【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及核反应堆控制棒驱动机构，尤其涉及一种控制棒驱动装置。
技术介绍
1、反应堆小型化和提高堆功率密度是反应堆技术发展的主流方向，包括了小型化模块式的压水反应堆等。这些反应堆的紧凑化设计要求用于控制反应堆功率的控制棒驱动机构满足兼顾小尺寸下的大负载提升能力、对负载的远程自动脱开与连接、高棒位探测精度要求、耐高温空间环境等要求，现有的控制棒驱动机构设计已经不能满足使用要求。新型控制棒驱动机构设计技术已成为小型化反应堆技术发展的瓶颈，急需进行技术开发。现有技术难以满足反应堆小型化的控制棒驱动机构体积更小(≤200mm)、驱动负载更大、棒位探测精度更高、自动化程度更高以及耐高温性能更优越的技术要求。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种控制棒驱动装置。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种控制棒驱动装置，其包括齿条轴、与所述齿条轴连接并用于驱动所述齿条轴做升降运动的升降驱动机构、设于所述齿条轴内并可沿所述齿条轴轴向方向做开合运动的抓爪机构、用于驱动所述抓爪机构做升降运动的抓爪驱动机构、以及用于探测所述齿条轴位置的齿条轴位置探测机构，所述抓爪机构用于对控制棒进行抓取或者脱开。
3、在一些实施例中，所述升降驱动机构包括安装在所述齿条轴的周侧位置上的升降驱动电机、与所述升降驱动电机的输出端连接的第一联轴器、与所述第一联轴器连接的传动齿轮副，与所述传动齿轮副连接的第二联轴器、与所述第二联轴器连接的减速器、与所述减速器连接的
4、在一些实施例中，所述电磁离合器包括离合器主体、移动牙盘、固定牙盘以及电磁铁，所述移动牙盘和所述固定牙盘能够在所述电磁铁的作用下传动地接合和分离；
5、所述离合器主体中心位置设有供所述齿条轴穿设的贯穿孔，所述移动牙盘与所述固定牙盘同轴设置，且所述移动牙盘、所述固定牙盘与所述电磁铁均关于所述贯穿孔偏心设置。
6、在一些实施例中，所述升降驱动机构还包括与所述电磁离合器连接的锥齿轮副，所述锥齿轮副与所述齿条轴啮合连接。
7、在一些实施例中，所述齿条轴设有中心通孔，所述抓爪机构穿置于所述中心通孔中。
8、在一些实施例中，所述抓爪驱动机构包括设于所述齿条轴上方的抓取电机、与所述抓取电机的输出端连接的第四联轴器、与所述第四联轴器连接的传动轴、与所述传动轴连接的第五联轴器以及与所述第五联轴器连接的推杆。
9、在一些实施例中，所述抓爪驱动机构还包括导向组件，所述导向组件包括套设在所述传动轴上的导向套以及多个导向轮；
10、所述导向套设置在所述齿条轴内并用于为所述传动轴提供定心导向作用；
11、多个所述导向轮沿所述齿条轴的周向方向间隔布置；
12、所述传动轴、所述导向套、所述齿条轴同轴设置。
13、在一些实施例中，所述控制棒驱动装置还包括壳体；
14、每个所述导向轮的一端抵接于所述齿条轴的外侧面，每个所述导向轮的另一端抵接在所述壳体的内壁面上，每个所述导向轮上还连接有导向轮轴。
15、在一些实施例中，所述导向组件还包括设于所述齿条轴周侧位置的多个轴承。
16、在一些实施例中，所述抓爪机构包括与所述推杆对应设置的过渡件、与所述过渡件连接的推动件以及连接于所述推动件的两个夹爪，两个所述夹爪通过铰接轴铰接于所述推动件。
17、在一些实施例中，两个所述夹爪之间连接有第一弹性件，两个所述夹爪之间形成用于夹持控制棒的夹持空间。
18、在一些实施例中，两个所述夹爪相对于推动件的轴线呈轴对称。
