CN206021913U - 一种新型反应堆控制棒驱动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型反应堆控制棒驱动机构，包括密封壳组件、与密封壳组件固定连接的行程套管、套装在密封壳组件上的线圈组件、设置于耐压壳组件中的钩爪组件，所述密封壳组件包括密封壳及管座，所述密封壳与管座为一体式结构。本方案中，将密封壳与管座设置为一体式结构，省去了控制棒驱动机构与压力容器连接时，所需要的密封壳与管座的焊接。这样，使得整个核反应堆的制造和装配总时间减少，同时，也使得所得核反应堆相较于现有技术减少了一条核一级焊缝，焊缝的减少有利于降低发生泄漏的风险，故以上结构在增加控制棒驱动机构服役寿命的同时，也大大减少了CRDM在役检查的工作量。

Description

一种新型反应堆控制棒驱动机构

技术领域

本实用新型涉及核反应堆组件技术领域，特别是涉及一种新型反应堆控制棒驱动机构。

背景技术

随着核电的发展前行，核电发电比重提升，核电参与调峰的比重增大。压水堆核电站主要通过调棒、调硼等方式进行堆芯功率调节进而参与调峰工作，而控制棒驱动机构在压水堆功率调节中起着极重要的作用。

现有技术中已制造出寿命大于1500万步的控制棒驱动机构，如ML-B型（ACP1000）控制棒驱动机构，但在对ML-B型（ACP1000）控制棒驱动机构进行寿命实验性能验证时，当运行到1512万步时，因钩爪组件中缓冲轴断裂失效，驱动机构寿命终止，其他型号的控制棒驱动机构中，缓冲轴也是薄弱零件，缓冲轴的使用寿命直接制约驱动机构的使用寿命；同时，现有控制棒驱动机构中，由于需要设置专门的冷却系统冷却线圈组件，这就使得现有的控制棒驱动机构体积较大、结构复杂、安装和维护难度高；进一步的，密封壳组件作为控制棒驱动机构中的耐压组件，密封壳组件的制造、装配质量直接影响到控制棒驱动机构的使用寿命。因此，对控制棒驱动机构的结构作进一步优化，以进一步提高钩爪组件的使用寿命，是现有核设备设计和制造领域技术人员所亟待解决的问题。

实用新型内容

针对上述对控制棒驱动机构的结构作进一步优化，以进一步提高钩爪组件的使用寿命，是现有核设备设计和制造领域技术人员所亟待解决的问题，本实用新型提供了一种新型反应堆控制棒驱动机构，本方案中通过对控制棒驱动机构的结构进行优化，可达到提高控制棒驱动机构服役寿命的技术效果。

本实用新型提供的一种新型反应堆控制棒驱动机构通过以下技术要点来解决问题：一种新型反应堆控制棒驱动机构，包括密封壳组件、与密封壳组件固定连接的行程套管、套装在密封壳组件上的线圈组件、设置于耐压壳组件中的钩爪组件，所述密封壳组件包括密封壳及管座，所述密封壳与管座为一体式结构。

具体的，现有技术中，控制棒驱动机构中的密封壳组件仅包括密封壳，即管座独立于控制棒驱动机构，管座在压力容器制造时即被焊接于压力容器上，故在控制棒驱动机构安装过程中，焊接人员需要在安装现场完成管座与密封壳的焊接。并且，现有技术中密封壳与管座两者通常为材质不同的异种金属。这就使得现有技术中密封壳与管座的连接点处为一条核一级焊缝，不仅在焊接这条焊缝时工艺复杂，同时，此道焊缝也大大增加了CRDM在役检查时的工作量。

本方案中，将密封壳与管座设置为一体式结构，省去了控制棒驱动机构与压力容器连接时，所需要的密封壳与管座的焊接。这样，使得整个核反应堆的制造和装配总时间减少，同时，也使得所得核反应堆相较于现有技术减少了一条核一级焊缝，焊缝的减少有利于降低发生泄漏的风险，故以上结构在增加控制棒驱动机构服役寿命的同时，也大大减少了CRDM在役检查的工作量。

