[发明专利]一种控制棒缓冲结构

说明书

本发明公开了一种控制棒缓冲结构，包括可在控制棒落棒过程中，为控制棒提供运动阻力的缓冲结构本体，所述缓冲结构本体的长度方向平行于控制棒在落棒时的运动方向，所述缓冲结构本体在控制棒落棒时，缓冲结构本体的一端与控制棒或/和用于驱动控制棒运动的驱动机构相互作用，缓冲结构本体的另一端与堆内构件相互作用，在缓冲结构本体两端均受到挤压时，缓冲结构本体的总长度缩短。本结构区别于现有用于控制棒的缓冲结构，适应性强，易于推广；还具有取材方便的优点。

技术领域

本发明涉及用于核反应堆结构中控制棒落棒装置技术领域，特别是涉及一种控制棒缓冲结构。

背景技术

控制棒是现有核反应堆中的重要控制部件，由吸收中子的材料制成，用于核反应堆反应的速度调节、终止核反应。

在控制棒落棒时，为防止对燃料组件造成损伤，控制棒在落棒时需要对其进行缓冲，常用的方法是在燃料组件的导向管内设置缩径式结构，为控制棒提供落棒时的水力缓冲，但对于一些无法设置导向管的燃料组件，其落棒缓冲就很难在燃料组件内实现。

发明内容

针对上述现有技术中用于控制棒在落棒时所需要的缓冲结构运用具有局限性的问题，本发明提供了一种控制棒缓冲结构。

为解决上述问题，本发明提供的一种控制棒缓冲结构通过以下技术要点来解决问题：一种控制棒缓冲结构，包括可在控制棒落棒过程中，为控制棒提供运动阻力的缓冲结构本体，所述缓冲结构本体的长度方向平行于控制棒在落棒时的运动方向，所述缓冲结构本体在控制棒落棒时，缓冲结构本体的一端与控制棒或/和用于驱动控制棒运动的驱动机构相互作用，缓冲结构本体的另一端与堆内构件相互作用，在缓冲结构本体两端均受到挤压时，缓冲结构本体的总长度缩短。

具体的，以上结构在控制棒落棒过程中，缓冲结构本体的一端受控制棒和/或驱动机构约束，缓冲结构本体的另一端受堆内构件的约束，这样，在两个约束点对缓冲结构本体产生约束时，若控制棒要进一步下落，缓冲结构本体总长度缩短过程中缓冲结构本体对控制棒落棒产生阻力，以上阻力用于实现对控制棒下路的缓冲。

本结构区别于现有用于控制棒的缓冲结构，只需在驱动机构和/或控制棒上设置一个约束点，在堆内构件上设置一个约束点，故本方案的实施不受燃料组件本身结构的影响，即本案提供的缓冲结构适应性强，易于推广；适用于本案的缓冲结构本体可广泛采用现有技术中具有高温耐受性能的弹性器件、流体缓冲器件等，如螺旋形普通弹簧、金属弹性片、气压缸、设置有液体泄放通道的液压缸等，即本案还具有取材方便的优点。

更进一步的技术方案为：

由于在控制棒落棒过程中，缓冲结构本体刚产生阻碍控制棒落棒的阻力时，控制棒受到的冲击力最大，为优化本案的控制棒落棒缓冲性能，所述缓冲结构本体由至少两个长度缩短单元串联而成，在缓冲结构本体两端受到约束时，每段长度缩短单元都因为以上约束所产生力而发生长度缩短，所述缓冲结构本体的总长度缩短量为各段长度缩短单元长度缩短量之和，且不同长度缩短单元缩短单位长度所需要的压应力不等。以上形式的缓冲结构本体，更易于变形的长度缩短单元可以先产生较大长度的压缩，让控制棒短期内可下落较大距离，而以上过程持续使得控制棒减速，而后较易变形的长度缩短单元长度缩短到一定程度后，再由其他更不易被压缩的长度缩短单元通过被压缩单位长度，消耗控制棒更大的动能，从而达到优化对控制棒的缓冲性能的目的。

作为长度缩短单元一种便于实现的实现形式，所述长度缩短单元为两个，每个长度缩短单元中均设置有弹簧，两个弹簧的弹性系数不等，在缓冲结构本体两端受到约束时，两个弹簧均发生弹性形变。