CN112102970A - 一种控制棒驱动机构及反应堆控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种控制棒驱动机构及反应堆控制系统,涉及反应堆控制技术领域。控制棒驱动机构包括升降组件、安装组件及释放组件,安装组件用于安装控制棒;升降组件包括固定件、剪叉式升降机构及升降件,剪叉式升降机构的一端与固定件连接,其远离固定件的一端与升降件连接,剪叉式升降机构用于驱动升降件靠近或远离固定件运动;释放组件可活动的设置于升降件上并与安装组件可拆卸连接,释放组件用于在断电时相对升降件运动,以释放安装组件。本发明提供的控制棒驱动机构对安装空间的需求更小、响应速度更快、且大幅提升了控制棒的升降行程。

Description

一种控制棒驱动机构及反应堆控制系统
技术领域
本发明涉及反应堆控制技术领域,具体而言,涉及一种控制棒驱动机构及反应堆控制系统。
背景技术
控制棒驱动机构被配置于反应堆控制系统中,用于带动控制棒的上提与下放。
受限于反应堆控制系统内的可利用空间,目前市面上的控制棒驱动机构通常采用步进式往复运动的形式带动控制棒的上提与下放。此类控制棒驱动机构的升降行程较短,且升降过程为非连续性运动,对于较大的移动距离,响应速度较慢。
发明内容
本发明的目的在于提供一种控制棒驱动机构,其能够节省安装空间,并能够带动控制棒进行连续性升降。
本发明的另一目的在于提供一种反应堆控制系统,其能够获得更大的可利用空间,并能够带动控制棒进行连续性升降。
本发明提供一种技术方案:
一种控制棒驱动机构,包括升降组件、安装组件及释放组件,所述安装组件用于安装控制棒;
所述升降组件包括固定件、剪叉式升降机构及升降件,所述剪叉式升降机构的一端与所述固定件连接,其远离所述固定件的一端与所述升降件连接,所述剪叉式升降机构用于驱动所述升降件靠近或远离所述固定件运动;
所述释放组件可活动的设置于所述升降件上并与所述安装组件可拆卸连接,所述释放组件用于在断电时相对所述升降件运动,以释放所述安装组件。
进一步地,所述释放组件包括滑动主体、电磁铁、固定座及第一弹性件,所述滑动主体与所述升降件滑动配合,所述安装组件与所述滑动主体可拆卸连接,所述电磁铁与所述固定座分别设置于所述升降件上,所述第一弹性件的两端分别与所述固定座及所述滑动主体连接,所述电磁铁用于在通电时吸附所述滑动主体,所述第一弹性件用于当所述电磁铁断电时,带动所述滑动主体于所述升降件上朝远离所述电磁铁的方向运动,以与所述安装组件脱离连接。
进一步地,所述滑动主体包括支撑框、第一支撑块、第二支撑块及衔铁,所述支撑框与所述升降件滑动配合,所述衔铁设置于所述支撑框靠近所述电磁铁的一端的外壁上,所述第一支撑块与所述第二支撑块分别间隔设置于所述支撑框远离所述电磁铁的一端的内壁上,所述安装组件跨设于所述第一支撑块与所述第二支撑块之间。
进一步地,所述升降件靠近所述固定件的一侧凹设有导滑槽,所述滑动主体与所述导滑槽滑动配合,所述电磁铁及所述固定座分别设置于所述导滑槽内,所述导滑槽的底壁上贯穿设置有释放孔,所述安装组件穿过所述释放孔与所述滑动主体可拆卸连接,当所述安装组件与所述滑动主体脱离连接后,由所述释放孔朝远离所述滑动主体的方向运动。
进一步地,所述安装组件包括安装件及跨设件,所述跨设件的一端与所述安装件的一侧连接,所述跨设件远离所述安装件的一端跨设于所述释放组件上,所述安装件远离所述跨设件的一侧用于安装多个所述控制棒。
进一步地,所述安装组件还包括第二弹性件,所述第二弹性件的一端设置于所述安装件靠近所述释放组件的一侧上,所述第二弹性件远离所述安装件的一端与所述升降件远离所述固定件的一侧抵持。
进一步地,所述剪叉式升降机构包括剪叉架及驱动件,所述驱动件设置于所述固定件上,所述剪叉架的两端分别与所述固定件及所述升降件连接,其连接所述固定件的一端的活动侧与所述驱动件的输出端连接,用于在所述驱动件的驱动下在所述固定件上滑动。
进一步地,所述剪叉式升降机构还包括连接杆,所述剪叉架的数量为多个,多个所述剪叉架各自连接所述固定件的一端的活动侧通过所述连接杆连接,所述驱动件的输出端与所述连接杆连接,所述连接杆用于在所述驱动件的驱动下带动多个所述剪叉架各自连接所述固定件的一端的活动侧在所述固定件上同步滑动。
