一种新型耐压壳部件结构及控制棒驱动机构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种新型耐压壳部件结构及控制棒驱动机构，属于核电站技术领域。所述结构包括棒行程套管，采用奥氏体不锈钢材料制成；及钩爪壳体，采用导磁性材料制成；其中，钩爪壳体的顶部固定设有第一连接块，第一连接块采用奥氏体不锈钢材料制成。本实用新型专利技术的钩爪壳体采用导磁性的马氏体不锈钢材料制造，可减小线圈部件与钩爪部件之间的磁阻，降低线圈部件发热量；另，马氏体不锈钢的基本许用应力强于奥氏体不锈钢，可使钩爪壳体最小壁厚减小约50％，线圈部件外轮廓尺寸也将减小，使CRDM与CRDM之间的间隙增大，有利于线圈部件散热，提高线圈部件的安全余量；实现堆顶强制通风设备的取消。

A new type of pressure shell structure and control rod drive mechanism

【技术实现步骤摘要】
一种新型耐压壳部件结构及控制棒驱动机构
本技术涉及核电站
，特别涉及一种新型耐压壳部件结构及控制棒驱动机构。
技术介绍
控制棒驱动机构(简称CRDM)是一种安装于反应堆压力容器顶盖上的竖直方向步进式磁力提升装置，实现控制反应堆启动、功率调节以及停堆功能。参见图1，CRDM主要包括耐压壳部件001、钩爪部件002、线圈部件003、驱动杆部件004和棒位探测器部件005。其中，耐压壳部件001安装在压力容器顶盖管座006上，是CRDM至关重要的组成部分；其内部为钩爪部件002和驱动杆部件004提供安装和动作空间，外部为线圈部件003和棒位探测器部件004提供支撑。耐压壳部件001作为一回路压力边界，必须保证其完整性，保证无任何冷却剂的泄漏。线圈部件003是CRDM的动力源，钩爪部件002是CRDM的动作执行机构，通过线圈部件003的通放电，钩爪部件002中对应的磁极衔铁被磁化/退磁，实现磁极衔铁的吸合/打开，实现CRDM的动作。然而，现有技术中，耐压壳部件001采用奥氏体不锈钢制造，因奥氏体不锈钢不导磁，会造成安装在耐压壳部件001内外两侧的钩爪部件002和线圈部件003之间的磁阻较大；这样，当线圈部件003通电时，线圈部件003中所通电流值会较大，如此会使线圈部件003的发热量较大，而线圈部件003有一定的耐温等级，为保证CRDM安全运行，现有方案中采用了堆顶强制通风设备，以带走线圈部件003的发热量。然而堆顶强制通风设备复杂且多为焊接结构，大大增加了制造和运行维护成本。
技术实现思路
<br>本技术针对耐压壳部件采用不导磁的奥氏体不锈钢制造，使线圈部件与钩爪部件之间的磁阻较大，线圈部件所通电流值较大，发热量较大；需要采用堆顶强制通风设备，增加制造和运行维护成本的问题，提供了一种新型耐压壳部件结构及控制棒驱动机构。本技术就上述技术问题而提出的技术方案如下：本技术提供了一种新型耐压壳部件结构，包括棒行程套管，内部用于为驱动杆部件提供第一动作空间，且采用奥氏体不锈钢材料制成；及钩爪壳体，上部与所述棒行程套管连接，内部用于为钩爪部件提供安装空间及用于为所述驱动杆部件提供与所述第一动作空间相贯通的第二动作空间，外部用于为线圈部件提供支撑；所述钩爪壳体，采用导磁性材料制成，以降低位于所述钩爪部件内外两侧的所述线圈部件与所述钩爪部件之间的磁阻；其中，所述钩爪壳体的顶部固定设有第一连接块，所述第一连接块与所述棒行程套管焊接形成中部Ω焊缝；所述第一连接块，采用奥氏体不锈钢材料制成，以使所述中部Ω焊缝的焊接为同种钢焊接。根据上述设置，第一连接块采用堆焊方式固定于所述钩爪壳体的顶部。根据上述设置，所述钩爪壳体与所述棒行程套管之间为螺纹连接。根据上述设置，所述钩爪壳体，下部与采用奥氏体不锈钢材料制成的压力容器顶盖管座连接；所述钩爪壳体的底部固定设有第二连接块，所述第二连接块与所述压力容器顶盖管座焊接形成下部Ω焊缝；所述第二连接块，采用奥氏体不锈钢材料制成，以使所述下部Ω焊缝的焊接为同种钢连接。根据上述设置，所述导磁性材料为马氏体不锈钢材料。根据上述设置，所述钩爪壳体的底部外周固定设有凸环，所述凸环用于在所述线圈部件套装于所述钩爪壳体上后，对所述线圈部件进行支撑。根据上述设置，所述钩爪壳体的外周还设有安装槽，所述安装槽位于所述凸环的上方，用于安装导磁环，以增强所述线圈部件与所述钩爪部件之间的导磁性。根据上述设置，所述的结构由棒行程套管和钩爪壳体组成；所述棒行程套管为一体件，其顶端为盲管结构。本技术提供了一种控制棒驱动机构，包括上述新型耐压壳部件结构。本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：将耐压壳部件结构拆解为包括棒行程套管和钩爪壳体，且将线圈部件和钩爪部件之间的钩爪壳体部分采用具有导磁性的材料制造，可大大减小线圈部件与钩爪部件之间的磁阻，相较于现有技术中采用奥氏体不锈钢材料制造的耐压壳部件结构，在提供相同电磁力的情况下，线圈部件所需电流值将大大降低，如此可大大降低线圈部件的发热量；实现堆顶强制通风设备的取消，减小制造和运行维护的成本，缩短换料大修时间，能够带来巨大的经济效益。除此之外，通过在钩爪壳体的顶部设置采用奥氏体不锈钢材料制成的第一连接块，与棒行程套管的材料一致，以将钩爪壳体与棒行程套管之间的连接转换成采用同种材料制成的第一连接块与棒行程套管之间的连接，可保证中部Ω焊缝的焊接为同种钢焊接，焊接质量更佳，且生产效率更高。