CN207268935U - 一种屏蔽电机型crdm - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种屏蔽电机型CRDM，包括定子部件，所述定子部件包括机座、定子绕组，所述机座上设置有安装腔，所述定子绕组安装在所述安装腔内，还包括用于将定子绕组的安装空间封闭为密闭空间的隔套，所述隔套作为密闭空间壁的局部或全部。本屏蔽电机型CRDM的结构设计可有效避免高温高湿环境下CRDM绝缘性能下降、电工材料霉变引起的各种复杂问题，为反应堆在水上及高温高湿环境下可靠工作提供有力保障。

Description

一种屏蔽电机型CRDM

技术领域

本实用新型涉及控制棒驱动机构技术领域，特别是涉及一种屏蔽电机型CRDM。

背景技术

CRDM是“控制棒驱动机构”的简称，它是反应堆控制和保护系统的伺服机构，能够按照指令带动控制棒组件在堆芯内上下运动、保持控制棒组件在指定高度、断电释放控制棒组件并使其快速插入堆芯，进而完成反应堆的启动、调节功率、保持功率、正常停堆和事故停堆等功能。

目前，船用核动力反应堆中的CRDM多为电机型CRDM，然而，现有技术中的电机型CRDM存在故障率高、使用不便的缺点。

实用新型内容

针对上述提出的现有技术中电机型CRDM存在故障率高、使用不便缺点的问题，本实用新型提供了一种屏蔽电机型CRDM，本屏蔽电机型CRDM的结构设计可有效避免高温高湿环境下CRDM绝缘性能下降、电工材料霉变引起的各种复杂问题，为反应堆在水上及高温高湿环境下可靠工作提供有力保障。

本实用新型提供的一种屏蔽电机型CRDM通过以下技术要点来解决问题，一种屏蔽电机型CRDM，包括定子部件，所述定子部件包括机座、定子绕组，所述机座上设置有安装腔，所述定子绕组安装在所述安装腔内，还包括用于将定子绕组的安装空间封闭为密闭空间的隔套，所述隔套作为密闭空间壁的局部或全部。

电机型CRDM中耐压壳为反应堆一回路压力边界，隔绝一回路内冷却剂外漏，定子部件安装在耐压壳外部，动子部件安装在耐压壳内部，通过定子部件产生的电磁力带动动子部件动作，进而带动控制棒组件在堆芯内部上下运动，实现反应堆的功率调节及控制。定子部件的结构为内部敞开式结构，定子部件上的通孔与用于安装定子绕组、定子铁芯的安装腔相通，这就使得定子绕组、定子铁芯等上的电工材料与绝缘材料暴露在高温高湿的反应堆舱室环境中，易受潮、凝露。即现有技术中电机型CRDM的定子部件耐潮性能不佳，在高温高湿的环境中其内部易受潮，导致绝缘电阻大幅下降，以致CRDM无法工作。以往皆为对定子部件进行烘干处理，待其绝缘电阻满足要求后进行后续工作，这给CRDM的使用带来了很大地不便。

电机型CRDM中，定子部件上用于安装定子绕组的空间由机座与定子铁芯围成或由定子铁芯、机座、端盖三者围成，但以上围成的空间与机座上的通孔相通，这使得定子绕组暴露在高温高湿的反应堆舱室环境中。本方案中，通过设置为电机型CRDM包括隔套，所述隔套作为密闭空间壁的局部或全部，在隔套作为密闭空间的局部时，以上隔套作为以上空间与通孔的分隔板即可，如设置为隔套呈筒状，隔套的一端与端盖或机座相接，另一端与定子铁芯相接、隔套贯通整个用于安装定子铁芯和定子绕组的安装腔等；在隔套作为密闭空间的全部时，以上隔套作为密闭的壳体，将定子绕组包裹于隔套中。

