本實(shí)用新型涉及核電安全領(lǐng)域和機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域,尤其適用于控制棒控制系統(tǒng)。
背景技術(shù):
核電是一種高效清潔的新能源,與傳統(tǒng)火力發(fā)電相比,核電具有原料少、效率高和無(wú)污染的特點(diǎn)。然而,一旦發(fā)生核事故,將會(huì)導(dǎo)致非常嚴(yán)重的后果,甚至給社會(huì)造成致命的打擊。因此,確保核電廠(chǎng)安全運(yùn)行、防止堆芯熔化至關(guān)重要。
反應(yīng)堆正常運(yùn)行時(shí),由控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)完成控制棒組件在堆芯內(nèi)的提升與下落,實(shí)現(xiàn)反應(yīng)性控制。在緊急停堆或失去外電源時(shí),控制棒依靠重力落入堆芯,確保安全停堆??刂瓢趄?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的承壓外殼是反應(yīng)堆的承壓邊界,事故工況下,承壓外殼有可能破裂,一回路的高壓冷卻劑會(huì)將控制棒沖出反應(yīng)區(qū),發(fā)生彈棒事故,使反應(yīng)性增加,造成堆芯融化,因此要采取有效手段防止彈棒事故的發(fā)生。
目前,一般通過(guò)增加壓力外罩強(qiáng)度的方法防止壓力外罩破裂,保證驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)所處的壓力與堆芯壓力平衡,防止冷卻劑噴出發(fā)生彈棒事故,這種方式不能完全保證壓力外罩不破裂損壞;采取增加控制棒組件重量或采用配重的方式使控制棒快速落入堆芯,同時(shí)防止堆芯彈出,這種方式受到空間和材料密度的限制,如果承壓外殼破口足夠大,冷卻劑噴出流量足夠,同樣有發(fā)生彈棒事故的可能,沒(méi)有可以有效控制彈棒事故發(fā)生的專(zhuān)設(shè)安全設(shè)施。
由于現(xiàn)有技術(shù)中上述問(wèn)題的存在,本發(fā)明人對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行改造,設(shè)計(jì)出一種防止反應(yīng)堆發(fā)生彈棒事故的裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服上述問(wèn)題,本發(fā)明人進(jìn)行了銳意研究,設(shè)計(jì)出一種防止反應(yīng)堆發(fā)生彈棒事故的裝置,該裝置受到空間和材料密度的限制小,同時(shí),當(dāng)承壓外殼破口和冷卻劑流出時(shí),能夠鎖死驅(qū)動(dòng)軸,防止發(fā)生彈棒事故。為控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)增加了一道安全屏障,符合多樣性原則和縱深防御原則。
本實(shí)用新型的目的在于提供以下兩方面:
(1)提供一種防止反應(yīng)堆發(fā)生彈棒事故的裝置:所述裝置位于控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10的下部,所述控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10環(huán)繞于驅(qū)動(dòng)軸5設(shè)置,并位于反應(yīng)堆壓力容器6外部上端;
所述裝置包括棘爪組件1、控制組件2和電纜組件3,所述電纜組件3為所述控制組件2提供電力,所述控制組件2產(chǎn)生電磁感應(yīng)并發(fā)生位移,帶動(dòng)所述棘爪組件1運(yùn)動(dòng),使所述棘爪組件1與驅(qū)動(dòng)軸5嚙合或脫離。
(2)本實(shí)用新型還提供一種使用上述裝置的控制棒驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),
所述控制棒驅(qū)動(dòng)系統(tǒng):
正常工況時(shí),通過(guò)電氣連接件31給止回線(xiàn)圈23通電,產(chǎn)生電磁回路,磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)止回磁極24與止回銜鐵21克服彈簧22的彈力吸合,在連桿15的帶動(dòng)下,棘爪13與驅(qū)動(dòng)軸5脫離,通過(guò)給提升線(xiàn)圈72、傳遞線(xiàn)圈74和夾持線(xiàn)圈76配合通電,實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)軸5的提升與下落;
