[发明专利]水压缸及控制棒水压驱动系统

说明书

本发明涉及核反应堆领域，提供了一种水压缸及控制棒水压驱动系统。该水压缸包括外套缸和内套缸，外套缸的内腔包括上腔以及与上腔连通的下腔，上腔与下腔之间形成有台阶面，台阶面上开设有水压环槽，外套缸的侧壁开设有与水压环槽连通的进水通道；内套缸包括位于上腔内的上套以及位于下腔内的下套，上套和下套的外侧壁均开设有第一环槽，第一环槽内沿其径向由内至外依次设置有弹性支撑环和活塞环组件，弹性支撑环用于驱动活塞环组件部分伸出第一环槽，以使活塞环组件与外套缸的内壁滑动密封配合。该控制棒水压驱动系统包括水压缸。本发明利用弹性支撑环可实现对内套缸的悬浮支撑，避免内套缸与外套缸之间直接接触摩擦，延长了水压缸的使用寿命。

技术领域

本发明涉及核反应堆技术领域，尤其涉及一种水压缸及控制棒水压驱动系统。

背景技术

目前，核反应堆控制棒水压驱动系统通常利用提升水压缸、传递水压缸和夹持水压缸相互协作来实现控制棒的步升、步降和落棒功能。在实现上述功能时，提升水压缸、传递水压缸或夹持水压缸的内套缸相对外套缸滑动。为了保证密封性，内套缸的外壁通常安装有橡胶密封圈。而核反应堆控制棒水压驱动系统的工作环境属于高温、高压和辐照环境，橡胶密封圈不仅极易老化变形，而且无法支撑内套缸，导致内套缸与外套缸发生直接接触摩擦，从而缩短了内套缸和外套缸的使用寿命。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种密封性好、使用寿命长的水压缸，以利用弹性支撑环实现对内套缸的悬浮支撑，避免内套缸与外套缸发生摩擦。

本发明还提出一种控制棒水压驱动系统。

根据本发明第一方面实施例的水压缸，包括外套缸和内套缸，所述外套缸的内腔包括上腔以及与所述上腔连通的下腔，所述上腔与所述下腔之间形成有台阶面，所述台阶面上开设有水压环槽，所述外套缸的侧壁开设有与所述水压环槽连通的进水通道；所述内套缸包括位于所述上腔内的上套以及位于所述下腔内的下套，所述上套和所述下套的外侧壁均开设有第一环槽，所述第一环槽内沿其径向由内至外依次设置有弹性支撑环和活塞环组件，所述弹性支撑环用于驱动所述活塞环组件部分伸出所述第一环槽，以使所述活塞环组件与所述外套缸的内壁滑动密封配合。

根据本发明实施例的水压缸，可利用弹性支撑环实现对内套缸的悬浮支撑，在内套缸相对外套缸向上或向下移动的过程中，内套缸与外套缸之间不会直接接触摩擦，内套缸借助活塞环组件与外套缸滑动密封配合，进而延长了内套缸和外套缸的使用寿命。

另外，根据本发明实施例的水压缸，还可以具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述活塞环组件包括多个沿所述第一环槽的轴向依次设置的动活塞环，相邻两个所述动活塞环的环口错开设置。

根据本发明的一个实施例，所述外套缸的内壁以及所述动活塞环朝向所述外套缸的内壁的一侧均形成有耐磨层。

根据本发明的一个实施例，所述耐磨层为无氢的DLC-CrC涂层或含氢的DLC-WC+TiN涂层，所述弹性支撑环和/或所述活塞环组件的材质为GH4169。

根据本发明的一个实施例，所述弹性支撑环是由波浪形金属带围设而成的环状结构，所述弹性支撑环的两端之间存在间隙，所述弹性支撑环的波峰抵触在所述活塞环组件朝向所述弹性支撑环的一侧，所述弹性支撑环的波谷抵触在所述第一环槽的槽底。

根据本发明的一个实施例，所述上套的所述第一环槽的下方设有上迷宫槽，所述下套的第一环槽的上方设有下迷宫槽。

根据本发明的一个实施例，还包括设于所述上套上方且固定于所述上腔内的封堵件，所述封堵件纵向贯穿开设有穿装孔，所述穿装孔与所述内套缸的内腔连通，所述封堵件的外侧壁开设有第二环槽，所述第二环槽内嵌设有静活塞环。

根据本发明的一个实施例，所述外套缸的外侧壁形成有用于安装螺钉的第一螺纹孔，所述封堵件的外侧壁形成有与所述第一螺纹孔同轴且连通的第二螺纹孔。