本发明专利技术公开了一种控制棒驱动机构卷筒组件及控制棒驱动机构，所述卷筒组件包括丝杠以及螺纹连接在丝杠上的卷筒，所述卷筒用于缠绕牵引控制棒的钢丝绳，还包括限位装置，在钢丝绳释放时卷筒沿着丝杠轴线运动的方向上，所述限位装置位于卷筒的前方，限位装置用于限制卷筒沿着丝杠轴线运动的终点位置。所述控制棒驱动机构包括所述卷筒组件。本方案的结构设计可提升卷筒组件、控制棒驱动机构的可靠性。控制棒驱动机构的可靠性。控制棒驱动机构的可靠性。
【技术实现步骤摘要】
控制棒驱动机构卷筒组件及控制棒驱动机构
[0001]本专利技术涉及控制棒驱动机构
，特别是涉及一种控制棒驱动机构卷筒组件及控制棒驱动机构。
技术介绍
[0002]控制棒驱动机构用于驱动控制棒组件在堆芯内上、下运动，从而实现反应堆的启动、功率调节和安全停堆等重要功能。现有技术中，反应堆控制棒驱动机构驱动控制棒的方式一般包括：钩爪驱动式、拖链(链条)驱动式以及钢丝绳驱动式。钢丝绳驱动方式中，一般采用驱动电机带动卷筒绕丝杠旋转，丝杠绕自身轴线旋转过程中沿着丝杠的轴线移动，钢丝绳缠绕于所述卷筒上，在卷筒旋转过程中对控制棒组件进行提升或下插。
[0003]在申请号为CN202111412631.0，专利技术创造名称为一种开放式反应堆的控制棒驱动装置的专利申请文件中，提供了一种包括电磁离合器的控制棒驱动装置，具体有益效果涉及利用控制棒组件的自重，在电磁离合器断电状态下，控制棒能依靠自身重力下落，从而使得在出现停电故障后可以实现迅速落棒，保证反应堆的安全性。
[0004]根据控制棒驱动机构在服役期间的运动特点，提供一种适用于核反应堆的钢丝绳卷筒组件，对我国核电技术的发展具有重要意义。
技术实现思路
[0005]针对上述提出的提供一种适用于核反应堆的钢丝绳卷筒组件，对我国核电技术的发展具有重要意义的技术问题，本专利技术提供了一种控制棒驱动机构卷筒组件及控制棒驱动机构。本方案的结构设计可提升卷筒组件、控制棒驱动机构的可靠性。
[0006]针对上述问题，本专利技术提供的控制棒驱动机构卷筒组件及控制棒驱动机构通过以下技术要点来解决问题：控制棒驱动机构卷筒组件，包括丝杠以及螺纹连接在丝杠上的卷筒，所述卷筒用于缠绕牵引控制棒的钢丝绳，还包括限位装置，在钢丝绳释放时卷筒沿着丝杠轴线运动的方向上，所述限位装置位于卷筒的前方，限位装置用于限制卷筒沿着丝杠轴线运动的终点位置。
[0007]现有技术中，实现核反应堆紧急停堆的方式包括采用控制棒紧急落棒的方式，以申请号为CN202111412631.0提供的技术方案为例，当电磁离合器断开后，控制棒在自身重力的作用下下落，由于控制棒的上端连接钢丝绳，钢丝绳部分缠绕于卷筒上，卷筒在控制棒下落过程中受到钢丝绳的牵引将发生转动，卷筒转动的速度与控制棒下落的速度相关联，控制棒在本身重量以及具体下落高度下无卡阻落棒过程中，可能使得卷筒被加速到远大于驱动机构(一般采用驱动电机)作用下的转速，当控制棒与压力容器中的缓冲机构作用后，卷筒在自身惯性下将进一步旋转，此时，由卷筒释放出的钢丝绳将由绷直状态变为松弛状态。由于驱动电机一般通过减速器驱动卷筒旋转，故在驱动机构上一般具有多组用于实现减速传动的齿轮组，同时，为进一步精确钢丝绳定点释放的位置，一般还配置有约束钢丝绳在空间中位置的导向轮组，故在控制棒落棒完成后，卷筒继续转动而进一步释放钢丝绳，在