进一步地,所述固定件上设置有第一滑轨,所述剪叉架连接所述固定件的一端的活动侧上设置有第一滑轮,所述第一滑轮与所述第一滑轨滑动配合,所述升降件上设置有第二滑轨,所述剪叉架连接所述升降件的一端的活动侧上设置有第二滑轮,所述第二滑轮与所述第二滑轨滑动配合,所述第二滑轨与所述第一滑轨平行。
本发明还提供一种反应堆控制系统,包括所述的控制棒驱动机构,所述控制棒驱动机构包括升降组件、安装组件及释放组件,所述安装组件用于安装控制棒;所述升降组件包括固定件、剪叉式升降机构及升降件,所述剪叉式升降机构的一端与所述固定件连接,其远离所述固定件的一端与所述升降件连接,所述剪叉式升降机构用于驱动所述升降件靠近或远离所述固定件运动;所述释放组件可活动的设置于所述升降件上并与所述安装组件可拆卸连接,所述释放组件用于在断电时相对所述升降件运动,以释放所述安装组件。
相比现有技术,本发明提供的控制棒驱动机构,其升降组件包括固定件固定件、剪叉式升降机构及升降件,固定件通过剪叉式升降机构带动升降件作连续性升降运动。其释放组件可活动的设置于升降件上,其安装组件与释放组件可拆卸连接,安装组件用于安装控制棒。在实际应用中,控制棒安装于安装组件上,剪叉式升降机构通过升降件及释放组件带动安装组件作连续性升降运动,从而带动控制棒作连续性升降运动,相较于现有技术中采用的步进式移动机构,实现了对控制棒的连续性升降控制,提升了控制棒的响应速度。并且,剪叉式升降机构具有放大行程的作用,所需安装空间更小,能够在反应堆控制系统的有限安装空间内放大升降行程,实现对控制棒的长距离升降。因此,本发明提供的控制棒驱动机构的有益效果包括:对安装空间的需求更小、响应速度更快、且大幅提升了控制棒的升降行程。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明的第一实施例提供的控制棒驱动机构在实际应用中与控制棒的连接结构示意图;
图2为图1中升降组件的结构示意图;
图3为图1中释放组件、升降组件及安装组件的连接结构示意图;
图4为图3中A区域的放大示意图;
图5为图1中安装组件的结构示意图。
图标:100-控制棒驱动机构;110-升降组件;111-固定件;1111-第一滑轨;113-剪叉式升降机构;1131-剪叉架;1132-第一滑轮;1133-驱动件;1134-第二滑轮;1135-连接杆;115-升降件;1151-第二滑轨;1153-导滑槽;1154-释放孔;130-释放组件;131-滑动主体;1311-支撑框;1312-释放空间;1313-第一支撑块;1315-第二支撑块;1317-衔铁;133-电磁铁;135-固定座;137-第一弹性件;150-安装组件;151-安装件;153-跨设件;155-第二弹性件。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,“设置”、“连接”等术语应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接连接,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图,对本发明的具体实施方式进行详细说明。
第一实施例
请参照图1所示,本实施例提供的控制棒驱动机构100,应用于反应堆控制系统,用于带动反应堆中控制棒的升降运动。该控制棒驱动机构100对安装空间的需求更小,适用性更广,节省反应堆控制系统的可利用空间,并且响应速度更快,大幅提升了控制棒的升降行程。
本实施例提供的控制棒驱动机构100包括升降组件110、释放组件130及安装组件150,释放组件130可活动的设置于升降组件110上,安装组件150与释放组件130可拆卸连接,用于安装控制棒。升降组件110通过连续性上提下放释放组件130,带动了安装组件150及控制棒的升降运动,并通过释放组件130在断电急停时对安装组件150的释放,实现了控制棒断电回落反应堆,符合行业安全规范。
请结合图1及图2所示,升降组件110包括固定件111、剪叉式升降机构113及升降件115。剪叉式升降机构113的一端与固定件111连接,其远离固定件111的一端与升降件115连接,剪叉式升降机构113通过其剪臂与连杆的相对转动,实现了升降件115靠近或远离固定件111运动。在实际应用中,将固定件111固定设置于反应堆控制系统中,并使剪叉式升降机构113在竖直方向上延伸,即实现了对升降件115的上提与下放。