更进一步的技术方案为：

作为钩爪组件的具体实现方式，所述钩爪组件包括缓冲轴及移动衔铁，所述缓冲轴及移动衔铁均为筒状结构，所述缓冲轴的外形呈阶梯轴状，所述移动衔铁的内孔为台阶孔，所述移动衔铁套设于缓冲轴的外侧，且缓冲轴外侧的变径段与移动衔铁内孔的变径段呈正对关系，在缓冲轴与移动衔铁发生相对运动时，以上两个变径段相互接触后限定缓冲轴与移动衔铁两者的相对位置，所述缓冲轴外侧的变径段与缓冲轴直径较小的一端通过倒圆或倒角相连，且所述倒圆的尺寸介于R0.6~ R5之间；所述倒角的尺寸介于2×45°~ 4×45°之间。

钩爪组件中，钩爪的一端通过销钉与缓冲轴相连，钩爪的另一端通过销钉铰接连接一根连杆，连杆通过销钉与移动衔铁铰接连接。移动衔铁与缓冲轴相互配合，因此钩爪运行的精度由缓冲轴以及移动衔铁两者的结构和尺寸完整性加以保证。当移动衔铁不受外部磁力作用而与提升衔铁分开时，移动衔铁在重力和弹簧的作用力下向下运动，缓冲轴外侧的变径段与移动衔铁内孔的变径段接触，以实现通过缓冲轴对移动衔铁运动的距离和弧度进行定位，进而控制移动衔铁动作时通过连杆带动钩爪运动到确定的位置，从而确保钩爪每一步动作的精确度和有效性，以上过程中，以上两个变径段发生冲击，以上冲击是缓冲轴失效的主要原因。

本结构在安装后，钩爪组件中的提升衔铁位于移动衔铁的上方，弹簧位于提升衔铁与移动衔铁之间，移动衔铁内孔上的变径段位于缓冲轴外侧的变径段的上方，缓冲轴直径较小的一端为缓冲轴的上端，故移动衔铁向下运动时，移动衔铁沿着缓冲轴的上端滑动，在所述的两个变径段发生接触，达到通过缓冲轴限制移动衔铁运动止点位置的目的。

本结构中，通过设置为缓冲轴外侧的变径段与缓冲轴直径较小的一端通过倒圆或倒角相连，以上倒圆或倒角用于减小或消除在两个变径段发生碰撞时，缓冲轴外侧的变径段与缓冲轴上端连接点处的应力集中，在应力集中被减小或消除后，可有效避免缓冲轴局部过早开裂或断裂、避免缓冲轴的内孔异常磨损；作为本领域技术人员，以上倒圆的半径越大或倒角的尺寸越大，对消除应力集中的效果约为明显，但现有技术中的缓冲轴尺寸一定，在倒圆半径越大或倒角尺寸越大的情况下，必然使得以上两个变径段的有效接触面积变小，然而，当外力不变，两者间有效接触面积减小，单位面积磨损速率增加，则使相互磨擦的移动衔铁和缓冲轴耐磨性降低，移动衔铁和缓冲轴件径向和轴向定位失效，钩爪运动准确度降低，严重者将使控制棒驱动机构在运行过程中出现失步、打滑甚至卡棒现象，进而影响反应堆堆芯的功率调节甚至紧急情况下的停堆功能，故本案考虑到缓冲轴与移动衔铁配合面面积的大小，即以上所述的两个变径段接触的有效面积，进一步限定为所述倒圆的尺寸介于R0.6~ R5之间；所述倒角的尺寸介于2×45°~ 4×45°之间，可使得配合面磨损的速度与缓冲轴能够承受的碰撞次数相匹配，即使得缓冲轴的结构设计在使得缓冲轴可运行步数增加的同时，缓冲轴与移动衔铁配合面的耐磨性也能够满足缓冲轴可运行步数的增加。

作为本领域技术人员，以上缓冲轴可设计为两段式的阶梯轴状，即缓冲轴外侧的变径段为一个，缓冲轴直径较小的一端为缓冲轴的上端的形式；移动衔铁上的台阶孔设置为三段，处于中间的一段相对于其他两段外凸，这样，在移动衔铁的台阶孔上得到两个变径段，在移动衔铁安装后，其上处于上侧的变径段作为弹簧的支撑面，处于下侧的变径段作为本案中所指出的用于限定移动衔铁与缓冲轴相对位置的变径段。

