一种卷筒吸能组件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种卷筒吸能组件，包括第一固定座、一端作用在第一固定座上的第二弹簧，还包括设置在第二弹簧另一端的挡环，所述挡环与第二弹簧之间设置有第二轴承，所述第二轴承为使得挡环相对于第二弹簧可相对转动的推力轴承；第二弹簧、第二轴承、挡环三者的形状以及尺寸满足：可将所述三者同轴设置。本方案提供的吸能组件运用于控制棒驱动机构时，可保障控制棒驱动机构性能的可靠性。障控制棒驱动机构性能的可靠性。障控制棒驱动机构性能的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种卷筒吸能组件


[0001]本技术涉及控制棒驱动机构
，特别是涉及一种卷筒吸能组件。

技术介绍

[0002]控制棒驱动机构用于驱动控制棒组件在堆芯内上、下运动，从而实现反应堆的启动、功率调节和安全停堆等重要功能。现有技术中，反应堆控制棒驱动机构驱动控制棒的方式一般包括：钩爪驱动式、拖链(链条)驱动式以及钢丝绳驱动式。钢丝绳驱动方式中，一般采用驱动电机带动卷筒绕丝杠旋转，丝杠绕自身轴线旋转过程中沿着丝杠的轴线移动，钢丝绳缠绕于所述卷筒上，在卷筒旋转过程中对控制棒组件进行提升或下插。
[0003]在申请号为CN202111412631.0，技术创造名称为一种开放式反应堆的控制棒驱动装置的专利申请文件中，提供了一种包括电磁离合器的控制棒驱动装置，具体有益效果涉及利用控制棒组件的自重，在电磁离合器断电状态下，控制棒能依靠自身重力下落，从而使得在出现停电故障后可以实现迅速落棒，保证反应堆的安全性。同时在该技术方案中，控制棒通过钢丝绳与卷筒相连。
[0004]根据核反应堆中控制棒的落棒特点，提供一种有利于提升控制棒驱动机构工作可靠性的技术方案，对我国核电技术的发展具有重要意义。

