本发明专利技术公开了一种控制棒驱动机构用电磁线圈及电磁线圈的装配方法，所述电磁线圈包括内骨架、外壳体、设置于内骨架与外壳体之间的线圈绕组、设置于内骨架与外壳体之间的灌封绝缘层，所述外壳体局部材质或整体材质为金属，所述灌封绝缘层靠近外壳体的一侧与外壳体的内侧之间还设置有弹性体，所述弹性体可在电磁线圈的径向方向上发生弹性变形，弹性体以弹性压缩状态设置在外壳体与灌封绝缘层之间，且弹性体位于灌封绝缘层与外壳体为金属材质的部分之间。采用该结构形式的电磁线圈，不仅可延长电磁线圈本身的寿命，同时有利于提升控制棒驱动机构以及控制棒的运动精度，所述装配方法为所述电磁线圈的装配方法。为所述电磁线圈的装配方法。为所述电磁线圈的装配方法。
【技术实现步骤摘要】
一种控制棒驱动机构用电磁线圈及电磁线圈的装配方法
[0001]本专利技术涉及反应堆控制棒驱动机构零部件领域，特别是涉及一种控制棒驱动机构用电磁线圈及电磁线圈的装配方法。
技术介绍
[0002]反应堆是核电站的核心部分，而反应堆的控制棒驱动机构(CRDM)可以提升、下插或保持控制棒在堆芯中的位置，用以控制反应堆的裂变速率，实现启动、停止反应堆及堆功率的调节；在事故工况下CRDM还可快速下插控制棒(快速落棒)，使反应堆在短时间内紧急停堆，以保证安全。实现这些功能离不开CRDM电磁线圈组件，由于其特殊的工作环境和功能的至关重要，所以要求CRDM电磁线圈必须具有耐温等级高、绝缘性能好、耐辐照、耐潮湿、抗震等特点。
[0003]长期以来，核电站CRDM电磁线圈组件的耐温等级最高只能达到250℃左右，而反应堆冷却剂的温度为300℃以上，所以在实际应用中只能强制通风对电磁线圈组件进行冷却才能保证CRDM的可靠运行，这就使得反应堆顶盖上部结构复杂化。
[0004]现有技术中为了使核电站CRDM电磁线圈组件对高温具有更好的耐受能力，本领域技术人员做了诸多努力，如申请号为：CN201410500311.4，名称为：电磁线圈绝缘结构及电磁线圈外包壳体及电磁线圈内骨架的专利技术专利申请提供的技术方案；申请号为：CN201520855201.X，名称为：一种耐高温电磁线圈骨架及其上的内骨架体和外壳体等提供的技术方案，都能很好的解决现有技术中关于核电站CRDM电磁线圈组件对高温耐受力不足的问题。
[0005]对电磁线圈的结构设计作进一步优化，无疑会推动我国核电事业的进一步发展。
技术实现思路
[0006]针对上述提出的对电磁线圈的结构设计作进一步优化，无疑会推动我国核电事业的进一步发展的问题，本专利技术提供了一种控制棒驱动机构用电磁线圈及电磁线圈的装配方法，采用该结构形式的电磁线圈，不仅可延长电磁线圈本身的寿命，同时有利于提升控制棒驱动机构以及控制棒的运动精度，所述装配方法为所述电磁线圈的装配方法。
[0007]针对上述问题，本专利技术提供的一种控制棒驱动机构用电磁线圈及电磁线圈的装配方法通过以下技术要点来达到目的：
[0008]所述的控制棒驱动机构用电磁线圈包括内骨架、外壳体、设置于内骨架与外壳体之间的线圈绕组、设置于内骨架与外壳体之间的灌封绝缘层，所述外壳体局部材质或整体材质为金属，所述灌封绝缘层靠近外壳体的一侧与外壳体的内侧之间还设置有弹性体，所述弹性体可在电磁线圈的径向方向上发生弹性变形，弹性体以弹性压缩状态设置在外壳体与灌封绝缘层之间，且弹性体位于灌封绝缘层与外壳体为金属材质的部分之间。
[0009]长久以来，制约CRDM电磁线圈耐温等级提高的主要因素在于线圈骨架(内骨架和外壳体)的材料和结构。现有的CRDM电磁线圈骨架大都采用玻璃纤维增强聚醚醚酮(PEEK)
等高分子材料，在250℃高温下就会逐步软化失效。针对以上材料导致的影响电磁线圈性能的问题，现有技术中，出现了设置断流槽的线圈骨架和采用满足一定电阻率要求的整体式金属筒线圈骨架。
[0010]以上设置有断流槽的线圈骨架的主体以及整体式金属筒线圈骨架由于为金属材料，故其相对于现有技术中如为高分子材料的电磁线圈骨架，具有更为出色的耐高温性能，这样，不仅能够避免在控制棒驱动机构中使用冷却部件，同时还具有更为出色的寿命和性能稳定性。
[0011]在具体运用过程中，由于电磁线圈整体所处的温度环境在其整个寿命期间为波动的，如检修期间和工作期间可能有接近300℃的温差，这就导致了电磁线圈骨架为金属的部分与灌封绝缘层之间具有不同的热膨胀量，针对外壳体，以上灌封绝缘层的热膨胀量一般是小于外壳体的，虽然一般制备工艺中，灌封绝缘层的获得为对灌封材料加热后进行灌封，在电磁线圈服役期间，亦存在电磁线圈与外壳体之间出现间隙的可能(灌封绝缘层灌封时是灌封材料被加热后进行灌封，具体灌封温度接近电磁线圈的工作温度，在完成电磁线圈制备并缓冷后，外壳体是受内压的。但在电磁线圈整个服役期间，因为高温蠕变，外壳体由弹性变形变成塑性变形后，外壳体发生膨胀的量依然可能大于灌封绝缘层的热膨胀量)，这就使得在电磁线圈工作期间，由于存在以上所述的间隙，如在线圈绕组通电时，存在灌封绝缘层随线圈绕组运动并与外壳体发生碰撞，造成灌封绝缘层受损、灌封绝缘层与线圈绕组的配合状态发生改变、驱动机构上如提升杆侧移、控制棒侧移，最终导致电磁线圈受损、控制棒驱动机构和控制棒发生偏磨。
