微型反应堆控制棒驱动机构制造技术

本申请的实施例提供一种微型反应堆控制棒驱动机构，包括：托盘，托盘上设有贯穿孔；驱动电机，安装在托盘的一侧；绳轮，被构造成在驱动电机的驱动下带动连接在绳轮上的连接绳在贯穿孔移动，使得与连接绳连接的控制棒进入或脱离反应堆，以控制反应堆的工作状态；以及限位装置，被构造成限制绳轮的转动角度，从而控制控制棒在反应堆内的移动高度。制控制棒在反应堆内的移动高度。制控制棒在反应堆内的移动高度。

【技术实现步骤摘要】
微型反应堆控制棒驱动机构


[0001]本申请的至少一种实施例涉及一种驱动机构，具体涉及一种微型反应堆控制棒驱动机构。

技术介绍

[0002]控制棒驱动机构是反应堆控制系统的重要组成部分，其主要功能是驱动控制棒在反应堆内移动，实现反应堆在不同中子通量密度水平(功率)下稳定运行。微型中子源反应堆(简称：微型反应堆或微堆，MNSR)，微堆仅使用一根中心控制棒同时实现正常运行和紧急停堆的功能。这就要求控制棒驱动机构既可在反应堆正常运行时控制控制棒的正常移动，又可在事故工况下实现控制棒快速插入堆芯，实现紧急停堆。
[0003]常用的微堆控制棒驱动机构采用的交流伺服电机(或步进电机)，配合电磁离合器和减速齿轮。此种驱动机构的系统结构较为复杂，存在一定的卡棒概率，然而卡棒是反应堆运行过程中不可接受的故障之一。其次，现有的微堆驱动机构的伺服电机的驱动器是定速的，在满足提棒速度限值的同时也限制了控制棒插入堆芯的速度，此种设计使得反应堆的运行行为存在不一致性，影响后期的反应堆物理实验。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，提出了本申请以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的微型反应堆控制棒驱动机构。
[0005]根据本申请实施例，提供一种微型反应堆控制棒驱动机构，包括：托盘，托盘上设有贯穿孔；驱动电机，安装在托盘的一侧；绳轮，被构造成在驱动电机的驱动下带动连接在绳轮上的连接绳在贯穿孔移动，使得与连接绳连接的控制棒进入或脱离反应堆，以控制反应堆的工作状态；以及限位装置，被构造成限制绳轮的转动角度，从而控制控制棒在反应堆内的移动高度。
[0006]根据本申请实施例提供的微型反应堆控制棒驱动机构，通过设置限位装置以对绳轮的转动角度进行限制，以使得驱动电机控制绳轮转动的情况下，利用限位装置限制绳轮的持续转动，从而可以将连接绳上的控制棒精准地插入反应堆或脱离反应堆，实现精准控制反应堆的工作状态，提高了反应堆的安全性。
附图说明
[0007]图1为根据本申请的一个实施例的驱动机构的立体示意图；
[0008]图2为根据本申请的另一个实施例的驱动机构的立体示意图；
[0009]图3为根据本申请的一个实施例的限位机构的示意图；
[0010]图4为根据本申请的一个实施例的限位框架的示意图；
[0011]图5为根据本申请的一个实施例的限位框架与调节机构的连接示意图；以及
[0012]图6为根据本申请的一个实施例的第一支架与第二支架的示意图。
具体实施方式
[0013]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0014]需要说明的是，除非另外定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。若全文中涉及“第一”、“第二”等描述，则该“第一”、“第二”等描述仅用于区别类似的对象，而不能理解为指示或暗示其相对重要性、先后次序或者隐含指明所指示的技术特征的数量，应该理解为“第一”、“第二”等描述的数据在适当情况下可以互换。若全文中出现“和/或”，其含义为包括三个并列方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。
[0015]图1为根据本申请的一个实施例的驱动机构的立体示意图。
[0016]本申请的实施例提供一种微型反应堆控制棒驱动机构，如图1所示，控制棒驱动机构包括托盘100、驱动电机200、绳轮300和限位装置400。
[0017]托盘100上设有贯穿孔。驱动电机200安装在托盘100的一侧。绳轮300被构造成在驱动电机200的驱动下带动连接在绳轮300上的连接绳在贯穿孔移动，使得与连接绳连接的控制棒进入或脱离反应堆，以控制反应堆的工作状态。限位装置400被构造成限制绳轮300的转动角度，从而控制控制棒在反应堆内的移动高度。其中，托盘100可以指支撑法兰，将该托盘100安装在反应堆控制系统内的固定位置上。
[0018]本实施例中，在微型反应堆运行的过程中，驱动电机200通过驱动绳轮300的转动，以使得与绳轮300连接的连接绳上的控制棒可以正常移动。在微型反应堆发生事故需要控制棒插入反应堆的堆芯内以阻止核反应的发生，可以通过驱动电机200控制绳轮300正向转动，以使得控制棒在绳轮300的转动下进入堆芯中，在绳轮300被限位装置400所限制转动的情况下，控制棒停止移动，从而能够将控制棒准确地移动至堆芯中的固定位置。
[0019]本实施例中，在需要将控制棒从堆芯中提起以继续核反应发生的情况下，驱动电机200驱动绳轮300反向转动，以使得连接绳被缠绕在绳轮300上，进而使得控制棒在连接绳的提升作用下脱离堆芯。
[0020]需要说明的是，驱动机构正常工作状态下，绳轮300的转速通常是每分钟转动一圈，但并非限定本申请的绳轮300只能为上述转速，工作人员可以根据实际需求具体设定，同时也可以根据控制棒行程的大小更换不同轮径的绳轮300。本申请的连接绳可以由不与反应堆发生反应或反应较小的材料制成，例如可以是钢丝绳。