所述线圈组件包括均呈筒状结构的内骨架和外壳体，所述外壳体与内骨架之间形成用于容置线圈绕组的环状空腔，且内骨架位于外壳体的内孔内；

所述内骨架和外壳体均包括材质为金属的主体部分和设置于主体部分上的断流槽，内骨架上的断流槽贯穿内骨架的内、外壁面及前、后端面，外壳体上的断流槽贯穿外壳体的内、外壁面及前、后端面。

本方案中，内骨架和外壳体为金属的主体部分和开设在主体部分上的断流槽组成内骨架和外壳体的筒形结构，内骨架与外壳体之间的间隙用于安装线圈绕组，在线圈绕组工作时，内骨架和外壳体上的断流槽用于在内骨架和外壳体上将内骨架和外壳体切断，即断流槽即为开设于内骨架或外壳体上、用于将内骨架或外壳体截断的槽，以避免内骨架和外壳体上产生感应涡流。这样一来，采用材质为金属的内骨架和外壳体替代现有技术中的高分子非金属材料，这样可使得线圈组件对温度的耐受力远远超过350℃，这样，金属材质的内骨架和外壳体不仅使用寿命更长，线圈组件在工作时，不需要再采用传统的风冷系统对线圈组件进行冷却，这样，本案提供的控制棒驱动机构可设置用于线圈组件冷却的风冷系统等，不仅减少了控制棒驱动机构的结构，节约了设备投资，同时，由于不需要冷流体来带走热量，这样还可以提高核反应堆的热效率。

内骨架和外壳体上的断流槽均至少为两条，且内骨架上的断流槽均匀分布于内骨架上，外壳体上的断流槽均匀分布于外壳体上，所述断流槽中均设置有绝缘连接条。本方案中，对内骨架和外壳体各自上断流槽的数量限定，旨在使得线圈组件所产生磁场更为均匀，同时设置的绝缘连接条利于内骨架和外壳体各自的形状保持。优选内骨架和外壳体上的断流槽均均匀分布于内骨架或外壳体上的技术方案，可使得电磁线圈工作时产生的磁场由内骨架或外壳体穿出后完全均匀，达到削弱或消除CRDM内部运动零件在轴向运动时产生旋转的趋势，从而达到减轻或避免偏磨、减轻或避免局部过度磨损等技术效果，达到提高CRDM运动性能的目的。

由于内骨架作为电磁线圈绕组的固定基体，其在安装和使用时均只需要作为一个筒体状的整体结构，作为一种具体的便于内骨架制造的内骨架技术方案，所述内骨架上的绝缘连接条为灌封或镶嵌于内骨架上断流槽内的绝缘条；

由于外壳体作为电磁线圈绕组的保护部件，其应该在安装线圈绕组后，再装配于电磁线圈绕组的外侧，作为一种便于外壳体安装的外壳体技术方案，所述外壳体上各条断流槽两侧的外壳体上均设置有卡槽或卡凸，所述卡槽或卡凸的长度方向均平行于外壳体的轴向方向，卡槽或卡凸均起始于外壳体的端部，所述外壳体上的绝缘连接条为连接外壳体上同一条断流槽两侧外壳体上的卡槽或卡凸的绝缘卡条。以上结构中，通过绝缘卡条对对应卡槽或卡凸的约束，完成外壳体各部分的组合，而移除上述约束后，外壳体各部分相分离。

为使得线圈绕组工作时，完全消除磁场在径向产生不对称的电磁分力，所述内骨架上的断流槽的数量与外壳体上的断流槽的数量成倍数关系，所述倍数的数值为正整数。通过以上对内骨架和外壳体上断流槽的数量限定，在电磁线圈绕组各径向方向，不均匀的电磁分力相互抵消，可达到完全消除因为电磁线圈产生磁场不对称引入的偏磨、局部过度磨损、防转挡块上产生应力的情况发生。

作为电磁线圈产生完全均匀磁场的技术方案，所述内骨架上的断流槽的数量与外壳体上的断流槽的数量相等，内骨架和外壳体上的断流槽位置一一对应，所述一一对应为该内骨架上的断流槽和外壳体上的断流槽位于电磁线圈骨架结构的同一径向方向上。

