JPH0317595A - 制御棒駆動機構 - Google Patents
制御棒駆動機構Info
- Publication number
- JPH0317595A JPH0317595A JP1150438A JP15043889A JPH0317595A JP H0317595 A JPH0317595 A JP H0317595A JP 1150438 A JP1150438 A JP 1150438A JP 15043889 A JP15043889 A JP 15043889A JP H0317595 A JPH0317595 A JP H0317595A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- guide
- control rod
- drive mechanism
- upper guide
- tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Frying-Pans Or Fryers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は沸騰水型原子炉等に用いられる制御棒駆動機構
に関する。
に関する。
（従来の技術）
一般に、沸騰水型原子炉においては、原子炉圧力容器の
下部に設けた制御棒駆動機構によって制御棒を炉心内に
挿脱させて、原子炉出力を制御している。
下部に設けた制御棒駆動機構によって制御棒を炉心内に
挿脱させて、原子炉出力を制御している。
すなわち、第３図に示すように、沸騰水型原子炉の原子
炉圧力容器１の下部に多数の制御棒駆動機横２を設け、
この制御棒駆動機構（以下ＣＲＤと略す。）２の頂部に
連結された制御棒３を炉心４内へ挿入または引き抜きし
て原子炉出力の制御を行っていた。
炉圧力容器１の下部に多数の制御棒駆動機横２を設け、
この制御棒駆動機構（以下ＣＲＤと略す。）２の頂部に
連結された制御棒３を炉心４内へ挿入または引き抜きし
て原子炉出力の制御を行っていた。
第４図はこの従来のＣＲＤ２を示している。同図におい
て原子炉圧力容器１の下端には長尺な制御棒駆動機構ハ
ウジング（以下ＣＲＤハウジングと略す。）５が貫通し
て固着されている。
て原子炉圧力容器１の下端には長尺な制御棒駆動機構ハ
ウジング（以下ＣＲＤハウジングと略す。）５が貫通し
て固着されている。
このＣＨＤハウジング５には取付ボルト２２によってＣ
ＨＤ２が固着されており、このＣＲＤハウジング５の内
側にはアウターチューブ２１とガイドチューブ１３とが
順に固着されている。このアウターチューブ２１の下端
には下部円筒部１８およびモータブラケット５ａを介し
て電動機６が取付けられている。この電動機６は制御棒
３を挿脱駆動するものであり、その回転起動軸７ａの回
転は歯車装置８を介して回転伝達軸７ｂに伝達される。
ＨＤ２が固着されており、このＣＲＤハウジング５の内
側にはアウターチューブ２１とガイドチューブ１３とが
順に固着されている。このアウターチューブ２１の下端
には下部円筒部１８およびモータブラケット５ａを介し
て電動機６が取付けられている。この電動機６は制御棒
３を挿脱駆動するものであり、その回転起動軸７ａの回
転は歯車装置８を介して回転伝達軸７ｂに伝達される。
この回転伝達軸７ｂの上端はキー付満によって駆動ねじ
９に結合されている。この駆動ねじ９は制御棒駆動機構
ハウジング５の下端から上端まで達する長さに形成され
ており・、この駆動ねじ９にはナット１２が螺合されて
いる。このナットｌ２はその外周部に取付けたローラ１
５をガイドチューブ１３の内面に刻設した溝ｌ４に係合
させることにより回り止めされており、駆動ねじ９の正
逆回転によって上昇または下降させられる。そして、ナ
ット１２の上には駆動ねじ９の外側に被せられている長
尺な中空ピストンｌＯが接離自在に載置されている。こ
の中空ピストンｌＯはナットｌ２が最下位置にある時に
制御棒を連結する上端のカップリングスバットｌｏａか
原子炉圧力容器１内に頂度突出する長さに形成されてい
る。また、中空ピストン｛０はその下端部に取付けたロ
ーラ１５をＳｌ４に係合することにより回り止めされて
おり、更にガイドチューブ｛３に開設した窓（図示せず
）に係合して中空ピストン１０の落下を防止するラッチ
Ｌ９が設けられている。また、ＩＩ１御棒駆動機構ハウ
ジング５内にはその下部フランジ、アウターチューブ２
ｌおよびガイドチューブｌ３の順に設けた導入口１Ｂに
よって、常に水（パージ水）が充填されており、この水
は中空ピストン１０とラビリンスシール１７との隙間を
通過して原子炉圧力容器１内に流入している。
９に結合されている。この駆動ねじ９は制御棒駆動機構
