CN112102969B - 可自锁和释放的反应堆驱动装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可自锁和释放的反应堆驱动装置与方法，包括外壳，外壳内设有丝杆，用于接入电机，外壳内设有驱动装置，驱动装置间隔套设在丝杆上，驱动装置底部设有驱动底座，驱动底座底部设有控制棒，用于插入反应堆堆芯的燃料组件，外壳底部安装有限位板，控制棒穿过限位板，并延伸至限位板下方，通过丝杆螺母瓣形成闭合的丝杆螺母整体，并与丝杆相互抵触，通过丝杆螺母整体的自锁原理，提高驱动装置升降的稳定性及连续性，并通过电机控制丝杆的旋转方向，调节驱动装置的升降，同时控制安装在驱动底座上的控制棒上升与下降，便于控制与调节核反应堆的反应速率。

Description

可自锁和释放的反应堆驱动装置与方法

技术领域

本发明涉及一种驱动装置，更具体的说，本发明主要涉及一种可自锁和释放的反应堆驱动装置与方法。

背景技术

控制棒驱动机构的具体功能是配合核反应堆的反应速度，配合控制棒做升降、停顿以及断电后自动落下的动作。现有控制棒驱动机构结构复杂，且对控制棒上升下降的运动表现为分段非连续控制，通过磁场控制调节控制棒驱动机构过程中，磁场与磁场之间易造成干扰，并且控制棒在升降的过程中不连续，对控制棒驱动机构的控制不稳定，且通过磁场驱动控制棒的升降能源消耗大，成本高。

发明内容

本发明的目的之一在于解决上述不足，提供一种可自锁和释放的反应堆驱动装置与方法，以期望解决现有的控制棒驱动机构结构复杂，控制棒升降不稳定、不连续，能耗大等问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种可自锁和释放的反应堆驱动装置，包括外壳，所述外壳内设有丝杆，用于接入电机，所述外壳内设有驱动装置，所述驱动装置间隔套设在所述丝杆上，所述驱动装置底部设有驱动底座，所述驱动底座底部设有控制棒，用于插入反应堆堆芯的燃料组件，所述外壳底部安装有限位板，所述控制棒穿过限位板，并延伸至限位板下方。

作为优选，进一步的技术方案是：所述驱动装置包括驱动壳体，所述驱动壳体内设有电磁铁，用于接入电源，所述电磁铁与所述驱动底座之间设有丝杆螺母瓣，所述丝杆螺母瓣与所述驱动壳体之间设有提升衔铁。

更进一步的技术方案是：所述丝杆螺母瓣为至少设有两组，且其横截面均为扇状圆弧形，用于由所述丝杆螺母瓣形成闭合丝杆螺母整体，所述丝杆螺母瓣顶部与底部均设有导向圆柱。

更进一步的技术方案是：所述电磁铁底部设有第一导向槽，所述驱动底座顶部设有第二导向槽，所述第一导向槽与所述第二导向槽相互对应，且数量相同，并均与所述丝杆螺母瓣组数一致，所述导向圆柱分别活动置于第一导向槽与第二导向槽内。

更进一步的技术方案是：所述提升衔铁侧壁设有让位槽，且所述让位槽与所述丝杆螺母瓣组数一致，相邻所述让位槽之间的间距一致，所述丝杆螺母瓣外壁下方为锥形面，所述提升衔铁内壁下方为锥形面，所述丝杆螺母瓣均置于提升衔铁内壁，并与所述提升衔铁相互抵触，且相互吻合。

更进一步的技术方案是：所述驱动壳体与所述丝杆螺母瓣之间设有弹簧，所述弹簧与所述丝杆螺母瓣组数一致，所述弹簧一端安装在驱动壳体内壁，所述弹簧另一端穿过所述让位槽安装在所述丝杆螺母瓣的外壁。