作为内骨架与外壳体的具体连接形式，所述内骨架的两端均设置有呈环状的外缘，所述外缘的轴线与主体部的轴线共线，外缘的内孔与内骨架端部相连，内骨架上的断流槽延伸至外缘的端部，所述外壳体的外径不大于外缘的外径，外壳体卡设于两个外缘之间，且各外缘与对应外壳体的端部之间均设置有绝缘层；所述环状空腔为封闭结构。以上连接形式中，内骨架和外壳体的相对位置可很好的固定，利于电磁线圈长久保持良好的工作性能，所述环状空腔为封闭结构的设置，可旨在尽可能的保护电磁线圈绕组。

作为移动衔铁内孔变径段另一种具体的实现形式，所述移动衔铁内孔的变径段直径较小的一端上设置有倒角，所述移动衔铁内孔的变径段直径较小的一端上设置有倒角，所述倒角的尺寸介于2.5×45°~ 3.2×45°之间。本实现方式可使得缓冲轴的运行步数达到1700万步。

作为一种结构强度高的密封壳组件实现形式，所述密封壳与管座为采用镍基合金材料锻造而成的管状结构。作为本领域技术人员，以上密封壳与管座也可以采用镍基合金材料，通过3D的方式得到一根为整体的管状结构。

作为一种具有良好强度、且具有良好耐磨性的缓冲轴与移动衔铁实现形式，所述缓冲轴的材料为奥氏体不锈钢、镍基合金、钴基合金中的任意一种，所述移动衔铁的材料为马氏体不锈钢。

为便于指示棒位，还包括套装于密封壳组件上的棒位指示组件。作为一种体积小、便于安装的棒位指示组件实现方式，棒位指示组件设置为磁致伸缩位移传感器，即在与燃料棒相连的驱动杆自由端上固定一个永磁体作为磁致伸缩位移传感器的活动磁环，将磁致伸缩位移传感器的测量元件及信号处理模块设置在行程套管的外侧。

本实用新型具有以下有益效果：

本方案中，将密封壳与管座设置为一体式结构，省去了控制棒驱动机构与压力容器连接时，所需要的密封壳与管座的焊接。这样，使得整个核反应堆的制造和装配总时间减少，同时，也使得所得核反应堆相较于现有技术减少了一条核一级焊缝，焊缝的减少有利于降低发生泄漏的风险，故以上结构在增加控制棒驱动机构服役寿命的同时，也大大减少了CRDM在役检查的工作量。

附图说明

图1是本实用新型所述的一种新型反应堆控制棒驱动机构一个具体实施例的结构示意图；

图2是本实用新型所述的一种新型反应堆控制棒驱动机构一个具体实施例中，钩爪组件的结构示意图；

图3是图2所示A部的局部放大图；

图4是本实用新型所述的一种新型反应堆控制棒驱动机构一个具体实施例中，线圈组件的结构剖视图；

图5是本实用新型所述的一种新型反应堆控制棒驱动机构一个具体实施例中，线圈组件中外壳体的结构示意图；

图6是本实用新型所述的一种新型反应堆控制棒驱动机构一个具体实施例中，线圈组件中内骨架的结构示意图。

图中的编号依次为：1、行程套管，2、棒位指示组件，3、密封壳组件，4、线圈组件，41、内骨架，42、外壳体，43、线圈绕组，44、灌封绝缘层，45、断流槽，46、绝缘条，47、绝缘层，48、绝缘卡条，5、钩爪组件，51、提升衔铁，52、弹簧，53、移动衔铁，54、钩爪，55、连杆，56、缓冲轴，6、隔热套，7、驱动杆。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但是本实用新型的结构不仅限于以下实施例。

实施例1：

如图1至图6所示，一种新型反应堆控制棒驱动机构，包括密封壳组件3、与密封壳组件3固定连接的行程套管1、套装在密封壳组件3上的线圈组件4、设置于耐压壳组件中的钩爪组件5，所述密封壳组件3包括密封壳及管座，所述密封壳与管座为一体式结构。