本实施例提供的控制棒驱动机构100,以剪叉式升降机构113代替传统步进式移动机构,实现了对控制棒的连续性上提及连续性下放,获得了更快的响应速度。并且,剪叉式升降机构113能够使控制棒的升降行程得到放大,实现了在有限的安装空间内获得更大的移动行程。
剪叉式升降机构113包括剪叉架1131及驱动件1133,剪叉架1131的两端分别与固定件111及升降件115连接,驱动件1133设置于固定件111靠近升降件115的一侧。本实施例中,剪叉架1131连接固定件111的一端对应的两个剪臂分别设置为固定侧与活动侧,固定侧与固定件111铰接,活动侧与固定件111靠近升降件115的一侧滑动配合。在活动侧于固定件111上朝向靠近固定侧方向的运动过程中,剪叉架1131持续伸长,从而带动升降件115持续下降;在活动侧于固定件111上朝向远离固定侧方向的运动过程中,剪叉架1131持续收缩,从而带动升降件115持续上升。
本实施例中,为保证升降过程的平稳进行,剪叉架1131的数量为两个,两个剪叉架1131相对且间隔设置于固定件111与升降件115之间。为保证两个剪叉架1131的同步伸缩,进而保证升降件115的平稳升降,本实施例中,剪叉式升降机构113还包括连接杆1135,两个剪叉架1131各自连接固定件111的一端的活动侧通过连接杆1135连接。驱动件1133设置于固定件111靠近升降件115的一侧上,其输出端与连接杆1135连接,用于驱动连接杆1135在固定件111的表面运动,进而带动两个剪叉架1131各自连接固定件111的一端的活动侧于固定件111的表面同步滑动,实现了升降件115的平稳升降。
可见,本实施例采用的剪叉式升降机构113,将短行程的水平方向移动转变为长行程的竖直方向的移动。在实际应用中,使得控制棒的上升行程以及下降行程得到放大。
在本实施例中,为进一步运动过程的平稳性,驱动件1133采用油缸,油缸设置于固定件111靠近升降件115的一侧上,且其活塞杆的延伸方向与固定件111靠近升降件115的一侧的表面平行,活塞杆的端部与连接杆1135垂直并连接,通过驱动连接杆1135带动两个剪叉架1131各自连接固定件111的一端的活动侧于固定件111的表面同步滑动,实现了升降件115的平稳升降。在其他实施例中,还可以采用如气缸等其他满足平稳输出的驱动装置。
另外,根据实际应用环境以及升降件115上的实际负载,在其他实施例中,剪叉架1131的数量可以作适应性调整。
固定件111靠近升降件115的一侧上平行且间隔设置有两个第一滑轨1111,两个剪叉架1131各自连接固定件111的一端的活动侧上分别设置有第一滑轮1132,两个第一滑轮1132分别与两个第一滑轨1111滑动配合。连接杆1135设置于两个第一滑轨1111之间并同时垂直于两个第一滑轨1111,即在驱动件1133的作用下,通过连接杆1135带动两个第一滑轮1132沿两个第一滑轨1111同步滑动。
同样的,升降件115靠近固定件111的一侧上平行且间隔设置有两个第二滑轨1151,第二滑轨1151与第一滑轨1111平行,两个剪叉架1131各自连接升降件115的一端的活动侧上分别设置有第二滑轮1134,两个第二滑轮1134分别与两个第二滑轨1151滑动配合,两个剪叉架1131各自连接升降件115的一端的固定侧分别与升降件115靠近固定件111的一侧铰接。当两个第一滑轮1132在连接杆1135的带动下沿两个第一滑轨1111滑动时,通过剪臂及连杆,同时带动两个第二滑轮1134沿两个第二滑轨1151同向滑动。
释放组件130可活动的设置于升降件115上并与安装组件150可拆卸连接,释放组件130用于在断电时相对升降件115运动,以与安装组件150脱离连接。在实际应用中,控制棒安装于安装组件150上,当释放组件130与安装组件150脱离连接时,实现了对控制棒的释放。
请结合图1、图3及图4所示,释放组件130包括滑动主体131、电磁铁133、固定座135及第一弹性件137。滑动主体131与升降件115滑动配合,安装组件150与滑动主体131可拆卸连接,电磁铁133与固定座135分别固定设置于升降件115上,第一弹性件137的两端分别与固定座135及滑动主体131连接。
