ПРИВОД РЕГУЛИРУЮЩЕГО ОРГАНА ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА Российский патент 2004 года по МПК G21C7/12 

Область техники

Изобретение относится к управлению ядерными реакциями в реакторах с водой под давлением, а именно к устройствам для перемещения регулирующих органов ядерного реактора.

Предшествующий уровень техники

Эксплуатационные характеристики и конструктивные особенности привода регулирующего органа ядерного реактора являются факторами, влияющими на безопасность ядерного реактора.

Известен привод регулирующего органа ядерного реактора, содержащий кожух, три электромагнита, подвижную и неподвижную защелки, соединенные с якорями электромагнитов, неподвижные полюсы электромагнитов, несущую трубу и зубчатую штангу.

Для увеличения ресурса привода и уменьшения износа кулачков и запорных втулок защелок необходимо обеспечить условие закрытия-открытия защелок при наличии зазора между кулачками защелок и зубчатой штангой.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является повышение надежности привода, ресурса штанги и кулачков за счет обеспечения осевого зазора при включениях и отключениях подвижной и фиксирующей защелок.

Технический результат изобретения - обеспечение осевого зазора в подвижной и фиксирующей защелках при включении и отключении - достигается тем, что защелки размещены на расстоянии, кратном шагу “А” штанги привода, при этом осевой зазор обеспечивается шагом перемещения подвижной защелки при ходе вверх-вниз тянущим электромагнитом на шаг штанги привода плюс осевой зазор (А+δ). Фиксирующая защелка при ее включении имеет возможность перемещаться на расстояние, равное, как минимум, двухкратному осевому зазору, что обеспечивает осевой зазор в подвижной защелке при ее включении.

Краткое описание чертежей

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых представлено следующее:

фиг.1 - схема продольного разреза привода (режим аварийной защиты - привод обесточен), размер A+δ - шаг перемещения подвижной защелки, размер Б - шаг перемещения якоря фиксирующей защелки, равный размеру В+2δ;

фиг.2 - положение защелок и штанги (режим аварийной защиты - привод обесточен), размер В - величина перемещения якоря фиксирующего электромагнита для закрытия кулачков фиксирующей защелки, размер Г - расстояние между защелками, кратное шагу штанги привода;

фиг.3 - положение защелок и штанги (промежуточный цикл перемещения штанги - запирающий и фиксирующий электромагниты включены).

Варианты осуществления изобретения

Привод регулирующего органа ядерного реактора содержит кожух 1, смонтированный на патрубке крышки реактора 2. Снаружи кожуха установлены тянущий электромагнит 3, запирающий электромагнит 4 и фиксирующий электромагнит 5. Внутри кожуха размещен блок перемещения, содержащий неподвижную несущую трубу 6, тянущий якорь 7, подвижные якоря 8 и 9, полюс 10 запирающего электромагнита, неподвижный полюс 11 фиксирующего электромагнита, немагнитный упор 12.

Неподвижный полюс 11 фиксирующего электромагнита и немагнитный упор 12 закреплены на несущей трубе 6. Подвижные якоря 8 и 9 промежуточными элементами соединены с подвижной защелкой 13 и фиксирующей защелкой 14. Внутри блока перемещения расположена штанга 15.

Привод регулирующего органа ядерного реактора работает следующим образом.

В исходном положении фиксирующий электромагнит 5 находится под напряжением, а запирающий и тянущий электромагниты 4 и 3 обесточены. При этом тянущий якорь 7 опирается на немагнитный упор 12, якорь 9 притянут к неподвижному полюсу 11, фиксирующая защелка 14 закрыта и перемещает штангу 15 вверх на величину осевого зазора между кулачками и зубчатой нарезкой штанги в подвижной защелке.

Для осуществления подъема штанги 15 (фиг.1) на один шаг вверх подается напряжение на запирающий электромагнит 4. При этом якорь 8 притягивается к полюсу 10 и закрывает подвижную защелку 13. Затем фиксирующий электромагнит 5 обесточивается, якорь 9 опускается и открывает фиксирующую защелку 14. Штанга 15 повисает на подвижной защелке 13. После этого включается напряжение на тянущем электромагните 3. При этом тянущий якорь 7, подвижная защелка 13 и штанга 15 поднимаются на один шаг штанги плюс зазор “δ” до соприкосновения полюса 10 с упором 12 под действием усилий, развиваемых тянущим электромагнитом 4.

