[发明专利]用于反应堆控制棒驱动机构的牙嵌式电磁离合器

说明书

本发明提供了一种用于反应堆控制棒驱动机构的牙嵌式电磁离合器，其包括：圆筒形壳体；相对旋转地设置在圆筒形壳体内的主动轴；相对旋转地设置在圆筒形壳体内的从动轴，从动轴与主动轴同轴设置；与主动轴相对固定地设置的极盘；与从动轴在圆周方向上相对固定地设置的衔铁组件；以及用于产生磁场的线圈，该线圈设置在圆筒形壳体的外部。其中，极盘和衔铁组件能够在线圈的作用下传动地接合和分离，在极盘和衔铁组件上分别设置有使两者能够传动地接合的第一齿牙和第二齿牙。由于具有包括齿牙的极盘和衔铁部件，因此在极盘和衔铁部件吸合后，传递的扭转力矩不受水冷却剂的影响，正向和反向的传递精度均得以大大提高。

技术领域

本发明涉及核反应堆工程技术领域，更具体地涉及一种用于对反应堆的控制棒进行控制的离合器。

背景技术

在核反应堆工程技术领域，离合器被用在反应堆控制棒驱动机构上，离合器的一侧与动力输出轴相连，用于接收来自驱动机构的驱动力，离合器的另一侧与控制棒组件的部分相连，用于将驱动机构的运动传递至控制棒组件。在核反应堆正常工作的情况下，驱动机构的输出轴和控制棒组件的部分相对静止，离合器吸合，驱动机构的输出轴转动，带动控制棒组件上升或下降，由此控制反应堆的反应速度。在紧急情况下，离合器快速脱开，由此快速释放控制棒组件，控制棒组件快速插入反应堆的堆芯，从而实现紧急停堆。

现有的用于驱动控制棒的驱动机构采用摩擦式电磁离合器，在干燥的高温气体环境中工作基本能满足设计和使用要求。随着反应堆工程技术的发展，带有离合器的控制棒驱动机构的使用范围越来越广，随之而来的是离合器的使用环境也会随之变化。越来越多的离合器需要工作在潮湿环境或水下环境中，而摩擦片式离合器在潮湿环境或水下环境中的摩擦系数将大大减小，因此不能满足传递大扭矩的工作要求。

现有技术中需要一种不仅能够在干燥的高温环境中工作，而且能够在潮湿的环境中或者在水中工作的离合器，以便适应不同工作环境对离合器的作业要求，从而克服现有技术中的摩擦式电磁离合器所存在的应用上的不足。

发明内容

为了解决上述技术问题中的至少一个方面，本发明的实施例提供了一种用于反应堆控制棒驱动机构的牙嵌式电磁离合器，其包括：圆筒形壳体；相对旋转地设置在圆筒形壳体内的主动轴；相对旋转地设置在圆筒形壳体内的从动轴，从动轴与主动轴同轴设置；与主动轴相对固定地设置的极盘；与从动轴在圆周方向上相对固定地设置的衔铁组件；以及用于产生磁场的线圈，该线圈设置在圆筒形壳体的外部。其中，极盘和衔铁组件能够在线圈的作用下传动地接合和分离，在极盘和衔铁组件上分别设置有使两者能够传动地接合的第一齿牙和第二齿牙。

根据本发明的用于反应堆控制棒驱动机构的牙嵌式电磁离合器的一个优选的实施例，在极盘与主动轴之间设置有隔磁环。

在根据本发明的用于反应堆控制棒驱动机构的牙嵌式电磁离合器的另一个优选的实施例中，主动轴与从动轴套置在一起，并且在主动轴与从动轴之间设置有轴承。

根据本发明的用于反应堆控制棒驱动机构的牙嵌式电磁离合器的再一个优选的实施例，在圆筒形壳体的靠近极盘的位置处设置有环绕圆筒形壳体的第一导磁环。

在根据本发明的用于反应堆控制棒驱动机构的牙嵌式电磁离合器的又一个优选的实施例中，在圆筒形壳体的靠近衔铁组件的位置处设置有环绕圆筒形壳体的第二导磁环。

根据本发明的用于反应堆控制棒驱动机构的牙嵌式电磁离合器的还一个优选的实施例，第一导磁环和第二导磁环嵌入在圆筒形壳体的侧壁内。

在根据本发明的用于反应堆控制棒驱动机构的牙嵌式电磁离合器的另一个优选的实施例中，线圈在牙嵌式电磁离合器的轴向方向上与第一导磁环的至少一部分和第二导磁环的至少一部分重叠。

根据本发明的用于反应堆控制棒驱动机构的牙嵌式电磁离合器的再一个优选的实施例，衔铁组件包括具有第二齿牙的衔铁部件、用于支承衔铁部件的衔铁支座以及用于使衔铁部件复位的复位部件。