CS199142B1

CS199142B1 - Driving gear of regulaton control of the reactor

Info

Publication number: CS199142B1
Application number: CS783501A
Authority: CS
Inventors: Alexandr A Anikin; Vladimir G But; Vladimir P Nikolajev; Anatolij A Silvanovic
Original assignee: Alexandr A Anikin; Vladimir G But; Vladimir P Nikolajev; Anatolij A Silvanovic
Priority date: 1978-05-30
Filing date: 1978-05-30
Publication date: 1980-07-31

Description

Vynález se týká hnacího ústrojí regulačního orgánu jadernéhoreaktoru, které sestává z pohybového šroubu a kladkové matice. * ,BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive mechanism for a nuclear reactor, which comprises a movement screw and a roller nut. *,

Hnacího Ústrojí podle vynálezu mdže být s výhodou využito u akčních orgánů řídicích a ochranných soustav reaktpřů s dvojitou vodní soustavou a reaktorů s vroucí vodou.The drive device according to the invention can be advantageously used in the actuators of control and protection systems of dual-water reactors and boiling water reactors.

Ja známo regulační ústrojí pro regulační orgán jaderného reaktoru, které sestává z pohybového šroubu a kladkové matice. Maticí otáčí plynotěsně uzavřený elektrický hnací motor, jehož rotor je uložen v ložiskách, které jsou v osovém směru uspořádána kluzně.A regulating device for a regulator of a nuclear reactor is known, which consists of a movement screw and a roller nut. The nut is rotated by a gas-tightly closed electric drive motor, the rotor of which is mounted in bearings which are slidably arranged in the axial direction.

Osa otáčení kladek matice nacházejících se ve spodní části rotoru je rovnoběžná s osou pohybového Šroubu spojeného s regulačním orgánem, Při případném uváznutí regulačního orgánu nebo pohybového Šroubu se rotor působením axiální síly pohybuje směrem vzhůru, dokud do vybrání v krytu elektromotoru nevniknou brzdicí nástavce, v důsledku čehož se otáčení zbrzděného rotoru, a tedy i matice zastaví. Tím způsobem je zajištěno, že nedojde ke zvětSení axiální síly působící na regulační orgán.The axis of rotation of the nut rollers located at the bottom of the rotor is parallel to the axis of the movement bolt connected to the regulator. If the regulator or the movement bolt is stuck, the rotor moves upwards until axial force enters the recesses in the motor housing. whereupon the rotation of the braked rotor and hence the nut is stopped. In this way, it is ensured that the axial force acting on the control element is not increased.

Popsané známé hnací ústroji uvolňuje regulační orgán po signálu z havarijní ochrany se značným zpožděním, nahot kladky matice jsou ve vSech provozních stavech v záběru s pohybovým Šroubem. Kluzně uložená ložiska mimoto komplikují kinematiku hnacího ústrojí a snižují jeho celkovou spolehlivost.The known drive mechanism described above releases the regulator after a signal from the emergency protection with a considerable delay, the nut rollers being in engagement with the movement screw in all operating states. In addition, sliding bearings complicate the kinematics of the drive train and reduce its overall reliability.

199 142 . - Ař W; >- ív -ť- A- 1 ,-r. , . .199 142. - A W; > - ív -ť- A- 1, -r. ,. .

Popsané nedostatky jsou čáatečně odstraněny známým hnacím ústrojí regulačního orgánu jaderného reaktoru, které sestává z elektrického hnacího motoru a speciálního elektromagnet us výkyvnými kotvami a kladkami. Kotvy jsou odpruženy a jsou uspořádány jako pokračování rotoru kolem dutého hřídele· Po signálu z havarijní ochrany je elektromagnet odpojen a kladky vyjdou ze záběru e pohybovým Šroubem.The deficiencies described are initially overcome by the known power train of a nuclear reactor regulator, which consists of an electric drive motor and a special electromagnet with pivotable anchors and pulleys. The anchors are spring-loaded and are arranged as a continuation of the rotor around the hollow shaft.

