CN111028967B - 一种多进多出的堆芯中子通量测量用路组选择器 - Google Patents

Abstract

本发明属于核电站堆芯测量技术领域，提供一种多进多出的路组选择器，用于核电站堆芯中子通量测量系统，包括入口选择机构、通道选择机构、出口合并机构，其中通道选择机构内包含两个相互独立的连接管，允许由入口选择机构进入的两个中子探头，能从出口合并机构的十个通道中的任意两个通道穿出。本发明路组选择器结构紧凑，可靠性高，当某一路发生卡死现象时打开救援通道，能够继续完成其余九路通道的测量。

Description

一种多进多出的堆芯中子通量测量用路组选择器

技术领域

本发明属于核电站堆芯测量技术领域，具体的说是一种多进多出的路组选择器，用于核电站堆芯中子通量测量系统。

背景技术

核反应堆作为一个庞大、复杂而且安全性要求极高的系统，必须要准确地确定出其各种运行状态参数，其中堆芯中子通量分布等参数是正常情况下操作员进行反应堆控制的重要参数，也为操作员在事故中采取必要的缓解措施提供重要数据。而核电站堆芯中子通量测量系统，可根据机组运行的需要，间断性测量反应堆中子通量分布图，绘制堆芯功率分布图，用于校刻堆外核测系统、保护系统的阈值，并用于监测及判断堆芯的燃耗和运行状态与理论模型的符合性。

国内目前在运行的CPR1000核电站中，堆芯中子通量测量系统都从国外进口（法国AREVA设计供货）。系统通过5个中子测量探头，分别进入共50个测量通道，完成堆芯中子通量的测量。每个中子测量探头，需由驱动装置驱动，经路组选择器后，引向10个测量通道中的任意一个进行测量。但由于中子探头及连接的电缆需要在整个通道中前行十五米左右，并且经过多个部件及管道，实际使用中很容易发生探头卡死现象。而现有的路组选择器内芯仅有一路通道，当发生探头卡死现象时，剩余的九路测量通道也将无法使用，严重影响堆芯功率分布图绘制的准确性。另外，进口设备价格昂贵且供货周期长，维修服务更是不及时。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术中的不足之处，提供一种多进多出的堆芯中子通量测量用路组选择器，该路组选择器结构紧凑，可靠性高，当某一路发生卡死现象时打开救援通道，能够继续完成其余九路通道的测量。

本发明的目的是通过如下技术措施来实现的：一种多进多出的堆芯中子通量测量用路组选择器，包括入口选择机构、通道选择机构、出口合并机构，其中通道选择机构内包含两个相互独立的连接管，允许由入口选择机构进入的两个中子探头，能从出口合并机构的十个通道中的任意两个通道穿出。

所述入口选择机构由入口端外壳、锥形导向孔、拨片和两路导向管组成，所述锥形导向孔一端为圆锥形，另一端是两个探头截面大小的腰圆通道，两个通道上、下并排设置，使外部进入的探头都能经锥形导向面进入腰圆通道内；所述拨片置于锥形导向孔的上、下通道内，拨片中间带有转轴，转轴上安装有扭簧，正常状态下拨片倾斜一定角度在上、下通道内且仅能向一个方向转动，当第一个探头进入时顶住拨片使之旋转，使探头进入下通道，且当探头完全进入后拨片处于水平状态，此时将上通道打开，若第一个探头卡死时，第二个救援探头则可进入上通道进行救援；所述两路导向管的一端分别固定在上、下通道处，另一端分别与通道选择机构连接。

所述通道选择机构由外壳、进口端盖、出口端盖以及结构上下对称的两套选择器组成，所述进口端盖上设有两个孔，与入口选择机构的两路导向管连接；所述出口端盖上设有20个上、下对称的孔，每10个孔绕轴心呈一定角度均布；每套选择器由转轴、轴承、连接管、定位盘、主动齿轮、从动齿轮、减速电机、限位开关组成；其中连接管一端固定于转轴中心孔，该中心孔与进口端盖上某一个孔同轴，另一端固定于定位盘的孔中，定位盘焊接于转轴上；所述转轴与从动齿轮固连，转轴两端安装有轴承，在减速电机及主动齿轮的驱动下，转轴旋转，并带动固定于其上的连接管一起旋转，旋转的角度值通过10个限位开关来反馈，每次停止时使连接管的一端对准出口端盖的某一个孔。

