Привод регулирующего органа ядерного реактора Советский патент 1993 года по МПК G21C7/14 

(46) 23.06.93. Бюп. № 23

(21)4312743/25

(22)05,10.87

(72) А.С.Генералов, В.А.Баев и А,И.Ларионов

(56)Емельянов И.Я. и др. Основы конструирования иеполнительньгх механизмов управления ядерных реакторов. М.: Энергоатомиздат, 1987, с 38.

Мителков Ф.М, и др. Исполнительные механизмы органов управления и защиты для натриевых реакторов на быстрых нейтронах, М,,: Атомигздат, 1980, Со 89„

(54) ПРИВОД РЕ1 УЛИРУЮЩЕГО ОРГАНА ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА

(57)Изобретение относится к атомной энергетике, может найти применение в

иcпoл lитeльнl.x механизмах системы управления и защиты ядерных реакторов. Цапью изобретения является упрощение кинематической схемы привода за счет исключения обгэииой муфты при обеспечении требуемого уровня безопасности. Привод регулирующего органа ядерного реактора содержит редуктор с зубчатым зацеплением. Профили сторон эубьеи по крайней мере одного из зацеппений родуктирл выполнены эаклииииающим при .u:твии. При нпзникиовении аварийной ситуации, когда на рейтсу рег-улирующего органа действует ныталкивяютая сила, происходит заклинив - нио зубьеп в зацеплении вследствие смены взииг:оцрйству- югаих профилей. 3 ил.

(Л

Изобретение относится к атомной энергетике, может найти применение в исполнительных механизмах системы управления и запиты ядерных реакторов.

Целью изобретения является упрощение кинематической схемы привода

о

за счет исключения обгонной муфты при обеспечении требуемого уровня безопасности.

На фиг. 1 показана кинематическая схема привода; на фиг. 2 показано реечное зацепление, первый вариант; на фиг. 3 - то же, второй вариант

Привод содержит двигатель 1 с ротором 2, шестерню 3, рейку 4, соединенную с регулирующим органом 5„ Профили 6 нижней стороны зубьев 7 рейки 4 и вчаимодейств К1щие с ними

профили 8 (при приложении к рейке нагрузки, направленной вниз, т.е силы тяжести Рро ) зубьев 9 гаестерни 3 вьтолнены по рекомендациям стандартов на эвольвентные зацепления. Профили 10 зубьев 7 и профили 11 зубьев 9 модифицированы.

В первом варианте (фиг, 2) зубья шестерни и рейки сделаны тоньше. Достигается это путем снятия металла с профкпей 10 и JJ, например путем обкатки зубчатого зацепления под нагрузкой с использованием пасты. При этом происходит износ профилей 10 и 11, зубья утоняются.

Во втором варианте зубья также утонены, а у вершин зубьев на профилях 10 и П выгюлнены выступы 12 и 13 (пунктирной линией показано

00

ю

3U

положение зубьев рейки при дей- ствии усилия, иаправлвнного вверх (Tb feiAK ) зацеплении люфтТ J силы R и R, в зацеплении.

При работе привода вращения ра 2 и шестерни 3 преобразуются в линейное перемещение рейки А. При этом независимо от того, происходит перемещение вверх ИЛИ вниз, взаимо- действуют между собой только профили 6 и 8, так как усилие отвеса регулирующего органа Ррв направлено всегда вниз. При этом взаимодействие профилей 6 и 8 происходит по закономерностям обычного эвольвент- ного зацепления.

В случае возникновения аварийной ситуации, когда на рейку и регулирующий орган начинает действовать выталкивающая сила (Р разуплотнении крышки реактора или чехла, сейсмическом воздействии, взры- вс), рейка поднимается вверх и ее зубья 7 профилями 10 начинают вза- имодействоватъ с профилями 11 зубье 9. Если бы зубья б.ыли вьшолнены нор йальной толщины, а профили 10 и 11 эвольвент11ыми. то за счет действия

силы Р

Быталк

шестерня 3 начала бы

вращаться в обратном направлении (при обесточенном двигателе). Но поскольку зубья утонены, люфт 5 в зацеплении больше люфта, который имел бы место при нормальном зацеплении. PeftKi перемещается вверх иа расстояние S, а шестерня в это время не вращается. В результате зубья начинают входить в зацепление участками профилей, смещенными к вершииам зу- бьев, а при соответствующей величин J даже не самими профилями, а вершинами. Зуб-7 -воздействует на зуб 9 с силой R. Как видно из фиг. 2, си

ла R будет стремиться создать на реечной шестерне 3 момент, стремящийся повернуть ее в направлении, соответствующем перемещению рейки . вииз, т.е. в направлении, обратном Ppj,,,,, . Требуемый профиль для обеспечения заклинивания может быть определен графическим построением и расчетными методами.

Во втором варианте дпя более иа- дежиого заклинивания вьшолнены выступы 12 и 13. Выступы будут зацепляться друг за друга как при входе зубьев в зацепление, так и 1Три выходе .

Использование изобретения позволит без усложнения конструкции привода создать условия для исключения выбрасывания регулирующего органа из активной зоны и в совокупности с другими средствами исключения выброса регулирующего органа явится дополнительным средством ловьшения безопасности ядерного реактора.

Форм, ула изобретения

Привод регтглирующего органа ядер- иого реактора, содержащий двигатель, зубчатый редуктор, исполнительный орган, нижним концом соединенный с регулирующим органом, о т л и ч а ю щ и и С я тем, что, с целью упрощения кинематической схемы привода за счет исключения, обгонной муфты при .обеспечении требуемого уровня безопасности, профили сторон зубьев по крайней мере.одного из зацеплений редуктора, взаимодействующих друг с другом при действии силы на испытательный орган сннау, вьполне- ны заклинивающими при взаимодействии.

ц/

Ю

«//ГЙМДГ

Фаг:1

тгмг.

Фи9.г

f I / ff

7 6 n

Фиг. 5

10

Рбыталк.