[发明专利]一种球床式高温气冷堆控制棒驱动机构电磁联轴器

说明书

本发明提出一种球床式高温气冷堆控制棒驱动机构电磁联轴器，包括安装基座、固定卡盘、输出卡盘和活动卡盘，安装基座内嵌有电磁线圈；固定卡盘连接于驱动电机的输出轴；输出卡盘连接于主减速器输入轴，活动卡盘通过限位固定件连接于输出卡盘上端，活动卡盘上端和固定卡盘下端设有相互啮合的齿盘，活动卡盘的材质为铁磁性材料，活动卡盘通过电磁线圈控制升降，当活动卡盘上升至与固定卡盘的齿盘相啮合时，驱动电机的输出轴驱动主减速器输入轴同步转动。本发明可以实现断电落棒时驱动电机与链轮、环链脱开，驱动电机不被拖动发生反转，不为落棒提供额外阻尼，提高了紧急停堆的可靠性和堆芯的安全性；占用空间小，稳定可靠。

技术领域

本发明涉及反应堆工程技术领域，尤其涉及一种球床式高温气冷堆控制棒驱动机构电磁联轴器。

背景技术

球床式高温气冷堆是一种固有安全性好，可用于高效发电和高温供热的先进核反应堆，是国际核能领域第四代核能系统中的首选堆型之一。该反应堆的控制棒系统的驱动机构采用断电落棒的控制逻辑，可以实现更可靠的停堆。

高温气冷堆控制棒驱动机构采用驱动电机驱动，链轮链条传动的方式实现控制棒的提升、下插、保持和落棒功能。为了实现反应堆的非能动安全性，控制棒系统采用了断电落棒的设计，即驱动机构断电时，控制棒依靠自身重力下落插入堆芯，使堆芯裂变反应停止，达到安全停堆的作用。在断电落棒时，控制棒棒体与环链、链轮无法脱开，在棒体下落过程中，驱动电机被拖拽变为发电机。控制棒落棒速度过高会造成电机击穿，同时驱动电机会产生较大的阻尼，导致落棒速度减小，增大落棒卡涩概率。

为了优化断电落棒时驱动机构的阻尼，避免驱动电机因急速反转造成高压击穿，最好的方案是在断电落棒时断开驱动电机与棒体的连接，即在正常运行时，驱动电机与链轮、环链连接，实现正常提棒、插棒和棒位保持功能，在断电落棒时，将驱动电机与链轮、环链脱开，实现控制棒断电落入堆芯。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

本发明的目的在于提供一种球床式高温气冷堆控制棒驱动机构电磁联轴器，可以实现断电落棒时驱动电机与链轮、环链脱开，驱动电机不被拖动发生反转，保障高温气冷堆控制棒驱动机构断电落棒的可靠性，降低驱动机构阻尼，提高堆芯安全性。

本申请实施例提出一种球床式高温气冷堆控制棒驱动机构电磁联轴器，包括：安装基座、固定卡盘、输出卡盘和活动卡盘，所述安装基座的上端可拆卸固定连接控制棒驱动机构的驱动电机的机壳，安装基座的下端可拆卸固定连接控制棒驱动机构的主减速器的机壳，安装基座内自上而下依次设有固定卡盘、活动卡盘和输出卡盘，安装基座内嵌有电磁线圈；所述固定卡盘中心处固定连接于驱动电机的输出轴下端；所述输出卡盘中心处固定连接于主减速器输入轴上端，主减速器输入轴与驱动电机的输出轴同轴设置；所述活动卡盘通过限位固定件连接于输出卡盘上端，活动卡盘上端和固定卡盘下端设有相互啮合的齿盘，活动卡盘的材质为铁磁性材料，活动卡盘通过电磁线圈控制升降，当活动卡盘上升至与固定卡盘的齿盘相啮合时，驱动电机的输出轴驱动主减速器输入轴同步转动。

在一些实施例中，所述限位固定件设有若干个，每个限位固定件包括限位螺钉和限位弹簧，活动卡盘上设有上宽下窄的阶梯孔，限位螺钉穿过阶梯孔后固定在输出卡盘上，限位弹簧通过限位螺钉的端头卡设在阶梯孔内，限位弹簧的上端顶住限位螺钉的端头，限位弹簧的下端顶住活动卡盘，活动卡盘沿着限位螺钉升降，限位弹簧随之压缩或复原。

在一些实施例中，所述限位螺钉包括自上而下依次连接的端头、导向部和螺纹部，螺纹部旋入输出卡盘内，限位弹簧套在导向部上，端头的外径大于限位弹簧的外径。

在一些实施例中，所述安装基座包括一体成型的内筒和外筒，固定卡盘设于内筒中，活动卡盘和输出卡盘设于外筒中，电磁线圈设于内筒和外筒之间的环形卡槽内，并通过线圈盖板从环形卡槽的下端可拆卸固定，外筒侧壁开有电磁线圈的过线孔。