附图说明图1是现有技术中控制棒驱动机构的结构示意图；图2是本技术实施例提供的控制棒驱动机构的部分结构示意图；图3是图2中A处结构的放大图；图4是图2中B处结构的放大图；图5是采用本技术实施例提供的多个控制棒驱动机构的空间布置图。图1中：001为耐压壳部件、002为钩爪部件、003为线圈部件、004为驱动杆部件、005为棒位探测器部件、006为压力容器顶盖管座；图2中：300为控制棒驱动机构、310为新型耐压壳部件结构、311为棒行程套管、312为钩爪壳体、3123为凸环、3124为安装槽、320为驱动杆部件、330为钩爪部件、350为压力容器顶盖管座、360为导磁环；图3中：311为棒行程套管、312为钩爪壳体、3121为第一连接块、31211为第一固定部、31212为第一连接部、313为中部Ω焊缝；图4中：312为钩爪壳体、3122为第二连接块、31221为第二固定部、31222为第二连接部、314为下部Ω焊缝；图5中：300为控制棒驱动机构、310为新型耐压壳部件结构、340为线圈部件、δ为相邻CRDM与CRDM之间的间隙。具体实施方式为了解决现有技术中所存在的耐压壳部件采用不导磁的奥氏体不锈钢制造，使线圈部件与钩爪部件之间的磁阻较大，线圈部件所通电流值较大，发热量较大；需要采用堆顶强制通风设备，增加制造和运行维护成本的问题，本技术旨在提供一种新型耐压壳部件结构及控制棒驱动机构，其核心思想是：提出一种钩爪壳体采用导磁性材料制成的新型耐压壳部件结构，本技术将耐压壳部件结构拆解为包括棒行程套管和钩爪壳体，且将线圈部件和钩爪部件之间的钩爪壳体部分采用具有导磁性材料制造，以降低线圈部件与钩爪部件之间的磁阻，相较于现有技术中采用奥氏体不锈钢材料制造的耐压壳部件，在提供相同电磁力的情况下，线圈部件所需电流值将大大降低，如此可大大降低线圈部件的发热量；同时本技术的新型耐压壳部件的钩爪壳体上设置有采用奥氏体不锈钢材料制成的第一连接块，以将钩爪壳体与棒行程套管之间的连接转换成采用同种材料制成的第一连接块与棒行程套管之间的连接，保证中部Ω焊缝的焊接为同种钢焊接，使得连接质量更佳，且生产效率更高。为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。实施例一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型耐压壳部件结构，其特征在于，包括棒行程套管(311)，内部用于为驱动杆部件(320)提供第一动作空间，且采用奥氏体不锈钢材料制成；及/n钩爪壳体(312)，上部与所述棒行程套管(311)连接，内部用于为钩爪部件(330)提供安装空间及用于为所述驱动杆部件(320)提供与所述第一动作空间相贯通的第二动作空间，外部用于为线圈部件(340)提供支撑；/n所述钩爪壳体(312)，采用导磁性材料制成，以降低位于所述钩爪壳体(312)内外两侧的所述线圈部件(340)与所述钩爪部件(330)之间的磁阻；/n其中，所述钩爪壳体(312)的顶部固定设有第一连接块(3121)，所述第一连接块(3121)与所述棒行程套管(311)焊接形成中部Ω焊缝(313)；/n所述第一连接块(3121)，采用奥氏体不锈钢材料制成，以使所述中部Ω焊缝(313)的焊接为同种钢焊接。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型耐压壳部件结构，其特征在于，包括棒行程套管(311)，内部用于为驱动杆部件(320)提供第一动作空间，且采用奥氏体不锈钢材料制成；及
钩爪壳体(312)，上部与所述棒行程套管(311)连接，内部用于为钩爪部件(330)提供安装空间及用于为所述驱动杆部件(320)提供与所述第一动作空间相贯通的第二动作空间，外部用于为线圈部件(340)提供支撑；
所述钩爪壳体(312)，采用导磁性材料制成，以降低位于所述钩爪壳体(312)内外两侧的所述线圈部件(340)与所述钩爪部件(330)之间的磁阻；
其中，所述钩爪壳体(312)的顶部固定设有第一连接块(3121)，所述第一连接块(3121)与所述棒行程套管(311)焊接形成中部Ω焊缝(313)；
所述第一连接块(3121)，采用奥氏体不锈钢材料制成，以使所述中部Ω焊缝(313)的焊接为同种钢焊接。


2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述第一连接块(3121)采用堆焊方式固定于所述钩爪壳体(312)的顶部。


3.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述钩爪壳体(312)与所述棒行程套管(311)之间为螺纹连接。


4.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述钩爪壳体(312)，下部与采用奥氏体不锈钢材料制成的压力容器顶盖管座(350)连接；
所述钩爪壳体(312)的底部固定设有第二连接块(312...

【专利技术属性】
技术研发人员：张飞，赵毛毛，李跃忠，刘言午，魏乔苑，吴和北，董杨，
申请(专利权)人：中广核工程有限公司，深圳中广核工程设计有限公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44