[0012]本方案的结构设计中，针对以上间隙，提出了一种利用弹性体填充所述间隙，且通过弹性体在电磁线圈的径向方向上发生弹性变形，避免线圈绕组通电时灌封绝缘层与外壳体之间发生直接碰撞或缓冲所述碰撞，通过弹性体对灌封绝缘层移动的约束，限定线圈绕组相对于电磁线圈轴线同轴状态的技术方案。
[0013]具体的：现有技术中，外壳体上为金属材质的部分作为外壳体的主要强度层，设置为所述灌封绝缘层靠近外壳体的一侧与外壳体的内侧之间还设置有弹性体，所述弹性体可在电磁线圈的径向方向上发生弹性变形，弹性体以弹性压缩状态设置在外壳体与灌封绝缘层之间，且弹性体位于灌封绝缘层与外壳体为金属材质的部分之间，旨在实现：在进行电磁线圈装配时，弹性体即发生弹性压缩，在电磁线圈使用过程中外壳体膨胀后，弹性体通过弹性回弹部分或全部填充因为不同量膨胀产生的间隙，此时，弹性体作为灌封绝缘层与线圈绕组之间的支撑件，在线圈绕组具有发生径向位置改变的趋势时或者在径向位置改变过程中，通过所述弹性体对灌封绝缘层的约束，达到稳定线圈绕组位置、优化灌封绝缘层受力的目的，从而达到延长电磁线圈本身的寿命，同时有利于提升控制棒驱动机构以及控制棒的运动精度的目的。
[0014]优选的，设置为在电磁线圈装配时，所述弹性体的弹性变形量大于电磁线圈工作时可能出现的间隙宽度，这样，利用所述弹性体，可使得外壳体对灌封绝缘层始终保持约束状态，达到避免灌封绝缘层在使用过程中发生碰撞的目的。
[0015]作为所述电磁线圈更进一步的技术方案：
[0016]为使得在电磁线圈的周向方向上，弹性体对灌封绝缘层任意径向偏移均具有约束和保护作用，设置为：所述弹性体为与电磁线圈同轴的筒状结构。
[0017]作为一种具体的能够更好耐受电磁线圈工作时环境温度的技术方案，同时使得弹性体本身具有更大的抗变形能力以稳定线圈绕组的径向位置，设置为：所述弹性体局部材质或整体材质为金属，所述弹性压缩发生在弹性体为金属的部分上。
[0018]作为一种结构简单、便于加工和制备的弹性体实现形式，设置为：所述弹性体包括多块均由波纹金属板弯折而成的弹性板，所述弹性板为等径弧形板，多块弹性板相互之间以间隔排布且相对于电磁线圈的轴线环形均布的方式设置于外壳体与灌封绝缘层之间。本方案的具体结构设计中，不仅利用金属材料作为灌封绝缘层与线圈绕组之间的弹性支撑体或约束件，同时具有在电磁线圈周向方向上，使得弹性体对灌封绝缘层任意径向偏移均具有约束和保护作用的技术方案，同时，如通过设置为弹性板之间具有绝缘间隙，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种控制棒驱动机构用电磁线圈，包括内骨架(1)、外壳体(2)、设置于内骨架(1)与外壳体(2)之间的线圈绕组(3)、设置于内骨架(1)与外壳体(2)之间的灌封绝缘层(4)，所述外壳体(2)局部材质或整体材质为金属，其特征在于，所述灌封绝缘层(4)靠近外壳体(2)的一侧与外壳体(2)的内侧之间还设置有弹性体(5)，所述弹性体(5)可在电磁线圈的径向方向上发生弹性变形，弹性体(5)以弹性压缩状态设置在外壳体(2)与灌封绝缘层(4)之间，且弹性体(5)位于灌封绝缘层(4)与外壳体(2)为金属材质的部分之间。2.根据权利要求1所述的一种控制棒驱动机构用电磁线圈，其特征在于，所述弹性体(5)为与电磁线圈同轴的筒状结构。3.根据权利要求1所述的一种控制棒驱动机构用电磁线圈，其特征在于，所述弹性体(5)局部材质或整体材质为金属，所述弹性压缩发生在弹性体(5)为金属的部分上。4.根据权利要求3所述的一种控制棒驱动机构用电磁线圈，其特征在于，所述弹性体(5)包括多块均由波纹金属板弯折而成的弹性板(6)，所述弹性板(6)为等径弧形板，多块弹性板(6)相互之间以间隔排布且相对于电磁线圈的轴线环形均布的方式设置于外壳体(2)与灌封绝缘层(4)之间。5.根据权利要求4所述的一种控制棒驱动机构用电磁线圈，其特征在于，在电磁线圈的周向方向上，任意相邻两弹性板(6)之间均设置有隔离条(7)，所述隔离条(7)的长度方向沿着电磁线圈的轴线方向，所述隔离条(7)的两侧均与对应弹性板(6)的端部相接，隔离条(7)可在电磁线圈的径向方向发生弹性变形，隔离条(7)作为对应两弹性板(6)之间的绝缘体。6.根据权利要求5所述的一种控制棒驱动机构用电磁线圈，其特征在于，所述隔离条(7)包括位于内侧的金属卷及包裹于金属卷外侧的护套，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：喻杰，
申请(专利权)人：喻杰，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。