更进一步的技术方案是：所述外壳的内壁设有滑槽，所述驱动壳体外壁设有导向块，所述导向块活动置于所述滑槽内，并与所述滑槽相互对应，且相互吻合。

更进一步的技术方案是：所述限位板上设有多个贯通孔，所述控制棒穿过所述贯通孔，并与所述贯通孔之间具有间隙。

本发明还提供了一种可自锁和释放的反应堆驱动装置的使用方法，使用可自锁和释放的反应堆驱动装置，其操作步骤为：步骤A，丝杆螺母瓣锁紧，将电磁铁接入电源并产生磁场，提升衔铁竖直上升，并与电磁铁相互接触，使弹簧伸长，丝杆螺母瓣沿径向向丝杆水平移动，形成闭合的丝杆螺母瓣整体并与丝杆相抵触；步骤B，驱动装置上升，将接入丝杆的电机接入电源，当丝杆顺时针转动时，丝杆螺母瓣沿丝杆轴向向上移动，并带动驱动装置沿丝杆轴线向上移动，控制棒从燃料组件中逐渐抽出，核反应速率逐渐增大；步骤C，驱动装置下降，将接入丝杆的电机接入电源，当丝杆逆时针转动时，丝杆螺母瓣沿丝杆轴向向下移动，并带动驱动装置沿丝杆轴线向下移动，控制棒逐渐插入燃料组件，核反应速率逐渐降低；步骤D，驱动装置稳定，断开接入电机的电源，丝杆保持静止，丝杆螺母瓣相对于丝杆静止，驱动装置相对于外壳静止，控制棒与燃料组件接触面积不变，核反应速率保持不变；步骤F，驱动装置自由下落，接入电磁铁的电源断开时，提升衔铁在自身重力作用下自由下落，弹簧收缩，丝杆螺母瓣远离丝杆，驱动装置在自身重力作用下自由下落至限位板，控制棒完全插入反应堆，并阻断反应进行。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：通过将设置在外壳内的驱动装置间隔套设在丝杆上，并将导向块活动安装在滑槽内，用于使驱动装置在外壳内沿中轴线上下滑动，提高驱动装置升降的稳定性；同时通过将电磁铁接入电源，并产生磁场，提升衔铁在磁场吸附力作用下竖直向上移动，并与电磁铁底部相抵触，同时挤压三个丝杆螺母瓣，三个丝杆螺母瓣形成闭合的丝杆螺母整体，并与丝杆相互抵触，通过丝杆螺母整体的自锁原理，提高驱动装置升降的稳定性及连续性，并通过电机控制丝杆的旋转方向，调节驱动装置的升降，同时控制安装在驱动底座上的控制棒上升与下降，便于控制与调节核反应堆的反应速率；通过在外壳底部固定安装限位板，并在丝杆螺母瓣与外壳之间设置弹簧，用于在遇到突发事件或不可抗力等因素，导致该反应堆一切电控设备失灵时，通过弹簧自身弹力作用恢复原长，并带动丝杆螺母瓣远离丝杆，驱动装置在其自身重力作用下自由下落至限位板上，并使控制棒迅速回落至核反应堆堆芯，保证核反应堆的稳定性与安全性，同时本发明所提供的一种可自锁和释放的反应堆驱动装置结构简单，能耗低，控制棒升降稳定且连续，易于推广。

附图说明

图1为说明本发明一个实施例中一种可自锁和释放的反应堆驱动装置整体结构示意图。

图2为说明本发明另一个实施例中外壳内部立体结构示意图。

图3为说明本发明又一个实施例中驱动壳体内电磁铁底部的放大结构示意图。

图4为说明本发明又一个实施例中驱动底座的放大结构示意图。

图5为说明本发明又一个实施例中电磁铁的放大结构示意图。

图6为说明本发明又一个实施例中提升衔铁的放大结构示意图。

图7为说明本发明又一个实施例中外壳的结构示意图。

图8为说明本发明又一个实施例中丝杆螺母瓣侧视图的结构示意图。

图9为说明本发明又一个实施例中驱动装置与外壳的装配结构示意图。

图中，1为外壳，2为丝杆，3为驱动装置，4为驱动底座，5为控制棒，6为限位板，7为驱动壳体，8为电磁铁，9为丝杆螺母瓣，10为提升衔铁，11为导向圆柱，12为第一导向槽，13为第二导向槽，14为让位槽，15为弹簧，16为滑槽，17为导向块，18为贯通孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述。