所述出口合并机构由出口管段、二合一合并头、合并器组成，所述出口管段一端固定于通道选择机构中出口端盖的孔中，另一端固定于二合一合并头的孔中；所述二合一合并头固定在合并器中，共有十个；所述合并器开有十个大直孔-锥孔-小直孔的异形孔，合并头固定在大直孔处，小直孔为出口端；由出口端盖的孔中出来的探头，经出口管段、二合一合并头及合并器的锥形孔后，由小直孔穿出，任一个二合一合并头允许且只能由一个探头进入；通道选择机构中出口端盖上下对称的二十个通道，两两合并为一路，共为十路输出。

在上述技术方案中，所述通道的所有组成零部件都有一定弯曲半径，防止探头移动时阻力过大或卡死。

在上述技术方案中，所述限位开关为机械式，减速电机为普通直流或交流电机，避免电气部件在高辐射本底下发生老化，提高了整套设备的耐辐照性能及可靠性。

本发明多进多出的堆芯中子通量测量用路组选择器，结构紧凑，可靠性高，当某一路发生卡死现象时打开救援通道，能够继续完成其余九路通道的测量。

附图说明

图1为本发明路组选择器的主视图。

图2为本发明路组选择器的左视图。

图3为本发明路组选择器的A-A视图。

图4为本发明路组选择器的B-B视图。

图5为本发明路组选择器的C-C视图。

图6为本发明路组选择器的轴测图。

图7为本发明路组选择器的剖视图。

其中：1. 锥形导向孔，2. 拨片，3. 入口端外壳，4. 导向管，5. 进口端盖，6. 轴承，7. 转轴，8. 从动齿轮，9. 主动齿轮，10. 减速电机，11. 连接管，12. 定位盘，13. 出口端盖，14. 出口管段，15. 合并器，16. 外壳，17. 限位开关，18. 二合一合并头。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1、图2、图3、图4所示，本实施例提供一种多进多出的堆芯中子通量测量用路组选择器，包括入口选择机构、通道选择机构、出口合并机构。

入口选择机构由入口端外壳3、锥形导向孔1、拨片2和两路导向管4组成，所述锥形导向孔1一端为圆锥形，另一端是两个探头截面大小的腰圆通道，两个通道上、下并排设置，使外部进入的探头都能经锥形导向面进入腰圆通道内；所述拨片2置于锥形导向孔1的上、下通道内，拨片2中间带有转轴，转轴上安装有扭簧，正常状态下拨片倾斜一定角度在上、下通道内且仅能向一个方向转动，当第一个探头进入时顶住拨片2使之旋转，使探头进入下通道，且当探头完全进入后拨片2处于水平状态，此时将上通道打开，若第一个探头卡死时，第二个救援探头则可进入上通道进行救援；所述两路导向管4固定不动，一端分别固定在上下通道处，另一端分别与通道选择机构连接。

通道选择机构由外壳16、进口端盖5、出口端盖13以及结构上下对称的两套选择器组成，所述进口端盖5上有两个孔，与入口选择机构的上下通道连接；所述出口端盖13有20个上下对称的孔，每10个孔绕轴心呈一定角度均布；所述每套选择器由转轴7、轴承6、连接管11、定位盘12、主动齿轮9、从动齿轮8、减速电机10、限位开关17组成；其中连接管11一端固定于转轴7的中心孔，该中心孔与进口端盖5上某一个孔同轴，一端固定于定位盘12的孔中，定位盘12焊接于转轴7上；所述转轴7与从动齿轮8固连，转轴7两端安装有轴承6，在减速电机10及主动齿轮9的驱动下，转轴7旋转，并带动固定于其上的连接管11一起旋转，旋转的角度值通过10个限位开关17来反馈，每次停止时使连接管的一端对准出口端盖13的某一个孔。上、下对称的两套选择器的运动相互独立，下路为正常使用通道，上路为救援使用通道，转轴7旋转选择对应通道时，均在半圆范围内来回摆动，限位开关17用来反馈定位盘12的转角。

出口合并机构由出口管段14、二合一合并头18、合并器15组成，局部视图如图5所示，所述出口管段14一端固定于通道选择机构中出口端盖13的孔中，另一端固定于二合一合并头18的孔中；所述二合一合并头18固定在合并器15中，共有十个；所述合并器15开有十个大直孔-锥孔-小直孔的异形孔，二合一合并头18固定在大直孔处，小直孔为出口端；由出口端盖13的孔中出来的探头，经出口管段14、二合一合并头18及合并器15的锥形孔后，由小直孔穿出，任一个二合一合并头18允许且只能由一个探头进入；通道选择机构中出口端盖13上下对称的二十个通道，两两合并为一路，合并为十路输出。

