[发明专利]一种核反应堆控制棒驱动机构和方法

权利要求书

1.一种核反应堆控制棒驱动机构，包括：

位置传感器(1)、磁阻马达(2)、固定支撑座(4)、星滚柱丝杠副螺母(5)、轴承(6)、弹簧上固定座(7)、弹簧外导向套(8)、行星滚柱丝杠副丝杆(9)、弹簧(10)、弹簧内导向套(11)、弹簧下支撑座(12)、连接套(13)、导向杆(14)、上部支撑板(15)和导向筒(16)，其特征在于：

位置传感器(1)安装于磁阻马达(2)上，磁阻马达(2)安装于固定支撑座(4)上；

行星滚柱丝杠副螺母(5)通过轴承(6)轴向固定于固定支撑座(4)内，行星滚柱丝杠副螺母(5)与磁阻马达(2)的转子连接，行星滚柱丝杠副螺母(5)与行星滚柱丝杠副丝杆(9)配合装配；

弹簧(10)上端固定于弹簧上固定座(7)并且套装在行星滚柱丝杠副丝杆(9)上，弹簧(10)位于弹簧下支撑座(12)上方，弹簧(10)外周套装有弹簧外导向套(8)，弹簧外导向套(8)和弹簧上固定座(7)整体轴向固定于固定支撑座(4)；行星滚柱丝杠副丝杆(9)的尾端与弹簧下支撑座(12)固定连接，弹簧内导向套(11)套装于弹簧(10)内周并且与弹簧下支撑座(12)相连；

行星滚柱丝杠副丝杆(9)通过连接套(13)与导向筒(16)内的导向杆(14)固定连接，导向筒(16)固定于上部支撑板(15)。

2.根据权利要求1所述的核反应堆控制棒驱动机构，其特征在于：所述行星滚柱丝杠副螺母(5)和行星滚柱丝杠副丝杆(9)构成的行星滚柱丝杠副是通用型行星滚柱丝杠副、反转型行星滚柱丝杠副、PWG环齿型行星滚柱丝杠副或定轴型行星滚柱丝杠副中的任意一种。

3.根据权利要求1或2所述的核反应堆控制棒驱动机构，其特征在于：所述磁阻马达(2)上还设置有旋转编码器和制动器；所述核反应堆控制棒驱动机构还包括联接器(3)，所述行星滚柱丝杠副螺母(5)通过联接器(3)与磁阻马达(2)的转子连接。

4.根据权利要求3所述的核反应堆控制棒驱动机构，其特征在于：所述联接器(3)是摩擦盘式电磁离合器、牙嵌式电磁离合器或刚性联轴器中的任意一种。

5.一种核反应堆控制棒驱动方法，其特征在于：使用权利要求1、2、或4任意一条所述的核反应堆控制棒驱动机构，导向杆(14)连接载荷。

6.根据权利要求5所述的核反应堆控制棒驱动方法，其特征在于：核反应堆启动时，磁阻马达(2)上的位置传感器(1)和旋转编码器反馈位置，磁阻马达(2)转子旋转带动行星滚柱丝杠副螺母(5)和轴承(6)在固定支撑座(4)内作旋转运动，行星滚柱丝杠副螺母(5)的旋转带动行星滚柱丝杠副丝杆(9)，进而带动导向杆(14)在导向筒(16)内作上升直线运动，导向杆(14)带动载荷上升，弹簧(10)随行星滚柱丝杠副丝杆(9)压缩储能。

7.根据权利要求5所述的核反应堆控制棒驱动方法，其特征在于：核反应堆功率调节时，磁阻马达(2)上的位置传感器(1)和旋转编码器反馈位置，磁阻马达(2)转子旋转带动行星滚柱丝杠副螺母(5)和轴承(6)在固定支撑座(4)内作旋转运动，行星滚柱丝杠副螺母(5)的旋转带动行星滚柱丝杠副丝杆(9)，进而带动导向杆(14)在导向筒(16)内作上升和下降直线运动，导向杆(14)带动载荷到达目标位置，弹簧(10)随行星滚柱丝杠副丝杆(9)在有效行程内运动储能。

8.根据权利要求5所述的核反应堆控制棒驱动方法，其特征在于：核反应堆功率保持时，磁阻马达(2)上的位置传感器(1)和旋转编码器反馈位置，磁阻马达(2)转子旋转带动行星滚柱丝杠副螺母(5)和轴承(6)在固定支撑座(4)内作旋转运动，行星滚柱丝杠副螺母(5)的旋转带动行星滚柱丝杠副丝杆(9)，进而带动导向杆(14)在导向筒(16)内作上升和下降直线运动，导向杆(14)带动载荷到达目标位置，制动器通电制动，磁阻马达(2)断电，磁阻马达(2)转子与行星滚柱丝杠副螺母(5)停止旋转，行星滚柱丝杠副丝杆(9)及导向杆(14)带动载荷在制动器的制动力作用下将保持于目标位置，核堆处于保持功率状态，弹簧(10)压缩储能。