在升降组件110通过释放组件130及安装组件150带动控制棒升降的过程中,电磁铁133保持通电状态,并吸附滑动主体131,第一弹性件137上积累有弹性势能。当电磁铁133断电时,滑动主体131在第一弹性件137的作用下朝远离电磁铁133的方向运动,以与安装组件150脱离连接。
本实施例中,第一弹性件137为弹簧,电磁铁133与固定座135均处于滑动主体131的同一端,弹簧的一端与滑动主体131靠近电磁铁133的一端连接,弹簧远离滑动主体131的一端与固定座135靠近滑动主体131的一侧连接。电磁铁133处于通电状态下时,滑动主体131与电池铁吸附,弹簧处于压缩状态;电磁铁133断电时,弹簧舒张,推动滑动主体131于升降件115上朝远离电磁铁133的方向运动。
滑动主体131包括支撑框1311、第一支撑块1313、第二支撑块1315及衔铁1317,支撑框1311与升降件115滑动配合,衔铁1317设置于支撑框1311靠近电磁铁133的一端的外壁上,用于在电磁铁133通电时受磁场作用与电磁铁133吸附在一起。第一支撑块1313与第二支撑块1315分别间隔设置于支撑框1311远离电磁铁133的一端的内壁上,安装组件150跨设于第一支撑块1313与第二支撑块1315之间。
第一支撑块1313与第二支撑块1315分别间隔设置于支撑框1311远离电磁铁133的一端的内壁上,支撑框1311靠近电磁铁133的一端的内壁围成一个释放空间1312。在电磁铁133通电状态下,安装组件150跨设于第一支撑块1313与第二支撑块1315之间,当电磁铁133断电时,在第一弹性件137的作用下,第一支撑块1313与第二支撑块1315相对安装组件150朝向远离电磁铁133的方向运动,即相当于安装组件150相对支撑框1311朝向靠近电磁铁133的方向运动,当第一支撑块1313与第二支撑块1315与安装组件150脱离接触时,安装组件150落入支撑框1311内的释放空间1312,进而由释放空间1312掉出支撑框1311,完成对安装组件150的释放。
本实施例中,升降件115靠近固定件111的一侧凹设有导滑槽1153,支撑框1311容置于导滑槽1153内并与导滑槽1153滑动配合,电磁铁133与固定座135分别固定设置于导滑槽1153内,并与支撑框1311的同一端对应。当电磁铁133由通电状态下突然断电时,在第一弹性件137的作用下,支撑框1311沿导滑槽1153朝向远离电磁铁133的方向滑动。
考虑到安装组件150升降过程的稳定性,本实施例中,释放组件130的数量为两个,且导滑槽1153的延伸方向处于升降件115的中轴线方向上,两个释放组件130分别对称布置于导滑槽1153的两端,并同时连接安装组件150以及同时释放安装组件150。在其他实施例中,释放组件130的熟练还可以根据具体应用环境以及安装组件150的实际负载进行适应性调整,同时对导滑槽1153的数量及布置方式作对应调整即可。
为保证安装组件150的顺利释放,导滑槽1153的底壁上贯穿设置有释放孔1154,安装组件150穿过释放孔1154跨设于支撑框1311内的第一支撑块1313与第二支撑块1315之间。释放空间1312通过释放孔1154与升降件115远离固定件111的一侧连通,以保证安装组件150由第一支撑块1313及第二支撑块1315上滑入释放空间1312后,能够通过释放孔1154朝远离固定件111的方向运动,从而实现对控制棒的释放。
请结合图1及图5所示,本实施例中,安装组件150包括安装件151、跨设件153及第二弹性件155。跨设件153的一端与安装件151的一端连接,跨设件153远离安装件151的一端穿过释放孔1154跨设于第一支撑块1313与第二支撑块1315上。与释放组件130的数量相对应的,跨设件153的数量也为两个,另个跨设件153各自的一端与安装件151的一侧上的呈中性对称的两个位置分别连接,两个跨设件153各自远离安装件151的一端分别跨设于两个释放组件130各自的支撑框1311内的第一支撑块1313与第二支撑块1315上。安装件151远离升降件115的一侧用于安装控制棒,第二弹性件155的一端设置于安装件151靠近升降件115的一侧上,第二弹性件155远离安装件151的一端与升降件115靠近安装件151的一侧抵持。