所有通道的所有组成零部件都有一定弯曲半径，防止探头移动时阻力过大或卡死。限位开关17为机械式，减速电机10为普通直流或交流电机，避免电气部件在高辐射本底下发生老化，提高了整套设备的耐辐照性能及可靠性。通道选择机构内包含两个相互独立的连接管11，允许由入口选择机构进入的两个中子探头，能从出口合并机构的十个孔道中的任意两个孔道穿出。

如图6、7所示为本发明多进多出路组选择器使用实例的示意图，其工作流程如下：探头由入口选择机构的锥形导向孔1进入→经锥形面导向后碰到拨片2→拨片2只能顺时针转动使探头进入下通道→减速电机10旋转连接管11，使连接管11的出口对准出口端盖13的某一出孔→探头沿下通道连接管11穿出出口端盖13→经出口管段14进入二合一合并头18，经合并器15的锥形面导向后从对应的孔中穿出，进行测量。若上述测量通道探头卡死，在原通道的探头不能抽出，由于拨片2还处于水平方向，再有另一个探头从入口选择机构的锥形导向孔1进入后，将进入上通道进行救援。同样由上通道的减速电机10驱动，并选择与卡死探头不在同一通道的路径，则救援探头即可进入合并器15其余的任意九个通道进行测量。依靠此种独特设计的结构，当该路组选择器某一路发生卡死现象时，可使用救援探头进入其余任意的九路通道进行测量，不至于导致十路通道全部瘫痪的现象，极大提高了该路组选择器的可靠性。

本说明书中未作详细描述的内容，属于本专业技术人员公知的现有技术。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种多进多出的堆芯中子通量测量用路组选择器，其特征是：包括入口选择机构、通道选择机构、出口合并机构，其中通道选择机构内包含两个相互独立的连接管，允许由入口选择机构进入的两个中子探头，能从出口合并机构的十个通道中的任意两个通道穿出；所述入口选择机构由入口端外壳、锥形导向孔、拨片和两路导向管组成，所述锥形导向孔一端为圆锥形，另一端是两个探头截面大小的腰圆通道，两个通道上、下并排设置，使外部进入的探头都能经锥形导向面进入腰圆通道内；所述拨片置于锥形导向孔的上、下通道内，拨片中间带有转轴，转轴上安装有扭簧，正常状态下拨片倾斜一定角度在上、下通道内且仅能向一个方向转动，当第一个探头进入时顶住拨片使之旋转，使探头进入下通道，且当探头完全进入后拨片处于水平状态，此时将上通道打开，若第一个探头卡死时，第二个救援探头则可进入上通道进行救援；所述两路导向管的一端分别固定在上、下通道处，另一端分别与通道选择机构连接；所述通道选择机构由外壳、进口端盖、出口端盖以及结构上下对称的两套选择器组成，所述进口端盖上设有两个孔，与入口选择机构的两路导向管连接；所述出口端盖上设有20个上、下对称的孔，每10个孔绕轴心呈一定角度均布；每套选择器由转轴、轴承、连接管、定位盘、主动齿轮、从动齿轮、减速电机、限位开关组成；其中连接管一端固定于转轴中心孔，该中心孔与进口端盖上某一个孔同轴，另一端固定于定位盘的孔中，定位盘焊接于转轴上；所述转轴与从动齿轮固连，转轴两端安装有轴承，在减速电机及主动齿轮的驱动下，转轴旋转，并带动固定于其上的连接管一起旋转，旋转的角度值通过10个限位开关来反馈，每次停止时使连接管的一端对准出口端盖的某一个孔；所述出口合并机构由出口管段、二合一合并头、合并器组成，所述出口管段一端固定于通道选择机构中出口端盖的孔中，另一端固定于二合一合并头的孔中；所述二合一合并头固定在合并器中，共有十个；所述合并器开有十个大直孔-锥孔-小直孔的异形孔，合并头固定在大直孔处，小直孔为出口端；由出口端盖的孔中出来的探头，经出口管段、二合一合并头及合并器的锥形孔后，由小直孔穿出，任一个二合一合并头允许且只能由一个探头进入；出口端盖上下对称的二十个通道，两两合并为一路，共为十路输出。

2.根据权利要求1所述的多进多出的堆芯中子通量测量用路组选择器，其特征是：所述通道选择机构中的限位开关为机械式，减速电机为普通直流或交流电机。

3.根据权利要求1所述的多进多出的堆芯中子通量测量用路组选择器，其特征是：所有通道的组成零部件都有一定弯曲半径，防止探头移动时阻力过大或卡死。

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