KR20030082210A - Ballscrew type Control Element Drive Mechanism with Quick Insertion System and Manual Drive - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A ball screw-type apparatus for driving a control rod having an emergency inserting device and a manual driving device is provided to improve the emergency inserting ability by using the emergency inserting device and a canceling spring. CONSTITUTION: An ultrasonic sensor(22) is installed on a lower end of a step motor(17) to detect a rotation thereof. A ball screw assembly(6) installed within a low pressure vessel(34) is connected to the step motor(17) and comprised of a screw(7), a spline(10), a ball nut(8), a ball bearing(9), a guidance shaft(12), and a guiding bearing(11). A manual driving device is connected to a bevel gear rotatory shaft(45) connected to a bevel gear(35) and inserts forcibly a control rod by a worker in case of emergency. An emergency inserting device(A) is installed on the low pressure vessel(34) and the ball screw assembly(6) and drops vertically and emergently the ball screw assembly(6) without rotating of the ball nut(8) where a scram signal turns on. A buffering device is comprised of an upper buffering device(32) for wrapping the guidance shaft(12) and a lower buffering device(33) installed on a lower portion of the spline. A plurality of position pointers(25) is installed on an outside of an upper pressure vessel(24) by a position pointer holder(27) to output an analog stage voltage signal by a permanent magnet(26) installed on an upper end of the guidance shaft(12). An exhauster(47) is installed on each upper portion of the upper pressure vessel(24) and the step motor(17) to eliminate air.

Description

긴급삽입장치와 수동구동장치를 가진 볼스크류형 제어봉구동장치{Ballscrew type Control Element Drive Mechanism with Quick Insertion System and Manual Drive}Ballscrew type control element drive mechanism with quick insertion system and manual drive

본 발명은 긴급삽입장치와 수동구동장치를 이용한 제어봉 구동장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원자로 기동시 핵분열 반응열을 이용하여 냉각재를 가열하고 운전시 반응도 조절을 위하여 붕산을 사용하지 않는 일체형원자로에서 미세한 반응도 제어를 위한 제어봉구동장치로 긴급삽입장치 및 해제스프링을 사용함으로서 비상삽입능력이 우수하고 또한 수동구동장치를 장착하여 제어봉구동장치 내부에 이상 상태 발생시 외부에서 수동으로 비상삽입을 할 수는 제어봉구동장치에 관한 것이다.The present invention relates to a control rod driving device using an emergency insertion device and a manual driving device. More specifically, the reactor is heated using nuclear fission reaction heat at the start of the reactor, and in the integrated reactor which does not use boric acid to control the reactivity during operation. The emergency rod insertion device and release spring are used as the control rod driving device for responsiveness control, and the emergency insertion ability is excellent, and the manual driving device is equipped with the control rod drive that can be manually inserted externally when an abnormal condition occurs inside the control rod driving device. Relates to a device.

현재 국내에는 발전용 원자로로서 미국 웨스팅 하우스의가압경수형원자로(PWR) 6기와 프랑스 프라마톰의 PWR 2기, 미국 ABB-CE사의 PWR 4기가 가동중이며 카나다의 CANDU형 원자로 4기가 또한 가동중에 있다. 연구용 원자로는 미국 제네랄 아토믹사의 TRIGA형 원자로 2기 및 한국원자력연구소에 건설된 하나로(HANARO)가 현재 운전중에 있다. 이들 원자로에 사용되고 있는 제어봉구동장치는 구조 및 구동원리가 원자로 노형별로 서로 다르며, 모두 외국에서 도입되었으므로 국내 개발품은 전혀 없는 상태이다. 1962년 3월부터 가동된 TRIGA Mark-II 와 1972년 4월부터 가동된 TRIGA Mark-III 의 연구용 원자로에서 뉴마틱 피스톤 앤드 모터 드리븐 리드 스크류(pneumatic piston and motor driven lead screw) 방식 및 랙크와 피니온 방식의 제어봉구동장치를 사용하였다. 1974년부터 도입되기 시작한 발전용원자로의 가압경수형은 마그네틱 잭 방식의 제어봉구동장치가 설치되어 있고 또한 CANDU형 원자로는 와이어 드럼 구동방식이 적용되었다. 따라서 본 발명과 같은 볼스크류형 제어봉구동장치는 사용된 적이 전혀 없다.Currently, six PWRs of the Westinghouse, two PWRs of Pramatom, and four PWRs of ABB-CE of the United States are operating as power generation reactors in Korea, and four CANDU reactors of Canada are also in operation. The research reactor is currently in operation at Hanaro, which was built at General Atomic's TRIGA reactor and the Korea Atomic Energy Research Institute. The control rod driving devices used in these reactors have different structures and driving principles for each reactor type, and since they are all introduced from abroad, there are no domestic developments. Pneumatic piston and motor driven lead screw method and rack and pinion in research reactors of TRIGA Mark-II which started in March 1962 and TRIGA Mark-III which started in April 1972 Control rod drive system was used. Pressurized water-type reactors, which have been introduced since 1974, are equipped with magnetic jack-type control rod drives, and CANDU reactors are wire drum-driven. Therefore, the ball screw type control rod drive device as in the present invention has never been used.

외국의 경우 1942년 12월부터 엔리코 페르미(Enrico Fermi)에 의하여 최초의 원자로가 미국에서 가동되면서 제어봉구동장치가 사용되기 시작하였다. 초기 제어봉구동장치들은 뉴마틱 구동방식이 주로 적용되어 오다가 피스톤 부분의 신뢰도에 문제가 있어, 1950년대 초반부터는 기어를 이용한 와이어 드럼방식으로 발전되었고, 그 이후 1960년대 전반부터 마그네틱 잭 방식으로 발전되어 왔다. 볼스크류형 구동장치가 이용되고 있는 보일러는 Shippingport PWR, Hallam, Enrico- Fermi, Peach Bottom 및 NRU등이 있지만 본 발명과 같이 긴급삽입장치나 수동구동장치를 사용하여 긴급삽입성능을 향상시킨 볼스크류형 제어봉구동장치는 아직 찾아볼 수없는 실정이다.In foreign countries, the control rod drive began to be used in December 1942, when the first reactor was operated in the United States by Enrico Fermi. Early control rod drive devices are mainly applied to pneumatic driving method, and there is a problem in reliability of piston part. Since the early 1950s, it has been developed as a wire drum method using gears. come. The boilers in which the ball screw type driving device is used include Shippingport PWR, Hallam, Enrico- Fermi, Peach Bottom and NRU, but the ball screw type which improves the emergency insertion performance by using the emergency insertion device or the manual driving device as in the present invention. Control rod drive device is not found yet.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출되는 것으로, 그 목적은 볼스크류 형식을 채택함으로서 스텝모터의 한 스텝당 스크류의 이동거리를 0.5㎜ 이내의 미세조정을 할 수 있을 뿐만 아니라 긴급삽입장치 및 해제스프링을 채택함으로서 비상시 신속한 제어봉의 삽입을 가능하게 하였고, 또한 수동구동장치를 채택함으로서 제어봉구동장치 내부의 이상 상태로 인해 스텝모터만으로 제어봉을 삽입하기 어려운 상황이 발생할 경우, 외부에서 수동으로 제어봉을 삽입할 수 있는 볼스크류형 제어봉구동장치를 제공함에 있다.The present invention is devised to solve the conventional problems as described above, the object of which is to adjust the movement distance of the screw per step of the step motor within 0.5mm as well as emergency by adopting the ball screw type By adopting the insertion device and the release spring, it is possible to insert the control rod quickly in case of emergency.In addition, when the manual rod is adopted, it is difficult to insert the control rod only by the step motor due to the abnormal state inside the control rod driving device. The present invention provides a ball screw type control rod driving device capable of inserting a control rod.