第二弹性件155处于压缩状态,当电磁铁133断电时,支撑框1311沿导滑槽1153朝向远离电磁铁133的方向滑动时,两个跨设件153同时滑入两个释放空间1312时,第二弹性件155舒张,释放弹性势能,进而推动安装件151朝向远离升降件115的方向运动。实际应用中,即推动安装件151快速下坠,进而实现了控制棒的快速释放。
本实施例中,跨设件153为工字钢,为减小工字钢与第一支撑块1313及第二支撑块1315之间的静摩擦力,以便工字钢能够顺利由第一支撑块1313及第二支撑块1315上滑入释放空间1312,在实际应用中,跨设件153还可以采用具有工字钢形状且表面粗糙度更小的其他材料。同样的,第一支撑块1313与第二支撑块1315由表面粗糙度较小的材质制成。
另外,本实施例中,安装件151呈板状,其远离升降件115的一端能够同时安装多个控制棒,实现了对批量控制棒的同时控制。
综上,本实施例提供的控制棒驱动机构100,在实际应用中,多个控制棒安装于安装件151远离升降件115的一侧上,两个跨设件153分别跨设于两个支撑框1311内的第一支撑块1313与第二支撑块1315上,电磁铁133处于通电状态,支撑框1311外壁上设置的衔铁1317吸附在电磁铁133表面,第一弹性件137与第二弹性件155均处于压缩状态。在此状态下,驱动件1133推动连接杆1135在水平方向上运动,带动第一滑轮1132沿第一导轨往复滑动,从而实现了对升降件115的上提与下放。
当电磁铁133断电急停时,支撑框1311在第一弹性件137的作用下沿导滑槽1153朝向远离电磁铁133的方向滑动,从而带动第一支撑块1313与第二支撑块1315与跨设件153脱离接触,跨设件153滑入释放空间1312。当跨设件153滑入释放空间1312时,第二弹性件155伸长,推动安装件151竖直下坠,安装件151带动跨设件153快速退出释放孔1154,并带动多个控制棒快速下坠,实现对批量控制棒的快速释放。
因此,本实施例提供的控制棒驱动机构100,对安装空间的需求更小,适用性更广,节省反应堆控制系统的可利用空间,并且响应速度更快,大幅提升了控制棒的升降行程。
第二实施例
本实施例提供一种反应堆控制系统,包括第一实施例提供的控制棒驱动机构100。
该控制棒驱动机构100以剪叉式升降机构113代替传统步进式移动机构,实现了对控制棒的连续性上提及连续性下放,获得了更快的响应速度。并且,剪叉式升降机构113能够使控制棒的升降行程得到放大,实现了在有限的安装空间内获得更大的移动行程,节约反应堆控制系统的可利用空间。因此,本实施例提供的反应堆控制系统,具有更大的可利用空间,并能够带动控制棒进行连续性长距离升降。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种控制棒驱动机构,其特征在于,包括升降组件、安装组件及释放组件,所述安装组件用于安装控制棒;
所述升降组件包括固定件、剪叉式升降机构及升降件,所述剪叉式升降机构的一端与所述固定件连接,其远离所述固定件的一端与所述升降件连接,所述剪叉式升降机构用于驱动所述升降件靠近或远离所述固定件运动;
所述释放组件可活动的设置于所述升降件上并与所述安装组件可拆卸连接,所述释放组件用于在断电时相对所述升降件运动,以释放所述安装组件。
2.根据权利要求1所述的控制棒驱动机构,其特征在于,所述释放组件包括滑动主体、电磁铁、固定座及第一弹性件,所述滑动主体与所述升降件滑动配合,所述安装组件与所述滑动主体可拆卸连接,所述电磁铁与所述固定座分别设置于所述升降件上,所述第一弹性件的两端分别与所述固定座及所述滑动主体连接,所述电磁铁用于在通电时吸附所述滑动主体,所述第一弹性件用于当所述电磁铁断电时,带动所述滑动主体于所述升降件上朝远离所述电磁铁的方向运动,以与所述安装组件脱离连接。
3.根据权利要求2所述的控制棒驱动机构,其特征在于,所述滑动主体包括支撑框、第一支撑块、第二支撑块及衔铁,所述支撑框与所述升降件滑动配合,所述衔铁设置于所述支撑框靠近所述电磁铁的一端的外壁上,所述第一支撑块与所述第二支撑块分别间隔设置于所述支撑框远离所述电磁铁的一端的内壁上,所述安装组件跨设于所述第一支撑块与所述第二支撑块之间。
4.根据权利要求2所述的控制棒驱动机构,其特征在于,所述升降件靠近所述固定件的一侧凹设有导滑槽,所述滑动主体与所述导滑槽滑动配合,所述电磁铁及所述固定座分别设置于所述导滑槽内,所述导滑槽的底壁上贯穿设置有释放孔,所述安装组件穿过所述释放孔与所述滑动主体可拆卸连接,当所述安装组件与所述滑动主体脱离连接后,由所述释放孔朝远离所述滑动主体的方向运动。
