Привод регулирующего стержня ядерного реактора

(56) Авторское свидетельство СССР В 875981, кл. 0 21 С 7/12, опублик. 1980.Емельянов И.Я. и др, Научно-технические основы управления ядерными реакторами. - МЭнергоиздат, 1981, с.234, рис.6,18. Изобретение относится к атомной энергетике, конкретнее к механизмам ядерных реакторов,Целью изобретения является повышение качества регулирования ядерного реактора путем обеспечения постоянной скорости изменения реактивности.На фиг.1 показан предлагаемый привод, общий вид (первый вариант выполнения); на фиг,2 - узел на фиг.1; на фиг,3 - сечение А-А на фиг.2; на фиг,4 - вариант выполнения телескопического регулирующего стержня; на фиг.5 - узел И на фиг.1 (установка стержня в диске); на фиг.6- предлагаемый привод, общий вид (второй вариант выполнения).Первый вариант включает установленные на бетонном перекрытии 1 в корпусе 2 электродвигатель 3 с выходным валом 4. На концах выходного вала установлены шестерни 5 и 6, зацепляющиеся с шестернями 7 и 8 передач 9 и 10, соответственно. Шестерня 11 одной иэ передач установлена на валу 12. Барабан 13 представляет собой диски 14 15 с зубчатым венцом, находящимся в зацеплении с выходными шестернями передач 9 и 10. Вблизи зубчатых венцов дисГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(54)(57) ПРИВОД РЕГУЛИРУЮЩЕГО СТЕРЖНЯ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА, содержащий барабан с закрепленной на нем гибкой тягой, от л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества регулирования ядерного реактора путем обеспечения постоянной скорости изменения реактивности, барабан выполнен в виде установленных с возможностью поворота друг относительно друга дисков, соединенных стержнями, расположенными по окружности каждого диска. ков 14 и 15 выполнены отверстия 16, в которых шарнирно установлены стержни 17, соединяющие диски между собой, На стержни надеты втулки 18 с вогнутой наружной поверхностью. Эти втулки образуют канавку барабана,в которую укладывается трос 19 при наметке. К тросу присоединен регулирующий стержень 20 ядерного реактора. Механизм привода содержит также узел для раэмыкания передачи, содержащий линейный исполнительный механизм. В описываемом варианте это электромагнит 21, но это может быть линейный двигатель, гидропривод, пневмопривод и т.д. Электромагнит 21 содержит якорь 22, соединенный с валом 12, на котором посажена шестерня 11. Ход Ь якоря 22 превышает ширину д шестерни 11, т.е. Ьд, На вал 12 насажен также стопор 23, имеющий некоторую свободу поворота вокруг оси вала 12, По окружности диска 15 выполнены отверстия 24 с фасками 25, при этом фаски перекрываются фасками смежных отверстий,На фиг.6 показан второй вариант привыода регулирующего стержня ядерного реактора. Этот привод содержит электродвигатель 3, барабан 13, трос 19, аналогич 3 1111604ные указанным в первом Варианте. Остальные элемец е ы, Обеспачивающи(; рабатаспасабнасте зтага Варианта, могут быть т:)кими 5)(е, как и В первом Ва)иаГте, ечО кроме ТОГО, этог Вариант садер)кит Дополнительный барабан 26, жестко кинематически связанный с Винтам 27, взаимодейству)ащим с гайкой 2 Б соединенной с регулиоующим стержнем, Привод регулирующега стержня ядерного реактора см. первый Вариант) снабжен кареткой 29, образу)ощей Винтаву)О пару с Валом 30, свлзанцьм с зубчатыми 88 ццами барабана через передачи 31 и 32. Через каретку 29 пропуецен трос 19, Стержни 17 Выпалнень) иэ Вставецных Одна В друГу)а астей 33 и 34, между каторьми установлены пружины 35, Канавка длл укладки троса образована ребордами Зб и 37, между Втулками 18 установлены пружины 38. Втулки 18 устанОвлены ца стержн 5)х так, чта Оаразуют Винтовую линию, Дастигаетсл это тем, чта расстояния между остальными Втулками одинаковые, Стопор 23 имеет конический (иксатор 39.(абатает привод регулиру)ощега стержня ядерного реактора (первый Вариант) следующим образом.