ハウジング５の下端から上端まで達する長さに形成され
ており・、この駆動ねじ９にはナット１２が螺合されて
いる。このナットｌ２はその外周部に取付けたローラ１
５をガイドチューブ１３の内面に刻設した溝ｌ４に係合
させることにより回り止めされており、駆動ねじ９の正
逆回転によって上昇または下降させられる。そして、ナ
ット１２の上には駆動ねじ９の外側に被せられている長
尺な中空ピストンｌＯが接離自在に載置されている。こ
の中空ピストンｌＯはナットｌ２が最下位置にある時に
制御棒を連結する上端のカップリングスバットｌｏａか
原子炉圧力容器１内に頂度突出する長さに形成されてい
る。また、中空ピストン｛０はその下端部に取付けたロ
ーラ１５をＳｌ４に係合することにより回り止めされて
おり、更にガイドチューブ｛３に開設した窓（図示せず
）に係合して中空ピストン１０の落下を防止するラッチ
Ｌ９が設けられている。また、ＩＩ１御棒駆動機構ハウ
ジング５内にはその下部フランジ、アウターチューブ２
ｌおよびガイドチューブｌ３の順に設けた導入口１Ｂに
よって、常に水（パージ水）が充填されており、この水
は中空ピストン１０とラビリンスシール１７との隙間を
通過して原子炉圧力容器１内に流入している。
このようにして形成された制御棒駆動機構２による通常
の制御棒の挿入、引き抜きは、次のようにして行なわれ
る。
の制御棒の挿入、引き抜きは、次のようにして行なわれ
る。
すなわち、電動機６を正逆回転させることにより駆動ね
じ９を正逆回転させ、ナット１２を上昇または下降させ
る。すると、ナットｌ２上に自重により載置されている
中空ピストンＩＯが一緒に上下動し、この中空ピストン
ＩＯの上端にカップリングスバッドｌＯａを介して連結
されている制御棒３が制御棒ガイドチューブ２３を介し
て炉心４内へ挿入、引き抜きされる。
じ９を正逆回転させ、ナット１２を上昇または下降させ
る。すると、ナットｌ２上に自重により載置されている
中空ピストンＩＯが一緒に上下動し、この中空ピストン
ＩＯの上端にカップリングスバッドｌＯａを介して連結
されている制御棒３が制御棒ガイドチューブ２３を介し
て炉心４内へ挿入、引き抜きされる。
一方、＄＋１ ２ｌＩｌ棒３の急速挿入が要求されると
、導入口１６から高圧水が制御棒駆動機構ハウジング５
内の中空ピストン１０の下方へ供給され、ナット１２上
に自重によってのみ乗っているだけの中空ピストンｌＯ
がナット１２より分離し、上方へ急速に移動し、制御棒
を炉心４内へ急速挿入する。その後ラッチ１９の下端部
が窓（図示せず〉の下縁に係合して、中空ピストンｌＯ
の下降を防止する。
、導入口１６から高圧水が制御棒駆動機構ハウジング５
内の中空ピストン１０の下方へ供給され、ナット１２上
に自重によってのみ乗っているだけの中空ピストンｌＯ
がナット１２より分離し、上方へ急速に移動し、制御棒
を炉心４内へ急速挿入する。その後ラッチ１９の下端部
が窓（図示せず〉の下縁に係合して、中空ピストンｌＯ
の下降を防止する。
その後、電動機６により中空ピストン１０を再び下降さ
せる場合には、駆動ねじ９を挿入方向に回転させ、ナッ
ト１２と中空ピストン１０とを接触させることによりラ
ッチｌ９を内側に戻して窓との保合を解き、次に駆動ね
じ９を引き抜き方向に回転させて中空ピストン１０を下
降させる。
せる場合には、駆動ねじ９を挿入方向に回転させ、ナッ
ト１２と中空ピストン１０とを接触させることによりラ
ッチｌ９を内側に戻して窓との保合を解き、次に駆動ね
じ９を引き抜き方向に回転させて中空ピストン１０を下
降させる。
上記制御棒の急速挿入において、そのストローク終端に
おいて中空ピストン１０及び制御棒３を減速し、ＣＲＤ
ハウジング５、原子炉圧力容器１への衝撃力を低減する
ため、制御棒駆動機構２上部にはバッファ機構としての
多数の皿バネ２５を設けている。これによりある慣性力
をもった中空ピストン１０及び制御棒３はスロットル２
６を動かし多数の皿バネ２５を圧縮することによって威
速される。
おいて中空ピストン１０及び制御棒３を減速し、ＣＲＤ
ハウジング５、原子炉圧力容器１への衝撃力を低減する
ため、制御棒駆動機構２上部にはバッファ機構としての
多数の皿バネ２５を設けている。これによりある慣性力
をもった中空ピストン１０及び制御棒３はスロットル２
６を動かし多数の皿バネ２５を圧縮することによって威
速される。
しかしながら、極めて確率的には低いが、万一スロット
ル２６もしくは皿バネ２５が城速機能を十分発揮し得な
い様な事態を想定すると正常時よりも大きな荷重が作用
することになる。
ル２６もしくは皿バネ２５が城速機能を十分発揮し得な
い様な事態を想定すると正常時よりも大きな荷重が作用