5.根据权利要求1-4任一项所述的控制棒驱动机构,其特征在于,所述安装组件包括安装件及跨设件,所述跨设件的一端与所述安装件的一侧连接,所述跨设件远离所述安装件的一端跨设于所述释放组件上,所述安装件远离所述跨设件的一侧用于安装多个所述控制棒。
6.根据权利要求5所述的控制棒驱动机构,其特征在于,所述安装组件还包括第二弹性件,所述第二弹性件的一端设置于所述安装件靠近所述释放组件的一侧上,所述第二弹性件远离所述安装件的一端与所述升降件远离所述固定件的一侧抵持。
7.根据权利要求1-4任一项所述的控制棒驱动机构,其特征在于,所述剪叉式升降机构包括剪叉架及驱动件,所述驱动件设置于所述固定件上,所述剪叉架的两端分别与所述固定件及所述升降件连接,其连接所述固定件的一端的活动侧与所述驱动件的输出端连接,用于在所述驱动件的驱动下在所述固定件上滑动。
8.根据权利要求7所述的控制棒驱动机构,其特征在于,所述剪叉式升降机构还包括连接杆,所述剪叉架的数量为多个,多个所述剪叉架各自连接所述固定件的一端的活动侧通过所述连接杆连接,所述驱动件的输出端与所述连接杆连接,所述连接杆用于在所述驱动件的驱动下带动多个所述剪叉架各自连接所述固定件的一端的活动侧在所述固定件上同步滑动。
9.根据权利要求8所述的控制棒驱动机构,其特征在于,所述固定件上设置有第一滑轨,所述剪叉架连接所述固定件的一端的活动侧上设置有第一滑轮,所述第一滑轮与所述第一滑轨滑动配合,所述升降件上设置有第二滑轨,所述剪叉架连接所述升降件的一端的活动侧上设置有第二滑轮,所述第二滑轮与所述第二滑轨滑动配合,所述第二滑轨与所述第一滑轨平行。
10.一种反应堆控制系统,其特征在于,包括如权利要求1-9任一项所述的控制棒驱动机构。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2211756A1 (de) * 1972-03-10 1973-09-20 Siemens Ag Leistungsreaktor
US4885123A (en) * 1987-02-13 1989-12-05 Hitachi, Ltd. Apparatus for handling constituent elements of reactor core
JPH05249276A (ja) * 1991-11-27 1993-09-28 General Electric Co <Ge> 低位置の炉心冷却材取入口を有する原子炉
CN201160022Y (zh) * 2008-01-04 2008-12-03 简清德 改进的电磁铁安装结构
US8915161B2 (en) * 2010-03-31 2014-12-23 Hitachi-Ge Nuclear Energy, Ltd. Fine motion control rod drive mechanism handling apparatus and method of handling fine motion control rod drive mechanism
CN205111837U (zh) * 2015-10-31 2016-03-30 吉林江机特种工业有限公司 一种排爆机械手
CN205384920U (zh) * 2016-01-29 2016-07-13 德力西电气有限公司 一种电磁铁结构
US9721682B2 (en) * 2013-12-31 2017-08-01 Nuscale Power, Llc Managing nuclear reactor control rods
CN109969980A (zh) * 2019-03-12 2019-07-05 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司贵阳局 一种高空竖直升降用机械手

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1764577B1 (de) * 1968-06-28 1971-05-06 Siemens Ag Kernreaktor regelstabeinrichtung