事故工況時(shí),提升線(xiàn)圈72、傳遞線(xiàn)圈74、夾持線(xiàn)圈76斷電,止回線(xiàn)圈23通電,使控制棒和驅(qū)動(dòng)軸5依靠重力迅速落入堆芯,然后止回線(xiàn)圈23斷電,彈簧22彈出止回銜鐵21,止回銜鐵21上升,在連桿15作用下,棘爪13與驅(qū)動(dòng)軸5嚙合并相互作用,控制棒與驅(qū)動(dòng)軸5的重力克服彈簧22的彈力繼續(xù)下降,基于棘爪13和棘爪支架11的作用,阻礙驅(qū)動(dòng)軸5的上升;
斷電工況時(shí),反應(yīng)堆突然失去電源或者驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)失去外電源,提升線(xiàn)圈72、傳遞線(xiàn)圈74、夾持線(xiàn)圈76和止回線(xiàn)圈23同時(shí)全部斷電,提升和下落驅(qū)動(dòng)軸5的全部銷(xiāo)爪與驅(qū)動(dòng)軸5脫開(kāi),在彈簧22的彈力作用下,棘爪13與驅(qū)動(dòng)軸5嚙合,控制棒和驅(qū)動(dòng)軸5靠自身重力克服彈簧彈力,迅速插入堆芯。
本實(shí)用新型所具有的有益效果包括:
(1)本裝置實(shí)現(xiàn)了棘爪與驅(qū)動(dòng)軸嚙合和脫離:正常工況下棘爪與驅(qū)動(dòng)軸脫離,使驅(qū)動(dòng)軸可以自由提升與下落;事故工況和斷電工況時(shí),棘爪與驅(qū)動(dòng)軸嚙合,防止彈棒事故的發(fā)生;
(2)反應(yīng)堆重啟時(shí),對(duì)本裝置通電即可完成棘爪與驅(qū)動(dòng)軸的脫離,不必機(jī)械拆除,自動(dòng)化和安全性高;
(3)電纜組件充分利用了原控制棒驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電氣連接件和電纜導(dǎo)管,減少了對(duì)原控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的改動(dòng)幅度;
(4)控制組件采用電磁控制,與控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的提升線(xiàn)圈工作磁路類(lèi)似,由于對(duì)提升線(xiàn)圈工作磁路研究充分,應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)豐富,提高了控制組件的可靠性;
(5)本裝置可應(yīng)用于核電廠(chǎng)反應(yīng)堆和船舶反應(yīng)堆,應(yīng)用范圍廣,同時(shí)可與多種相關(guān)設(shè)備配套使用,增加一道安全屏障,符合多樣性原則和縱深防御原則。
附圖說(shuō)明
圖1示出本實(shí)用新型與反應(yīng)堆壓力容器相對(duì)位置示意圖;
圖2示出根據(jù)本實(shí)用新型一種優(yōu)選實(shí)施方式的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的裝置示意圖;
圖3示出根據(jù)本實(shí)用新型一種優(yōu)選實(shí)施方式的一種防止反應(yīng)堆發(fā)生彈棒事故的裝置的局部放大圖;
圖4示出本根據(jù)實(shí)用新型一種優(yōu)選實(shí)施方式的一種防止反應(yīng)堆發(fā)生彈棒事故的裝置棘爪組件俯視圖;
圖5示出根據(jù)實(shí)用新型一種優(yōu)選實(shí)施方式的一種防止反應(yīng)堆發(fā)生彈棒事故的立體示意圖。
附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明
1-棘爪組件
2-控制組件
3-電纜組件
4-承壓外殼
5-驅(qū)動(dòng)軸
6-反應(yīng)堆壓力容器
8-連接部
10-控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
11-棘爪支架
12棘爪固定軸
13-棘爪
14-棘爪從動(dòng)軸
15-連桿
16-連桿支架
17-棘爪主動(dòng)軸
21-止回銜鐵
22-彈簧
23-止回線(xiàn)圈
24-止回磁極
31-電氣連接件
32-電纜導(dǎo)管
51-V形凹槽
71-提升磁極
72-提升線(xiàn)圈
73-傳遞磁極
74-傳遞線(xiàn)圈
75-夾持磁極
76-夾持線(xiàn)圈
100-本實(shí)用新型提供的裝置
131-棘爪齒
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。通過(guò)這些說(shuō)明,本實(shí)用新型的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更為清楚明確。