상기와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은 회전형스텝모터의 회전운동이 베벨기어를 통하여 볼너트로 전달되며 볼너트의 회전운동이 스크류의 직선운동으로 변환되어 스크류와 연결되어 있는 제어봉을 상하로 구동하여 0.5㎜이내의 미세조정이 가능하며, 비상시 노심을 긴급 제어하기 위하여 고정앵커에 전자석의 힘으로 붙어 있던 이동앵커가 전자석의 여자를 해제함으로써 노심을 비상제어할 수 있는 거리까지 자유 낙하하여 스크류 하단에 부착된 제어봉을 하강시킬 수 있도록 구성되었다.The present invention for achieving the above object is the rotational motion of the rotary step motor is transmitted to the ball nut through the bevel gear and the rotational motion of the ball nut is converted into a linear motion of the screw to drive the control rod connected to the screw up and down Fine adjustment within 0.5mm is possible, and in order to emergency control the core in case of emergency, the moving anchor attached to the fixed anchor by the force of the electromagnet releases the excitation of the electromagnet to freely drop the core to the distance to emergency control. It is configured to lower the control rod attached to it.

도 1 은 제어봉구동장치의 기능 설명도1 is a functional explanatory diagram of a control rod drive device

도 2 는 본 발명의 제어봉구동장치의 단면도2 is a cross-sectional view of the control rod drive device of the present invention

도 3 은 본 발명의 스텝모터 및 수동구동장치의 상세도Figure 3 is a detailed view of the step motor and manual drive device of the present invention

도 4 는 본 발명의 볼스크류 집합체 및 긴급삽입장치의 상세도Figure 4 is a detailed view of the ball screw assembly and the emergency insertion apparatus of the present invention

도 5 는 본 발명의 상부압력용기의 상세도Figure 5 is a detailed view of the upper pressure vessel of the present invention

도 6 은 본 발명의 해제스프링 및 연결봉 집합체의 상세도Figure 6 is a detailed view of the release spring and connecting rod assembly of the present invention

도 7 은 본 발명의 제어봉구동장치의 평면도7 is a plan view of the control rod drive device of the present invention

도 8 은 본 발명에서 제어봉구동장치의 실시도8 is an embodiment of a control rod drive device in the present invention

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

(A) : 긴급삽입장치 (B) : 수동구동장치(A): Emergency insertion device (B): Manual drive device

(N) : 볼너트 집합체 (1) : 제어봉구동장치(N): Ball nut assembly (1): Control rod drive device

(2) : 연장봉 (3) : 원자로(2): extension rod (3): reactor

(4) : 제어봉 (5) : 노심(4): control rod (5): core

(6) : 볼스크류 집합체 (7) : 스크류(6): ball screw assembly (7): screw

(8) : 볼너트 (9) : 볼베어링(8): Ball nut (9): Ball bearing

(10) : 스플라인 (11) : 안내베어링(10): spline (11): guide bearing

(12) : 안내축 (13) : 힌지조인트(12): guide shaft (13): hinge joint

(14) : 베어링가이드 (15) : 베이어닛(bayonet) 연결장치(14): Bearing guide (15): Bayonet connecting device

(16) : 이물질차단베어링 (17) : 스텝모터(16): Foreign material blocking bearing (17): Step motor

(18) : 외부 고정자 치 (19) : 외부 고정자18: external stator teeth 19: external stator

(20) : 내부 고정자 (21) : 회전자20: internal stator 21: rotor

(22) : 초음파 센서 (23) : 초음파 센서 대상체22: ultrasonic sensor 23: ultrasonic sensor object

(24) : 상부압력용기 (25) : 위치지시기(24): Upper pressure vessel (25): Position indicator

(26) : 영구자석 (27) : 위치지시기 홀더(26): permanent magnet (27): position indicator holder

(28) : 고정앵커 (29) : 이동앵커(28): fixed anchor (29): moving anchor

(30) : 권선블럭(30): Winding Block

(31) : 긴급삽입장치용 상,하부 한계스위치(31): Upper and lower limit switch for emergency insertion device

(32) : 상부완충장치 (33) : 하부완충장치(32): upper shock absorber (33): lower shock absorber

(34) : 하부압력용기 (35) : 베벨기어(34): Lower pressure vessel (35): Bevel gear

(36)(36a)(36b)(36c) : 해제스프링(36) (36a) (36b) (36c): release spring

(37)(37a)(37b) : 해제스프링 가이드(37) (37a) (37b): release spring guide

(38) : 연결봉 집합체 (39) : 체결봉(38): connecting rod assembly (39): fastening rod

(40) : 체결용 스프링 (41) : 정지턱40: fastening spring 41: stop jaw

(42) : 수동구동장치 용기 (43) : 상부너트(42): Manual drive container (43): Upper nut

(44) : 수동구동축 (45) : 베벨기어 회전축(44): Manual drive shaft (45): Bevel gear rotating shaft

(46) : 추력베어링 (47) : 배기장치(46): thrust bearing (47): exhaust system

(48) : 가압기 덮개 (49) : 구리가스켓(48): pressurizer cover (49): copper gasket

(50) : 냉각기 (51) : 지지구조물(50): cooler (51): support structure

(52) : 스터드볼트(52): Stud bolt

본 발명의 구성에 대해 첨부도면과 연계하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the configuration of the present invention in conjunction with the accompanying drawings as follows.