19、在一些实施例中，所述抓爪机构还包括第二弹性件，所述齿条轴包括用于容置所述第二弹性件的容纳腔，所述第二弹性件的一端连接在所述容纳腔的底端面上，所述第二弹性件的另一端连接于所述过渡件远离所述推杆的端面上。
20、在一些实施例中，所述齿条轴位置探测机构包括磁阻伸缩探测器以及磁块，所述磁阻伸缩探测器安装在所述齿条轴的偏心位置上，所述磁块安装在所述齿条轴上端。
21、实施本专利技术具有以下有益效果：该控制棒驱动装置可利用抓爪机构对控制棒进行抓取或者脱开，而且利用抓爪驱动机构驱动抓爪机构做抓取与脱开运动，能实现控制棒的自动抓取和释放。同时利用升降驱动机构驱动齿条轴做升降运动，能使得控制棒在堆内上下运动、悬停、断电释放落棒，以实现反应堆的启动、功率调节和快速停堆。并通过设置齿条轴位置探测机构，进而检测出齿条轴在轴向上的位置，能实现高精度的齿条轴位移距离测量，也实现了控制棒实时位置的高精度棒位测量。
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1.一种控制棒驱动装置，其特征在于，包括齿条轴(1)、与所述齿条轴(1)连接并用于驱动所述齿条轴(1)做升降运动的升降驱动机构(2)、设于所述齿条轴(1)内并可沿所述齿条轴(1)轴向方向做开合运动的抓爪机构(3)、用于驱动所述抓爪机构(3)做升降运动的抓爪驱动机构(4)、以及用于探测所述齿条轴(1)位置的齿条轴位置探测机构(5)，所述抓爪机构(3)用于对控制棒进行抓取或者脱开。
2.根据权利要求1所述的控制棒驱动装置，其特征在于，所述升降驱动机构(2)包括安装在所述齿条轴(1)的周侧位置上的升降驱动电机(21)、与所述升降驱动电机(21)的输出端连接的第一联轴器(22)、与所述第一联轴器(22)连接的传动齿轮副(23)，与所述传动齿轮副(23)连接的第二联轴器(24)、与所述第二联轴器(24)连接的减速器(25)、与所述减速器(25)连接的第三联轴器(26)以及与所述第三联轴器(26)连接的电磁离合器(27)。
3.根据权利要求2所述的控制棒驱动装置，其特征在于，所述电磁离合器(27)包括离合器主体(271)、移动牙盘(272)、固定牙盘(273)以及电磁
4.根据权利要求2所述的控制棒驱动装置，其特征在于，所述升降驱动机构(2)还包括与所述电磁离合器(27)连接的锥齿轮副(28)，所述锥齿轮副(28)与所述齿条轴(1)啮合连接。
5.根据权利要求4所述的控制棒驱动装置，其特征在于，所述齿条轴(1)设有中心通孔，所述抓爪机构(3)穿置于所述中心通孔中。
6.根据权利要求5所述的控制棒驱动装置，其特征在于，所述抓爪驱动机构(4)包括设于所述齿条轴(1)上方的抓取电机(42)、与所述抓取电机(42)的输出端连接的第四联轴器(43)、与所述第四联轴器(43)连接的传动轴(44)、与所述传动轴(44)连接的第五联轴器(45)以及与所述第五联轴器(45)连接的推杆(46)。
7.根据权利要求6所述的控制棒驱动装置，其特征在于，所述抓爪驱动机构(4)还包括导向组件(47)，所述导向组件(47)包括套设在所述传动轴(44)上的导向套(471)以及多个导向轮(473)；
8.根据权利要求7所述的控制棒驱动装置，其特征在于，所述控制棒驱动装置还包括壳体(7)；
9.根据权利要求7所述的控制棒驱动装置，其特征在于，所述导向组件(47)还包括设于所述齿条轴(1)周侧位置的多个轴承。