参考图1，图2 所示，本发明的一个实施例是一种可自锁和释放的反应堆驱动装置，包括外壳1，前述外壳1为中通的圆柱形壳体，并在前述外壳1内设置丝杆2，用于接入电机，前述丝杆2与电机通过联轴器连接，电机通过螺纹紧固件固定在前述外壳1上，并通过电机带动丝杆2旋转，前述丝杆2位于外壳1的中轴线上，并在前述外壳1内设置驱动装置3，前述驱动装置3与前述外壳1之间间隔设置，用于避免驱动装置3在上升或下降过程中与前述外壳1之间的摩擦，提高驱动装置3升降的稳定性，并将前述驱动装置3间隔套设在前述丝杆2上，前述驱动装置3底部设置驱动底座4，前述驱动底座4上有多个螺纹孔，多个螺纹孔的圆心位于同一圆弧上，前述驱动底座4用于支撑与固定驱动装置3，同时在前述驱动底座4底部设置控制棒5，前述控制棒5设置多个，前述控制棒5上有外螺纹，该控制棒5的个数可以是大于2的任意数值，可根据实际情况设定具体的控制棒5数量，且前述控制棒5通过螺纹连接的方式分别对应安装在前述驱动底座4的螺纹孔内，且相邻前述控制棒5之间间隔设置，且间距一致，并在前述外壳1底部安装有限位板6，该限位板6通过螺纹紧固件安装在前述外壳1内壁，用于对驱动装置3限位，并控制驱动装置3下落的最远距离，前述控制棒5穿过限位板6，并延伸至限位板6下方，用于由驱动装置3带动控制棒5下落，并插入核反应堆，可降低核反应的速率或阻断核反应的进行。

参考图2，图3，图5所示，在本发明的另一个实施例中，前述驱动装置3包括驱动壳体7，前述驱动壳体7内设置电磁铁8，前述电磁铁8为中空的圆环形，前述电磁铁8套设在前述丝杆2上，并固定安装在前述驱动壳体7内壁顶部，并与前述丝杆2之间具有间隙，前述电磁铁8用于接入电源，并在前述电磁铁8与前述驱动底座4之间设置丝杆螺母瓣9，前述丝杆螺母瓣9顶部与前述电磁铁8相互抵触，前述丝杆螺母瓣9底部与前述驱动底座4相互抵触，用于将丝杆螺母瓣9固定在前述电磁铁8与前述驱动底座4之间，避免丝杆螺母瓣9上下晃动，提高丝杆螺母瓣9的稳定性，并在前述丝杆螺母瓣9与前述驱动壳体7之间设置提升衔铁10，前述提升衔铁10内壁与前述丝杆螺母瓣9外壁相互抵触。

参考图3，图5，图8所示，在本发明的又一个实施例中，前述丝杆螺母瓣至少设有两组，前述丝杆螺母瓣可以是大于两组的任意组数，且其横截面均为扇面状圆弧，丝杆螺母瓣的实际组数可根据具体情况具体设定，且任意组数的前述丝杆螺母瓣均闭合形成丝杆螺母瓣整体，用于与丝杆相互适配，提高驱动装置升降的稳定性，在本实施例中将前述丝杆螺母瓣9为三组，且其横截面均为扇面状圆弧，该扇面状圆弧的圆心角均为120°，相邻前述丝杆螺母瓣9之间间隔设置，且间距一致，三组前述丝杆螺母瓣9形成闭合的丝杆螺母整体，前述提升衔铁10套设在三组前述丝杆螺母瓣9外壁，前述丝杆螺母瓣9顶部与底部均设置导向圆柱11，分别安装在前述丝杆螺母瓣9顶部与底部的前述导向圆柱11可以是一个、两个或两个以上的任意个数，可根据实际情况具体设定，在本实施例中安装在前述丝杆螺母瓣9顶部导向圆柱11的个数为两个，且在丝杆螺母瓣9底部的导向圆柱11的个数设置为一个，且两个前述导向圆柱11之间间隔设置，且四个前述导向圆柱11位于同一平面上，且该平面垂直于前述电磁铁8，前述导向圆柱11分别位于丝杆螺母瓣9顶部与底部的对称线上，该顶部与底部的对称线之间的连线为丝杆螺母瓣9的纵向对称面。

参考图4，图5，图8所示，在本发明的又一个实施例中，前述电磁铁8底部设置第一导向槽12，前述驱动底座4顶部设置第二导向槽13，前述第一导向槽12与第二导向槽13相互对应，且数量相同，并均与前述丝杆螺母瓣9组数一致，前述第一导向槽12均设置在前述电磁铁8的直径线上，前述第二导向槽13均设置在前述驱动底座4的直径线上，前述第一导向槽12与前述第二导向槽13相互对应，相邻前述第一导向槽12之间的夹角一致，且弧长相等，相邻前述第二导向槽13之间的夹角一致，且弧长相等，安装在前述丝杆螺母瓣9顶部的导向圆柱11与第一导向槽12相互适配，并活动置于第一导向槽12内，安装在前述丝杆螺母瓣9底部的导向圆柱11与第二导向槽13相互适配，并活动置于第二导向槽13内，并用于由安装在丝杆螺母瓣9顶部与底部的导向圆柱11分别在第一导向槽12与第二导向槽13内滑动，并用于使丝杆螺母瓣9在电磁铁8与驱动底座4之间沿水平方向滑动。