도 1 은 제어봉구동장치의 기능 설명도를 도시한 것으로, 제어봉구동장치(1)는 보통 원자로(3) 상부에 설치되고, 원자로(3)의 노심(5)을 제어하는 제어봉(4)과 연장봉(2)을 통하여 연결되어 있는 장치로서, 원자로(3)가 정상운전중일 때 제어봉(4)의 삽입량을 조절하여 노심(5)의 핵반응도를 적절히 제어하며, 또한 원자로계통에 사고가 발생하여 긴급한 출력정지가 요구될 때 제어봉(4)을 신속하고 정확하게 노심(5) 내부로 삽입시켜 핵반응도를 정지시키는 기능을 하는 장치이다.1 shows a functional explanatory diagram of a control rod driving apparatus, in which a control rod driving apparatus 1 is usually installed on an upper portion of the reactor 3 and extends with a control rod 4 for controlling the core 5 of the reactor 3. A device connected through the rod (2), which controls the nuclear reactivity of the core (5) by adjusting the insertion amount of the control rod (4) during the normal operation of the reactor (3), and also causes an accident in the reactor system When the urgent output stop is required, the control rod 4 is inserted into the core 5 quickly and accurately to stop the nuclear reactivity.

도 2 는 본 발명의 제어봉구동장치의 단면도를, 도 3 은 본 발명의 스텝모터 및 수동구동장치의 상세도를, 도 4 는 본 발명의 볼스크류 집합체 및 긴급삽입장치의 상세도를, 도 5 는 본 발명의 제어봉구동장치의 평면도를 도시한 것으로, 본 발명의 제어봉구동장치는 크게 회전형 스텝모터(17), 볼스크류 집합체(6), 수동구동장치(B), 긴급삽입장치(A), 해제스프링(36), 완충장치, 위치지시기(25), 배기장치(47)로 구성되었다.Figure 2 is a cross-sectional view of the control rod drive device of the present invention, Figure 3 is a detailed view of the step motor and manual drive device of the present invention, Figure 4 is a detailed view of the ball screw assembly and the emergency insertion device of the present invention, Figure 5 Is a plan view of the control rod drive device of the present invention, the control rod drive device of the present invention is largely a rotary step motor 17, ball screw assembly (6), manual drive device (B), emergency insertion device (A) , Release spring 36, shock absorber, position indicator 25, exhaust device 47.

상기 회전형 스텝모터(17)는 4상 가변 릴럭턴스형 스테핑 모터로서 자체밀봉이 필요없는 밀봉모터(Canned Motor) 형태이다. 이 스텝모터(17)는 밀봉용기 및 용기내부에 용기의 일부로 만들어진 외부 고정자 치(18), 독립적인 4상의 권선으로 이루어진 외부 고정자(19), 용기중심에 설치된 내부 고정자(20), 상기 외부 고정자(19)와 내부 고정자(20) 사이에 설치된 회전자(21)로 구성되어 있다. 외부 고정자(19)는 외부 고정자 치(18)를 감고 있는 형태이며 고정자 및 회전자 치는 12개로 이루어져 있다. 또한 외부 고정자(19)는 모두 외부 고정자 치(18)의 외부에 설치되므로 일차수가 직접 닿지 않으며 외부고정자가 있는 공간은 다시 얇은 스테인리스 용기로 덮고 밀봉한다.The rotary step motor 17 is a four-phase variable reluctance stepping motor, which does not require self-sealing and is a sealed motor. The step motor 17 has an external stator tooth 18 made of a part of the container inside the sealed container and the container, an external stator 19 composed of independent four-phase windings, an internal stator 20 installed at the center of the container, and the external stator. It consists of the rotor 21 provided between 19 and the internal stator 20. As shown in FIG. The external stator 19 is a form in which the external stator teeth 18 are wound, and the stator and the rotor teeth are composed of 12 pieces. In addition, since the external stator 19 is all installed outside the external stator teeth 18, the first order does not directly reach, and the space with the external stator is covered with a thin stainless steel container and sealed again.

압력용기의 역할도 하는 외부 고정자 치(18)는 자계의 형성을 원활히 하기 위하여 각 상권선 사이를 비자성 용접재로 용접, 즉, 여러개의 원환형 자성체 링 사이에 비자성체 링을 용접함으로서 유니폴러형 자계를 형성하게 된다. 회전자와 고정자 치(齒)는 다단식 구조로서 각 상당 2단씩 모두 4개의 상으로 구성되어 있으며 모든 상이 동일 피치로 되어 있으나 회전자(21)의 각 상은 인접 상과 7.5°위상각을 가지고 있다. 따라서 스텝모터(17) 한 펄스당 회전자(21) 회전각은 7.5°가 된다. 회전자(21)는 실린더형으로서 비자성체와 자성체가 번갈아 용접되어 있다. 이 스텝모터(17)는 상하방향 네 개의 권선중 이웃한 두개의 권선에 번갈아 여자함으로써 구동되는 2여자 방식이다.The external stator tooth 18, which also acts as a pressure vessel, is unipole by welding a nonmagnetic welding material between each winding to facilitate the formation of a magnetic field, that is, by welding a nonmagnetic ring between several annular magnetic rings. To form a magnetic field. The rotor and stator teeth have a multi-stage structure consisting of four phases, each of which has two equivalent stages, and all phases have the same pitch, but each phase of the rotor 21 has a 7.5 ° phase angle with the adjacent phase. Therefore, the rotation angle of the rotor 21 per pulse of the step motor 17 is 7.5 degrees. The rotor 21 is cylindrical and welded alternately with a nonmagnetic material and a magnetic material. The step motor 17 is a two-excitation method driven by alternately exciting two adjacent windings among four windings in the vertical direction.

스텝모터(17)의 하부에는 스텝모터(17)의 1스텝 회전을 감지할 수 있는 초음파 센서(22))가 설치되어 있으며, 이 초음파 센서(22)의 대상체(23)는 24개의 치로 구성되어 있어 스텝모터(17)의 매 스텝당 회전을 감지할 수 있도록 구성되었다.In the lower part of the step motor 17, an ultrasonic sensor 22 capable of detecting one step rotation of the step motor 17 is installed, and the object 23 of the ultrasonic sensor 22 is composed of 24 teeth. It is configured to detect the rotation of each step of the step motor 17.

이와 같은 스텝모터(17)의 회전력은 스텝모터(17)의 하단에 설치된 베벨기어(35)를 통해 볼스크류 집합체(6)로 전달된다.The rotational force of the step motor 17 is transmitted to the ball screw assembly 6 through the bevel gear 35 installed at the bottom of the step motor 17.

상기 스텝모터(17)는 내부 고정자(20) 내부에 영구자석을 삽입하는 영구자석형 스텝모터의 사용도 가능하며, 이 경우 스텝모터의 추력을 크게 증가시킬 수 있게 된다.The step motor 17 may also use a permanent magnet type step motor that inserts a permanent magnet inside the internal stator 20, in which case it is possible to greatly increase the thrust of the step motor.