技术实现思路

[0005]针对上述提出的提供一种有利于提升控制棒驱动机构工作可靠性的技术方案，对我国核电技术的发展具有重要意义的技术问题，本技术提供了一种卷筒吸能组件。本方案提供的吸能组件运用于控制棒驱动机构时，可保障控制棒驱动机构性能的可靠性。
[0006]针对上述问题，本技术提供的一种卷筒吸能组件通过以下技术要点来解决问题：一种卷筒吸能组件，包括第一固定座、一端作用在第一固定座上的第二弹簧，还包括设置在第二弹簧另一端的挡环，所述挡环与第二弹簧之间设置有第二轴承，所述第二轴承为使得挡环相对于第二弹簧可相对转动的推力轴承；
[0007]第二弹簧、第二轴承、挡环三者的形状以及尺寸满足：可将所述三者同轴设置。
[0008]现有技术中，实现核反应堆紧急停堆的方式包括采用控制棒紧急落棒的方式，以申请号为CN202111412631.0提供的技术方案为例，当电磁离合器断开后，控制棒在自身重力的作用下下落，由于控制棒的上端连接钢丝绳，钢丝绳部分缠绕于卷筒上，卷筒在控制棒下落过程中受到钢丝绳的牵引将发生转动，卷筒转动的速度与控制棒下落的速度相关联，控制棒在本身重量以及具体下落高度下无卡阻落棒过程中，可能使得卷筒被加速到远大于驱动机构(一般采用驱动电机)作用下的转速，当控制棒与压力容器中的缓冲机构作用后，卷筒在自身惯性下将进一步旋转，此时，由卷筒释放出的钢丝绳将由绷直状态变为松弛状态。由于驱动电机一般通过减速器驱动卷筒旋转，故在驱动机构上一般具有多组用于实现减速传动的齿轮组，同时，为进一步精确钢丝绳定点释放的位置，一般还配置有约束钢丝绳在空间中位置的导向轮组，故在控制棒落棒完成后，卷筒继续转动而进一步释放钢丝绳，在
卷筒上的钢丝绳释放位置与导向轮组之间将形成一段松弛的钢丝绳，此段钢丝绳的形态以及位置不可控，当钢丝绳与控制棒驱动机构上的其他零件发生钩挂或者进入齿轮组的啮合位置时，将导致钢丝绳后期不能被收卷至卷筒上甚至被相互啮合的齿轮所损伤或切断，影响卷筒组件、控制棒驱动机构性能的可靠性。
[0009]本方案根据丝杠与卷筒的配合特点决定的卷筒继续转动过程中将沿着丝杠轴线继续运动的特点，设置了一种吸能组件，具体工作原理为：将本吸能组件安装在卷筒释放钢丝绳时运动方向的前方，同时，所述挡环朝向卷筒的端面，这样，当卷筒以释放钢丝绳的转动方向转动并沿着丝杠轴线进一步运动的过程中，由于本吸能组件设置在卷筒运动方向的前方，当卷筒与挡环发生接触和挤压时，通过第二轴承传递推力使得第二弹簧被压缩，在卷筒进一步沿着丝杠轴线运动过程中第二弹簧进一步被挤压，直至在本吸能组件的作用下迫使卷筒停止转动和沿着自身轴线平移。这样，相较于在卷筒的端部设置刚性约束，本吸能组件可有效避免卷筒因为撞击而导致其端面、其上以及其与丝杠之间的螺纹副受损；相较于卷筒在惯性下无其他约束转动，本吸能组件将卷筒上的动能转换为第二弹簧的弹性势能，这样不仅可缩短控制棒落棒完成后由卷筒上继续释放出的钢丝绳的长度，通过减少钢丝绳松弛段的长度，达到减小钢丝绳发生钩挂的可能性、进入齿轮轴啮合区域的可能性，同时，由于相应丝杠一般为滚珠丝杠，在卷筒的运动速度为0后在第二弹簧的反推下卷筒可反向旋转绕卷钢丝绳上的部分或全部松弛段，从而提升卷筒组件、控制棒驱动机构可靠性的目的。所述第二轴承使得卷筒可相对于第二弹簧转动，以避免出现因为扭矩造成本组件上零件以及卷筒因为发生滑动摩擦而导致的磨损，达到延长控制棒驱动机构使用寿命的目的。
[0010]以上设置为三者同轴旨在运用为所述三者安装为与丝杠同轴，避免卷筒因为受到来自挡环的偏离丝杠轴心的力而导致卷筒与丝杠之间的螺纹副单侧过度磨损。
[0011]作为所述卷筒吸能组件更进一步的技术方案：
[0012]现有技术中，丝杠一般以两端支撑的方式安装于卷筒组件上，卷筒在丝杠轴线上的位置位于丝杠的两端之间，作为一种可将丝杠作为本吸能组件的安装座，以简化控制棒驱动机构的结构和方便本吸能组件装配，设置为：所述三者的各者上均设置有中心孔，所述三者同轴设置时，三者的中心孔同轴。本方案中，所述三者上的中心孔均用于丝杠穿过，由于各者装配在丝杠的不同轴线位置，通过控制所述中心孔的孔径和/或丝杠对应轴段的外径等，可具体装配为第一固定座固定于丝杠上，第二弹簧上中心孔的内径大于其内侧丝杠轴段的外径，第二轴承靠近第二弹簧的一端的止推垫片相对于第二弹簧远离第一固定座的一端固定，第二轴承靠近挡环的一端的止推垫片的内径大于其内侧丝杠轴段的外径，第二轴承靠近挡环的一端的止推垫片通过嵌入并固定于挡环中实现在丝杠径向方向的位置定位，挡环可转动和滑动套接在丝杠的外侧。
[0013]作为一种结构简单、体积小、方便装配的技术方案，设置为：所述第一固定座为一端开口、一端设置有端板的筒状结构，所述第二弹簧作用在所述端板的内侧；
[0014]所述端板上设置有中心孔，所述三者与第一固定座可装配为：端板上的中心孔与所述三者的中心孔同轴；
[0015]所述端板上还设置有由端板的外侧延伸至端板上中心孔孔壁的内螺纹孔，所述内螺纹孔中还螺纹连接有第二紧定螺钉。本方案提供了一种具体的方便第一固定座在丝杠上进行固定的结构形式，通过转动第二紧定螺钉，利用第二紧定螺钉端面与丝杠外表面的作
用力完成第一固定座在丝杠上的固定，所述第二弹簧外侧的第一固定座筒状壳体不仅可用于保护第二弹簧，同时可作为如下所述环形槽的承载体，以上四个中心孔用于将本吸能组件同轴安装在丝杠上。
[0016]作为一种利用挡环在丝杠径向方向的位置约束第二轴承在丝杠径向方向位置的技术方案，设置为：所述挡环上的中心孔为台阶孔，第二轴承靠近挡环的一端的止推垫片固定于所述台阶孔中。在具体实施时，优选设置为挡环上的台阶孔具有两个台阶面，两个台阶面使得台阶孔具有三段孔段，其中，位于两端的孔段的内径均大于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卷筒吸能组件，包括第一固定座(2)、一端作用在第一固定座(2)上的第二弹簧(25)，其特征在于，还包括设置在第二弹簧(25)另一端的挡环(18)，所述挡环(18)与第二弹簧(25)之间设置有第二轴承(23)，所述第二轴承(23)为使得挡环(18)相对于第二弹簧(25)可相对转动的推力轴承；第二弹簧(25)、第二轴承(23)、挡环(18)三者的形状以及尺寸满足：可将所述三者同轴设置。2.根据权利要求1所述的一种卷筒吸能组件，其特征在于，所述三者的各者上均设置有中心孔，所述三者同轴设置时，三者的中心孔同轴。3.根据权利要求2所述的一种卷筒吸能组件，其特征在于，所述第一固定座(2)为一端开口、一端设置有端板的筒状结构，所述第二弹簧(25)作用在所述端板的内侧；所述端板上设置有中心孔，所述三者与第一固定座(2)可装配为：端板上的中心孔与所述三者的中心孔同轴；所述端板上还设置有由端板的外侧延伸至端板上中心孔孔壁的内螺纹孔，所述内螺纹孔中还螺纹连接有第二紧定螺钉(26)。4.根据权利要求2所述的一种卷筒吸能组件，其特征在于，所述挡环(18)上的中心孔为台阶孔，第二轴承(23)靠近挡环(18)的一端的止推垫片固定于所述台阶孔中。5.根据权利要求1所述的一种卷筒吸能组件，其特征在于，所述第二弹簧(25)由多个碟簧层叠而成，任意相邻的两碟簧之间均设置有隔圈(24)；所述隔圈(24)的外径大于或等于碟簧的外径，相邻碟簧通过隔圈(24)传递力。6.根据权利要求1所述的一种卷筒吸能组件，其特征在于，还包括用于控制所述第二弹簧(25)弹性压缩量的控制装置，所述弹性压缩量为第二弹簧(25)在其轴线方向的弹性压缩量；所述控制装置包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋德湘，蒋坤，叶林，王帅先，张利，闵楠，文巍，唐菊梅，
申请(专利权)人：四川华都核设备制造有限公司，
类型：新型
国别省市：