参考图3，图5，图6所示，在本发明的又一个实施例中，前述提升衔铁10侧壁设置让位槽14，且前述让位槽14与前述丝杆螺母瓣9组数一致，前述让位槽14相互平行，前述让位槽14均为竖直的通孔，且均与电磁铁8相互垂直，在本实施例中，相邻前述让位槽14之间中点的连线在水平面上形成等边三角形，相邻前述让位槽14之间的间距一致，升衔铁内壁下方为锥形面，且前述丝杆螺母瓣9外壁下方亦为锥形面，前述丝杆螺母瓣9均置于提升衔铁10内壁，前述提升衔铁10与前述丝杆螺母瓣9相互适配，且相互吻合，且丝杆螺母瓣9外壁下方的锥形面与前述提升衔铁10内壁下方的锥形面相互抵触，且相互吻合，用于由提升衔铁10在上升时挤压丝杆螺母瓣9，并对前述丝杆螺母瓣9提供一个垂直于前述丝杆螺母瓣9下方锥形面的作用力，该作用力的水平分力将丝杆螺母瓣9向内外壳1的中轴线推送，并使丝杆螺母瓣9沿径向方向水平移动。

参考图2，图3，图6，图8所示，在本发明的又一个实施例中，通过在前述驱动壳体7与前述丝杆螺母瓣9之间设置弹簧15，前述弹簧15与前述丝杆螺母瓣9组数一致，且前述弹簧15均位于同一水平面上，在本实施例中，且相邻前述弹簧15之间的连线形成等边三角形，且前述弹簧15一端可通过焊接、卡接、嵌入安装等方式固定安装在驱动壳体7内壁，同时前述弹簧15另一端穿过前述让位槽14安装在前述丝杆螺母瓣9外壁，且前述弹簧15分别对应固定安装在前述丝杆螺母瓣9外壁的纵向对称线上，且安装在同一个前述丝杆螺母瓣9上的导向圆柱11、弹簧15均位于同一平面上，且该平面垂直于前述电磁铁8。

当电磁铁8接入电源时，电磁铁8产生磁场，并对间隔设置在电磁铁8底部的提升衔铁10产生竖直向上的吸附力，并通过该吸附力使提升衔铁10在竖直方向上上升，此时，提升衔铁10上升挤压丝杆螺母瓣9，并对前述丝杆螺母瓣9提供一个垂直于前述丝杆螺母瓣9下方锥形面的作用力，该作用力的水平分力将丝杆螺母瓣9向内外壳1的中轴线推送，并使丝杆螺母瓣9沿径向方向水平移动，此时安装在丝杆螺母瓣9与前述外壳1之间的弹簧15处于拉伸状态，并储存弹性势能，具有恢复原长的趋势，当提升衔铁10的顶部与电磁铁8的底部相接触时，提升衔铁10相对于电磁铁8静止，前述丝杆螺母瓣9闭合形成丝杆螺母整体，且前述丝杆螺母瓣9的内壁与丝杆2相互抵触，并相互吻合，前述丝杆螺母瓣9内壁的螺纹与丝杆2外壁螺纹相互适配，用于使前述丝杆螺母瓣9闭合形成丝杆螺母整体在丝杆2上升降。

参考图1，图2，图7，图9所示，在本发明的又一个实施例中，前述外壳1内壁设置滑槽16，前述滑槽16与前述丝杆2相互平行，前述滑槽16设置多个，且前述滑槽16的个数可以是大于等于一的任意数值，可根据实际情况和需要具体限定，在本实施例中，前述滑槽16为四个，且相邻前述滑槽16之间间隔设置，且间距一致，前述驱动壳体7外设置导向块17，前述导向块17为四个，前述导向块17与前述滑槽16相互对应，且相互吻合，四个前述导向块17分别活动置于四个前述滑槽16内，用于避免驱动装置3在外壳1内旋转，并用于使驱动装置3在外壳1内沿滑槽16方向平移。