通过以上隔套，可实现将定子部件上定子绕组与外界的高温高湿环境隔离，可消除高温高湿环境下CRDM绝缘性能下降、电工材料霉变引起的各种复杂问题，为反应堆在水上及高温高湿环境下可靠工作提供有力保障。本案提供的CRDM可在高温、高湿环境中长期稳定的工作。

更进一步技术方案为：

作为隔套的具体实现方案，所述定子部件还包括定子铁芯及安装在机座下端的端盖，所述定子铁芯安装在安装腔中；所述隔套呈筒状，隔套的上端与机座固定连接，隔套的下端与端盖固定连接；隔套、机座、端盖三者共同将安装腔封闭为封闭空间。本方案中，在沿着CRDM的轴线方向，隔套贯通定子绕组的安装位置与定子铁芯的安装位置，即通过隔套、机座与端盖三者共同配合围成为封闭空间的安装腔，通过采用本方案，不仅便于通过一个隔套实现多段相互间隔的用于安装定子绕组的空间的封闭，同时，定子铁芯所处轴线位置处的隔套可避免定子铁芯上铁芯槽口与耐压壳外表面直接接触，消除了铁芯槽口划伤耐压壳外表面的可能性。作为优选，为减小隔套导致的电机电磁效率下降、所述隔套采用非导磁奥氏体不锈钢薄壁圆筒，壁厚介于0.2～0.5mm，隔套内外表面光滑，其外表面紧密贴合并覆盖满定子铁芯的内孔。

作为一种易于实现，且密封封闭可靠的连接方式，隔套的上端与机座的连接方式、隔套的下端与端盖的连接方式均为焊接连接。

为提高本电机型CRDM上定子部件的机械强度、抗震及耐冲击性能，以及进一步优化定子绕组的耐潮性能，所述定子绕组的安装空间中还填充有灌封层。本方案提供的隔套为定子绕组安装空间提供了完整的用于灌封灌封层的边界。

为使得以上灌封层在固化定子绕组，以提高定子绕组机械强度、抗震及耐冲击性能、进一步优化定子绕组耐潮性能的同时，使得所得灌封层具有理想的散热效果，灌封层中包括骨料填料，所述骨料填料为石英砂、燧石硅砂中的任意一种或两种。

由于本CRDM在拆装过程中，隔套和/或定子铁芯与耐压壳的外壁面之间具有相对摩擦，为避免耐压壳与定子部件装拆时的划伤或卡死，还包括耐压壳，所述耐压壳的外表面上还设置有耐磨层。以上耐磨层通过提高耐压壳外表面的耐磨损能力，使得定子部件与耐压壳相对运动过程中两者之间具有更好的防咬合、黏连能力。

由于耐压壳上连接螺纹本身有镀铬的要求，作为一种利于简化本CRDM制备工艺的耐磨层实现方式，所述耐磨层为通过镀硬铬工艺得到的镀铬层。

为避免引接线成为泄漏通道影响定子绕组的防潮性能，还包括作为定子绕组引接线接线头的电连接器，所述电连接器为防水性连接器。

本实用新型具有以下有益效果：

本方案提供的多个屏蔽电机型CRDM方案分别具有以下有益效果中的一个或多个：

1、隔套避免了铁芯槽口与耐压壳外表面的直接接触，消除了铁芯槽口划伤耐压壳外表面的可能性。耐压壳外表面镀硬铬处理提高了外表面的耐磨损能力及防咬合、黏连能力，避免了耐压壳与定子部件装拆时的划伤或卡死。

2、在灌封材料中加入导热性能较好的石英砂或燧石硅砂等材料可显著改善定子绕组两端的散热效果，降低定子绕组的工作温度，延长使用寿命。

3、定子绕组灌封固化得到的灌封层在提搞定子部件耐潮性能和绝缘性能的同时，进一步提高了定子部件的机械强度、抗震及抗冲击性能，整体可靠性显著提升。

4、本方案提供的的屏蔽电机型CRDM可消除高温高湿环境下CRDM绝缘性能下降、电工材料霉变引起的各种复杂问题，为反应堆在水上及高温高湿环境下可靠工作提供有力保障。