卷筒上的钢丝绳释放位置与导向轮组之间将形成一段松弛的钢丝绳，同时此段钢丝绳的形态以及位置不可控，当钢丝绳与控制棒驱动机构上的其他零件发生钩挂或者进入齿轮组的啮合位置时，将导致钢丝绳后期不能被收卷至卷筒上甚至被相互啮合的齿轮所损伤或切断，影响卷筒组件、控制棒驱动机构性能的可靠性。
[0008]本方案根据丝杠与卷筒的配合特点决定的卷筒继续转动过程中将沿着丝杠轴线继续运动的特点，设置了一种包括限位装置的技术方案，具体工作原理为：当卷筒以释放钢丝绳的转动方向转动并沿着丝杠轴线进一步运动的过程中，由于所述限位装置设置在卷筒运动方向的前方，当卷筒与限位装置发生接触时，限位装置所产生的限制卷筒继续沿着丝杠轴线向前运动的作用将迫使卷筒停止转动，这样，可缩短控制棒落棒完成后由卷筒上继续释放出的钢丝绳的长度，通过减少钢丝绳松弛段的长度，从而达到减小钢丝绳发生钩挂的可能性、进入齿轮轴啮合区域的可能性，从而提升卷筒组件、控制棒驱动机构的可靠性。
[0009]作为本领域技术人员，以上限位装置可设置为固定在卷筒释放钢丝绳的行进轨迹上，也可设置为可作用到行进过程中的卷筒上，故如果仅考虑限制卷筒进一步沿着丝杠轴线方向运动目的，以上限位装置为传统的刚性限位件、柔性限位件，可主动伸缩的限位件以适应当下卷筒位置均可满足控制钢丝绳释放长度的需求。由于卷筒与丝杠之间具有连接螺纹，为避免卷筒、丝杠或其他零部件受损，优选设置为所述限位装置对卷筒进行终点位置限位约束为非刚性作用。为保障控制棒下落速度以及缩短钢丝绳松弛段的长度，设置为限位装置对卷筒的作用起始于控制棒落棒完成时刻。
[0010]作为所述控制棒驱动机构卷筒组件更进一步的技术方案：
[0011]为避免限位装置作用于卷筒上时本驱动机构上的零件受到刚性冲击，设置为：所述限位装置包括第二弹簧，在卷筒挤压限位装置的过程中，所述第二弹簧发生弹性变形。作为本领域技术人员，以上第二弹簧可产生沿着丝杠轴线方向的弹性变形即可。采用本方案，以上第二弹簧不仅能够缓冲本驱动机构上相应零件的冲击，同时，卷筒推挤第二弹簧发生弹性变形的过程为第二弹簧蓄能的过程，当卷筒沿着丝杠轴线的运动速度降低为0时第二弹簧蓄能终了，而后，可利用第二弹簧回弹，使得卷筒收卷部分或全部松弛的钢丝绳，减小外界因素对钢丝绳松弛段的影响时间，降低钢丝绳发生钩挂的可能性、进入齿轮轴啮合区域的可能性。
[0012]作为限位装置的具体实现形式，设置为：所述限位装置还包括第一固定座、第二轴承及挡环；
[0013]相对于卷筒，所述第一固定座设置在限位装置远离卷筒的一端，第一固定座在丝杠轴线上的位置固定；
[0014]所述第二弹簧、第二轴承及挡环均套设在丝杠上，第二弹簧的一端可作用在第一固定座上，第二轴承位于第二弹簧的另一端，挡环位于第二轴承与卷筒之间；
[0015]所述第二轴承用于实现：使得挡环能够相对于第二弹簧绕丝杠的轴线转动。本方案在工作时，当卷筒向限位装置所在方向运动的过程中，通过挡环以及第二轴承为第二弹簧施压：挡环与第二轴承均在卷筒的作用下向第二弹簧所在侧运动，此时第二弹簧发生弹性变形。需要指出的是：由于卷筒在此过程中会绕自身轴线转动，以上第二轴承可避免第二弹簧在压缩或形变恢复过程中发生扭转，避免限位装置上发生非必要磨损而影响限位装置的使用寿命或出现意外损坏。在具体实施时，所述第二轴承可采用推力球轴承，挡环配合于