具体的，现有技术中，控制棒驱动机构中的密封壳组件3仅包括密封壳，即管座独立于控制棒驱动机构，管座在压力容器制造时即被焊接于压力容器上，故在控制棒驱动机构安装过程中，焊接人员需要在安装现场完成管座与密封壳的焊接。并且，现有技术中密封壳与管座两者通常为材质不同的异种金属。这就使得现有技术中密封壳与管座的连接点处为一条核一级焊缝，不仅在焊接这条焊缝时工艺复杂，同时，由于有隔热套6的存在，此道焊缝也大大增加了CRDM在役检查时的工作量。

本方案中，将密封壳与管座设置为一体式结构，省去了控制棒驱动机构与压力容器连接时，所需要的密封壳与管座的焊接。这样，使得整个核反应堆的制造和装配总时间减少，同时，也使得所得核反应堆相较于现有技术减少了一条核一级焊缝，焊缝的减少有利于降低发生泄漏的风险，故以上结构在增加控制棒驱动机构服役寿命的同时，也大大减少了CRDM在役检查的工作量。

实施例2：

如图1至图6所示，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：作为钩爪组件5的具体实现方式，所述钩爪组件5包括缓冲轴56及移动衔铁53，所述缓冲轴56及移动衔铁53均为筒状结构，所述缓冲轴56的外形呈阶梯轴状，所述移动衔铁53的内孔为台阶孔，所述移动衔铁53套设于缓冲轴56的外侧，且缓冲轴56外侧的变径段与移动衔铁53内孔的变径段呈正对关系，在缓冲轴56与移动衔铁53发生相对运动时，以上两个变径段相互接触后限定缓冲轴56与移动衔铁53两者的相对位置，所述缓冲轴56外侧的变径段与缓冲轴56直径较小的一端通过倒圆或倒角相连，且所述倒圆的尺寸介于R0.6~ R5之间；所述倒角的尺寸介于2×45°~ 4×45°之间。

钩爪组件5中，钩爪54的一端通过销钉与缓冲轴56相连，钩爪54的另一端通过销钉铰接连接一根连杆56，连杆56通过销钉与移动衔铁53铰接连接。移动衔铁53与缓冲轴56相互配合，因此钩爪54运行的精度由缓冲轴56以及移动衔铁53两者的结构和尺寸完整性加以保证。当移动衔铁53不受外部磁力作用而与提升衔铁51分开时，移动衔铁53在重力和弹簧52的作用力下向下运动，缓冲轴56外侧的变径段与移动衔铁53内孔的变径段接触，以实现通过缓冲轴56对移动衔铁53运动的距离和弧度进行定位，进而控制移动衔铁53动作时通过连杆56带动钩爪54运动到确定的位置，从而确保钩爪54每一步动作的精确度和有效性，以上过程中，以上两个变径段发生冲击，以上冲击是缓冲轴56失效的主要原因。

本结构在安装后，钩爪组件5中的提升衔铁51位于移动衔铁53的上方，弹簧52位于提升衔铁51与移动衔铁53之间，移动衔铁53内孔上的变径段位于缓冲轴56外侧的变径段的上方，缓冲轴56直径较小的一端为缓冲轴56的上端，故移动衔铁53向下运动时，移动衔铁53沿着缓冲轴56的上端滑动，在所述的两个变径段发生接触，达到通过缓冲轴56限制移动衔铁53运动止点位置的目的。

本结构中，通过设置为缓冲轴56外侧的变径段与缓冲轴56直径较小的一端通过倒圆或倒角相连，以上倒圆或倒角用于减小或消除在两个变径段发生碰撞时，缓冲轴56外侧的变径段与缓冲轴56上端连接点处的应力集中，在应力集中被减小或消除后，可有效避免缓冲轴56局部过早开裂或断裂、避免缓冲轴56的内孔异常磨损；作为本领域技术人员，以上倒圆的半径越大或倒角的尺寸越大，对消除应力集中的效果约为明显，但现有技术中的缓冲轴56尺寸一定，在倒圆半径越大或倒角尺寸越大的情况下，必然使得以上两个变径段的有效接触面积变小，然而，当外力不变，两者间有效接触面积减小，单位面积磨损速率增加，则使相互磨擦的移动衔铁53和缓冲轴56耐磨性降低，移动衔铁53和缓冲轴56件径向和轴向定位失效，钩爪54运动准确度降低，严重者将使控制棒驱动机构在运行过程中出现失步、打滑甚至卡棒现象，进而影响反应堆堆芯的功率调节甚至紧急情况下的停堆功能，故本案考虑到缓冲轴56与移动衔铁53配合面面积的大小，即以上所述的两个变径段接触的有效面积，进一步限定为所述倒圆的尺寸介于R0.6~ R5之间；所述倒角的尺寸介于2×45°~ 4×45°之间，可使得配合面磨损的速度与缓冲轴56能够承受的碰撞次数相匹配，即使得缓冲轴56的结构设计在使得缓冲轴56可运行步数增加的同时，缓冲轴56与移动衔铁53配合面的耐磨性也能够满足缓冲轴56可运行步数的增加。以上R0.6即指倒圆的半径为0.6毫米；以上2×45°即指角度为45°，长度为2毫米的倒角。以上对钩爪组件的结构限定，可使得缓冲轴的运行步数达到1600万步。