상기 볼스크류 집합체(6)는 스텝모터(17)와 연결되고 냉각기(50)의 상단에 설치되는 하부압력용기(34) 내부에 설치되며, 연결봉과 연결봉 집합체(38)에 의해연결되는 스크류(7)와, 스텝모터(17)에 연결된 베벨기어(35)로부터 회전력을 전달받고 스크류(7)의 수직방향 이동을 자유롭게 해주는 스플라인(10)과, 상기 스플라인(10)의 상단에 연결되어 스크류(7)를 승하강시키는 볼너트(8)와, 상기 볼너트(8)의 상단에 설치된 볼베어링(9)과, 상기 하부압력용기(34) 상단에 설치된 상부압력용기(24) 내부에 설치되며, 상기 스크류(7)의 상단에 힌지조인트(13)에 의해 연결된 안내축(12)과, 상기 안내축(12)과 연결된 안내베어링(11)으로 구성되었다.The ball screw assembly 6 is connected to the step motor 17 and is installed in the lower pressure vessel 34 installed at the upper end of the cooler 50, and the screw 7 is connected by the connecting rod and the connecting rod assembly 38. ), A spline 10 which receives the rotational force from the bevel gear 35 connected to the step motor 17 and frees the vertical movement of the screw 7, and is connected to the upper end of the spline 10 and the screw 7. ) Is installed in the ball nut 8 for raising and lowering the ball nut, the ball bearing 9 installed at the upper end of the ball nut 8, and the upper pressure vessel 24 installed at the upper end of the lower pressure container 34. It consists of a guide shaft 12 connected to the upper end of the screw 7 by a hinge joint 13, and a guide bearing 11 connected to the guide shaft 12.

상기 볼너트(8)의 볼이 구동하는 내부에는 외부로부터의 이물질이 칩입하는 것을 방지하기 위하여 볼너트(8) 상하에 이물질차단베어링(16)이 설치되며, 이 이물질차단베어링(16)의 한쪽면은 스크류(7)의 그루브에 물리도록 설치되었다.In order to prevent foreign matter from entering the inside of the ball nut 8, the foreign matter blocking bearing 16 is installed above and below the ball nut 8, and one side of the foreign matter blocking bearing 16. The face was installed to snap into the groove of the screw (7).

상기 안내축(12)은 스크류(7)의 상단에 설치되는 상부압력용기(24)의 설치오차 등에 의한 굽힘 하중이 스크류(7)로 직접 전달되는 것을 방지하기 위하여 설치되는 것으로, 이 안내축(12)은 스크류(7)의 회전방지 및 상하이동중의 마찰저항 감소를 위한 안내베어링(11)과 연결되어 있으며, 이 안내베어링(11) 양쪽에는 홈이 형성되어 상부압력용기(24) 내벽에 설치된 베어링가이드(14)를 따라 상하로 움직이게 된다.The guide shaft 12 is installed to prevent the bending load due to the installation error of the upper pressure vessel 24 installed on the upper end of the screw 7 to the screw 7 directly. 12) is connected to the guide bearing 11 for preventing the rotation of the screw (7) and reducing the frictional resistance during shanghai, grooves are formed on both sides of the upper pressure vessel (24) It moves up and down along the bearing guide 14.

상기 연결봉 집합체(38)는 냉각기(50)의 하단에 설치되고, 스크류(7)와 연장봉(2)의 연결 및 해제가 용이하도록 상,하부에 베이어닛(Bayonet) 연결장치(15,15')가 설치되며, 연결봉 집합체(38)의 내부에는 체결봉(39)이 설치되고, 그 하단에는 체결봉(39)을 제 위치에 정렬해주는 체결용 스프링(40)이 설치되었다.The connecting rod assembly 38 is installed at the lower end of the cooler 50, and the bayonet connecting device (15, 15 ') on the upper and lower portions to facilitate the connection and release of the screw (7) and the extension rod (2) ) Is installed, the fastening bar 39 is installed inside the connecting rod assembly 38, and a fastening spring 40 for aligning the fastening bar 39 in place is installed at the bottom thereof.

이와 같이 베이어닛 연결구조에 의해 원자로 운전 중 원자로 용기 중앙덮개를 제거하거나, 역으로 원자로 용기 중앙덮개를 보일러에 설치하는 경우, 제어봉구동장치만을 제거 혹은 설치하는 것이 가능하게 된다.As such, when the reactor vessel center cover is removed or the reactor vessel center cover is installed in the boiler by the bayonet connection structure, only the control rod driving device can be removed or installed.

또한, 연결봉 집합체(38)의 외부에는 스텝모터 제어시스템의 이상으로 제어봉이 규정된 행정 이상의 과도한 상승을 하는 경우, 이를 차단하여 제어봉구동장치의 손상을 방지할 수 있는 정지턱(41)이 형성되었다.In addition, outside the connecting rod assembly 38, when the control rod is excessively raised beyond the prescribed stroke due to the abnormality of the step motor control system, a stop jaw 41 is formed to block the damage and prevent the damage of the control rod driving device. .

상기 수동구동장치(B)는 제어봉구동장치 내부의 예기치 못한 고장으로 스텝모터(17)만으로의 구동이 불가능한 경우에 작업자에 의해 강제적으로 제어봉을 삽입하는 것으로, 상기 스텝모터(17)의 하단에 연결된 하부압력용기(34)의 일측에 설치되는 수동구동장치 용기(42)와, 상기 수동구동장치 용기(42) 내부에 위치하여 추력베어링(46)에 의해 지지되며 후진 시 베벨기어(35)에 연결된 베벨기어 회전축(45)에 연결되는 수동구동축(44)과, 상기 수동구동장치 용기(42)의 끝단에 설치된 상부너트(43)로 구성되며, 수동구동축(44)은 정상 운전시에는 베벨기어 회전축(45)과 분리되어 있지만 수동구동이 필요한 경우 수동구동장치에 설치된 상부너트(43)를 풀면 내부압력에 의해 수동구동축(44)이 바깥방향으로 빠지면서 베벨기어 회전축(45)에 결합되므로 외부에서 작업자에 의해 강제회전이 가능하게 되는 것이다.The manual driving device (B) is forcibly inserting the control rod by the operator when driving to the step motor 17 alone is not possible due to an unexpected failure in the control rod driving device, and is connected to the lower end of the step motor 17. The manual drive device container 42 installed on one side of the lower pressure container 34 and the inside of the manual drive device container 42 are supported by the thrust bearing 46 and connected to the bevel gear 35 when reversing. It consists of a manual drive shaft 44 connected to the bevel gear rotation shaft 45 and an upper nut 43 installed at the end of the manual drive device container 42, the manual drive shaft 44 is a bevel gear rotation shaft in normal operation If it is separated from (45) but needs manual driving, loosen the upper nut (43) installed in the manual driving device, the manual driving shaft (44) is pulled outward by the internal pressure and coupled to the bevel gear rotating shaft (45). To enable it to be rotated by the force.