Umístění kotev elektromagnetu popsaného hnacího ústrojí na vodorovnýoh osách výkyvu kolem dutého hřídele zvětšuje rozměry hnacího ústrojí* Použití speciálního elektromagnetu zvyšuje materiálové náklady a zvyšuje složitost napájecích obvodů hnaeího ústrojí.Placing the electromagnet anchors of the described drive train on the horizontal pivot axes around the hollow shaft increases the drive train dimensions. * The use of a special electromagnet increases the material cost and increases the complexity of the drive train power circuits.

Nedostatky-předchozího provedení jsou odstraněny u dalšího známého hnacího ústrojí regulačního orgánu jaderného reaktoru,'které sestává z elektromotoru se statorem a děle*· ným rotorem a dále z dvouramannýeh výkyvných pák a kladek, které tvoří dělenou kladkovou matici, která v důsledku působení elektromagnetického pole statoru spolupůsob! β pohybovým Šroubem.The drawbacks of the prior art are eliminated in a further known drive mechanism of a nuclear reactor regulator, which consists of an electric motor with a stator and a split rotor, and two-arm swivel levers and pulleys, which form a split pulley nut which due to electromagnetic field stator complicity! β movement screw.

• . f•. F

Rotor elektromotoru je v popsaném hnacím ústrojí rozdělen po Sířoe a sestává ze dvou dvouramenných výkyvných pák upevněných na vodorovných osách a rovnoběžných s osou pohybového ěroubu. První ramena těchto dvouramenných výkyvných pák tvoří vlastní rotor, zbývající ramena potom vždy nesou dvě kladky dělené matioe. Osa otáčení kladek dělené matioe svírá v pracovní poloze s osou pohybového ěroubu úhel, který je roven úhlu stoupání závitu pohybového ěroubu. Při odpojení elektromotoru ee ramena výkyvných pák, tvořících rotor, natočí k sobě a otočí se kolem vodorovných os o úhel, při jehož dosažení, vyjdou kladky uepořédáné na druhých ramenech ze záběru e pohybovým ěroubem. Regulační orgán spojený s pohybovým ěroubem se v důsledku toho působením tíže zasune do aktivní zóny jaderného, reaktoru. Po uvedení elektromotoru v činnosti se ramena výkyvných pák tvořící vlastní rotor vlivem elektromagnetických sil oddálí, v důaledku čehož kladky matioe zapadnou do pohybového ěroubu, který je jimi posouván. Protože rotor je u popsaného hnacího ústrojí rozdělen po šířce, je nutné zvětšit vnitřní průměr v místě uložení dělené kladkové matice. Kromě toho se zvyšuje výška hnacího ústrojí. V důsledku použití rotoru děleného.po šířce se také zhoršují elektromagnetické parametryelektromotoru. Pří dosednutí kladek na výetupky pohybového ěroubu se kromě toho snižuje rozběhový moment elektromotoru a rychlost uvedení kladkové matice v činnost.The rotor of the electric motor in the described drive train is divided into Sulfo and consists of two two-arm pivoting levers mounted on horizontal axes and parallel to the axis of the movement tube. The first arms of these two-arm swivel levers form their own rotor, the remaining arms then always carry two pulleys divided by matioe. The axis of rotation of the split matioe rollers forms an angle in the working position with the axis of the movement tube equal to the pitch angle of the movement tube thread. When the electric motor is disconnected, the arms of the pivoting levers constituting the rotor are rotated together and rotated about horizontal axes by an angle at which the pulleys arranged on the other arms are disengaged by the movement screw. As a result, the regulating element associated with the motion screw is inserted into the core of the nuclear reactor by gravity. Upon actuation of the electric motor, the arms of the pivoting levers forming the rotor itself are moved away under the influence of electromagnetic forces, which in turn causes the matioe pulleys to engage in the movement tube which is moved by them. Since the rotor in the described drive train is divided in width, it is necessary to increase the inside diameter at the location of the split roller nut. In addition, the drive train height is increased. Due to the use of a split-width rotor, the electromagnetic parameters of the electric motor also deteriorate. In addition, when the pulleys rest on the sleeves of the movement tube, the starting torque of the electric motor and the speed of actuation of the roller nut are reduced.