5、本方案经济性好，实用性强，特别适用于水上浮动型核电站、核动力破冰船等各类核动力船舶，同样也适用于陆地小型核动力装置，具有广阔的运用前景。

附图说明

图1是本实用新型所述的一种屏蔽电机型CRDM一个具体实施例的结构剖视图。

图中的附图标记依次为：1、机座，2、定子绕组，3、定子铁芯，4、隔套，5、端盖，6、电连接器，7、灌封层，8、动子部件，9、耐压壳。

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所示，一种屏蔽电机型CRDM，包括定子部件，所述定子部件包括机座1、定子绕组2，所述机座1上设置有安装腔，所述定子绕组2安装在所述安装腔内，还包括用于将定子绕组2的安装空间封闭为密闭空间的隔套4，所述隔套4作为密闭空间壁的局部或全部。

电机型CRDM中耐压壳9为反应堆一回路压力边界，隔绝一回路内冷却剂外漏，定子部件安装在耐压壳9外部，动子部件8安装在耐压壳9内部，通过定子部件产生的电磁力带动动子部件8动作，进而带动控制棒组件在堆芯内部上下运动，实现反应堆的功率调节及控制。定子部件的结构为内部敞开式结构，定子部件上的通孔与用于安装定子绕组2、定子铁芯3的安装腔相通，这就使得定子绕组2、定子铁芯3等上的电工材料与绝缘材料暴露在高温高湿的反应堆舱室环境中，易受潮、凝露。即现有技术中电机型CRDM的定子部件耐潮性能不佳，在高温高湿的环境中其内部易受潮，导致绝缘电阻大幅下降，以致CRDM无法工作。以往皆为对定子部件进行烘干处理，待其绝缘电阻满足要求后进行后续工作，这给CRDM的使用带来了很大地不便。

电机型CRDM中，定子部件上用于安装定子绕组2的空间由机座1与定子铁芯3围成或由定子铁芯3、机座1、端盖5三者围成，但以上围成的空间与机座1上的通孔相通，这使得定子绕组2暴露在高温高湿的反应堆舱室环境中。本方案中，通过设置为电机型CRDM包括隔套4，所述隔套4作为密闭空间壁的局部或全部，在隔套4作为密闭空间的局部时，以上隔套4作为以上空间与通孔的分隔板即可，如设置为隔套4呈筒状，隔套4的一端与端盖5或机座1相接，另一端与定子铁芯3相接、隔套4贯通整个用于安装定子铁芯3和定子绕组2的安装腔等；在隔套4作为密闭空间的全部时，以上隔套4作为密闭的壳体，将定子绕组2包裹于隔套4中。

通过以上隔套4，可实现将定子部件上定子绕组2与外界的高温高湿环境隔离，可消除高温高湿环境下CRDM绝缘性能下降、电工材料霉变引起的各种复杂问题，为反应堆在水上及高温高湿环境下可靠工作提供有力保障。本案提供的CRDM可在高温、高湿环境中长期稳定的工作。

实施例2：

如图1所示，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：

作为隔套4的具体实现方案，所述定子部件还包括定子铁芯3及安装在机座1下端的端盖5，所述定子铁芯3安装在安装腔中；所述隔套4呈筒状，隔套4的上端与机座1固定连接，隔套4的下端与端盖5固定连接；隔套4、机座1、端盖5三者共同将安装腔封闭为封闭空间。本方案中，在沿着CRDM的轴线方向，隔套4贯通定子绕组2的安装位置与定子铁芯3的安装位置，即通过隔套4、机座1与端盖5三者共同配合围成为封闭空间的安装腔，通过采用本方案，不仅便于通过一个隔套4实现多段相互间隔的用于安装定子绕组2的空间的封闭，同时，定子铁芯3所处轴线位置处的隔套4可避免定子铁芯3上铁芯槽口与耐压壳9外表面直接接触，消除了铁芯槽口划伤耐压壳9外表面的可能性。