在這里專(zhuān)用的詞“示例性”意為“用作例子、實(shí)施例或說(shuō)明性”。這里作為“示例性”所說(shuō)明的任何實(shí)施例不必解釋為優(yōu)于或好于其它實(shí)施例。盡管在附圖中示出了實(shí)施例的各種方面,但是除非特別指出,不必按比例繪制附圖。
根據(jù)本實(shí)用新型提供的一種防止反應(yīng)堆發(fā)生彈棒事故的裝置,其與反應(yīng)堆壓力容器6的相對(duì)位置如圖1所示,位于反應(yīng)堆壓力容器6的外部上端,并且置于控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10的下部。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,如圖2所示,所述控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10環(huán)繞設(shè)置于驅(qū)動(dòng)軸5,并且,所述控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10包括:驅(qū)動(dòng)軸5,連接部8,提升磁極71,提升線(xiàn)圈72,傳遞磁極73,傳遞線(xiàn)圈74,夾持磁極75,夾持線(xiàn)圈76,和本實(shí)用新型所提供的裝置。其中,所述提升磁極71和夾持磁極75固接于連接部8;并且,連接部8、提升磁極71、傳遞磁極73和夾持磁極75位于驅(qū)動(dòng)軸壓力外殼4內(nèi)側(cè),并環(huán)繞驅(qū)動(dòng)軸5設(shè)置,提升線(xiàn)圈72、傳遞線(xiàn)圈74和夾持線(xiàn)圈76位于驅(qū)動(dòng)軸壓力外殼4外側(cè)并環(huán)繞壓力外殼4設(shè)置。
本實(shí)用新型中,如圖2所示,所述裝置包括棘爪組件1、控制組件2和電纜組件3,其中,所述電纜組件3為控制組件2提供電力,控制組件2產(chǎn)生電磁感應(yīng)并發(fā)生位移,帶動(dòng)所述棘爪組件1與驅(qū)動(dòng)軸5嚙合或脫離。
本實(shí)用新型中,棘爪組件1與控制組件2的相對(duì)位置關(guān)系如圖5所示,并且,根據(jù)本實(shí)用新型,在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,如圖3所示,所述棘爪組件1固接于連接部8,并位于夾持磁極75的下方,所述棘爪組件1包括棘爪支架11、棘爪固定軸12、棘爪13、棘爪從動(dòng)軸14、連桿15、連桿支架16和棘爪主動(dòng)軸17;
所述棘爪支架11固定于連接部8靠近驅(qū)動(dòng)軸5一側(cè),由鍛鋼或鑄鋼制成,其形狀視實(shí)際情況而定,,所述棘爪支架11上固定設(shè)置棘爪固定軸12,用于固定所述棘爪13,所述棘爪固定軸12可以為轉(zhuǎn)動(dòng)軸,也可以為固定軸,更優(yōu)選棘爪固定軸12和棘爪13為銷(xiāo)軸連接,使二者可以自由轉(zhuǎn)動(dòng);所述棘爪固定軸12可由鍛鋼或鑄鋼制成,支撐力度強(qiáng);
所述棘爪13由棘爪固定軸12處向驅(qū)動(dòng)軸5處緩慢變細(xì),并且,所述棘爪13具有棘爪齒131,所述棘爪齒131優(yōu)選為單齒,可以與驅(qū)動(dòng)軸5的V形凹槽互相嚙合嚙合。同時(shí),棘爪13彎曲具有弧度,可以承受所述棘爪13與驅(qū)動(dòng)軸5互相嚙合時(shí)產(chǎn)生的較大應(yīng)力;所述棘爪13由鑄鋼或鍛鋼制成,能夠加強(qiáng)棘爪13的機(jī)械強(qiáng)度,承受更大的應(yīng)力。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述棘爪固定軸12軸心到所述棘爪13與驅(qū)動(dòng)軸5嚙合接觸面的垂直距離范圍為30mm到50mm,最佳距離為40mm。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述棘爪13上下邊緣處兩個(gè)弧的曲率半徑大于35mm;在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述棘爪13上下邊緣處兩個(gè)弧的曲率半徑為50mm;
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述棘爪13的厚度為3-10mm;在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述棘爪13的厚度為5mm。
所述棘爪13的尺寸可以根據(jù)實(shí)際情況而任意改變,以適應(yīng)不同操作環(huán)境;并且,當(dāng)棘爪13具有一定的彎曲度時(shí),其承力能力較大,與驅(qū)動(dòng)桿5的嚙合作用強(qiáng),鎖死效果好。