Úkolem vynálezu je konstrukce hnaeího ústrojí regulačního orgánu jaderného reaktoru, ve kterém je rotor elektromotoru proveden tak, aby se doeéhlo snížení rozměrů hnaeího ústrojí, stabilního otočného momentu elektromotoru ve všech provozních stavech a zvýěení provozní spolehlivosti hnaoího ústrojí· __SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a reactor drive control gear structure in which the rotor of the electric motor is designed to reduce the size of the gear, the stable torque of the electric motor in all operating conditions and increase the operational reliability of the gear.

Úkol je řeěen hnacím ústrojím regulačního orgánu jaderného reaktoru podle vynálezu, sestávajícího z elektromotoru se statorem a děleným rotorem, kde rotor je opatřen dvou- řamennými výkyvnými pákami s kladkami, které tvoří dělenou kladkovou matici, jehož podstata spočívá V tom, že rotor je v podélném směru rozdělen ve dvě části, kde jedna část je tvořena neděleným válcem a druhé část sestává-z- nejméně třídvouramenných výkyvných pák, jejichž osy výkyvu jsou rovnoběžné s osou pohybového Šroubu. První ramena těchto dvouramenných výkyvných pák tvoří póly rotoru a druhá ramena nesou kladky dělené matice, jejichž osy otáčení jsou rovnoběžná s osou pohybového Šroubu. Celková délka obou částí ' rotoru je rovna délce činné části statoru.The task is solved by a drive mechanism of a nuclear reactor regulator according to the invention, consisting of an electric motor with a stator and a split rotor, wherein the rotor is provided with two-arm swivel levers with pulleys forming a split pulley nut. The second part consists of at least three-arm swivel levers whose swivel axes are parallel to the axis of the movement screw. The first arms of these two-arm pivoting levers form the rotor poles and the second arms carry split nut rollers whose axes of rotation are parallel to the axis of the movement screw. The total length of the two rotor parts is equal to the length of the active part of the stator.

Nový a vySSí účinek konstrukce hnacího ústrojí regulačního orgánu jaderného reaktoru podle vynálezu spočívá v tom, že se dosahuje zmenšení rozměrů hnacího ústrojí, hnací ústrojí regulačního orgánu lze snadno řídit a je provozně spolehlivé. Vlastněstielektromotoru v tomto hnacím ústrojí jsou ve všech provozních stavech stabilní.The novel and superior effect of the design of the drive train of the nuclear reactor regulator according to the invention is that the dimensions of the drive train are reduced, the drive train of the regulator is easy to control and operationally reliable. In fact, the electric motor in this drive train is stable in all operating states.

Podstata vynálezu bude v dalším objasněna na neomezující^ příkladu jeho provedení, který je popsán pomocí výkresů, kde je znázorněno na obr. 1 hnací ústrojí regulačního orgánu jaderného reaktoru podle vynálezu v podélném řezu, ha obr. 2 ve zvětšeném měřítku řez rotorem v rovině II-II z obr. 1, na obr. 3 axonometrický znázorněna dvouramenná výkyvná páka a ^x na obr. 4 ve zvětšeném měřítku řez rotorem v rovině IV-IV z obr, 1.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be further elucidated by way of non-limiting example, which is described with reference to the drawings, in which: FIG. -II of FIG. 1, FIG. 3 shows a perspective two-armed pivot lever and ^x in FIG. 4 an enlarged section through the rotor in the plane IV-IV of Figure 1.

Hnací ústrojí regulačního orgánu jaderného reaktoru podle vynálezu sestává z elektromotoru 1 (obr. 1) sestávajícího, z krytu 2, ve kterém je uspořádán stator J a dělený rotor 4. . .The drive mechanism of the regulator of the nuclear reactor according to the invention consists of an electric motor 1 (FIG. 1) consisting of a housing 2 in which a stator J and a split rotor 4 are arranged. .