作为一种易于实现，且密封封闭可靠的连接方式，隔套4的上端与机座1的连接方式、隔套4的下端与端盖5的连接方式均为焊接连接。

为提高本电机型CRDM上定子部件的机械强度、抗震及耐冲击性能，以及进一步优化定子绕组2的耐潮性能，所述定子绕组2的安装空间中还填充有灌封层7。本方案提供的隔套4为定子绕组2安装空间提供了完整的用于灌封灌封层7的边界。

为使得以上灌封层7在固化定子绕组2，以提高定子绕组2机械强度、抗震及耐冲击性能、进一步优化定子绕组2耐潮性能的同时，使得所得灌封层7具有理想的散热效果，灌封层7中包括骨料填料，所述骨料填料为石英砂、燧石硅砂中的任意一种或两种。

由于本CRDM在拆装过程中，隔套4和/或定子铁芯3与耐压壳9的外壁面之间具有相对摩擦，为避免耐压壳9与定子部件装拆时的划伤或卡死，还包括耐压壳9，所述耐压壳9的外表面上还设置有耐磨层。以上耐磨层通过提高耐压壳9外表面的耐磨损能力，使得定子部件与耐压壳9相对运动过程中两者之间具有更好的防咬合、黏连能力。

由于耐压壳9上连接螺纹本身有镀铬的要求，作为一种利于简化本CRDM制备工艺的耐磨层实现方式，所述耐磨层为通过镀硬铬工艺得到的镀铬层。

实施例3：

如图1所示，本实施例在以上任意一个实施例提供的任意一个技术方案的基础上作进一步限定：为避免引接线成为泄漏通道影响定子绕组2的防潮性能，还包括作为定子绕组2引接线接线头的电连接器6，所述电连接器6为防水性连接器。

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 (8)

1.一种屏蔽电机型CRDM，包括定子部件，所述定子部件包括机座(1)、定子绕组(2)，所述机座(1)上设置有安装腔，所述定子绕组(2)安装在所述安装腔内，其特征在于，还包括用于将定子绕组(2)的安装空间封闭为密闭空间的隔套(4)，所述隔套(4)作为密闭空间壁的局部或全部。

2.根据权利要求1所述的一种屏蔽电机型CRDM，其特征在于，所述定子部件还包括定子铁芯(3)及安装在机座(1)下端的端盖(5)，所述定子铁芯(3)安装在安装腔中；所述隔套(4)呈筒状，隔套(4)的上端与机座(1)固定连接，隔套(4)的下端与端盖(5)固定连接；隔套(4)、机座(1)、端盖(5)三者共同将安装腔封闭为封闭空间。

3.根据权利要求2所述的一种屏蔽电机型CRDM，其特征在于，隔套(4)的上端与机座(1)的连接方式、隔套(4)的下端与端盖(5)的连接方式均为焊接连接。

4.根据权利要求2所述的一种屏蔽电机型CRDM，其特征在于，所述定子绕组(2)的安装空间中还填充有灌封层(7)。

5.根据权利要求4所述的一种屏蔽电机型CRDM，其特征在于，灌封层(7)中包括骨料填料，所述骨料填料为石英砂、燧石硅砂中的任意一种或两种。

6.根据权利要求1所述的一种屏蔽电机型CRDM，其特征在于，还包括耐压壳(9)，所述耐压壳(9)的外表面上还设置有耐磨层。

7.根据权利要求6所述的一种屏蔽电机型CRDM，其特征在于，所述耐磨层为通过镀硬铬工艺得到的镀铬层。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的一种屏蔽电机型CRDM，其特征在于，还包括作为定子绕组(2)引接线接线头的电连接器(6)，所述电连接器(6)为防水性连接器。