[0021]根据本申请实施例提供的微型反应堆控制棒驱动机构，通过设置限位装置400以对绳轮300的转动角度进行限制，以使得驱动电机200控制绳轮300转动的情况下，利用限位装置400限制绳轮300的持续转动，从而可以将连接绳上的控制棒精准地插入反应堆或脱离反应堆，实现精准控制反应堆的工作状态，提高了反应堆的安全性，进而降低了反应堆安全事故发生的可能性。
[0022]图2为根据本申请的另一个实施例的驱动机构的立体示意图。
[0023]本实施例中，如图2所示，限位装置400包括限位柱410、限位框架420以及至少两个第一限位机构430。
[0024]限位柱410安装在绳轮300远离驱动电机200的一侧。限位框架420安装在托盘100的另一侧，限位柱410位于限位框架420的外缘上。至少两个第一限位机构430安装在限位框架420上，其中，第一限位机构430的一端位于限位框架420的外缘处，第一限位机构430被构造成在限位柱410与第一限位机构430接触的情况下控制驱动电机200的工作状态。
[0025]在一种实施例中，在需要将控制棒插入堆芯的情况下，驱动电机200驱动绳轮300正向转动，以使得缠绕在绳轮300上的连接绳逐渐从绳轮300上脱离，此时连接绳末端的控制棒随着绳轮300的转动而插入堆芯中，在绳轮300上的限位柱410与限位框架420上的一个第一限位机构430接触的情况下，该第一限位机构430控制驱动电机200停止运行，从而使得绳轮300停止转动，进而控制棒被准确地插入到堆芯的固定位置处，使得反应堆内的核反应被暂停。
[0026]本另一种实施例中，在需本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微型反应堆控制棒驱动机构，包括：托盘，所述托盘上设有贯穿孔；驱动电机，安装在所述托盘的一侧；绳轮，被构造成在所述驱动电机的驱动下带动连接在所述绳轮上的连接绳在所述贯穿孔移动，使得与所述连接绳连接的所述控制棒进入或脱离所述反应堆，以控制所述反应堆的工作状态；以及限位装置，被构造成限制所述绳轮的转动角度，从而控制所述控制棒在所述反应堆内的移动高度。2.根据权利要求1所述的驱动机构，其中，所述限位装置包括：限位柱，安装在所述绳轮远离所述驱动电机的一侧；限位框架，安装在所述托盘的另一侧，所述限位柱位于所述限位框架的外缘上；以及至少两个第一限位机构，安装在所述限位框架上，其中，所述第一限位机构的一端位于所述限位框架的外缘处，所述第一限位机构被构造成在所述限位柱与所述第一限位机构接触的情况下控制所述驱动机构的工作状态。3.根据权利要求1所述的驱动机构，其中，所述驱动电机包括：伺服电机；继电器，所述继电器与所述伺服电机的相电压端口连接，所述继电器适用于控制所述驱动电机的工作状态，以及在所述伺服电机发生故障或切断所述相电压的情况下，所述控制棒以自由落体运动的形式插入所述反应堆中。4.根据权利要求2所述的驱动机构，其中，每个所述第一限位机构包括：开关主体，安装在所述限位框架上；拨杆，一端与所述开关主体可转动地接触，所述拨杆的另一端位于所述限位框架的外缘处，所述拨杆被构造成在所述限位柱与所述拨杆的另一端接触的情况下，所述开关主体控制所述驱动机构的工作状态。5.根据权利要求4所述的驱动机构，其中，所述控制所述控制棒在所述反应堆内的移动高度，包括：在所述限位柱与任一所述拨杆接触的情况下，所述开关主体向所述驱动电机发送控制指令；所述驱动电机响应于所述控制指令，执行控制操作，其中，所述控制操作包括暂停所述驱动电机的转动。6.根据权利要求2所述的驱动机构，其中，所述限位装置还包括：第二限位机构，安装在两个所述第一限位机构与所述限位框架形成的锐角区域的边缘处，所述第二限位机构被构造成对所述限位柱的位置进行限定，以使得所述绳轮停止转动。7.根据权利要求6所述的驱动机构，其中，所述第二限位机构包括限位板，所述限位板安装在所述锐角区域的边缘处，所述限位板被构造成在所述绳轮转动的情况下，所述绳轮与所述限位板发生碰撞后阻止所述绳轮进一步转动，从而使得与所述绳轮的连接绳连接的所述控制棒停止移动。8.根据权利要求7所述的驱动机构，其中，所述限位板远离所述绳轮的第一端的截面面积小于第二端的截面面积，所述第一端与所述绳轮的边缘连接，所述限位板两端的不同截
面面积适用于与所述限位框架之间形成夹角区域，所述夹角区域适用于所述限位柱被限制在所述夹角区域内，以阻止所述绳轮的进一步转动。9.根据权利要求6所述的驱动机构，其中，所述第二限位机构对所述限位柱的位置进行限定，以使得所述绳轮停止转动，包括：在所述第一限位机构失灵的情况下，所述限位柱在与所述第一限位机构接触后，所述第一限位机构不向所述驱动电机发送控制指令，使得所述绳轮持续转动；在所述限位柱与所述第二限位机构发生碰撞后，所述第二限位机构能够阻止所述绳轮的进一步转动，从而对所述控制棒的移动高度进行控制。10.根据权利要求9所述的驱动机构，其中，所述第二限位机构对所述限位柱的位置进行限定，以使得所述绳轮停止转动，还包括：在所述驱动电机发生故障，所述控制棒在重力的作用下插入所述反应堆的过程中，所述限位柱与所述第一限位机构接触后，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪景彦，郝倩，彭旦，李义国，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：