Stator je od noeiče tepla jaderného reaktoru odizolován pomocí stínění 5»Stator is insulated from the nuclear reactor heat sink by shielding »

Rotor 4 je v podélném směru rozdělen ve dvě části, jejichž celková délka je rovna délce činné části statoru 2· První část rotoru 4 <3* tvořena neděleným válcem 6, zatímco druhá část, jak Je patrná z obr, 2, sestává ze tří dvouramenných výkyvných pák 2·The rotor 4 is divided in the longitudinal direction into two parts, the total length of which is equal to the length of the active part of the stator 2. The first part of the rotor 4 <3 * consists of a non-split cylinder 6, while the second part, as shown in FIG. swinging levers 2 ·

_.Na vnějším povrchu neděleného válce 6 (obr, 1) rotoru 4 jsou uspořádány tyče 8, jejichž první konce jsou upevněny v kruhu Jg a druhé konce v kruhu 10, který je uspořádán na vřetenu 11 uloženém v ložiskách 12 a 13. Tato ložiska 12 a 13 jsou uložena v pouzdrech 14 a 15. vytvořených v krytu 2 elektromotoru 1. Uvnitř vřetena 11 jeou uspořádána středící pouzdra 16. kterými prochází pohybový šroub 17 spojený a neznázorněným regulačním orgánem.Arranged on the outer surface of the undivided cylinder 6 (FIG. 1) of the rotor 4 are rods 8, the first ends of which are fixed in a ring 11 and the second ends in a ring 10 which is arranged on a spindle 11 supported in bearings 12 and 13. 12 and 13 are housed in housings 14 and 15 formed in the housing 2 of the electric motor 1. Inside the spindle 11, centering housings 16 are provided, through which the movement screw 17 connected by a control element (not shown) is provided.

Tyče 8 spolu s kruhy 9 a 1Ó tvoří klec pro spouštění elektromotoru 1.The rods 8 together with the rings 9 and 10 form a cage for lowering the electric motor 1.

Osy 18 výkyvu dvouramenných výkyvných pák 2 (obr. 3) jsou rovnoběžné s osou pohybového šroubu 17. Jeden konec každé osy 18 výkyvu je upevněn v kruhu 10 (obr. 1), druhé konce jsou upevněny v nástavcích 19 na vřetenu 11 (obr. 3). První ramena 20 dvouramenných výkyvných pák 2 tvoří póly rotoru 4 (obr. 1). Vidlieovitá druhá ramena 21 dvouramenných výkyvných pák 2 (obr. 3) jsou opatřena kladkami 22, jejichž osy 2^ otáčení jsou ve vidlicích uloženy rovnoběžně s osou pohybového šroubu 17. Kladky 22 (obr. 2) tvoří dělenou kladkovou maticí, které je v důsledku působení elektromagnetického pole statoru j!The swivel axes 18 of the two-arm swivel levers 2 (FIG. 3) are parallel to the axis of the motion screw 17. One end of each swivel axis 18 is fixed in a circle 10 (FIG. 1), the other ends are fixed in extensions 19 on the spindle 11 (FIG. 3). The first arms 20 of the two-arm pivoting levers 2 form the poles of the rotor 4 (FIG. 1). The forked arms 21 of the two-arm swivel levers 2 (FIG. 3) are provided with rollers 22 whose pivot axes 24 are arranged in the forks parallel to the axis of the movement screw 17. The rollers 22 (FIG. 2) form a split roller nut which the electromagnetic field of the stator j!

(obr. 1) na dvouramenné výkyvné páky 2 ^v okénkách 24 vřetena 11 v záběru 8 pohybovým šroubem 17. -(Fig. 1) to the two-arm pivoting levers 2 ^{in the} windows 24 of the spindle 11 in engagement 8 with the movement screw 17. -

První ramena 20 dvouramenných výkyvných pák 2 Jsou opatřena výstupky 25 (obr. 3), ve kterých jsou uspořádány pružinami 26 odpružené dorazy 2T (obr. 4).The first arms 20 of the two-arm pivoting levers 2 are provided with projections 25 (FIG. 3) in which spring-loaded stops 26 are arranged by springs 26 (FIG. 4).

I .I.

