[发明专利]反应堆控制棒驱动线缓冲结构

说明书

技术领域

本发明属压水型反应堆堆内构件，具体涉及压水型反应堆控制棒驱动线缓冲结构。

背景技术

反应堆控制棒从高位落棒时，具有较大的势能，若不施加有效缓冲措施，落棒末期与支承面碰撞时将产生较大的冲击力，该冲击力一般会超出结构的承受能力对结构的完整性及可靠性造成较大的影响，进而影响反应堆的安全。

因此在反应堆控制棒驱动线的结构设计中，通常必须设计相应的结构在控制棒落棒过程中起到缓冲作用，以将落棒时的冲击力限制在合理的范围内。

目前核电站反应堆驱动线常用的缓冲形式是在燃料组件内控制棒导向管末段设置一段缩径段，在落棒末期通过控制棒棒束挤压导向管内的冷却剂，对控制棒产生向上的流体力，对控制棒驱动线运动部件起到缓冲作用。该结构简单，但仅适用于棒束型控制棒组件，无法推广至其它结构形式的控制棒组件。

控制棒组件因总体设计及堆芯物理要求，可能设计为不同形式，如H型、Y型、十字形等，传统的缓冲形式已不再适用。

发明内容

本发明的目的就在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种反应堆控制棒驱动线缓冲结构，该缓冲结构适用于各种类型的控制棒组件，为这些控制棒组件提供有效的落棒缓冲。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

反应堆控制棒驱动线缓冲结构，包括：缓冲器，缓冲器内部开设有水腔，水腔的腔壁上开设有若干流水孔；连接杆，设置在水腔内，连接杆的上下两端分别穿出缓冲器；所述缓冲器包括缓冲器上部和缓冲器下部，缓冲器上部与连接杆固定连接，缓冲器下部能够相对于连接杆滑动，落棒后期缓冲器下部接触支承并静止，缓冲器上部继续向下运动，挤压水腔中的水产生压力，进而对缓冲器上部产生反作用力，从而通过缓冲器上部挤压水腔中的水实现水力缓冲；复位弹簧设置在水腔内，复位弹簧的弹力方向平行于连接杆，用于缓冲过程结束后令缓冲器下部复位。本技术方案中，反应堆控制棒驱动线缓冲结构独立于燃料组件外，不受控制棒组件类型的限制，可适用于不同类型的控制棒驱动线，是一种通用的驱动线缓冲结构

作为本发明的进一步改进，所述缓冲器上部内设置有第一空腔，所述缓冲器下部的上端伸入第一空腔内，所述缓冲器下部的上端与第一空腔的顶部之间具有间隙，所述流水孔开设在缓冲器上部上。本技术方案中，第一空腔构成了水腔，落棒后期缓冲器下部接触支承并静止，缓冲器上部继续向下运动，缓冲器下部伸入第一空腔的部分增加，水腔中的水被挤压并通过流水孔流出，同时水对缓冲器上部产生反作用力，这个过程中实现水力缓冲。

进一步，所述缓冲器下部内设置有第二空腔，第一空腔和第二空腔连通构成水腔，本技术方案中，缓冲器下部内设置有第二空腔使水腔更大，能够容纳更多的水，缓冲效果更好。

进一步，所述缓冲器下部的外壁与缓冲器上部的内壁之间具有间隙，缓冲器下部的内壁与连接杆之间具有间隙，使水腔中的水也可通过这两个间隙流出。

作为本发明的另一改进，所述缓冲器下部内设置有第二空腔，所述缓冲器上部的下端伸入第二空腔内，所述缓冲器上部的下端与第二空腔的底部之间具有间隙，所述流水孔开设在缓冲器下部上。本技术方案中，第二空腔构成了水腔，落棒后期缓冲器下部接触支承并静止，缓冲器上部继续向下运动，缓冲器上部伸入第二空腔的部分增加，水腔中的水被挤压并通过流水孔流出，同时水对缓冲器上部产生反作用力，这个过程中实现水力缓冲。

进一步，所述缓冲器上部内设置有第一空腔，第一空腔和第二空腔连通构成水腔，本技术方案中，缓冲器下部内设置有第二空腔使水腔更大，能够容纳更多的水，缓冲效果更好。

进一步，所述缓冲器上部的外壁与缓冲器下部的内壁之间具有间隙，缓冲器下部的内壁与连接杆之间也具有间隙，使水腔中的水也可通过这两个间隙流出。

进一步，所述缓冲器上部的上端开设有供连接杆穿过的第一通孔，所述缓冲器下部的下端设置有第二通孔；所述连接杆包括中间段、上部连接段和下部连接段，上部连接段位于第一通孔内或穿出第一通孔；下部连接段位于第二通孔下方且直径大于第二通孔。

进一步，所述复位弹簧套设在连接杆上。

进一步，所述连接杆上端外壁设置有螺纹，用于与驱动机构连接，连接杆下端开设有螺纹孔，用于与控制棒组件连接。

综上，本发明的有益效果是：

1、本发明独立于燃料组件外，不受控制棒组件类型的限制，可适用于不同类型的控制棒驱动线，是一种通用的驱动线缓冲结构；

2、本发明结构简单、制造难度较低、成本低；