参考图2，图4所示，在本发明的又一个实施例中，前述限位板6上设置贯通孔18，前述贯通孔18为圆柱形通孔，且前述贯通孔18设置多个，多个前述贯通孔18的圆心均位于同一个圆的圆弧上，且相邻前述贯通孔18圆心之间的距离一致，前述贯通孔18的数量与前述控制棒5的数量一致，且前述贯通孔18与前述控制棒5相互对应，用于由控制棒5穿过贯通孔18，前述控制棒5的直径小于前述贯通孔18的直径，避免控制棒5在贯通孔18内上下移动时与贯通孔18产生摩擦，提高控制棒5的升降效率，在本实施例中，将前述控制棒5设置为8个，前述贯通孔18亦为8个，8个前述控制棒5固定安装在前述驱动底座4上，且相邻前述控制棒5之间间隔设置，且间距一致，8个前述控制棒5分别置于8个前述贯通孔18内。

本发明另一个实施例，提供一种可自锁和释放的反应堆驱动装置的使用方法，使用可自锁和释放的反应堆驱动装置，其操作步骤为：步骤A，丝杆螺母瓣9锁紧，将电磁铁8接入电源并产生磁场，提升衔铁10在磁场作用力下竖直上升，并与电磁铁8相互接触，使弹簧15伸长，丝杆螺母瓣9沿径向向丝杆2水平移动，形成闭合的丝杆螺母瓣9整体并与丝杆2相抵触；步骤B，驱动装置3上升，将接入丝杆2的电机接入电源，当丝杆2顺时针转动时，丝杆螺母瓣9沿丝杆2轴向向上移动，并带动驱动装置3沿丝杆2轴线向上移动，控制棒5从燃料组件中逐渐抽出，核反应速率逐渐增大；步骤C，驱动装置3下降，将接入丝杆2的电机接入电源，当丝杆2逆时针转动时，丝杆螺母瓣9沿丝杆2轴向向下移动，并带动驱动装置3沿丝杆2轴线向下移动，控制棒5逐渐插入燃料组件，核反应速率逐渐降低；步骤D，驱动装置3稳定，断开接入电机的电源，丝杆2保持静止，丝杆螺母瓣9相对于丝杆2静止，驱动装置3相对于外壳1静止，控制棒5与燃料组件接触面积不变，核反应速率保持不变；步骤F，驱动装置3自由下落，接入电磁铁8的电源断开时，电磁铁8不产生磁场，提升衔铁10在自身重力作用下竖直下落，弹簧15收缩，丝杆螺母瓣9远离丝杆2，驱动装置3在自身重力作用下自由下落至限位板6，控制棒5完全插入反应堆，并阻断反应进行。

本发明上述优选的一个实施例在实际使用中，为了便于调节核反应速率，进一步提高驱动装置3的稳定性，确保核反应的启停，当驱动装置3置于限位板6上，前述驱动底座4与前述限位板6相互接触，前述控制棒5完全插入燃料组件中，完全隔断燃料组件的相互接触，核反应完全停止，当电磁铁8接入电源时，电磁铁8产生磁场，并由电磁铁8产生的磁场作用力对提升衔铁10提供竖直向上的吸附力，并使提升衔铁10在吸附力的作用下竖直向上移动，提升衔铁10在上升的过程中，设置在提升衔铁10侧壁的让位槽14随着提升衔铁10竖直向上平移，穿过前述让位槽14的弹簧15相对于外壳1静止，同时提升衔铁10在上升的过程中对丝杆螺母瓣9施加沿丝杆螺母瓣9径向方向上的推力，丝杆螺母瓣9沿径向方向向内平移，并靠近于丝杆2，此时设置在丝杆螺母瓣9与外壳1之间的弹簧15在水平方向上处于拉伸状态，并储存弹性势能，具有恢复原长的趋势，当提升衔铁10上升至与前述电磁铁8底部相互接触时，提升衔铁10上升高度达到最大，此时弹簧15的拉伸长度达到最大，三个前述丝杆螺母瓣9闭合形成丝杆螺母瓣9整体，该丝杆螺母瓣9整体与丝杆2相互接触，且丝杆螺母瓣9的内螺纹与丝杆2的外螺纹相互适配，相互吻合，当保持对电磁铁8通电时，提升衔铁10保持与电磁铁8底部相互抵触的状态，三个前述丝杆螺母瓣9保持闭合锁紧状态，并与丝杆2相互抵触，相互吻合。