В зависимости ат установки описываемого привода цад определенной ячейкой активной зоны осуществляетсл ре)Гулираве(а Взаимного расположения дискаь 14, 15. Длл этого включаетсл электромагнит 21, якорь22 ВтлГИВается Внутрь цеГО на е)ел 1 лчицу Ьшф"стерн 11 Выходит из зацепления с другими шестернями передачи 10 и зубчатым В 8 нцом диска 15, стопор 23 своим коническим фиксаторам скользит па фаске 25, попадает В Отверстие 24 и стопаит Диск 15 ат проворота. Попадание фиксатора стопора 23 В отверстие обеспсчиваетсл перекрытием фасак рядам расположенных атвеастий и возмож;остью г,аварата стопора вокруг аси вана 12. Так передача 10 аказываетсл расцепленцай, а диск 15 - зафиксированным ат проворота.Включается двигатель 3, через передачу 9 Вращает диСк 14, при этом форма барабана в результате проворота одного диска а)- насительна другого и наклона стержней 17 становится гиперболической. Стержни 17 при этом удлинлютсл за счет телескапи Гности. Посколы(у дифферецциальнал характеристика центральных стержней имеет более выпуклый характер, чем периферийных, та и барабан центральцага привода должен иметь большуо вогнутость, чем периферийНОго. Поэтому диск 14 центрального привода поворачивается на больший угол, чем периферийного привода, При Выполнении этой операции (если регулиру)Общий стержень введен при этом В зону) натяжениетроса 19 ослаблено, чтобы исключить случайное поддержание регупиру 1 ащега стерж 5 цл, После поворота диг.ка двигатель 3останавливают,Па завершении атой операции якорь 22Вазвращаетсл обратно на величину Л(обратным ходом электромагнита или под дей"О ствием пружины, которую можноустановить между якорем и стопором электромагнита), шестерня 11 входит в зацепление с сопряженной шестерней и зубчатымБанЦом Диска 15, стог)ор 23 асвабо)кДаетдиск 15,Процесс относительного закручиваниядисков может быть осуществлен и без устройства размыкацил передач, а именновручную, перед монтажам описываемого20 привода ца ядерном реактора. При этомкривизна ппверхцасти барабана выставляетсл саотве гственно дифференциальной характеристике регулирующего стержня,который привод должен перемещать.25 При перемеецении регулирующего стер)кнл, например при Вь)воде из зоны, перемеецение его происходит с неравномернойскарастыа. га торцах стег)жня, Гдс 8 ГО физический Вес минимален, скорость максимальна, так как трос цаматываетсл научасток барабана с большим диаметрам. Вце)гтре стержня наоборот. Таким образомскорость изменения реактивности остаетслпрактически постоянной ца всей длине хода35 стержня.При этом каретка 29 г)оступательцо перемещаетсл па винтовой поверхцасти валаукладывает трос 19 па иновой линии,образуемой Втулками 18 между ребордами4 е) Зб и 37, Эта обеспечиваетсл согласованием(вага Винтовой поверхности по валу 4 с шагам винтовой линии на барабане. Согласование достигаатсл геометрическимрасчетом.45 При этом втулки могут поворачиватьсяотносительно стержня при его наклоне паддействием натяжения троса В паласт 51 х, проходящих Вдаль аси стсржня.Испальзавани 8 педлах(ецнаЙ канст 5Ю рукции позволит повысить надежность реГулырае)анил ядерноГО реактора зе) счетобеспечения постоянной скорости измерения реактивности на всей длине хода стержня. Эта также позволит уменьшить Времлг-)- Вывода стержня из зоны при пуске реактораза счет отказа ат длительных остановок насередине хада стержн 5) (поскольку скоростьизменения реактивности, следовательнопериод измененил мощности, будут постоянными ца каждом участке хода стержня, иконтроль эа этими параметрами будет облегчен). Последнее обстоятельство (более быстрый вывод реактора на мощность) позволит получать экономический эффект вэксплуатации,1111604 СоставительТехред М,Моргента Редактор Л.Письман Л Корректор И.Шмако нт", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 изводственно-изда ьский комбина аказ 2376., Тираж Подписное ВНИИПИ ГосУдарственного комитета по иЗобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5