상기 긴급삽입장치(A)는 스크램신호가 들어오면 볼너트(8)의 회전없이 볼스크류 집합체(6)를 일정한 거리만큼 긴급히 수직 하강시키는 것으로, 하부압력용기(34) 내부에 고정된 고정앵커(28)와, 상기 볼너트(8)의 상단에 위치하여 볼베어링(9)에 의해 연결된 이동앵커(29)와, 상기 고정앵커(28)와 이동앵커(29)의 외측에 위치하도록 하부압력용기(34)에 설치된 권선블럭(30)과, 제어봉의 완전인출/삽입 여부를 감지하기 위해 하부압력용기(34)의 외측 소정위치에 설치된 긴급삽입장치 용 상,하부 한계스위치(33)로 구성되었다.The emergency insertion device (A) is to vertically lower the ball screw assembly (6) by a predetermined distance without the rotation of the ball nut (8) when the scram signal is received, the fixed anchor fixed inside the lower pressure vessel (34) (28), the lower pressure vessel to be located at the upper end of the ball nut (8) connected to the ball bearing (9), and the outer side of the fixed anchor (28) and the moving anchor (29) Winding block 30 installed in (34), and the upper and lower limit switch 33 for the emergency insertion device installed in a predetermined position outside the lower pressure vessel 34 to detect whether the control rod is completely pulled out / inserted. .

또한 상기 하부압력용기(34)의 고정앵커(28)와 이동앵커(29)가 설치되는 부위에는 원활한 자장 형성을 위하여 일부를 자성체 링으로 용접하여 구성되었다.In addition, a portion of the lower pressure vessel 34 in which the fixed anchor 28 and the moving anchor 29 are installed was formed by welding a portion of the magnetic ring to form a smooth magnetic field.

상기 볼스크류 집합체(6)의 수직하강거리는 노심해석을 통하여 초기에 노심을 제어할 수 있는 거리로 결정한다.The vertical falling distance of the ball screw assembly 6 is determined as the distance that can initially control the core through the core analysis.

상기 권선블럭(30)은 하나의 권선블럭(30)이 고장날 것을 대비하여 두조로 구성되었다.The winding block 30 is composed of two sets in preparation for the failure of one winding block 30.

초기기동시 스텝모터(17)의 회전력이 베벨기어(35)를 통하여 스플라인(10)-볼너트(8)-볼베어링(9)으로 구성된 볼너트 집합체(N)로 전달되면, 볼너트 집합체(N)가 상승하게 되고, 설계된 거리만큼 상승한 후, 볼너트 집합체(N)의 상단에 설치된 이동앵커(29)가 전자석의 힘으로 고정앵커(28)에 붙게 되며, 이 후 스텝모터(17)의 회전운동이 스크류(7)의 상하운동으로 바뀌게 된다. 이는 안내베어링(11)에 의해 회전이 구속된 스크류(7)에 의해 볼너트 집합체(N)가 스크류(7)의 그루브를 따라 회전하며 일정거리 상승한 후, 고정앵커(28)와 이동앵커(29)가 붙음과 동시에 볼너트(8)의 이동이 구속되어 볼너트(8)의 회전운동에 의해 스크류(7)가 상하운동하게 되는 것이다. 그러나 스크램시에는 전자석의 전원을 차단함으로서 고정앵커(28)와 이동앵커(29)로 구성된 전자석의 힘만으로 매달려 있던 볼스크류 집합체(6)가 가동부위 자중에 의해 볼너트(8)의 회전없이 설계된 거리만큼 수직 하강하여 노심을 제어하게 된다.When the starting force of the step motor 17 is transmitted to the ball nut assembly N composed of the spline 10-the ball nut 8-the ball bearing 9 through the bevel gear 35 at the initial startup, the ball nut assembly N ) And ascend by the designed distance, the moving anchor 29 installed on the upper end of the ball nut assembly N is attached to the fixed anchor 28 by the force of the electromagnet, and then the rotation of the step motor 17 The motion is changed to the vertical motion of the screw 7. This is because the ball nut assembly N is rotated along the groove of the screw 7 by the screw 7 whose rotation is constrained by the guide bearing 11, and then the fixed nut 28 and the moving anchor 29 rise. At the same time, the movement of the ball nut 8 is constrained so that the screw 7 moves up and down by the rotational movement of the ball nut 8. However, at the time of scrambling, the ball screw assembly 6 suspended only by the force of the electromagnet composed of the fixed anchor 28 and the moving anchor 29 by cutting off the power of the electromagnet is designed without the rotation of the ball nut 8 by the weight of the movable part. It will descend vertically by the distance to control the core.

상기 해제스프링(36)(36a)(36b)(36c)은 스크램시 제어봉이 노심 내부로 급속히 삽입되어야 하지만, 가동부위의 자중만으로는 스크류(7)를 빠른 속도로 하강시킬 수 없으므로 이를 보강하여 더욱 신속히 제어봉을 삽입하기 위한 것으로, 하부압력용기(34)의 하부에 설치된 냉각기(50)의 하단에 설치되고, 반대로 꼬여 올라가는 서로 다른 두개의 스프링으로 구성되며, 압축시 해제스프링의 비틀림 현상을 최소화하기 위하여 상하방향으로 네 개의 스프링으로 분리되었다.The release springs (36) (36a) (36b) (36c) are to be inserted into the core at the time of scrambling control rod rapidly, but the weight of the moving part alone can not lower the screw (7) at high speed, so that it is reinforced To insert the control rod quickly, it is installed at the bottom of the cooler 50 installed in the lower portion of the lower pressure vessel 34, consists of two different springs that twist upwards, to minimize the twisting of the release spring during compression In order to separate the four springs in the vertical direction.

또한, 해제스프링(36)(36a)(36b)(36c)이 압축될 때 스프링 끝단의 위치이동을 자유롭게 하기 위하여 상하방향 각 스프링 사이에 자유로이 움직일 수 있는 해제스프링 가이드(37)(37a)(37b)가 설치되었다.In addition, release spring guides 37, 37a and 37b which can be freely moved between each spring in the up and down direction to freely move the spring end when the release springs 36, 36a, 36b and 36c are compressed. ) Is installed.

상기 해제스프링은 상부압력용기(24) 내부에 설치할 수도 있으나, 이 때는 제어봉구동장치의 전체 길이가 증가하므로 동적하중에 취약하게 된다.The release spring may be installed inside the upper pressure vessel 24, but at this time, the overall length of the control rod driving device is increased, thereby making it vulnerable to dynamic load.