US4110157A (en) * 1976-11-10 1978-08-29 The Babcock & Wilcox Co. Industrial technique
US4411857A (en) * 1981-04-16 1983-10-25 Sridhar Bettadapur N Nuclear reactor control apparatus
US4412968A (en) * 1981-08-28 1983-11-01 Sridhar Bettadapur N Nuclear reactor control apparatus
US4713210A (en) * 1985-11-18 1987-12-15 General Electric Company Control rod driveline and grapple
IT1231553B (it) * 1989-04-13 1991-12-17 Enea Meccanismo di sgancio automatico per barre di controllo in un reattore nucleare
WO2014025700A2 (en) * 2012-08-06 2014-02-13 Holtec International, Inc. Fail-safe control rod drive system for nuclear reactor
US9865364B2 (en) * 2013-03-15 2018-01-09 Bwxt Mpower, Inc. CRDM with separate SCRAM latch engagement and locking

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2211756A1 (de) * 1972-03-10 1973-09-20 Siemens Ag Leistungsreaktor
US4885123A (en) * 1987-02-13 1989-12-05 Hitachi, Ltd. Apparatus for handling constituent elements of reactor core
JPH05249276A (ja) * 1991-11-27 1993-09-28 General Electric Co <Ge> 低位置の炉心冷却材取入口を有する原子炉
CN201160022Y (zh) * 2008-01-04 2008-12-03 简清德 改进的电磁铁安装结构
US8915161B2 (en) * 2010-03-31 2014-12-23 Hitachi-Ge Nuclear Energy, Ltd. Fine motion control rod drive mechanism handling apparatus and method of handling fine motion control rod drive mechanism
US9721682B2 (en) * 2013-12-31 2017-08-01 Nuscale Power, Llc Managing nuclear reactor control rods
CN205111837U (zh) * 2015-10-31 2016-03-30 吉林江机特种工业有限公司 一种排爆机械手
CN205384920U (zh) * 2016-01-29 2016-07-13 德力西电气有限公司 一种电磁铁结构
CN109969980A (zh) * 2019-03-12 2019-07-05 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司贵阳局 一种高空竖直升降用机械手

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
广东核电培训中心: "《900MW压水堆核电站系统与设备》", 31 March 2015 *

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