CN111868837B - 用于控制和保护核反应堆的系统的致动机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及核工程领域，可用于核反应堆控制与保护系统的致动器中。一种核反应堆控制和保护系统的致动器，包括：一种线性步进马达，包括电枢；杆，其与电枢同轴布置，并且刚性地连接到电枢，以能够实现联合的竖直运动和围绕共同的竖直轴线的旋转，并且其设计成能够与工作部件形成L形卡口连接；以及锁定件，用于防止所述杆的自发旋转。所述锁定件包括：导向件，其设置在所述电枢的内部，并且具有凸缘和纵向通槽；横向件，其刚性地连接到电枢并且安装在槽中，以便能够在工作行程期间在槽中竖向运动；固定环，凸缘的内表面搁置在该固定环上；以及竖向销。在凸缘的外边缘上等距地布置有通槽，并且围绕固定环的圆周等距地布置有开口，竖向销安装在所述开口中的一个中，以便穿过凸缘中的通槽中的一个。本发明的技术效果是防止卡口连接的自发脱开，同时还减少了接合和脱开所述连接所需的步骤的数量。

Description

用于控制和保护核反应堆的系统的致动机构

技术领域

本发明涉及核技术领域，且可被用于核反应堆控制和保护系统的致动机构。

背景技术

相对于本发明全部的必要特征最相关的是一种核反应堆控制和保护系统的致动机构，该致动机构具有：带有电枢(锚定件)的线性步进马达；与电枢同轴布置并与电枢刚性连接以允许实现联合的/一同竖向位移和绕竖向轴线转动的杆，该杆被制造成能够与工作部件形成卡口接头；以及防止杆自发转动的锁定件(用于核反应堆控制的致动机构的构造的基本原理(Ru.)；I.Ya.Yemelyanov,V.V.Voskoboinikov,B.A.Maslenok；M.:Energoatomizdat,1987；图3.15b,41页)。

在用于控制和保护核反应堆的系统的已知致动机构中，锁定件在杆的下端的结构中代表弹簧加载的止动件，卡口接头是U形的，通过使杆绕公共的竖向轴线转动，可以使杆和工作部件接合和脱开，其中工作部件的转动在结构上被排除。杆与工作部件的连接通过杆的三个行程(降低到在卡口接头的角度处的止动件，转动到在卡口接头的下一个角度处的止动件，提升到卡口接头的死端中的止动件)来实现，其中，处于接合位置的弹簧加载的止动件阻止杆离开卡口接头的死端，以防止杆朝向卡口接头与工作部件脱离接合的方向旋转。

用于核反应堆控制和保护系统的已知驱动机构的缺点是，由于因杆的下端区域中的强辐射和高温而导致的弹簧加载的止动件的失效，杆和工作部件的卡口连接可能自发脱开。

发明内容

本发明的目的是提供一种核反应堆的控制和保护系统的致动机构，其能够简化将杆连接到工作元件的操作，并增加在高温和强辐射条件下将杆连接到工作元件的可靠性。

本发明的技术效果是消除了卡口连接的自发脱开，同时减少了连接-脱开过程中的行程动作的数量。

技术效果是这样实现的，在核反应堆控制和保护系统的已知致动机构中，该致动机构包括：线性步进马达，该线性步进马达具有电枢；杆，该杆与电枢同轴布置，并与电枢刚性连接以允许联合的竖向位移和绕竖向轴线的转动，并且该杆被制造成能够与工作部件形成卡口接头；以及锁定件，该锁定件防止杆的自发转动，根据本发明，卡扣接头为L形，且防止杆的自发转动的所述锁定件包括：引导部分，该引导部分布置在电枢内部，并设有凸缘和纵向通槽；横向件，该横向件刚性连接到电枢上，并安装在所述槽中，以便在工作行程时在该槽中进行竖向运动；固定环，凸缘的内表面搁靠在该固定环上；以及竖向销，该竖向销布置在凸缘的外边缘上，该凸缘的外边缘上规则地布置有通槽，在固定环中沿圆周规则地布置有开口，在其中一个开口中具有穿过凸缘的其中一个通槽的竖向销。

