所述液体冷却剂的压力而变化。12.根据权利要求1所述的设备，还包括：其中所述第二活塞可滑动地联接到所述杯形物的侧壁；其中所述第二活塞界定孔口，所述孔口使所述第一区域与所述第二区域流体连通，并且其中所述孔口配置成限制穿过其中的流体的流动，使得当所述导管中的流体的压力满足点火条件时，由所述点火组件施加的储存的能量的释放克服与所述收缩-扩散通道内的压力变化相关联的吸力。13.根据权利要求1所述的设备，还包括滞后装置，所述滞后装置定位成独立于由所述点火组件对所储存的能量的释放而施加驱动力。14.根据权利要求13所述的设备，还包括：其中所述滞后装置配置成接收滞后控制信号；并且其中所述滞后装置响应于接收所述滞后控制信号而启动所述驱动力。15.根据权利要求13所述的设备，其中，所述滞后装置是弹簧机构。16.根据权利要求1所述的设备，还包括扩张装置，所述扩张装置具有收缩状态和扩张状态，并且定位成在所述扩张状态下提供抵抗力。17.根据权利要求16所述的设备，其中，所述扩张装置还包括接合构件，所述接合构件将所述扩张装置保持在所述扩张状态中。18.根据权利要求17所述的设备，其中，所述扩张装置配置成接收接合控制信号，其中响应于接收所述接合控制信号，所述接合构件将所述扩张装置保持在所述扩张状态中。19.根据权利要求17所述的设备，其中，所述扩张装置配置成接收分离控制信号，其中响应于所述分离控制信号，所述接合构件使所述扩张装置分离并且允许所述扩张装置恢复到所述收缩状态。20.根据权利要求16所述的设备，其中，所述扩张装置包括热扩张材料。21.根据权利要求16所述的设备，其中，所述扩张装置还包括波纹管。22.根据权利要求1所述的设备，还包括锁定机构，其中所述锁定机构具有锁定状态和解锁状态，其中在所述锁定状态中的所述锁定机构接合所述装载组件。23.根据权利要求22所述的设备，其中，在所述锁定状态接合所述构件的所述锁定机构阻止所述构件相对于所述导管的移动。24.根据权利要求22所述的设备，其中，所述锁定机构配置成接收锁定控制信号，其中响应于接收所述锁定控制信号，所述锁定机构进入所述锁定状态并保持所述锁定状态。25.根据权利要求22所述的设备，其中，所述锁定机构配置成接收解锁控制信号，其中响应于所述解锁控制信号，所述锁定机构进入所述解锁状态并保持所述解锁状态。26.根据权利要求22所述的设备，其中，所述锁定机构包括铁磁材料。27.根据权利要求1所述的设备，还包括流量限制装置，其中响应于所述流量限制装置的移动，所述点火组件释放所储存的能量。28.根据权利要求27所述的设备，其中，所述流量限制装置响应于温度变化而移动。29.一种核反应堆，包括：燃料组件，其包括燃料组件导管，所述燃料组件导管包含核燃料；泵，其与所述燃料组件的所述燃料组件导管流体连通，其中所述泵配置成提供沿冷却剂流动路径的冷却剂流；和控制组件，其包括：控制组件导管，其配置成沿所述冷却剂流动路径的至少一部分传导冷却剂；和点火组件，其设置在所述控制组件导管内，并且配置成当所述冷却剂流动路径中的冷却剂的压力满足点火条件时释放储存的能量。30.根据权利要求29所述的核反应堆，其中所述控制组件还包括：塞子...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰西·R·奇塔姆三世，罗伯特·A·科宾，帕维尔·海兹拉尔，克里斯托弗·J·约翰斯，J·D·麦克沃特，詹森·布莱恩·孟，P·哈利·帕克，罗伯特·C·佩特罗斯基，
申请(专利权)人：泰拉能源公司，
类型：发明
国别省市：美国,US