Kruh 10 je opatřen dorazem 28 k vymezení pohybu .prvního ramene 20 (obr. 3).The ring 10 is provided with a stop 28 to limit the movement of the first arm 20 (FIG. 3).

V dosavadním popisu je popsáno hnací ústrojí regulačního orgánu jaderného reaktoru, ve kterém je rotor opatřen třemi dvouramenými výkyvnými pákami. Je však možná také taková konstrukce rotoru, ve které je počet pák vyšší.In the present description, a drive mechanism of a nuclear reactor regulator in which the rotor is provided with three double-arm pivoting levers is described. However, it is also possible to design a rotor in which the number of levers is higher.

Způsob činnosti hnacího ústrojí regulačního orgánu jaderného reaktoru je následujícíThe mode of operation of the drive mechanism of the nuclear reactor regulator is as follows

Po přivedení napájecího napští do statoru J elektromotoru 1 (obr..1) vyvolá elektromagnetické Pole působící ná nědělený válec 6 otáčení složeného rotoru Elektromagnetické pole statoru 3 působí současně na první ramena 20 dvouramenných výkyvných pák 2 (obr.When the supply voltage is applied to the stator J of the electric motor 1 (FIG. 1), the electromagnetic field acting on the single cylinder 6 rotates the composite rotor. The electromagnetic field of the stator 3 simultaneously acts on the first arms 20 of the two-arm pivoting levers 2.

₅ l__ ₅ l__

2), která se otočí v radiálním směru kolem os 18 výkyvu, takže kladky 22 dělené matice zapadnou dó pohybového šroubu 17. který posouvá regulačním orgánem.2), which rotates in a radial direction about the pivot axes 18, so that the split nut rollers 22 engage the movement screw 17 which is moved by the regulating member.

Po odpojení statoru^ elektromotoru!, (obr. 1) se dvouramenné výkyvné páky 2. (obr.After disconnecting the stator 4 of the electric motor 1 (FIG. 1), the two-arm pivoting levers 2 (FIG.

2) v důsledku působení dorazu 27 a pružiny 26 (obr. 4) otáčejí, v opačném smyslu,v důsledku čehož eé kladky 22 oddálí od pohybového šroubu 17 (obr. 2) a při signálu z havarijní ochrany dojde ke spuštění regulačních orgánů působením vlastní hmotnosti.2) as a result of the action of the stop 27 and the spring 26 (FIG. 4) rotate in the opposite direction, causing the rollers 22 to move away from the movement screw 17 (FIG. 2) and triggering the regulators weight.

Změnou pořadí fází napájecího napětí se změní smysl otáčení rotoru £ (obr. i), a tím také směr pohybu pohybového šroubu 17 a regulačního orgánu. Jestliže je třeba regulační orgán zastávit a udržovat v určité výšce., přivádí se do statoru elektromotoru stejnosměrné napětí.Changing the phase sequence of the supply voltage changes the direction of rotation of the rotor 6 (FIG. 1), and thus also the direction of movement of the motion screw 17 and the control member. If the regulator needs to be stopped and kept at a certain height, a DC voltage is applied to the stator of the electric motor.

Hnací ústrojí regulačního orgánu jaderného reaktoru podle vynálezu umožňuje při malých rozměrech a jednoduchém řízení dosáhnout stabilního a spolehlivého provcau řídicí a ochranné spůstavy reaktoru.The drive mechanism of the nuclear reactor regulator according to the invention makes it possible to achieve a stable and reliable operation of the reactor control and protective system at a small size and simple control.

Claims

object of the invention

A nuclear reactor control gear comprising an electric motor with a stator and a split rotor, wherein the rotor is provided with two-arm swivel levers with pulleys forming a split pulley nut, characterized in that the rotor (4) is divided in two longitudinal directions where one part is formed by an undivided cylinder (6) and the other part consists of at least three two-arm swinging levers (7) whose pivot axes (18) are parallel to the axis of the movement screw (17), the first arms (20) of these two-arm swinging levers 7) form the rotor poles (4) and the second arms (21) carry split nut rollers (22) whose rotation axes (23) are parallel to the axis of the movement screw (17), the total length of both rotor parts being equal to the active part stator (3).