作为本领域技术人员，以上缓冲轴56可设计为两段式的阶梯轴状，即缓冲轴56外侧的变径段为一个，缓冲轴56直径较小的一端为缓冲轴56的上端的形式；移动衔铁53上的台阶孔设置为三段，处于中间的一段相对于其他两段外凸，这样，在移动衔铁53的台阶孔上得到两个变径段，在移动衔铁53安装后，其上处于上侧的变径段作为弹簧52的支撑面，处于下侧的变径段作为本案中所指出的用于限定移动衔铁53与缓冲轴56相对位置的变径段。

作为移动衔铁53内孔变径段另一种具体的实现形式，所述移动衔铁53内孔的变径段直径较小的一端上设置有倒角，所述移动衔铁53内孔的变径段直径较小的一端上设置有倒角，所述倒角的尺寸介于2.5×45°~ 3.2×45°之间。本实现方式可使得缓冲轴56的运行步数达到1700万步。

作为一种结构强度高的密封壳组件3实现形式，所述密封壳与管座为采用镍基合金材料锻造而成的管状结构。

作为一种具有良好强度、且具有良好耐磨性的缓冲轴56与移动衔铁53实现形式，所述缓冲轴56的材料为奥氏体不锈钢、镍基合金、钴基合金中的任意一种，所述移动衔铁53的材料为马氏体不锈钢。

为便于指示棒位，还包括套装于密封壳组件3上的棒位指示组件2。作为一种体积小、便于安装的棒位指示组件2实现方式，棒位指示组件2设置为磁致伸缩位移传感器，即在与燃料棒相连的驱动杆7自由端上固定一个永磁体作为磁致伸缩位移传感器的活动磁环，将磁致伸缩位移传感器的测量元件及信号处理模块设置在行程套管1的外侧。

实施例3：

本实施例在实施例1提供的技术方案的基础上作进一步限定：如图1至图6所示，所述线圈组件4包括均呈筒状结构的内骨架41和外壳体42，所述外壳体42与内骨架41之间形成用于容置线圈绕组43的环状空腔，且内骨架41位于外壳体42的内孔内；

所述内骨架41和外壳体42均包括材质为金属的主体部分和设置于主体部分上的断流槽45，内骨架41上的断流槽45贯穿内骨架41的内、外壁面及前、后端面，外壳体42上的断流槽45贯穿外壳体42的内、外壁面及前、后端面。

本方案中，内骨架41和外壳体42为金属的主体部分和开设在主体部分上的断流槽45组成内骨架41和外壳体42的筒形结构，内骨架41与外壳体42之间的间隙用于安装线圈绕组43，在线圈绕组43工作时，内骨架41和外壳体42上的断流槽45用于在内骨架41和外壳体42上将内骨架41和外壳体42切断，即断流槽45即为开设于内骨架41或外壳体42上、用于将内骨架41或外壳体42截断的槽，以避免内骨架41和外壳体42上产生感应涡流。这样一来，采用材质为金属的内骨架41和外壳体42替代现有技术中的高分子非金属材料，这样可使得线圈组件4对温度的耐受力远远超过350℃，这样，金属材质的内骨架41和外壳体42不仅使用寿命更长，线圈组件4在工作时，不需要再采用传统的风冷系统对线圈组件4进行冷却，这样，本案提供的控制棒驱动机构可设置用于线圈组件4冷却的风冷系统等，不仅减少了控制棒驱动机构的结构，节约了设备投资，同时，由于不需要冷流体来带走热量，这样还可以提高核反应堆的热效率。

