[实用新型]核电站控制棒驱动机构钩爪组件

说明书

本实用新型提供了一种核电站控制棒驱动机构钩爪组件，包括套管轴、套设于套管轴上的提升磁极，以及套设于套管轴上并与提升磁极相对的移动磁极，其中，移动磁极设有凹陷部，凹陷部中收容有提升弹簧，提升磁极上设有提升隔磁片，提升隔磁片通过提升弹簧抵接在提升磁极上，套管轴与所述提升弹簧在所述套管轴的径向方向上间隔设置。相对于现有技术，本实用新型核电站控制棒驱动机构钩爪组件通过弹簧定位块实现提升弹簧的径向定位，减小了提升弹簧的磨损。此外，提升隔磁片采用冷轧镍基合金钢板，可有效提高提升隔磁片的耐冲击性能和抗疲劳性能，改善核电站控制棒驱动机构的安全性能。

技术领域

本实用新型属于核电技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种核电站控制棒驱动机构钩爪组件。

背景技术

核电站控制棒驱动机构(CRDM)是一种安装于反应堆压力容器顶盖上的竖直方向的步进式磁力提升装置，用于实现控制反应堆启动、功率调节和停堆等功能。钩爪组件是CRDM的运动执行组件，由上、下两套钩爪运动副组成，每套运动副通过相应磁极、衔铁的吸合与打开，实现钩爪的钩入和退出。

请参照图1所示，相关的钩爪组件包括提升磁极、提升隔磁片、提升弹簧、移动磁极(提升衔铁)、移动隔磁片、移动弹簧、移动衔铁、移动钩爪、固定磁极、固定隔磁片、固定弹簧、固定衔铁、固定钩爪、套管轴等零件，其中，提升隔磁片和提升弹簧位于提升磁极和移动磁极之间，套装在套管轴上。当提升线圈通电时，提升磁极和移动磁极被磁化，在电磁力作用下，移动磁极向上运动，提升磁极和移动磁极吸合，提升弹簧被压缩。当提升线圈断电时，由于提升隔磁片不导磁，能够快速阻断提升磁极和移动磁极之间的磁路，在提升弹簧力和重力的作用下，移动磁极向下运动，提升磁极和移动磁极打开。在提升磁极和移动磁极吸合时，移动磁极与隔磁片发生碰撞，隔磁片受到一定的冲击载荷。CRDM每步跃一步，隔磁片都要受到一次冲击载荷。

请参照图2所示，提升隔磁片和提升弹簧套装在套管轴上，安装于提升磁极和移动磁极之间。移动磁极顶部开有环形凹槽，提升弹簧放置在凹槽中，一段与移动磁极凹槽内台阶面接触，一段与提升隔磁片下端面接触。提升弹簧处于压缩状态，给提升隔磁片一个向上的弹簧力，将提升隔磁片紧压在提升磁极下表面。

在钩爪组件动作时，随着提升磁极和移动磁极吸合/打开，提升弹簧也在不断地运动，为避免提升弹簧与套管轴之间接触，提升弹簧的内径要大于套管轴外径，同理，提升弹簧的外径要小于提升衔铁凹槽的内径。

但是，现有技术的核电站控制棒驱动机构钩爪组件至少存在以下缺陷：

首先，提升弹簧径向无定位，在CRDM作步跃运动时，提升弹簧在移动磁极内部会沿径向窜动，从而与套管轴外壁面和移动磁极凹槽内壁面发生摩擦，造成磨损。磨损后的提升弹簧，其弹簧刚度将会变化，会延长磁极衔铁的打开时间，给CRDM正常步跃运动带来一定的风险。CRDM样机寿命试验结果表明，现有技术中的提升、移动、固定三个弹簧内外表面均有一定的磨损。

其次，提升隔磁片、移动隔磁片和固定隔磁片材料为不导磁的冷轧奥氏体不锈钢钢板，CRDM样机寿命试验结果表明，奥氏体不锈钢材料的隔磁片，在不断地冲击载荷作用下易发生变形和断裂，影响CRDM性能。

有鉴于此，确有必要提供一种具有理想安全性能的核电站控制棒驱动机构，其可减小钩爪组件中弹簧的磨损，降低了弹簧失效的风险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种具有理想安全性能的核电站控制棒驱动机构，其可减小钩爪组件中弹簧的磨损，降低了弹簧失效的风险。

为了实现上述发明目的，本实用新型提供了一种核电站控制棒驱动机构钩爪组件，包括套管轴、套设于套管轴上的提升磁极，以及套设于套管轴上并与提升磁极相对的移动磁极，其中，移动磁极设有凹陷部，凹陷部中收容有提升弹簧，提升磁极上设有提升隔磁片，提升隔磁片通过提升弹簧抵接在提升磁极上，套管轴与提升弹簧在套管轴的径向方向上间隔设置。