상기 완충장치는 스크램시 긴급삽입장치(A) 전자석의 전원이 차단되면 스크류(7)를 포함하는 모든 가동부위가 자중 및 해제스프링의 힘으로 일정한 거리만큼 급속하게 하강하게 되는데, 이때 발생되는 충격에 의해 제어봉구동장치의 손상을 방지하기 위한 것으로, 상부완충장치(32)와 하부완충장치(33)로 구성되었다.When the power supply of the emergency insertion device (A) electromagnet at the time of scrambling, all moving parts including the screw (7) are rapidly lowered by a certain distance by the force of the self-weight and the release spring, the impact generated at this time In order to prevent damage to the control rod drive device by the upper shock absorber 32 and the lower shock absorber 33 was configured.

상기 상부완충장치(32)는 수력댐퍼 및 내외부 스프링으로 구성되어 고정앵커(28)의 상부에 안내축(12)을 감싸도록 설치되고, 내외부 스프링은 가동부의 자유낙하 하중을 고려하는 경우에도 완전압축상태가 되지 않도록 설치하며, 이내외부 스프링의 최대 행정은 제어봉구동장치 체결시 스크류(7)와 연장봉(2)이 연결될 수 있도록 결정해야 하고, 초기 체결시에 스프링을 감싸고 있는 용기가 상하로 움직일 때의 압력용기 내면과의 마찰을 줄이기 위하여 마찰베어링을 마찰면에 설치한다.The upper buffer device 32 is composed of a hydraulic damper and the inner and outer springs are installed to surround the guide shaft 12 on the fixed anchor 28, the inner and outer springs are fully compressed even when considering the free fall load of the movable part The maximum stroke of the inner and outer springs should be determined so that the screw (7) and the extension rod (2) can be connected when the control rod drive device is fastened, and the container enclosing the spring moves up and down during the initial tightening. Friction bearings are installed on the friction surface to reduce friction with the inner surface of the pressure vessel.

상기 하부완충장치(33)는 스프링으로 구성되어 스플라인(10) 낙하행정 하부에 설치되며, 상부완충장치(32)와 동일하게 스프링을 감싸고 있는 용기가 상하로 움직일 때의 마찰을 줄이기 위하여 마찰면에 마찰베어링을 설치한다.The lower shock absorber 33 is composed of a spring is installed on the bottom of the spline 10 drop stroke, the same as the upper shock absorber 32, the container surrounding the spring to reduce the friction when moving up and down on the friction surface Install friction bearings.

상기 위치지시기(25)는 상부압력용기(24)의 외부에 리드스위치(Reed Switch)를 사용한 4대의 위치지시기(25)가 독립적으로 설치되었다. 또한 볼스크류 집합체(6)의 안내축(12) 상부에 스크류(7)와 함께 상하 운동하는 영구자석(26)이 설치되어 있으며, 이 영구자석(26)의 위치에 비례하여 압력용기 외벽에 설치된 위치지시기(25)는 계단식 아날로그 전압신호를 출력하도록 구성되었다.The position indicators 25 are independently provided with four position indicators 25 using a reed switch outside the upper pressure vessel 24. In addition, a permanent magnet 26 is installed on the guide shaft 12 of the ball screw assembly 6 to move up and down together with the screw 7, and is installed on the outer wall of the pressure vessel in proportion to the position of the permanent magnet 26. The position indicator 25 is configured to output a stepped analog voltage signal.

운전중 위치지시기(25)내의 리드스위치는 항상 두개 또는 세개가 닫히게 되고, 위치지시기(25)는 리드스위치와 저항으로 연결된 분압회로에 의해 결선되어 있어서 각각의 리드스위치의 닫힘에 합당되는 전압신호가 출력되며, 4개의 위치지시기(25)는 2개가 한조가 되어 알루미늄으로 제작된 2개의 위치지시기 홀더(27)에 각각 장착되고, 이 위치지시기 홀더(27)는 상부압력용기(24) 외벽을 감싸는 형태로 설치된다.During operation, two or three reed switches in the position indicator 25 are always closed, and the position indicator 25 is connected by a voltage divider circuit connected to the reed switch and a resistor so that a voltage signal corresponding to the closing of each reed switch is received. The four position indicators 25 are output to each of the two position indicator holders 27 made of aluminum, and the position indicator holders 27 surround the outer wall of the upper pressure vessel 24. It is installed in the form.

상기 4대의 위치지시기(25) 중 2대에는 제어봉의 상한, 하한을 지시할 수 있는 비안전등급의 상부한계스위치(도시없음), 하부한계스위치(도시없음)가 위치지시기와 독립적으로 설치되며, 또한 스텝모터(17)의 전원이 차단되어 제어봉이 가동부 자중에 의해 최하한의 위치에 있는 경우, 이를 감지할 수 있는 제어봉 낙하 스위치(도시없음) 2널 설치되었다.Two of the four position indicators 25 are provided with a non-safety upper limit switch (not shown) and a lower limit switch (not shown) that can indicate the upper and lower limits of the control rod. In addition, when the power supply of the step motor 17 is cut off and the control rod is at the lowest position by the weight of the movable part, a control rod drop switch (not shown) which can detect this is installed.

상기 배기장치(47)는 상부압력용기(24)와 스텝모터(17)의 상부에 각각 설치되어 원자로 기동 시작전 냉각재 충수시 제어봉구동장치 상부에 결집되는 공기를 제거하게 된다.The exhaust device 47 is installed on the upper pressure vessel 24 and the step motor 17, respectively, to remove the air that collects on the control rod driving device when the coolant is filled before starting the reactor.

상기와 같이 구성된 제어봉구동장치는 도 6과 같이 원자로 헤드에 설치되고, 일체형 원자로의 경우, 일반적으로 가압기가 원자로 내부의 윗부분에 설치되며, 가압기 덮개(48)가 원자로 헤드 역할을 하게 된다.The control rod driving device configured as described above is installed in the reactor head as shown in FIG. 6, in the case of an integrated reactor, a pressurizer is generally installed in the upper part of the reactor, and the pressurizer cover 48 serves as the reactor head.

따라서 해제스프링(36)과 연결봉 집합체(38)를 가압기 내부에 설치할 수 있게 되는 것이다.Therefore, it is possible to install the release spring 36 and the connecting rod assembly 38 in the pressurizer.

상기 제어봉 구동장치는 냉각기(50) 위에 4개의 스터드볼트(52) 및 너트로 고정되며 밀봉을 위하여 단면이 사각인 환형 구리가스켓(49)이 사용된다.The control rod drive device is an annular copper gasket 49 which is fixed with four stud bolts 52 and nuts on the cooler 50 and has a rectangular cross section for sealing.

