偏心裝置的製作方法

2023-06-16 15:40:21 2

本發明屬於反應堆試驗研究領域，具體設計一種應用於控制棒驅動線錯對中試驗的偏心裝置。

背景技術：

反應堆控制棒驅動線包括控制棒驅動機構、驅動機構管座、控制棒組件、導向筒及燃料組件等，通過控制棒的動作控制堆內的反應性，實現啟堆、停堆和堆功率調節。因此，控制棒驅動線的運行特性對反應堆的安全運行至關重要，在設計反應堆時，必須對驅動線性能進行試驗研究。

針對加工、裝配、變形等因素，驅動線各部件可能出現錯對中的情況，驅動線錯對中試驗是驅動線性能試驗的重要內容之一，特別是開展熱態工況下的驅動線錯對中試驗，研究不同錯對中量下的落棒時間以及滿足落棒時間要求下的最大允許錯對中量，對於設計、優化驅動線具有重要的指導意義。

因此，需要一種能夠適應高溫高壓的苛刻運行條件的偏心裝置，以便在控制棒驅動線冷態和熱態工況下，模擬控制棒驅動機構管座與控制棒導向筒的錯對中關係，精確保證試驗中的錯對中量。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種能夠適應高溫高壓的苛刻運行條件的偏心裝置，以便在控制棒驅動線冷態和熱態工況下，模擬控制棒驅動機構管座與控制棒導向筒的錯對中關係，精確保證試驗中的錯對中量。

為了實現上述目的，本發明公開了一種偏心裝置，應用於控制棒驅動線錯對中試驗，以調整控制棒的中心軸偏移量，包括上封頭反法蘭、偏心塊、及壓板。其中，所述上封頭反法蘭固定設置，且所述上封頭反法蘭開設有豎向貫穿所述上封頭反法蘭的第一偏心孔；偏心塊層疊於所述上封頭反法蘭上且可相對所述上封頭反法蘭轉動，所述偏心塊開設有豎向貫穿所述偏心塊的第二偏心孔，所述第二偏心孔於豎直方向的投影位於所述第一偏心孔的豎向投影範圍內；壓板抵壓於所述偏心塊背離所述上封頭反法蘭的一側以定位所述偏心塊，所述壓板對應所述第一偏心孔開設有貫穿所述壓板的避讓孔。

與現有技術相比，本發明提供的偏心裝置，第一偏心孔的中心軸相對於上封頭反法蘭的中心軸偏離第一偏移量，第二偏心孔的中心軸相對於偏心塊的中心軸偏離第二偏移量，由於第二偏心孔於豎直方向的投影位於第一偏心孔的豎向投影範圍內，因此，第一偏移量和第二偏移量的矢量疊加即為收容於第二偏心孔內的驅動機構管座的偏移量，即，控制棒的錯對中量。通過旋轉偏心塊，可以方便地改變偏心塊與上封頭反法蘭的相對角度，實現不同的錯對中量，通過增設的壓板，實現對偏心塊的角度位置的定位，結構簡單且調整方便。本發明提供的偏心裝置，能夠在冷態和熱態工況下進行控制棒驅動線錯對中試驗研究，結構設計簡單、可靠，易於裝配。

較佳的，所述壓板可拆卸地固定連接於所述上封頭反法蘭；在試驗中，可以方便地將壓板拆卸、調整偏心塊的角度，並當偏心塊調整至目標角度後，再行將壓板固定連接至上封頭反法蘭，調整錯對中量的操作非常簡便。

具體地，所述偏心塊於所述上封頭反法蘭和所述壓板之間設置有避讓空間；螺栓穿過所述避讓空間並將所述壓板固定連接於所述上封頭反法蘭；螺栓的連接方式結構簡單且連接穩固、可靠。

具體地，連接所述壓板和所述上封頭反法蘭的螺栓的數量為4個；由於偏心塊依靠壓板的抵壓力進行定位，而壓板僅靠四個螺栓實現和上封頭反法蘭的固定連接，因此，在試驗過程中，只需拆裝四個螺栓既可方便地實現壓板拆裝進而調整偏心塊的角度，操作非常簡便且可靠，同時提高試驗效率。

較佳的，所述偏心塊的下側面凸伸形成以所述偏心塊的中心軸為中心的插接凸塊；所述插接凸塊插接於所述第一偏心孔內，且所述插接凸塊和所述第一偏心孔間隙配合；由於該插接凸塊和第一偏心孔間隙配合，因此，第二偏心孔相對上封頭反法蘭的偏移量，即，控制棒的錯對中量，易於調整且不容易出現偏差，從而保證試驗結果的準確度。

具體地，所述上封頭反法蘭和所述偏心塊之間設置有偏心塊定位調整機構；根據該偏心塊定位調整機構地設置，一方面進一步方便對控制棒的錯對中量調整的控制，保持試驗條件一致性進而進一步提高試驗結果的準確度，另一方面可以進一步提高偏心塊的定位效果，避免偏心塊在極限工況下相對上封頭反法蘭發生偏移的可能性。