此外，凸缘的通槽和固定环的开口以不大于2°的角节距差相对于彼此布置。

防止杆自发转动的锁定件的结构使用了一些结构元件，这些结构元件位于杆上方的温度不是很高的区域，并且在这些区域中没有辐射，这使得可以保持初始操作特性，从而提高杆与工作元件的联接的可靠性。此外，锁定件的上述实施例使得可以使用双向卡口接头，即在要求保护的发明中的L型。在要求保护的用于核反应堆的控制和保护系统的致动机构中，通过锁定致动杆的转动来防止向释放位置的转动，从而在要求保护的装置中不存在第三离合器行程以及弹簧加载的止动件，该止动件存在于已知致动器(原型)中。

附图说明

图1是核反应堆控制和保护系统的致动机构(全视图，截面图)。

图2示出了防止杆自发旋转的经导向的锁定件的凸缘(俯视图)，

图3示出了具有横向件(截面b-b)的电枢。

具体实施方式

核反应堆控制和保护系统的致动机构包括：线性步进马达1，其具有竖向管形式的电枢(锚)2；杆3，其与电枢2同轴安装并刚性地连接到电枢，以允许实现联合的/一同的竖向位移并围绕共同的竖向轴线转动；以及锁定件，其防止杆3的自发旋转。杆3的下端通过L形卡口接头连接至工作部件4。防止杆自发旋转的锁定件具有导向部分5、横向件6、固定(不可移动的)环7和竖向销8。导向部分5在其上端设置有凸缘。导向件5的下部部分位于电枢2的内部。导向件的凸缘的内表面搁靠在固定环7上，并且关于其内圆周对中/定中心。在导向件5的自由下部具有纵向通槽，横向件6安装在该纵向通槽中，该横向件刚性地固定到电枢2上，使得在工作行程期间该横向件可沿该槽竖向运动。在导向件5的凸缘的外边缘上形成有竖向的通槽，这些通槽均匀地设置在其圆周上。固定环7具有在其圆周上均匀布置的竖向孔。在固定环7的其中一个竖向孔中安装有竖向销8，该竖向销穿过导向件5的凸缘的其中一个通槽。导向件5的凸缘的通槽和固定环7的孔相对于彼此以不大于2°的角节距差设置。

工业适用性

核反应堆控制和保护系统的驱动机构的操作如下。

线性步进马达1使电枢2和刚性连接到电枢2并通过L形卡口接头与工作部件4连接的杆3在竖向方向上移动。工作部件4的竖向位移增强或降低了核反应堆中的核反应。为了将杆3连接到工作部件4，竖向销8被从电枢2中拉出，直到杆3搁靠在工作部件4内的卡口接头的角度上，然后杆3与电枢2和导向件5一起转动直到杆3搁靠在工作部件4内的卡口接头的死端，然后竖向销8被布置在导向件5的凸缘的通槽和固定环7中的孔中。为了使杆3与工作部件4脱离，将竖向销8从固定环7中的孔中拉出，然后杆3与电枢2和导向件5一起转动，直到杆3搁靠在工作部件4内的卡口接头的角度(拐角)上，然后杆3与电枢2一起提升，直到杆3离开工作部件4内的卡口连接，然后竖向销8通过导向件5的凸缘中的槽插入到固定环7中的孔内。

Claims (2)

1.一种用于核反应堆的控制和保护系统的致动机构，所述致动机构包括具有电枢的线性步进马达和与电枢同轴布置的杆，所述杆与电枢刚性连接以允许实现联合的竖向位移和绕竖向轴线的联合转动，所述杆被制造成能够与工作元件形成卡口式接头，所述致动机构形成有防止杆自发转动的锁定件，其特征在于，所述卡口式接头是L形的，防止杆自发转动的所述锁定件包括位于电枢内并设有凸缘和纵向通槽的导向件、刚性连接到电枢并位于所述纵向通槽中以在工作行程期间在所述纵向通槽中竖向运动的横向件、供凸缘的内表面搁置于其上的不能移动的固定环、竖向销，其中，在凸缘的外边缘上规则地布置有多个凹槽，在不能移动的固定环中沿圆周方向规则地布置有多个孔，所述竖向销穿过所述凸缘的外边缘上的所述多个凹槽中的其中一个插入至所述多个孔中的其中一个内。

2.如权利要求1所述的致动机构，其特征在于，所述凸缘的凹槽和所述固定环的孔相对于彼此以不大于2°的角节距差布置。