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)。