볼베어링(9)이나 볼스크류(7)에 사용되는 재질은 일반적으로 고온에 취약한 경우가 많으므로 제어봉구동장치 내부로 고온의 냉각재가 유입되는 것을 방지하기 위하여 원자로 헤드에 설치할 때는 냉각기(50)를 먼저 원자로 헤드에 용접하고, 그 위에 제어봉구동장치를 설치하게 된다.Since the material used for the ball bearing 9 or the ball screw 7 is generally vulnerable to high temperature, the cooler 50 is first installed when installing the reactor head in order to prevent the high temperature coolant from flowing into the control rod driving device. It is welded to the reactor head, and a control rod driving device is installed thereon.

또한, 동적하중에 대한 상부구조물의 저항성을 좋게 하기 위하여 지지구조물(51)을 설치할 수도 있다.In addition, the support structure 51 may be provided to improve the resistance of the upper structure to the dynamic load.

또한, 스텝모터(17)의 치 개수, 스크류(7)의 리드 피치, 감속기어의 감속비등을 조절함으로서 스텝모터(17)의 한스텝당 제어봉의 이동거리를 조절할 수 있다.Further, by adjusting the number of teeth of the step motor 17, the lead pitch of the screw 7, the reduction ratio of the reduction gear, etc., the movement distance of the control rod per step of the step motor 17 can be adjusted.

또한, 긴급삽입장치를 제거하여 노심 조절 전용의 제어봉구동장치로 사용가능하나, 원자로 비상 정지용 제어봉구동장치를 병행하여 사용해야 한다.In addition, the emergency insertion device can be removed and used as a control rod drive device exclusively for core adjustment, but the control rod drive device for reactor emergency stop must be used in parallel.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.

상술한 바와 같이 본 발명은 제어봉을 0.5㎜ 이내까지 미세조절이 가능할 뿐만 아니라 볼스크류형 제어봉구동장치의 가장 큰 취약점인 비상삽입능력을 긴급삽입장치와 해제스프링을 사용하여 해결함으로서, 원자로 계통에 사고가 발생하여 긴급한 출력정지가 요구될 때 제어봉을 신속하고 정확하게 노심 내부로 삽입하여 핵반응도를 정지시킬 수 있으므로 안전사고를 예방할 수 있으며, 제어봉 미세조정 성능이 우수하고, 큰 동적하중을 전달하는 선박용 일체형 원자로에 장착 가능할 수 있게 되는 효과 등이 있는 것이다.As described above, the present invention not only finely adjusts the control rod to within 0.5 mm, but also solves the emergency insertion ability, which is the biggest vulnerability of the ball screw type control rod driving device, by using the emergency insertion device and the release spring, thereby causing an accident in the reactor system. When the urgent output stop is required, the control rod can be inserted into the core quickly and accurately to stop the nuclear reactivity, thus preventing safety accidents, the control rod fine adjustment performance, and the ship's integrated type that delivers a large dynamic load. There is an effect that can be installed in the reactor.

Claims (6)