することになる。
（発明が解決しようとする課題）
本発明は上記に鑑みてなされたもので、減速機能喪失時
においてもストローク終端部における衝撃力をより小さ
くすることによって各部材の健全性をより向上させた制
御捧駆動機構２を提供すめことを目的とする。
においてもストローク終端部における衝撃力をより小さ
くすることによって各部材の健全性をより向上させた制
御捧駆動機構２を提供すめことを目的とする。
この様に構或された制御棒駆動機構においてスクラム時
の減速機能を説明する。
の減速機能を説明する。
高圧水により急速挿入された中空ピストンｌＯは、スト
ップピストン２７に当り、コイルバネ２８を圧縮して上
方へ移動する。この際ストップピストン２７に接続され
た鋼製のリボン先端のマグネットを引き上げ、スクラム
によって完全挿入された信号を出す。次いで、ストップ
ピストン２７は、スロットル２６に当り、皿バネ２５を
圧縮することにより減速される。
ップピストン２７に当り、コイルバネ２８を圧縮して上
方へ移動する。この際ストップピストン２７に接続され
た鋼製のリボン先端のマグネットを引き上げ、スクラム
によって完全挿入された信号を出す。次いで、ストップ
ピストン２７は、スロットル２６に当り、皿バネ２５を
圧縮することにより減速される。
上記が正常な威速機能が作用している場合であるが以下
に威速機能が十分作用しない場合について説明する。ス
クラム時ストップピストン２７もしくはスロットル２６
が少しでも上方へ移動すれば、内部に充たされている水
の流れにより、水圧ダンパー効果が期待される。最も厳
しい場合は、これらも動かない場合が規定される。この
場合、バッファ機構は完全に剛な状態となる。高圧水に
より急速挿入された中空ピストン１０は、ストップピス
トン２７に当る。ストップピストン２７、スロットル２
６が動かないとするとその荷重は直接、アウターチュー
ブ上部ガイド２４に伝えられる。アウターチューブ上部
ガイド２４はその荷重を、キーを介して、アウターチュ
ーブ２ｌに伝え、アウターチューブ２１を変形（伸び）
させる。これにより慣性エネルギーの吸収が行なわれる
。アウターチューブ２ｌが伸びるとそれに伴なって上部
ガイド２４は上方に動きコイルバネ２８を圧縮すると共
にその中にある水を上部ガイド２４のギャップを通して
排出することになる。このギャップは予め狭く作られて
おり、ここを水が高速で排出されることによりダッシュ
ポット効果を生じさせ、水圧ダンバーの機能をする。
に威速機能が十分作用しない場合について説明する。ス
クラム時ストップピストン２７もしくはスロットル２６
が少しでも上方へ移動すれば、内部に充たされている水
の流れにより、水圧ダンパー効果が期待される。最も厳
しい場合は、これらも動かない場合が規定される。この
場合、バッファ機構は完全に剛な状態となる。高圧水に
より急速挿入された中空ピストン１０は、ストップピス
トン２７に当る。ストップピストン２７、スロットル２
６が動かないとするとその荷重は直接、アウターチュー
ブ上部ガイド２４に伝えられる。アウターチューブ上部
ガイド２４はその荷重を、キーを介して、アウターチュ
ーブ２ｌに伝え、アウターチューブ２１を変形（伸び）
させる。これにより慣性エネルギーの吸収が行なわれる
。アウターチューブ２ｌが伸びるとそれに伴なって上部
ガイド２４は上方に動きコイルバネ２８を圧縮すると共
にその中にある水を上部ガイド２４のギャップを通して
排出することになる。このギャップは予め狭く作られて
おり、ここを水が高速で排出されることによりダッシュ
ポット効果を生じさせ、水圧ダンバーの機能をする。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するために本発明においては、スクラム
時に炉心内に急速挿入される円筒形ピストンと、この円
筒形ピストンの上端に配設され制御棒と結合するカップ
リングと、前記円筒形ピストンを案内するガイドチュー
ブと、このガイドチューブの外側に設けられ下端をフラ
ンジと接続したアウターチューブと、前記ガイドチュー
ブの上方に配設されたバッファ機溝とを具備して成る制
御棒駆動機構において、前記バッファ機構はガイドチュ
ーブの上部に配設された多数枚の皿バネと、バネを間に
介在させた一組の上部ガイドとから戊り、この第１の上
部ガイドは制御棒ガイドチューブベースと係合して第２
の上部ガイドに移動自在に接続され、この第２の上部ガ
イドは前記アウターチューブに固定されて成ることを特
徴とする制御棒駆動機措を提供する。
時に炉心内に急速挿入される円筒形ピストンと、この円
筒形ピストンの上端に配設され制御棒と結合するカップ
リングと、前記円筒形ピストンを案内するガイドチュー