当位于外壳1中轴线上的丝杆2接入电机时，丝杆2在电机的带动下顺时针或逆时针旋转，通过在驱动壳体7外设置导向块17，并将导向块17活动置于设置在外壳1内壁的滑槽16内，用于使驱动装置3在上升或下降的过程中不随丝杆2的旋转而转动，保证驱动装置3沿着丝杆2的中轴线上下移动，当丝杆2顺时针旋转时，丝杆螺母瓣9在丝杆2的带动下竖直向上移动，并带动驱动装置3竖直向上移动，同时固定安装在驱动底板底部的控制棒5在驱动装置3的带动下竖直上升，并逐渐从燃料组件中抽出，控制棒5在上升的过程中，与燃料组件的接触的表面积逐渐减少，燃料组件相互接触的面积逐渐增大，核反应堆的反应速率逐渐增大，当丝杆2逆时针旋转时，丝杆螺母瓣9在丝杆2的带动下竖直向下移动，并带动驱动装置3竖直向下移动，同时固定安装在驱动底板底部的控制棒5在驱动装置3的带动下竖直下降，并逐渐插入燃料组件中，控制棒5在下降的过程中，与燃料组件的接触的表面积逐渐增大，燃料组件相互接触的面积逐渐减少，核反应堆的反应速率逐渐降低，可通过控制丝杆2的旋转方向，调节控制棒5与燃料组件接触的表面积，并控制燃料组件相互接触的面积，用于控制与调节核反应的速率。

当接入丝杆2的电机停止工作，电磁铁8仍然接入电源时，丝杆2停止转动，此时提升衔铁10仍然与电磁铁8底部相互抵触，三个丝杆螺母瓣9仍然处于闭合锁紧状态，形成丝杆螺母整体，并与丝杆2相互抵触，通过丝杆螺母整体的自锁原理与丝杆2保持静止，此时丝杆2相对于丝杆螺母瓣9静止，驱动装置3处于静止固定状态，插入在燃料组件中的控制棒5与燃料组件接触的表面积保持不变，燃料组件相互接触的面积保持不变，此时核反应速率保持不变。

若偶遇突发事件或不可抗力因素，该反应堆一切电控设备失灵时，接入丝杆2的电机停止工作，同时接入电磁铁8中的电源断开连接，此时丝杆2不旋转，且保持静止状态，电磁铁8中无电流通过，电磁铁8不产生磁场，提升衔铁10在自身重力作用下竖直下落，在提升衔铁10下落过程中，提升衔铁10内壁下方的锥形面与丝杆螺母瓣9外壁下方的锥形面分离，同时由提升衔铁10对前述丝杆螺母瓣9施加的推力消失，此时弹簧15开始收缩，并在其自身弹力作用下恢复原长，并使丝杆螺母瓣9在弹簧15的弹力作用下沿丝杆螺母瓣9的水平径向方向远离丝杆2，当丝杆螺母瓣9远离至与前述丝杆2不发生接触时，驱动装置3在自身重力作用下自由下落，提升衔铁10下落至驱动底座4上，丝杆螺母瓣9在弹簧15的弹力作用下远离丝杆2，当弹簧15处于原长状态时，丝杆螺母瓣9停止移动，并保持静止，同时当驱动装置3下落至限位板6上时，设置驱动底座4底部的控制棒5完全插入至燃料组件，并完全隔断燃料组件的相互接触并阻断核反应进行，核反应停止。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (8)

1.一种可自锁和释放的反应堆驱动装置，包括外壳（1），其特征在于：所述外壳（1）内设有丝杆（2），用于接入电机，所述外壳（1）内设有驱动装置（3），所述驱动装置（3）间隔套设在所述丝杆（2）上，所述驱动装置（3）底部设有驱动底座（4），所述驱动底座（4）底部设有控制棒（5），用于插入反应堆堆芯的燃料组件，所述外壳（1）底部安装有限位板（6），所述控制棒（5）穿过限位板（6），并延伸至限位板（6）下方；所述驱动装置（3）包括驱动壳体（7），所述驱动壳体（7）内设有电磁铁（8），用于接入电源，所述电磁铁（8）与所述驱动底座（4）之间设有丝杆螺母瓣（9），所述丝杆螺母瓣（9）与所述驱动壳体（7）之间设有提升衔铁（10），所述提升衔铁（10）侧壁设有让位槽（14），所述驱动壳体（7）与所述丝杆螺母瓣（9）之间设有弹簧（15），所述弹簧（15）一端安装在驱动壳体（7）内壁，所述弹簧（15）另一端穿过所述让位槽（14）安装在所述丝杆螺母瓣（9）的外壁。