在一實施例中，所述偏心塊定位調整機構包括設置於所述上封頭反法蘭和所述偏心塊的其中一者的若干個第一定位孔，和設置於所述上封頭反法蘭和所述偏心塊的其中另一者的至少一個第二定位孔；所述第一定位孔和所述第二定位孔分別均沿所述偏心塊的中心軸對應設置，當所述偏心塊旋轉至目標角度後，定位銷的兩端容置於正對的所述第一定位孔和所述第二定位孔內，以限制所述偏心塊相對所述上封頭反法蘭的旋轉角度。

在另一實施例中，所述偏心塊定位調整機構包括設置於所述上封頭反法蘭和所述偏心塊的其中一者的若干個定位孔，和設置於所述上封頭反法蘭和所述偏心塊的其中另一者的至少一個定位凸塊；若干所述定位孔沿所述偏心塊的中心軸設置，所述定位凸塊可選擇地插接於對應的所述定位孔內，以限制所述偏心塊相對所述上封頭反法蘭的旋轉角度。

具體地，所述第一偏心孔於豎直方向的投影位於所述偏心塊的豎向投影範圍內；所述偏心塊的下側面抵接於所述上封頭反法蘭的上側面，且所述偏心塊定位調整機構設置於所述偏心塊和所述上封頭反法蘭之間的接觸面。

較佳的，所述上封頭反法蘭、所述偏心塊、及所述壓板的外形均呈圓形，且所述上封頭反法蘭和所述壓板的外形尺寸相等，所述偏心塊的外形尺寸小於所述上封頭反法蘭或所述壓板的外形尺寸。

附圖說明

圖1為本發明偏心裝置的剖視圖。

圖2為本發明偏心裝置的俯視圖。

圖3為本發明偏心裝置於圖1中A-A方向的剖視圖。

具體實施方式

為詳細說明本發明的技術內容、構造特徵、所實現目的及效果，以下結合實施方式並配合附圖詳予說明。

核電站控制棒驅動線錯對中試驗裝置所採用的是反應堆驅動線原型部件，包括控制棒驅動機構、驅動機構管座、控制棒組件、導向筒及燃料組件等。本發明提供的偏心裝置，模擬控制棒驅動機構管座與控制棒導向筒的錯對中關係，精確保證試驗中的錯對中量。

如圖1所示，本發明公開了一種偏心裝置，應用於控制棒驅動線錯對中試驗，以調整控制棒的中心軸偏移量，包括上封頭反法蘭100、偏心塊200、及壓板300。其中，上封頭反法蘭100固定設置，且上封頭反法蘭100開設有豎向貫穿上封頭反法蘭100的第一偏心孔110；偏心塊200層疊於上封頭反法蘭100上且可相對上封頭反法蘭100轉動，偏心塊200開設有豎向貫穿偏心塊200的第二偏心孔210，第二偏心孔210於豎直方向的投影位於第一偏心孔110的豎向投影範圍內；壓板300抵壓於偏心塊200背離上封頭反法蘭100的一側以定位偏心塊200，壓板300對應第一偏心孔110開設有貫穿壓板300的避讓孔310。結合圖2-圖3所示，更具體地：

如圖1所示，上封頭反法蘭100固定設置在試驗本體上；上封頭反法蘭100的外形形狀為圓形，上封頭反法蘭100開設有豎向貫穿上封頭反法蘭100的第一偏心孔110，第一偏心孔110的中心軸d1相對上封頭反法蘭100的中心軸D1具有第一偏移量L1。

再請參閱圖1所示，偏心塊200設置於上封頭反法蘭100上方，與上封頭反法蘭100呈疊置；偏心塊200的外形形狀同樣為圓形，但其尺寸小於上封頭反法蘭100的外形尺寸。結合圖2和圖3所示，偏心塊200同樣開設有豎向貫穿偏心塊200的第二偏心孔210，第二偏心孔210的中心軸d2相對偏心塊200的中心軸D2具有第二偏移量L2，且第二偏心孔210於豎直方向的投影位於第一偏心孔110的豎向投影範圍內。進一步的，偏心塊200的下側面凸伸形成以偏心塊200的中心軸D2為中心的插接凸塊220；插接凸塊220插接於第一偏心孔110內，且插接凸塊220和第一偏心孔110間隙配合。基於插接凸塊220插接於第一偏心孔110內，因而第二偏心孔210的中心軸d2相對上封頭反法蘭100的中心軸D1的偏移量L，隨偏心塊200相對第一偏心孔110的旋轉角度而變化，因此，偏移量L為：L1-L2＜L＜L1+L2。