第二轴承上并通过第二轴承实现轴线定位。
[0016]区别于传统领域，在核反应堆结构设计时为各零部件设置的安装空间有限，同时，第二弹簧一般工作在高于室温的环境中，为控制第二弹簧的压缩量以避免其单次工作承受的载荷大小以延长第二弹簧的使用寿命，设置为：还包括用于控制所述第二弹簧弹性压缩量的控制装置，所述弹性压缩量为第二弹簧在卷筒的作用下发生的沿着丝杠轴线方向的弹性压缩量。作为本领域技术人员，以上控制装置在第二弹簧在卷筒作用下发生弹性变形过程中承受部分或在某一时刻承受全部来自卷筒的推力即可达到相应目的，本领域技术人员在不付出创造性劳动的情况下，可采用多种形式的控制装置。
[0017]作为一种具体的限位装置以及控制装置实现形式，设本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.控制棒驱动机构卷筒组件，包括丝杠(17)以及螺纹连接在丝杠(17)上的卷筒(6)，所述卷筒(6)用于缠绕牵引控制棒的钢丝绳(16)，其特征在于，还包括限位装置，在钢丝绳(16)释放时卷筒(6)沿着丝杠(17)轴线运动的方向上，所述限位装置位于卷筒(6)的前方，限位装置用于限制卷筒(6)沿着丝杠(17)轴线运动的终点位置。2.根据权利要求1所述的控制棒驱动机构卷筒组件，其特征在于，所述限位装置包括第二弹簧(25)，在卷筒(6)挤压限位装置的过程中，所述第二弹簧(25)发生弹性变形。3.根据权利要求2所述的控制棒驱动机构卷筒组件，其特征在于，所述限位装置还包括第一固定座(2)、第二轴承(23)及挡环(18)；相对于卷筒(6)，所述第一固定座(2)设置在限位装置远离卷筒(6)的一端，第一固定座(2)在丝杠(17)轴线上的位置固定；所述第二弹簧(25)、第二轴承(23)及挡环(18)均套设在丝杠(17)上，第二弹簧(25)的一端可作用在第一固定座(2)上，第二轴承(23)位于第二弹簧(25)的另一端，挡环(18)位于第二轴承(23)与卷筒(6)之间；所述第二轴承(23)用于实现：使得挡环(18)能够相对于第二弹簧(25)绕丝杠(17)的轴线转动。4.根据权利要求2所述的控制棒驱动机构卷筒组件，其特征在于，还包括用于控制所述第二弹簧(25)弹性压缩量的控制装置，所述弹性压缩量为第二弹簧(25)在卷筒(6)的作用下发生的沿着丝杠(17)轴线方向的弹性压缩量。5.根据权利要求2所述的控制棒驱动机构卷筒组件，其特征在于，所述限位装置还包括第一固定座(2)，所述第二弹簧(25)的一端可作用在第一固定座(2)上，第一固定座(2)在丝杠(17)轴线上的位置固定；所述第一固定座(2)为轴线与丝杠(17)轴线共线的筒状结构，所述第一固定座(2)的外侧面上还设置有沿着丝杠(17)轴线周向方向延伸的...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋坤，唐菊梅，叶林，宋德湘，张利，闵楠，文巍，王帅先，
申请(专利权)人：四川华都核设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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