ブと、このガイドチューブの外側に設けられ下端をフラ
ンジと接続したアウターチューブと、前記ガイドチュー
ブの上方に配設されたバッファ機溝とを具備して成る制
御棒駆動機構において、前記バッファ機構はガイドチュ
ーブの上部に配設された多数枚の皿バネと、バネを間に
介在させた一組の上部ガイドとから戊り、この第１の上
部ガイドは制御棒ガイドチューブベースと係合して第２
の上部ガイドに移動自在に接続され、この第２の上部ガ
イドは前記アウターチューブに固定されて成ることを特
徴とする制御棒駆動機措を提供する。
（作 用）
このように構成された制御棒駆動Ｉ１構においては、皿
バネ等の減速機構が万一作動せず十分な機能を発揮でき
ない場合においても、その慣性力をアウターチューブに
伝達し、その伸びによってエネルギー吸収を図り、ＣＨ
Ｄハウジング及び原子炉圧力容器等への衝撃力を低減さ
せる。
バネ等の減速機構が万一作動せず十分な機能を発揮でき
ない場合においても、その慣性力をアウターチューブに
伝達し、その伸びによってエネルギー吸収を図り、ＣＨ
Ｄハウジング及び原子炉圧力容器等への衝撃力を低減さ
せる。
（実施例）
第１図は本発明の＄Ｉ１御捧駆動ｍ構の一実施例を示す
上部断面図、第２図はその要部を拡大して示す説明図で
ある。第１図及び第２図に示す様に上部ガイド２４は第
１の上部ガイド２４ａ及び第２の上部ガイド２４ｂに分
割され、その間にはバネ２９が介在されている。第１の
上部ガイド２４ａは従来同様ＣＨＤハウジング５内部上
端に取り付けられ、ＣＲガイドチューブベース２３ａと
、回転させることによって係合されている。一方第２の
上部ガイド２４ｂはバネ２９を介在してキー３０． ３
１により各々第１の上部ガイド２４ａ及びアウターチュ
ーブ２ｌに固定されている。下方に配設されたキ・−３
ｌは、クリアランスが全くない固定であるのに対し上方
に配設されたキー３０の方はバネ２９の縮み代と同等及
びそれ以下のクリアランスを有している。バネ２９は第
１の上部ガイド２４ａとＣＲガイドチューブベース２３
ａの係合をより完全にするもので据付峙には、若干圧縮
荷重が作用した状態となっている。
上部断面図、第２図はその要部を拡大して示す説明図で
ある。第１図及び第２図に示す様に上部ガイド２４は第
１の上部ガイド２４ａ及び第２の上部ガイド２４ｂに分
割され、その間にはバネ２９が介在されている。第１の
上部ガイド２４ａは従来同様ＣＨＤハウジング５内部上
端に取り付けられ、ＣＲガイドチューブベース２３ａと
、回転させることによって係合されている。一方第２の
上部ガイド２４ｂはバネ２９を介在してキー３０． ３
１により各々第１の上部ガイド２４ａ及びアウターチュ
ーブ２ｌに固定されている。下方に配設されたキ・−３
ｌは、クリアランスが全くない固定であるのに対し上方
に配設されたキー３０の方はバネ２９の縮み代と同等及
びそれ以下のクリアランスを有している。バネ２９は第
１の上部ガイド２４ａとＣＲガイドチューブベース２３
ａの係合をより完全にするもので据付峙には、若干圧縮
荷重が作用した状態となっている。
前記アウターチューブ２ｌは、円管形状を基本とするが
、外周部に溝を設けることにより、全体のバネ定数を選
定することが可能である。この場合、溝部肉薄部は、そ
の強度上、最弱点とならない様、溝深さを設定すること
により、より大きなエネルギー吸収が可能となると共に
上部ガイド２４ｂの移動距離を大きくならしめバネ２９
部のダッシュポット効果をより大きく出来、減速力に寄
与することが可能となる。
、外周部に溝を設けることにより、全体のバネ定数を選
定することが可能である。この場合、溝部肉薄部は、そ
の強度上、最弱点とならない様、溝深さを設定すること
により、より大きなエネルギー吸収が可能となると共に
上部ガイド２４ｂの移動距離を大きくならしめバネ２９
部のダッシュポット効果をより大きく出来、減速力に寄
与することが可能となる。
以上説明したように本発明の制御棒駆動機構により複数
の減速手段を有することになり、万一いずれかの減速機
能が十分でない場合にでも、威速能力を有し、衝撃力を
より緩和することが可能となり、より信頼性を向上させ
ることができる。
の減速手段を有することになり、万一いずれかの減速機
能が十分でない場合にでも、威速能力を有し、衝撃力を
より緩和することが可能となり、より信頼性を向上させ
ることができる。
第１図は本発明による制御棒駆動機構の一実施例を示す
上部縦断面図、第２図は第１図の要部を拡大して示す説
明図、第３図は従来の沸騰水型原子炉の一部を切欠いて
示す側面図、第４図は制御棒駆動機構の従来例を示す概
略縦断面図である。 ２・・・制御棒駆動機構 ５・・・制御棒駆動機構ハウジング １０・・・中空ピストン １７・・・ラビリンスシー