再請參閱圖1所示，壓板300抵壓於偏心塊200背離上封頭反法蘭100的一側，通過壓板300和偏心塊200之間的抵壓力轉化為限制偏心塊200移動的摩擦力，從而實現對偏心塊200的定位。具體地：壓板300的外形同樣為圓形，且壓板300的外形尺寸和上封頭反法蘭100的外形尺寸相等，兩者的外形尺寸均大於偏心塊200的外形尺寸，從而於自上而下的「壓板300-偏心塊200-上封頭反法蘭100」的層疊結構的側面，形成一「凹」字形結構，外形尺寸較小的偏心塊200於上封頭反法蘭100和壓板300之間形成避讓空間；螺栓400穿過避讓空間並將壓板300固定連接於上封頭反法蘭100，螺栓400的連接方式結構簡單且連接穩固、可靠，在試驗中，可以方便地將壓板300拆卸、調整偏心塊200的角度，並當偏心塊200調整至目標角度後，再行將壓板300固定連接至上封頭反法蘭100，調整錯對中量的操作非常簡便。

進一步的，用於固定連接壓板300和上封頭反法蘭100的螺栓400的數量僅為四個，因此，在試驗過程中，只需拆裝四個螺栓400既可方便地實現壓板300拆裝進而調整偏心塊200的角度，操作非常簡便且可靠，同時提高試驗效率。當然，可以理解的，連接壓板300和上封頭反法蘭100的螺栓400可以為大於等於2的任意整數個。

可以理解的，為實現對控制棒驅動線的偏移量的控制，壓板300開設有與第一偏心孔110對應並貫穿壓板300的避讓孔310。

綜合上述內容和圖1-圖3所示：控制棒驅動線的驅動機構管座500自上而下插接於避讓孔310、第二偏心孔210、及第一偏心孔110內，避讓孔310和第一偏心孔110的尺寸均大於第二偏心孔210的尺寸，驅動機構管座500和第二偏心孔210間隙配合，並為第二偏心孔210所限制。因此，驅動機構管座500的偏移量，即為第二偏心孔210的中心軸d2相對上封頭反法蘭100的中心軸D1的偏移量L：L1-L2＜L＜L1+L2，通過調整偏心塊200的旋轉角度，即可以方便地調整驅動機構管座500的偏移量。

較佳的，上封頭反法蘭100和偏心塊200之間設置有偏心塊定位調整機構，該偏心塊定位調整機構的增設，一方面是為進一步方便對控制棒的錯對中量調整的控制，保持試驗條件一致性進而進一步提高試驗結果的準確度，另一方面可以進一步提高偏心塊200的定位效果，避免偏心塊200在極限工況下相對上封頭反法蘭100發生偏移的可能性。

偏心塊定位調整機構的結構可以有不同方式。在一實施例中，如圖1和圖3所示，偏心塊定位調整機構包括設置於上封頭反法蘭100和偏心塊200的其中一者的若干個第一定位孔230，和設置於上封頭反法蘭100和偏心塊200的其中另一者的至少一個第二定位孔120；第一定位孔230和第二定位孔120分別均沿偏心塊200的中心軸D2對應設置，當偏心塊200旋轉至目標角度後，定位銷的兩端容置於正對的第一定位孔230和第二定位孔120內，以限制偏心塊200相對上封頭反法蘭100的旋轉角度。

在不同於前一實施例的另一實施例中，偏心塊定位調整機構包括設置於上封頭反法蘭100和偏心塊200的其中一者的若干個定位孔，和設置於上封頭反法蘭100和偏心塊200的其中另一者的至少一個定位凸塊；若干定位孔沿偏心塊200的中心軸設置，定位凸塊可選擇地插接於對應的定位孔內，以限制偏心塊200相對上封頭反法蘭100的旋轉角度。

上述兩偏心塊定位調整機構的結構，均能夠方便控制對控制棒的錯對中量調整的調整量，保持試驗條件一致性進而進一步提高試驗結果的準確度，另一方面可以進一步提高偏心塊200的定位效果，避免偏心塊200在極限工況下相對上封頭反法蘭100發生偏移的可能性。

更進一步的，為簡化偏心塊定位調整機構的結構：第一偏心孔110於豎直方向的投影位於偏心塊200的豎向投影範圍內；偏心塊200的下側面抵接於上封頭反法蘭100的上側面，且偏心塊定位調整機構設置於偏心塊200和上封頭反法蘭100之間的接觸面。

與現有技術相比，本發明提供的偏心裝置，第一偏心孔110的中心軸相對於上封頭反法蘭100的中心軸偏離第一偏移量，第二偏心孔210的中心軸相對於偏心塊200的中心軸偏離第二偏移量，由於第二偏心孔210於豎直方向的投影位於第一偏心孔110的豎向投影範圍內，因此，第一偏移量和第二偏移量的矢量疊加即為收容於第二偏心孔210內的驅動機構管座的偏移量，即，控制棒的錯對中量。通過旋轉偏心塊200，可以方便地改變偏心塊200與上封頭反法蘭100的相對角度，實現不同的錯對中量，通過增設的壓板300，實現對偏心塊200的角度位置的定位，結構簡單且調整方便。本發明提供的偏心裝置，能夠在冷態和熱態工況下進行控制棒驅動線錯對中試驗研究，結構設計簡單、可靠，易於裝配。

以上所揭露的僅為本發明的優選實施例而已，當然不能以此來限定本發明之權利範圍，因此依本發明申請專利範圍所作的等同變化，仍屬本發明所涵蓋的範圍。