[发明专利]一种核反应堆控制棒驱动机构

说明书

本发明提供了一种核反应堆控制棒驱动机构，包括：开裂转子、丝杆、多个滚轮组件、位置指示器组件、两个轴承、电机外壳、电机定子、弹簧组件；所述多组滚轮中滚轮外圈的外壁上设置有螺纹，螺纹牙型为凸圆弧齿形；所述丝杆外壁上设置有螺纹，是直面三角形螺纹、凹面圆弧三角齿形螺纹或梯形螺纹中的任意一种，所述滚轮外圈外壁上的螺纹与所述丝杆外壁上的螺纹啮合，多个滚轮组设置在开裂转子轴端，随开裂转子转动而旋转，丝杆作直线运动。本发明提供的核反应堆控制棒驱动机构能够克服开裂转子磁阻马达型控制棒驱动机构的结构缺陷，提高控制棒驱动机构的寿命至五倍以上，增强可靠性。

技术领域

本发明属于核机械技术领域，具体而言，涉及一种核反应堆控制棒驱动机构。

背景技术

控制棒驱动机构是核反应堆中的关键设备，能够按照反应堆控制和保护系统的指令，完成反应堆的启动、功率调节、保持功率、正常停堆和事故停堆等功能。目前，国际上压水型反应堆中普遍采用的是磁力提升型和开裂转子磁阻马达型等基于电磁原理的控制棒驱动机构。开裂转子磁阻马达型控制棒驱动机构多用于船舶平台等装备。

目前，船舶平台核反应堆控制棒驱动机构普遍都存在以下问题：寿命短、可靠性低。以上存在的问题影响船舶平台核堆的可靠性。

发明内容

本发明目的是提供一种核反应堆控制棒驱动机构，技术方案如下：

一种核反应堆控制棒驱动机构，包括：

开裂转子、丝杆、多个滚轮组件、位置指示器组件、两个轴承、电机外壳、电机定子、弹簧组件；其中：

所述滚轮组件包括滚轮外圈、两个挡环、两组钢球和支撑轴；

所述弹簧组件包括弹簧上支撑、弹簧和弹簧下支撑；

所述开裂转子为空心结构，多个滚轮组件固定安装在开裂转子一端的方形凹形槽内，丝杆设置在电机开裂转子内，多个滚轮组件环绕着丝杆均匀布置，丝杆外壁上的螺纹与滚轮组件中的滚轮外圈外壁上的螺纹啮合；开裂转子由两个轴承支撑固定在电机定子内，开裂转子和电机定子整体固定设置在电机外壳内；位置指示器组件轴向固定在电机外壳上用于反馈丝杆带动载荷的位移位置；弹簧组件中弹簧设置在弹簧上支撑和弹簧下支撑之间，弹簧上支撑轴向固定安装在电机外壳上，弹簧下支撑与丝杆相连，弹簧随着丝杆的上下直线运动而压缩和伸张。

优选的，所述滚轮外圈内壁两端均设置有圆弧形滚道，所述滚轮外圈的外壁上设置有螺纹，螺纹牙型为凸圆弧齿形，具有螺旋升角或无螺旋升角；所述挡环一侧设置有圆弧形滚道，两个挡环的圆弧形滚道分别与滚轮外圈内壁两端的圆弧形滚道配合形成两个环形空间，两组钢球分别位于所述两个环形空间内；所述支撑轴贯穿所述两个挡环的光孔。

优选的，所述滚轮外圈的外壁上的螺纹牙型的两圆弧面中径点切线夹角的范围是30度至150度。

优选的，所述滚轮外圈的外壁上的螺纹牙型的两圆弧面中径点切线夹角优选90度。

优选的，所述开裂转子一端在圆周方向均匀设置有至少四个方形凹槽，所述方形凹槽垂直于转子轴线的两个对称内壁上均设置有支撑孔，所述滚轮组件设置在方形凹槽内，所述支撑轴穿过挡环，两端插入支撑孔内。

优选的，所述丝杆外壁设置有螺纹，是直面三角形螺纹、凹面圆弧三角齿形螺纹或梯形螺纹中的任意一种，其中，所述梯形螺纹是经过在齿顶和齿根干涉部位修形消除干涉的梯形螺纹。

优选的，所述丝杆的螺纹牙型截面的轮廓为凹面圆弧形轮廓，两圆弧面中径点切线夹角的范围是30度至150度，优选90度。

本发明提供的核反应堆控制棒驱动机构能够克服开裂转子磁阻马达型控制棒驱动机构的结构缺陷，可大幅度提高控制棒驱动机构的寿命至五倍以上，增强可靠性。

附图说明