ル２ｌ・・・アウターチューブ ２３・・・制御棒ガイドチューブベース２４・・・上部
ガイド ２４ａ・・・第１の上部ガイド２４ｂ・・
・第２の上部ガイド ２５・・・皿バネ ２９・・・バネ ３１・・・キー
上部縦断面図、第２図は第１図の要部を拡大して示す説
明図、第３図は従来の沸騰水型原子炉の一部を切欠いて
示す側面図、第４図は制御棒駆動機構の従来例を示す概
略縦断面図である。 ２・・・制御棒駆動機構 ５・・・制御棒駆動機構ハウジング １０・・・中空ピストン １７・・・ラビリンスシー
ル２ｌ・・・アウターチューブ ２３・・・制御棒ガイドチューブベース２４・・・上部
ガイド ２４ａ・・・第１の上部ガイド２４ｂ・・
・第２の上部ガイド ２５・・・皿バネ ２９・・・バネ ３１・・・キー
Claims (1)
- スクラム時に炉心内に急速挿入される円筒形ピストンと
、この円筒形ピストンの上端に配設され制御棒と結合す
るカップリングと、前記円筒形ピストンを案内するガイ
ドチューブと、このガイドチューブの外側に設けられ下
端をフランジと接続したアウターチューブと、前記ガイ
ドチューブの上方に配設されたバッファ機構とを具備し
て成る制御棒駆動機構において、前記バッファ機構はガ
イドチューブの上部に配設された多数枚の皿バネと、バ
ネを間に介在させた一組の上部ガイドとから成り、この
第１の上部ガイドは制御棒ガイドチューブベースと係合
して第２の上部ガイドに移動自在に接続され、この第２
の上部ガイドは前記アウターチューブに固定されて成る
ことを特徴とする制御棒駆動機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1150438A JPH0317595A (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 制御棒駆動機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1150438A JPH0317595A (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 制御棒駆動機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0317595A true JPH0317595A (ja) | 1991-01-25 |
Family
ID=15496934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1150438A Pending JPH0317595A (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 制御棒駆動機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0317595A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101110415B1 (ko) * | 2009-06-19 | 2012-02-24 | 은 식 신 | 말뚝제거/운반장치 |
| CN103646673A (zh) * | 2013-12-13 | 2014-03-19 | 中国科学院上海应用物理研究所 | 一种控制棒驱动机构的落棒系统及方法 |
| CN111816332A (zh) * | 2020-07-01 | 2020-10-23 | 中国核电工程有限公司 | 一种控制棒及高温气冷堆 |
-
1989
- 1989-06-15 JP JP1150438A patent/JPH0317595A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101110415B1 (ko) * | 2009-06-19 | 2012-02-24 | 은 식 신 | 말뚝제거/운반장치 |
| CN103646673A (zh) * | 2013-12-13 | 2014-03-19 | 中国科学院上海应用物理研究所 | 一种控制棒驱动机构的落棒系统及方法 |
| CN111816332A (zh) * | 2020-07-01 | 2020-10-23 | 中国核电工程有限公司 | 一种控制棒及高温气冷堆 |
| CN111816332B (zh) * | 2020-07-01 | 2023-02-17 | 中国核电工程有限公司 | 一种控制棒及高温气冷堆 |
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