并且,如圖3所示,在棘爪13靠近驅(qū)動(dòng)軸5一側(cè)設(shè)置有棘爪從動(dòng)軸14,用于連接連桿15;所述連桿15兩端分別連接于棘爪從動(dòng)軸14和棘爪主動(dòng)軸17,棘爪從動(dòng)軸14和棘爪主動(dòng)軸17與連桿15相對(duì)運(yùn)動(dòng),二者協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)連桿15上下運(yùn)動(dòng),連桿15帶動(dòng)棘爪13完成與驅(qū)動(dòng)軸5的嚙合和脫離;;
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述連桿15由鑄鋼或鍛鋼制成;
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述連桿15中間為長(zhǎng)方體,兩端為半圓體,兩半圓體的圓心距離為20-35mm,進(jìn)一步優(yōu)選為25mm。
圖3中,所述連桿支架16由鑄鋼或鍛鋼制成,與控制組件2連接。所述連桿支架16還設(shè)置有棘爪主動(dòng)軸17,所述棘爪主動(dòng)軸17與連桿支架16固接,用于連接所述連桿15,所述棘爪主動(dòng)軸17可以設(shè)置為轉(zhuǎn)動(dòng)軸,也可以設(shè)置為固定軸,連桿15和棘爪主動(dòng)軸17還可以鉸鏈連接,使二者能夠相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng);當(dāng)控制組件2位移時(shí),帶動(dòng)連桿支架16和棘爪主動(dòng)軸17運(yùn)動(dòng),為連桿15提供動(dòng)力。
在本實(shí)用新型中,棘爪從動(dòng)軸14、連桿15、連桿支架16和棘爪主動(dòng)軸17把棘爪13與控制組件2連接起來(lái),實(shí)現(xiàn)控制組件2對(duì)棘爪13的控制,使棘爪13既可以與驅(qū)動(dòng)軸5嚙合,又可以與驅(qū)動(dòng)軸5脫離。
同時(shí),本實(shí)用新型中,棘爪固定軸12、棘爪從動(dòng)軸14和棘爪主動(dòng)軸17的軸連接各自轉(zhuǎn)動(dòng),保證了各個(gè)軸的自由旋轉(zhuǎn),同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,實(shí)現(xiàn)了對(duì)棘爪13的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),也就是說(shuō),實(shí)現(xiàn)了棘爪13驅(qū)動(dòng)軸5嚙合和脫離的過(guò)程。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述棘爪組件1為1-5個(gè),周向均勻分布在驅(qū)動(dòng)軸5四周;
如圖4所示,在一種更優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述棘爪組件1為3個(gè),周向均勻分布在驅(qū)動(dòng)軸5四周。
棘爪組件1均勻分布在驅(qū)動(dòng)軸5周?chē)?,能夠?qū)︱?qū)動(dòng)軸5產(chǎn)生全面均勻的作用力;同時(shí),棘爪13結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,最大程度降低對(duì)棘爪13的控制難度,因此降低了棘爪13發(fā)生事故的幾率;棘爪齒131和驅(qū)動(dòng)軸5的V形環(huán)形凹槽結(jié)構(gòu)適配性高,接觸面積大,作用力強(qiáng),能夠有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)軸5的嚙合鎖死功能。
并且,如圖3所示,所述控制組件2包括止回銜鐵21、彈簧22、止回線(xiàn)圈23和止回磁極24;所述止回銜鐵21、彈簧22、和止回磁極24位于承壓外殼4內(nèi)側(cè),所述止回線(xiàn)圈23設(shè)置于承壓外殼4外部下端。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述止回銜鐵21由軟鐵制成,其上端面為平面,所述平面固接于連桿支架16下方,在止回銜鐵21下部接近驅(qū)動(dòng)軸5一側(cè)開(kāi)設(shè)有凹槽,所述凹槽用于固定所述彈簧22,并用于與所述止回磁極24進(jìn)行定位;
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述止回銜鐵21的厚度為5-20mm;