Затем включается фиксирующий электромагнит 5 и якорь 9, перемещаясь до упора с неподвижным полюсом 11, закрывает фиксирующую защелку 14. Штанга 15 повисает на фиксирующей защелке. Обесточиванием запирающего электромагнита 4 и соответствующим перемещением вниз якоря 8 открывается подвижная защелка 13. Далее снижается ток в тянущем электромагните 3, что обеспечивает равномерное демпфирующее усилие при перемещении вниз тянущего якоря 7 и подвижной защелки 13. После завершения перемещения вниз тянущего якоря 7 и подвижной защелки тянущий электромагнит 3 обесточивается, привод возвращается в исходное состояние.

Для осуществления перемещения штанги на один шаг вниз из исходного положения подается напряжение на тянущий электромагнит 3. При этом тянущий якорь 7, полюс 10 и открытая подвижная защелка 13 поднимаются до соприкосновения полюса 10 с немагнитным упором 12. Затем подается напряжение на запирающий электромагнит 4, что вызывает перемещение якоря 8 до соприкосновения с полюсом 10 и закрытие подвижной защелки 13, при этом между кулачком защелки и зубчатой нарезкой штанги имеется осевой зазор. Фиксирующий электромагнит 5 обесточивается, якорь 9 опускается и открывает фиксирующую защелку 14. Штанга 15 повисает на подвижной защелке 13. Затем снижается напряжение на тянущем электромагните 3, при этом создается равномерное демпфирующее усилие на всем пути перемещения вниз тянущего якоря 7, подвижной защелки 13 и штанги 15.

После завершения движения вниз тянущего якоря 7 с подвижной защелкой 13 и штангой 15 тянущий электромагнит 3 обесточивается и подается напряжение на фиксирующий электромагнит 5, якорь 9 поднимается до соприкосновения с подвижным полюсом 11, закрывает фиксирующую защелку и перемещает штангу 15 вверх на величину осевого зазора между кулачками и зубчатой нарезкой штанги в подвижной защелке. Запирающий электромагнит 4 обесточивается, якорь 8 перемещается вниз и открывает подвижную защелку 13. Штанга 15 повисает на фиксирующей защелке 14, а привод возвращается в исходное положение.

Промышленное применение

Изобретение может быть применено в приводе регулирующего органа ядерного реактора с водой под давлением.

Литература

1. Заявка Германии №2741227, МПК G 21 C 7/12, опубл. 22.03.1979 г.

Изобретение относится к управлению ядерными реакциями в реакторах с водой под давлением, а именно к устройствам для перемещения регулирующих органов ядерного реактора. Технический результат - обеспечение осевого зазора в подвижной и фиксирующей защелках при включении и отключении. Привод регулирующего органа ядерного реактора содержит кожух, тянущий, запирающий и фиксирующий электромагниты, зубчатую штангу, подвижную и фиксирующую защелки, соединенные с якорями, тянущий якорь, связанный с подвижным полюсом запирающего электромагнита и с подвижной защелкой, несущую трубу, на которой установлены неподвижные полюса тянущего и фиксирующего электромагнитов. Защелки размещены на расстоянии, кратном шагу штанги привода. Фиксирующая защелка при включении имеет осевое перемещение на расстояние, равное, как минимум, двухкратному осевому зазору, что обеспечивает осевой зазор в подвижной защелке при ее включении. Расстояние перемещения подвижной защелки обеспечивается величиной перемещения якоря до неподвижного упора на величину шага штанги “А” плюс зазор “δ”. 3 ил.

Привод регулирующего органа ядерного реактора, содержащий кожух, тянущий, запирающий и фиксирующий электромагниты, зубчатую штангу, несущую трубу, в нижней части которой установлены подвижная и фиксирующая защелки, причем подвижная защелка соединена с якорями запирающего и тянущего электромагнитов, а фиксирующая защелка соединена с якорем фиксирующего электромагнита, отличающийся тем, что упомянутые защелки размещены на расстоянии, кратном шагу штанги привода, при этом в режиме перемещения зубчатой штанги с органом регулирования подвижная защелка перемещается тянущим якорем электромагнита на расстояние, равное шагу штанги А плюс зазор δ.