10.根据权利要求6所述的控制棒驱动装置，其特征在于，所述抓爪机构(3)包括与所述推杆(46)对应设置的过渡件(31)、与所述过渡件(31)连接的推动件(32)以及连接于所述推动件(32)的两个夹爪(33)，两个所述夹爪(33)通过铰接轴铰接于所述推动件(32)。
11.根据权利要求10所述的控制棒驱动装置，其特征在于，两个所述夹爪(33)之间连接有第一弹性件(34)，两个所述夹爪(33)之间形成用于夹持控制棒的夹持空间。
12.根据权利要求10所述的控制棒驱动装置，其特征在于，两个所述夹爪(33)相对于所述推动件(32)的轴线呈轴对称。
13.根据权利要求10所述的控制棒驱动装置，其特征在于，所述抓爪机构(3)还包括第二弹性件(35)，所述齿条轴(1)包括用于容置所述第二弹性件(35)的容纳腔(12)，所述第二弹性件(35)的一端连接在所述容纳腔(12)的底端面上，所述第二弹性件(35)的另一端连接于所述过渡件(31)远离所述推杆(46)的端面上。
14.根据权利要求6所述的控制棒驱动装置，其特征在于，所述齿条轴位置探测机构(5)包括磁阻伸缩探测器(51)以及磁块，所述磁阻伸缩探测器(51)安装在所述齿条轴(1)的偏心位置上，所述磁块安装在所述齿条轴(1)上端。
...【技术特征摘要】
1.一种控制棒驱动装置，其特征在于，包括齿条轴(1)、与所述齿条轴(1)连接并用于驱动所述齿条轴(1)做升降运动的升降驱动机构(2)、设于所述齿条轴(1)内并可沿所述齿条轴(1)轴向方向做开合运动的抓爪机构(3)、用于驱动所述抓爪机构(3)做升降运动的抓爪驱动机构(4)、以及用于探测所述齿条轴(1)位置的齿条轴位置探测机构(5)，所述抓爪机构(3)用于对控制棒进行抓取或者脱开。
2.根据权利要求1所述的控制棒驱动装置，其特征在于，所述升降驱动机构(2)包括安装在所述齿条轴(1)的周侧位置上的升降驱动电机(21)、与所述升降驱动电机(21)的输出端连接的第一联轴器(22)、与所述第一联轴器(22)连接的传动齿轮副(23)，与所述传动齿轮副(23)连接的第二联轴器(24)、与所述第二联轴器(24)连接的减速器(25)、与所述减速器(25)连接的第三联轴器(26)以及与所述第三联轴器(26)连接的电磁离合器(27)。
3.根据权利要求2所述的控制棒驱动装置，其特征在于，所述电磁离合器(27)包括离合器主体(271)、移动牙盘(272)、固定牙盘(273)以及电磁铁(274)，所述移动牙盘(272)和所述固定牙盘(273)能够在所述电磁铁(274)的作用下传动地接合和分离；
4.根据权利要求2所述的控制棒驱动装置，其特征在于，所述升降驱动机构(2)还包括与所述电磁离合器(27)连接的锥齿轮副(28)，所述锥齿轮副(28)与所述齿条轴(1)啮合连接。
5.根据权利要求4所述的控制棒驱动装置，其特征在于，所述齿条轴(1)设有中心通孔，所述抓爪机构(3)穿置于所述中心通孔中。
6.根据权利要求5所述的控制棒驱动装置，其特征在于，所述抓爪驱动机构(4)包括设于所述齿条轴(1)上方的抓取电机(42)、与所述抓取电机(42)的输出端连接的第四联轴器(43)、与所述第四联轴器(43)连接的传动轴(44)、与...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈叶青，李泽文，卢朝晖，周建明，翟立宏，靳书武，冯勇，张兹勤，高晓华，李圆圆，
申请(专利权)人：中广核研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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