内骨架41和外壳体42上的断流槽45均至少为两条，且内骨架41上的断流槽45均匀分布于内骨架41上，外壳体42上的断流槽45均匀分布于外壳体42上，所述断流槽45中均设置有绝缘连接条。本方案中，对内骨架41和外壳体42各自上断流槽45的数量限定，旨在使得线圈组件4所产生磁场更为均匀，同时设置的绝缘连接条利于内骨架41和外壳体42各自的形状保持。优选内骨架41和外壳体42上的断流槽45均均匀分布于内骨架41或外壳体42上的技术方案，可使得电磁线圈工作时产生的磁场由内骨架41或外壳体42穿出后完全均匀，达到削弱或消除CRDM内部运动零件在轴向运动时产生旋转的趋势，从而达到减轻或避免偏磨、减轻或避免局部过度磨损等技术效果，达到提高CRDM运动性能的目的。

由于内骨架41作为电磁线圈绕组43的固定基体，其在安装和使用时均只需要作为一个筒体状的整体结构，作为一种具体的便于内骨架41制造的内骨架41技术方案，所述内骨架41上的绝缘连接条为灌封或镶嵌于内骨架41上断流槽45内的绝缘条46；

由于外壳体42作为电磁线圈绕组43的保护部件，其应该在安装线圈绕组43后，再装配于电磁线圈绕组43的外侧，作为一种便于外壳体42安装的外壳体42技术方案，所述外壳体42上各条断流槽45两侧的外壳体42上均设置有卡槽或卡凸，所述卡槽或卡凸的长度方向均平行于外壳体42的轴向方向，卡槽或卡凸均起始于外壳体42的端部，所述外壳体42上的绝缘连接条为连接外壳体42上同一条断流槽45两侧外壳体42上的卡槽或卡凸的绝缘卡条48。以上结构中，通过绝缘卡条48对对应卡槽或卡凸的约束，完成外壳体42各部分的组合，而移除上述约束后，外壳体42各部分相分离。

为使得线圈绕组43工作时，完全消除磁场在径向产生不对称的电磁分力，所述内骨架41上的断流槽45的数量与外壳体42上的断流槽45的数量成倍数关系，所述倍数的数值为正整数。通过以上对内骨架41和外壳体42上断流槽45的数量限定，在电磁线圈绕组43各径向方向，不均匀的电磁分力相互抵消，可达到完全消除因为电磁线圈产生磁场不对称引入的偏磨、局部过度磨损、防转挡块上产生应力的情况发生。

作为电磁线圈产生完全均匀磁场的技术方案，所述内骨架41上的断流槽45的数量与外壳体42上的断流槽45的数量相等，内骨架41和外壳体42上的断流槽45位置一一对应，所述一一对应为该内骨架41上的断流槽45和外壳体42上的断流槽45位于电磁线圈骨架结构的同一径向方向上。

作为内骨架41与外壳体42的具体连接形式，所述内骨架41的两端均设置有呈环状的外缘，所述外缘的轴线与主体部的轴线共线，外缘的内孔与内骨架41端部相连，内骨架41上的断流槽45延伸至外缘的端部，所述外壳体42的外径不大于外缘的外径，外壳体42卡设于两个外缘之间，且各外缘与对应外壳体42的端部之间均设置有绝缘层47，所述绝缘层47可采用云母材料；所述环状空腔为封闭结构。以上连接形式中，内骨架41和外壳体42的相对位置可很好的固定，利于电磁线圈长久保持良好的工作性能，所述环状空腔为封闭结构的设置，可旨在尽可能的保护电磁线圈绕组43。

进一步的，为提升对线圈绕组43的保护性能，在线圈绕组43与外壳体42之间设置灌封绝缘层44，所述灌封绝缘层44为由绝缘漆、石英砂经真空浇注后并经过高温固化得到的筒状结构。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种新型反应堆控制棒驱动机构，包括密封壳组件（3）、与密封壳组件（3）固定连接的行程套管（1）、套装在密封壳组件（3）上的线圈组件（4）、设置于耐压壳组件（3）中的钩爪组件（5），其特征在于，所述密封壳组件（3）包括密封壳及管座，所述密封壳与管座为一体式结构。