2.根据权利要求1所述的可自锁和释放的反应堆驱动装置，其特征在于：所述丝杆螺母瓣（9）至少设有两组，且其横截面均为扇状圆弧形，用于由所述丝杆螺母瓣（9）形成闭合丝杆螺母整体，所述丝杆螺母瓣（9）顶部与底部均设有导向圆柱（11）。

3.根据权利要求2所述的可自锁和释放的反应堆驱动装置，其特征在于：所述电磁铁（8）底部设有第一导向槽（12），所述驱动底座（4）顶部设有第二导向槽（13），所述第一导向槽（12）与所述第二导向槽（13）相互对应，且数量相同，并均与所述丝杆螺母瓣（9）组数一致，所述导向圆柱（11）分别活动置于第一导向槽（12）与第二导向槽（13）内。

4.根据权利要求1所述的可自锁和释放的反应堆驱动装置，其特征在于：所述让位槽（14）与所述丝杆螺母瓣（9）组数一致，相邻所述让位槽（14）之间的间距一致，所述丝杆螺母瓣（9）外壁下方为锥形面，所述提升衔铁（10）内壁下方为锥形面，所述丝杆螺母瓣（9）均置于提升衔铁（10）内壁，并与所述提升衔铁（10）相互抵触，且相互吻合。

5.根据权利要求1所述的可自锁和释放的反应堆驱动装置，其特征在于：所述弹簧（15）与所述丝杆螺母瓣（9）组数一致。

6.根据权利要求1所述的可自锁和释放的反应堆驱动装置，其特征在于：所述外壳（1）的内壁设有滑槽（16），所述驱动壳体（7）外壁设有导向块（17），所述导向块（17）活动置于所述滑槽（16）内，并与所述滑槽（16）相互对应，且相互吻合。

7.根据权利要求1所述的可自锁和释放的反应堆驱动装置，其特征在于：所述限位板（6）上设有多个贯通孔（18），所述控制棒（5）穿过所述贯通孔（18），并与所述贯通孔（18）之间具有间隙。

8.一种可自锁和释放的反应堆驱动装置的使用方法，其特征在于：使用权利要求1至7任意一项所述的可自锁和释放的反应堆驱动装置，其操作步骤为：步骤A，丝杆螺母瓣（9）锁紧，将电磁铁（8）接入电源并产生磁场，提升衔铁（10）竖直上升，并与电磁铁（8）相互接触，使弹簧（15）伸长，丝杆螺母瓣（9）沿径向向丝杆（2）水平移动，形成闭合的丝杆螺母瓣整体并与丝杆（2）相抵触；步骤B，驱动装置（3）上升，将接入丝杆（2）的电机接入电源，当丝杆（2）顺时针转动时，丝杆螺母瓣（9）沿丝杆（2）轴向向上移动，并带动驱动装置（3）沿丝杆（2）轴线向上移动，控制棒（5）从燃料组件中逐渐抽出，核反应速率逐渐增大；步骤C，驱动装置（3）下降，将接入丝杆（2）的电机接入电源，当丝杆（2）逆时针转动时，丝杆螺母瓣（9）沿丝杆（2）轴向向下移动，并带动驱动装置（3）沿丝杆（2）轴线向下移动，控制棒（5）逐渐插入燃料组件，核反应速率逐渐降低；步骤D，驱动装置（3）稳定，断开接入电机的电源，丝杆（2）保持静止，丝杆螺母瓣（9）相对于丝杆（2）静止，驱动装置（3）相对于外壳（1）静止，控制棒（5）与燃料组件接触面积不变，核反应速率保持不变；步骤F，驱动装置（3）自由下落，接入电磁铁（8）的电源断开时，提升衔铁（10）在自身重力作用下自由下落，弹簧（15）收缩，丝杆螺母瓣（9）远离丝杆（2），驱动装置（3）在自身重力作用下自由下落至限位板（6），控制棒（5）完全插入反应堆，并阻断反应进行。

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