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述止回磁極24與連接部8一體成型,其位于止回銜鐵21下方,在止回磁極24上端接近驅(qū)動(dòng)軸5一側(cè)開(kāi)設(shè)有凹槽,所述凹槽深度小于止回銜鐵21下部開(kāi)設(shè)凹槽的深度,并與止回銜鐵21下部設(shè)置的凹槽共同使用,用于固定所述彈簧22,并用于和止回銜鐵21進(jìn)行定位;
所述止回銜鐵21和止回磁極24環(huán)繞驅(qū)動(dòng)軸5設(shè)置,在凹槽處共同夾持所述彈簧22,使彈簧22固定于凹槽內(nèi),防止其發(fā)生偏移;并且,通過(guò)凹槽與彈簧22的夾持連接,當(dāng)彈簧發(fā)生彈性形變時(shí),能夠使所述止回銜鐵21和止回磁極24產(chǎn)生相應(yīng)的位移變化。
止回銜鐵21和止回磁極24沒(méi)有接觸,兩者之間具有一定距離。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述彈簧22為合金鋼制成的螺旋彈簧,套設(shè)于驅(qū)動(dòng)軸5外周,其兩端分別連接在所述止回銜鐵21的凹槽頂部和所述止回磁極24的凹槽底部,所述止回銜鐵21的凹槽頂部和所述止回磁極24的凹槽底部之間的距離小于所述彈簧22的自身長(zhǎng)度,使彈簧22處于壓縮狀態(tài)。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述止回線(xiàn)圈23設(shè)置于控制軸承壓外殼4外部下端,并置于夾持線(xiàn)圈76下方,電纜組件3連接通電產(chǎn)生電磁感應(yīng),磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)所述止回銜鐵21和止回磁極24的吸合。
在一種更優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述止回線(xiàn)圈23與所述止回磁極24水平對(duì)應(yīng),能更最大程度產(chǎn)生電磁感應(yīng)。
電纜組件3連接通電產(chǎn)生電磁感應(yīng),磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)止回銜鐵21和止回磁極24的吸合,并克服彈簧22的彈力作用,導(dǎo)致止回銜鐵21的向下發(fā)生位移,帶動(dòng)連桿15向下發(fā)生位移,連桿15驅(qū)使棘爪13和驅(qū)動(dòng)軸5脫離;
當(dāng)反應(yīng)堆發(fā)生事故工況或斷電工況時(shí),所述止回線(xiàn)圈23斷電,所述止回銜鐵21和所述止回磁極24磁性吸引力斷開(kāi),所述彈簧22克服止回銜鐵21的重力作用,彈性支撐所述連桿15向上運(yùn)動(dòng),所述連桿15帶動(dòng)所述棘爪13發(fā)生位移,使所述棘爪13單向運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)與驅(qū)動(dòng)軸5的嚙合,所述棘爪13隨驅(qū)動(dòng)軸5向下運(yùn)動(dòng),棘爪13帶動(dòng)連桿15向下運(yùn)動(dòng),使彈簧22受力壓縮;同時(shí),所述彈簧22的彈力小于控制棒和驅(qū)動(dòng)軸5的重力,在棘爪13與驅(qū)動(dòng)軸5嚙合作用時(shí),不影響控制棒和驅(qū)動(dòng)軸5依靠重力下降的速度。
控制組件2采用電磁控制,這與控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10的提升線(xiàn)圈工作磁路類(lèi)似,由于對(duì)提升線(xiàn)圈工作磁路研究充分,應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)豐富,提高了控制組件2的可靠性。
圖2中,所述電纜組件3,設(shè)置于承壓外殼4的外部上端,并位于提升線(xiàn)圈72上方,所述電纜組件3包括電氣連接件31和電纜導(dǎo)管32;
并且,所述電氣連接件31通過(guò)所述電纜導(dǎo)管32連接所述提升線(xiàn)圈72、傳遞線(xiàn)圈74、夾持線(xiàn)圈76和所述止回線(xiàn)圈23,所述電氣連接件31與控制中心連接,同時(shí)控制并給提升線(xiàn)圈72、傳遞線(xiàn)圈74、夾持線(xiàn)圈76和止回線(xiàn)圈23提供電力;所述提升線(xiàn)圈72、傳遞線(xiàn)圈74、夾持線(xiàn)圈76控制銷(xiāo)爪完成對(duì)驅(qū)動(dòng)軸5的提升和下落。
本實(shí)用新型中,電纜組件充分利用了原控制棒驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電氣連接件和電纜導(dǎo)管,減少了對(duì)原控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的改動(dòng)幅度,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)本裝置的控制作用。