회전형 스텝모터(17)와,A rotary step motor 17, 상기 스텝모터(17)의 하단에 설치되어 스텝모터(17)의 회전을 감지하는 초음파 센서(22)와,An ultrasonic sensor 22 installed at a lower end of the step motor 17 to detect rotation of the step motor 17; 상기 스텝모터(17)와 연결되고 냉각기(50)의 상단에 설치되는 하부압력용기(34) 내부에 설치되며, 연결봉과 연결봉 집합체(38)에 의해 연결되는 스크류(7)와, 스텝모터(17)에 연결된 베벨기어(35)로부터 회전력을 전달받고 스크류(7)의 수직방향 이동을 자유롭게 해주는 스플라인(10)과, 상기 스플라인(10)의 상단에 연결되어 스크류(7)를 승하강시키는 볼너트(8)와, 상기 볼너트(8)의 상단에 설치된 볼베어링(9)과, 상기 하부압력용기(34) 상단에 설치된 상부압력용기(24) 내부에 위치하며 상기 스크류(7)의 상단에 힌지조인트(13)에 의해 연결된 안내축(12)과, 상기 안내축(12)과 연결되고 상부압력용기(24)의 내부에 설치된 베어링가이드(14)를 따라 승하강하는 안내베어링(11)으로 구성된 볼스크류 집합체(6)와,Screw 7 is connected to the step motor 17 and is installed in the lower pressure vessel 34 installed on the upper end of the cooler 50, and is connected by a connecting rod and a connecting rod assembly 38, and the step motor 17. Spline 10 for receiving the rotational force from the bevel gear 35 connected to the) and freely moving the screw 7 in the vertical direction, and a ball nut connected to the upper end of the spline 10 to raise and lower the screw 7. (8), the ball bearing (9) installed on the upper end of the ball nut (8), and the upper pressure vessel (24) installed on the lower pressure vessel (34) is located inside the hinge of the screw (7) A guide shaft 12 connected by the joint 13 and a guide bearing 11 connected to the guide shaft 12 to move up and down along the bearing guide 14 installed inside the upper pressure vessel 24. Ball screw assembly (6), 상기 베벨기어(35)에 연결된 베벨기어 회전축(45)에 비상시 연결되어 작업자에 의해 제어봉을 강제 삽입하는 수동구동장치와,A manual driving device connected to the bevel gear rotating shaft 45 connected to the bevel gear 35 in an emergency and forcibly inserting a control rod by an operator; 상기 하부압력용기(34)와 볼스크류 집합체(6)에 설치되어 스크램신호가 들어오면 볼너트(8)의 회전없이 볼스크류 집합체(6)를 일정한 거리만큼 긴급히 수직 하강시키는 긴급삽입장치(A)와,An emergency insertion device (A) installed in the lower pressure vessel (34) and the ball screw assembly (6) to urgently lower the ball screw assembly (6) by a predetermined distance without a rotation of the ball nut (8) when a scram signal is input (A). )Wow, 상기 안내축(12)을 감싸도록 설치되며 수력댐퍼 및 내외부 스프링으로 구성된 상부완충장치(32)와, 상기 스플라인(10)의 낙하행정 하부에 설치되며 스프링으로 구성된 하부완충장치(33)로 이루어진 완충장치와,The upper shock absorbing device 32 is installed to surround the guide shaft 12 and composed of a hydraulic damper and the inner and outer springs, and the shock absorber consisting of a lower shock absorber 33 formed of a spring and installed below the drop stroke of the spline 10. Device, 상기 상부압력용기(24)의 외부에 위치지시기 홀더(27)에 의해 설치되어 안내축(12)의 상단에 설치된 영구자석(26)에 의해 계단식 아날로그 전압신호를 출력하는 다수의 위치지시기(25)와,A plurality of position indicators 25 installed by the position holder 27 on the outside of the upper pressure vessel 24 and outputting a stepped analog voltage signal by the permanent magnet 26 installed on the top of the guide shaft 12. Wow, 상부압력용기(24)와 스텝모터(17)의 상부에 각각 설치되어 원자로 기동 시작 전 냉각재 충수시 제어봉구동장치 상부에 결집되는 공기를 제거하는 배기장치(47)로 구성된 것을 특징으로 하는 긴급삽입장치와 수동구동장치를 가진 볼스크류형 제어봉구동장치.Emergency insertion device, characterized in that the upper pressure vessel 24 and the step motor 17, respectively installed in the upper portion of the exhaust device 47 for removing the air collected in the upper control rod drive device when the coolant is filled before the start of the reactor start Ball screw type control rod drive device with a drive and manual drive. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 긴급삽입장치는 스크류(7)의 상단에 위치하며 하부압력용기(34) 내부에 고정된 고정앵커(28)와, 상기 볼너트(8)의 상단에 위치하여 볼베어링(9)에 의해 볼너트(8)와 연결된 이동앵커(29)와, 상기 고정앵커(28)와 이동앵커(29)의 외측에 위치하도록 하부압력용기(34)에 설치된 권선블럭(30)과, 제어봉의 완전인출/삽입 여부를 감지하기 위해 하부압력용기(34)의 외부 소정위치에 설치된 상,하부 한계스위치(33)로 구성된 것을 특징으로 하는 깁급삽입장치와 수동장치를 가진 볼스크류형 제어봉구동장치.The emergency insertion device is located at the upper end of the screw (7) and the fixed anchor 28 fixed inside the lower pressure vessel (34), and the ball nut (9) located at the upper end of the ball nut (8) (8) the moving anchor 29, the fixed block 28 and the winding block 30 provided in the lower pressure vessel (34) to be located outside the moving anchor 29, the complete withdrawal / insertion of the control rod Ball screw type control rod driving device having a gib insertion device and a manual device, characterized in that consisting of upper and lower limit switches 33 installed at a predetermined position outside the lower pressure vessel (34) to detect whether or not. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 냉각기(50)의 하단에 설치되고, 반대로 꼬여 올라가는 서로 다른 두개의 스프링으로 구성되며, 상하방향으로 네 개의 스프링으로 분리되어 구성된 해제스프링(36)(36a)(36b)(36c)과, 상기 해제스프링(36)(36a)(36b)(36c)의 사이에 설치된 해제스프링 가이드(37)(37a)(37b)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 긴급삽입장치와 수동구동장치를 가진 볼스크류형 제어봉구동장치.The release springs 36, 36a, 36b, and 36c which are installed at the lower end of the cooler 50 and composed of two different springs which are twisted up and down, are separated into four springs in the vertical direction, and the Ball screw type with emergency insertion device and manual drive device, characterized in that it comprises a release spring guides 37, 37a, 37b installed between the release springs 36, 36a, 36b, 36c. Control rod drive system. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스텝모터(17)는 밀봉용기 및 용기내부에 용기의 일부로 만들어진 외부 고정자 치(18), 독립적인 4상의 권선으로 이루어져 상기 외부 고정자 치(18)에 감긴 외부 고정자(19), 용기중심에 설치된 내부 고정자(20), 상기 외부 고정자(19)와 내부 고정자(20) 사이에 설치된 회전자(21)로 구성된 것을 특징으로 하는 긴급삽입장치와 수동구동장치를 가진 볼스크류형 제어봉구동장치.The step motor 17 is composed of an outer stator tooth 18 made of a part of a container and a sealed container and a container, and an independent stator 19 wound around the outer stator tooth 18, which is formed at an independent center of the container. Ball screw type control rod drive device having an emergency insertion device and a manual drive device, characterized in that the rotor (21) installed between the internal stator (20), the external stator (19) and the internal stator (20). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 수동구동장치는 하부압력용기(34)의 일측에 설치되는 수동구동장치 용기(42)와, 상기 수동구동장치 용기(42) 내부에 위치하여 추력베어링(46)에 의해 지지되며 후진 시 베벨기어(35)에 연결된 베벨기어 회전축(45)에 연결되는 수동구동축(44)과, 상기 수동구동장치 용기(42)의 끝단에 설치된 상부너트(43)로 구성된 것을 특징으로 하는 긴급삽입장치와 수동구동장치를 가진 볼스크류형 제어봉구동장치.The manual drive device is a manual drive device container 42 installed on one side of the lower pressure vessel 34, and is located inside the manual drive device container 42 is supported by the thrust bearing 46 and bevel gears when reversing Emergency insertion device and manual drive, characterized in that consisting of a manual drive shaft 44 connected to the bevel gear rotating shaft 45 connected to 35, and an upper nut 43 installed at the end of the manual drive device container 42 Ball screw type control rod drive device with device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 연결봉 집합체(38)는 상,하부에 베이어닛 연결장치(15,15')가 설치되고, 내부에 체결봉(39)이 설치되며, 상기 체결봉(39)의 하단에는 체결봉(39)의 위치를 정렬하는 체결용 스프링(40)이 설치되고, 연결봉 집합체(38)의 외부 소정위치에 제어봉의 과도한 상승을 방지하는 정지턱(41)이 형성되어 구성된 것을 특징으로 하는 긴급삽입장치와 수동구동장치를 가진 볼스크류형 제어봉구동장치.The connecting rod assembly 38 has a bayonet connection device (15, 15 ') is installed in the upper and lower, the fastening rod (39) is installed inside, the fastening rod (39) at the bottom of the fastening rod (39) Fastening spring 40 is installed to align the position of the emergency insertion device and manual, characterized in that the stop jaw 41 to prevent excessive rise of the control rod is formed in a predetermined position outside the connecting rod assembly 38 Ball screw type control rod drive device with drive system.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06235786A (en) * 1993-02-10 1994-08-23 Toshiba Corp Nuclear reactor shut down apparatus
US5581587A (en) * 1993-05-10 1996-12-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Control rod driving apparatus
JP3129387B2 (en) * 1995-06-15 2001-01-29 三菱重工業株式会社 Reactor shutdown device
JPH10132977A (en) * 1996-10-28 1998-05-22 Toshiba Corp Control rod driving mechanism
KR100287327B1 (en) * 1998-10-13 2001-04-16 장인순 Control rod driving device using linear pulse motor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101520297B (en) * 2009-03-20 2010-09-15 海克斯康测量技术(青岛)有限公司 Ballscrew transmission connecting device of measuring machine and measuring machine mounted with device

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