控制棒水力驱动机构原理研究

控制棒驱动机构是反应堆中的重要机械设备,是反应堆和系统保护的组成部分,通过控制棒驱动机构的运动,控制反应堆的启动、功率调节、停堆等工作。对于控制棒驱动机构应能实现如下功能:在正常运行工况下,控制棒进行缓慢移动,速率约为10mm/s。在得到事故停堆信号后,需要快速停堆或事故工况时,要求控制棒应能自动脱开驱动机构,依靠自重可以快速插入堆芯,终止链式反应,得到信号后,控制棒应在2秒内完全插入堆芯,从而保证系统安全。控制棒驱动机构运行应准确无误,接受为保持信号指令时,不会因受外力、重力等作用而产生滑动。在各种运行工况下均应能准确可靠落棒停堆,失去电源时应自动落棒。应能随时给出控制棒组件在堆芯内的实际位置。本次设计提出另外一种新的控制棒水力驱动机构设计方案,并建立原理模型,对其进行整套设计。该设计是采用伺服管调控的原理,系统主要由水泵、电磁阀、活塞缸、伺服管、位置指示器及模拟控制棒组件组成。其设计方案为:利用差动活塞实现液力驱动下牵引控制棒移动,伺服管随差动活塞运动,起到定位的作用。其特点是没有传统的复杂机械驱动机构、结构简单,密封容易,控制方便,具有固有安全性,能够实现控制棒的连续运动和微调,使其对反应性的控制更加细腻,提高控制棒工作效率和延长工作寿期。

水力控制棒驱动系统; 伺服管调控; 连续运动;

韩伟实; 李红梅;

TL351.5

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