本實(shí)用新型的另一個(gè)目的還在于提供一種控制棒驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),所述系統(tǒng)采用本實(shí)用新型中的任一項(xiàng)裝置,所述系統(tǒng),
正常工況下,通過(guò)電氣連接件31給止回線(xiàn)圈23通電,產(chǎn)生電磁回路,磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)止回磁極24與止回銜鐵21克服彈簧22的彈力產(chǎn)生吸合,在連桿15的帶動(dòng)下,棘爪13與驅(qū)動(dòng)軸5脫離,通過(guò)給提升線(xiàn)圈72、傳遞線(xiàn)圈74、夾持線(xiàn)圈76配合通電,實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)軸5的提升與下落;
事故工況下,提升線(xiàn)圈72、傳遞線(xiàn)圈74、夾持線(xiàn)圈76斷電,止回線(xiàn)圈23通電,使控制棒和驅(qū)動(dòng)軸5依靠重力迅速落入堆芯,然后止回線(xiàn)圈23斷電,彈簧22彈出止回銜鐵21,止回銜鐵21上升,在連桿15作用下,棘爪13與驅(qū)動(dòng)軸5嚙合并相互作用,控制棒與驅(qū)動(dòng)軸5的重力克服彈簧22的彈力繼續(xù)下降,彈簧22彈力相對(duì)于控制棒和驅(qū)動(dòng)軸5的重力可以忽略不計(jì),基于棘爪13和棘爪支架11的作用,阻礙驅(qū)動(dòng)軸5的上升,防止發(fā)生彈棒事故;
斷電工況下,反應(yīng)堆突然失去電源或者驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)失去外電源,提升線(xiàn)圈72、傳遞線(xiàn)圈74、夾持線(xiàn)圈76和止回線(xiàn)圈23同時(shí)全部斷電,提升和下落驅(qū)動(dòng)軸5的全部銷(xiāo)爪與驅(qū)動(dòng)軸5脫開(kāi),在彈簧22的彈力作用下,棘爪13與驅(qū)動(dòng)軸5嚙合,控制棒和驅(qū)動(dòng)軸5靠自身重力克服彈簧彈力,迅速插入堆芯,因?yàn)橄鄬?duì)于控制棒和驅(qū)動(dòng)軸5自身重力,彈簧22的彈力可忽略不計(jì),因此不會(huì)影響落棒速度。
通過(guò)上述研究,本裝置實(shí)現(xiàn)了:正常工況下棘爪13與控制桿脫離,使驅(qū)動(dòng)軸5可以自由提升與下落;事故工況下,棘爪13與驅(qū)動(dòng)軸5嚙合,防止彈棒事故的發(fā)生;同時(shí)本裝置和系統(tǒng)可與多種相關(guān)設(shè)備配套使用,增加一道安全屏障,符合多樣性原則和縱深防御原則。
本實(shí)用新型提供的裝置和控制棒驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還具有另外一個(gè)有益效果,當(dāng)反應(yīng)堆發(fā)生斷電或事故,需要重啟反應(yīng)堆時(shí),只需要對(duì)本裝置的止回線(xiàn)圈23進(jìn)行通電,即可實(shí)現(xiàn)棘爪13脫離驅(qū)動(dòng)軸5,使反應(yīng)堆正常工作,不需要任何拆卸裝配和調(diào)修手段。因此,自動(dòng)化和安全性更高。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說(shuō)明的是,術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于本實(shí)用新型工作狀態(tài)下的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外,術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”、“第四”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
以上結(jié)合了優(yōu)選的實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了說(shuō)明,不過(guò)這些實(shí)施方式僅是范例性的,僅起到說(shuō)明性的作用。在此基礎(chǔ)上,可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行多種替換和改進(jìn),這些均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。