[实用新型]一种适用于热管反应堆的安全停堆棒驱动机构

说明书

本实用新型属于核反应堆反应性控制领域，具体公开了一种适用于热管反应堆的安全停堆棒驱动机构，包括驱动电机、螺旋传动副、闩锁装置、驱动杆和蓄能弹簧；所述驱动电机和螺旋传动副组成执行机构，驱动电机的输出端与螺杆一端连接，将驱动电机的转动转化为螺母的直线运动；所述驱动杆滑动贯穿闩锁装置，其一端与螺母接触连接，另一端穿过堆芯通道并连接有停堆棒，停堆棒另一端安装有蓄能弹簧。本实用新型提供的安全停堆驱动机构，其驱动和传动动作准确，运行稳定可靠，结构简单易行，利用蓄能装置在失电状况下实现停堆棒动作，适用于各种紧急工况，响应及时，可以满足安全停堆要求。

技术领域

本实用新型涉及核反应堆反应性控制领域，具体为一种适用于热管反应堆的安全停堆棒驱动机构。

背景技术

热管冷却反应堆利用高温碱金属(钠、钾、锂等)热管进行堆芯热量传输，具体是将一定长度的热管一端插入反应堆吸收堆芯热量，另一端则连接换热器或热电转换系统。由于热管传热过程是静态的，不需要外部动力进行冷却剂的泵送，因此被认为具有良好的固有安全性和可靠性，具有非能动、全静态、高效传热特性。美国在上世纪80年代，提出了基于热管的100kWe空间反应堆概念SPAR。热管反应堆技术早期应用于空间堆，后续推广应用到地面、海洋微型反应堆设计。热管微堆安全设计应考虑任务全周期的所有阶段,必须贯彻纵深防御的概念，从而提供多层次的保护，防止放射性危害。安全停堆棒驱动机构是热管反应堆的紧急停堆装置，要求其驱动和传动动作准确，运行稳定可靠，结构简单易行，可在失电状况下及时实现停堆棒动作，适用于各种紧急工况，可以满足安全停堆要求，目前的安全停堆棒驱动机构还有待改善。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于热管反应堆的安全停堆棒驱动机构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种适用于热管反应堆的安全停堆棒驱动机构，包括驱动电机、螺杆、螺母、闩锁装置、驱动杆、堆芯通道、停堆棒和蓄能弹簧；所述驱动电机和螺杆、螺母组成执行机构，驱动电机的输出端与螺杆一端连接，螺杆上适配套设一个螺母；所述驱动杆滑动贯穿闩锁装置，其一端与螺母接触连接，另一端穿过堆芯通道并连接有停堆棒，停堆棒另一端安装有蓄能弹簧。

优选的，所述螺杆和螺母组成螺旋传动副，螺杆上设置有防止螺母转动的防转装置。

优选的，所述防转装置将螺杆的转动转化为螺母的直线运动。

优选的，所述防转装置采用滑动直线导轨的形式或滚动直线导轨的形式。

优选的，所述闩锁装置包括连杆、钩爪、衔铁、释放弹簧、电磁线圈和磁极；所述电磁线圈套装在磁极外部，磁极内部中空形成供驱动杆滑动穿过的通道，所述连杆、钩爪、衔铁通过销轴连接构成连杆滑块机构。

优选的，所述衔铁执行滑块功能，通过衔铁的左右滑动控制钩爪的收放动作。

优选的，当电磁线圈通电时，其产生电磁场吸合衔铁靠向磁极运动，推动连杆实现钩爪的收合动作，执行停堆棒的保持动作。

优选的，当电磁线圈断电时，电磁场消失，始终处于压缩状态的释放弹簧弹开衔铁，远离磁极运动，推动连杆实现钩爪的释放动作，执行推动停堆棒进入堆芯活动区动作。

优选的，所述驱动杆侧壁上预留有供钩爪卡入的卡槽。

优选的，所述蓄能弹簧和释放弹簧始终处于压缩状态。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型提供的安全停堆驱动机构，其驱动和传动动作准确，运行稳定可靠，结构简单易行，利用蓄能装置在失电状况下实现停堆棒动作，适用于各种紧急工况，响应及时，可以满足安全停堆要求。

2、本实用新型提供的安全停堆驱动机构，螺旋丝杠具有增力效应，可以输出较大的推力，降低驱动电机转矩输出要求。