2.根据权利要求1所述的一种新型反应堆控制棒驱动机构，其特征在于，所述钩爪组件包括缓冲轴（56）及移动衔铁（53），所述缓冲轴（56）及移动衔铁（53）均为筒状结构，所述缓冲轴（56）的外形呈阶梯轴状，所述移动衔铁（53）的内孔为台阶孔，所述移动衔铁（53）套设于缓冲轴（56）的外侧，且缓冲轴（56）外侧的变径段与移动衔铁（53）内孔的变径段呈正对关系，在缓冲轴（56）与移动衔铁（53）发生相对运动时，以上两个变径段相互接触后限定缓冲轴（56）与移动衔铁（53）两者的相对位置，所述缓冲轴（56）外侧的变径段与缓冲轴（56）直径较小的一端通过倒圆或倒角相连，且所述倒圆的尺寸介于R0.6~ R5之间；所述倒角的尺寸介于2×45°~ 4×45°之间。

3.根据权利要求1所述的一种新型反应堆控制棒驱动机构，其特征在于，所述线圈组件（4）包括均呈筒状结构的内骨架（41）和外壳体（42），所述外壳体（42）与内骨架（41）之间形成用于容置线圈绕组（43）的环状空腔，且内骨架（41）位于外壳体（42）的内孔内；

所述内骨架（41）和外壳体（42）均包括材质为金属的主体部分和设置于主体部分上的断流槽（45），内骨架（41）上的断流槽（45）贯穿内骨架（41）的内、外壁面及前、后端面，外壳体（42）上的断流槽（45）贯穿外壳体（42）的内、外壁面及前、后端面。

4.根据权利要求3所述的一种新型反应堆控制棒驱动机构，其特征在于，内骨架（41）和外壳体（42）上的断流槽（45）均至少为两条，且内骨架（41）上的断流槽（45）均匀分布于内骨架（41）上，外壳体（42）上的断流槽（45）均匀分布于外壳体（42）上，所述断流槽（45）中均设置有绝缘连接条。

5.根据权利要求4所述的一种新型反应堆控制棒驱动机构，其特征在于，所述内骨架（41）上的绝缘连接条为灌封或镶嵌于内骨架（41）上断流槽（45）内的绝缘条（46）；

所述外壳体（42）上各条断流槽（45）两侧的外壳体（42）上均设置有卡槽或卡凸，所述卡槽或卡凸的长度方向均平行于外壳体（42）的轴向方向，卡槽或卡凸均起始于外壳体（42）的端部，所述外壳体（42）上的绝缘连接条为连接外壳体（42）上同一条断流槽（45）两侧外壳体（42）上的卡槽或卡凸的绝缘卡条（48）。

6.根据权利要求3所述的一种新型反应堆控制棒驱动机构，其特征在于，所述内骨架（41）的两端均设置有呈环状的外缘，所述外缘的轴线与主体部的轴线共线，外缘的内孔与内骨架（41）端部相连，内骨架（41）上的断流槽（45）延伸至外缘的端部，所述外壳体（42）的外径不大于外缘的外径，外壳体（42）卡设于两个外缘之间，且各外缘与对应外壳体（42）的端部之间均设置有绝缘层；所述环状空腔为封闭结构。

7.根据权利要求2所述的一种新型反应堆控制棒驱动机构，其特征在于，所述移动衔铁（53）内孔的变径段直径较小的一端上设置有倒角，所述倒角的尺寸介于2.5×45°~ 3.2×45°之间。

8.根据权利要求1所述的一种新型反应堆控制棒驱动机构，其特征在于，所述密封壳与管座为采用镍基合金材料锻造而成的管状结构。

9.根据权利要求2所述的一种新型反应堆控制棒驱动机构，其特征在于，所述缓冲轴（56）的材料为奥氏体不锈钢、镍基合金、钴基合金中的任意一种，所述移动衔铁（53）的材料为马氏体不锈钢。

10.根据权利要求1所述的一种新型反应堆控制棒驱动机构，其特征在于，还包括套装于密封壳组件（3）上的棒位指示组件（2）。