控制棒驱动机构抗震试验约束装置的制作方法

本发明涉及核反应堆控制棒驱动机构抗震试验，尤其涉及一种控制棒驱动机构抗震试验约束装置。

背景技术：

1、控制棒驱动机构是核反应堆中的核心安全设备，负责控制棒的提升、下插和保持，直接关系到反应堆的反应性控制和安全停堆功能。在地震等极端载荷下，控制棒驱动机构必须保持结构完整性和功能可靠性。在控制棒驱动机构抗震试验中，通常需要在驱动机构顶部设置约束装置，以模拟驱动线顶部支撑边界条件。

2、现有约束装置多采用一体式刚性板状抗震板，该抗震板固定于试验台架的固定框架或反力架上，对试验件（全称为控制棒驱动机构试验件）顶部实施约束，通过板体的宽度形成对控制棒驱动机构顶部的径向限位间隙控制。然而，该抗震板的应用存在以下不足：一体式刚性板状结构的受力路径沿板面延伸，受板体刚度影响，在地震台发生姿态偏转时，板体容易产生翘曲变形，约束载荷中可能出现附加弯矩和侧向剪切力，并传递至试验件及其连接部位，对预设试验边界条件形成干扰。并且，试验件与地震台之间的限位间隙主要由抗震板的加工尺寸和安装状态确定，缺乏调节与补偿能力，不同装配状态下的约束边界可能存在差异，影响试验结果的重复性和一致性。

技术实现思路

1、本发明的目的至少在于提供一种控制棒驱动机构抗震试验约束装置，能够改善约束装置的受力模式，降低附加弯曲载荷和侧向剪切载荷对试验件的影响，提高试验边界条件的稳定性、试验数据的准确性及重复性。

2、以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

3、本发明实施例之一提供一种控制棒驱动机构抗震试验约束装置，包括中心限位构件、多组可调节拉杆组件以及外部固定构件。

4、中心限位构件配置成通过安装部套设或固定控制棒驱动机构的顶部，中心限位构件的周向均匀设置多个铰接座。

5、可调节拉杆组件的长度可调，每组可调节拉杆组件的内端与对应的铰接座铰接，可调节拉杆组件的外端与外部固定构件连接。其中，多组可调节拉杆组件沿中心限位构件的周向均匀分布。

6、外部固定构件配置成连接地震台的固定结构或反力结构。

7、通过中心限位构件、可调节拉杆组件和外部固定构件形成约束结构，使地震台发生微小姿态变化时的约束载荷保持以轴向拉压力为主，降低附加弯曲载荷和侧向剪切载荷进入试验件及螺纹连接部位的概率，减小结构非目标受力造成的损伤风险。降低约束装置自身翘曲变形对试验边界条件的扰动，使试验件的动力学响应更接近预设边界状态，提高试验数据的准确性与可分析性。减少侧向剪切力对螺纹副及连接部位的破坏作用，提升多次装配、调节及振动试验过程中的连接稳定性。

8、在一些实施例中，铰接座为u形叉耳座，u形叉耳座具有两个间隔设置的叉臂，可调节拉杆组件的内端位于对应的u形叉耳座的两个叉臂之间。

9、u形叉耳座的两个间隔设置的叉臂对可调节拉杆组件的内端形成稳定的铰接配合，有利于保持连接部位的受力稳定性。

10、在一些实施例中，每组可调节拉杆组件包括销轴和调节螺杆，调节螺杆的内端插入对应的u形叉耳座的两个叉臂之间，并通过销轴与u形叉耳座铰接，调节螺杆的外端与外部固定构件连接。

11、销轴与调节螺杆配合实现调节螺杆和u形叉耳座之间的铰接连接，使约束载荷更易以轴向拉压力传递，降低附加弯曲载荷和侧向剪切载荷的影响。

12、在一些实施例中，调节螺杆的内端设有销孔，销轴穿插于销孔与u形叉耳座铰接，销孔沿竖向平面布置。

13、销孔沿竖向平面布置，有利于维持调节螺杆与u形叉耳座之间的铰接运动关系，提高连接部位在振动过程中的受力适应性。

14、在一些实施例中，每组可调节拉杆组件还包括锁紧螺母组，锁紧螺母组包括至少两个螺母，至少两个螺母与调节螺杆螺纹连接并分别位于外部固定构件内侧和外侧。

15、锁紧螺母组分别位于外部固定构件内侧和外侧，有利于对调节螺杆进行可靠定位，提升连接稳定性。

16、在一些实施例中，多组可调节拉杆组件分别配置为可独立调节伸出长度，锁紧螺母组用于在对应调节螺杆完成伸出长度调节后锁紧调节螺杆。

17、可独立调节伸出长度并在调节后锁紧调节螺杆，能够校正试验件安装偏心，降低局部接触、碰撞及偏载风险，并抑制振动环境下的螺杆松动和设定值漂移，提高边界条件稳定性与重复装配一致性。

18、在一些实施例中，中心限位构件为盘状结构，其安装部位于中心限位构件的中心处。

19、安装部位于盘状结构的中心处，有利于使控制棒驱动机构的顶部支承杆处于中心限位构件的中心位置，提高约束布置的对称性。

20、在一些实施例中，安装部为安装孔，安装孔沿水平方向布置。

21、安装孔沿水平方向布置，有利于通过安装孔对控制棒驱动机构的顶部支承杆进行套设或固定，形成稳定的顶部支承约束。

22、在一些实施例中，多组可调节拉杆组件沿中心限位构件的周向均匀对称分布，且多组可调节拉杆组件和中心限位构件布置于同一水平面上，使约束装置在水平各方向上的约束刚度一致。

23、多组可调节拉杆组件沿中心限位构件的周向均匀对称分布并与中心限位构件布置于同一水平面上，使水平各方向的约束刚度保持一致，减小不同方向边界刚度差异引起的响应偏置，提高振动试验边界条件的对称性。

24、在一些实施例中，可调节拉杆组件的数量为四组，四组可调节拉杆组件沿中心限位构件的周向以90°间隔对称分布。

25、四组可调节拉杆组件以90°间隔对称分布，有利于共同限制控制棒驱动机构在相互正交水平方向上的位移并形成抗扭转约束，降低姿态漂移导致的碰撞、局部载荷集中及试验中断风险，提高试验结果的可重复分析性。

1.一种控制棒驱动机构抗震试验约束装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的约束装置，其特征在于，所述铰接座为u形叉耳座，所述u形叉耳座具有两个间隔设置的叉臂，所述可调节拉杆组件的内端位于对应的所述u形叉耳座的两个所述叉臂之间。

3.根据权利要求2所述的约束装置，其特征在于，每组所述可调节拉杆组件包括销轴和调节螺杆，所述调节螺杆的内端插入对应的所述u形叉耳座的两个所述叉臂之间，并通过所述销轴与所述u形叉耳座铰接，所述调节螺杆的外端与所述外部固定构件连接。

4.根据权利要求3所述的约束装置，其特征在于，所述调节螺杆的内端设有销孔，所述销轴穿插于所述销孔与所述u形叉耳座铰接，所述销孔沿竖向平面布置。

5.根据权利要求3所述的约束装置，其特征在于，每组所述可调节拉杆组件还包括锁紧螺母组，所述锁紧螺母组包括至少两个螺母，至少两个所述螺母与所述调节螺杆螺纹连接并分别位于所述外部固定构件内侧和外侧。

6.根据权利要求5所述的约束装置，其特征在于，多组所述可调节拉杆组件分别配置为可独立调节伸出长度，所述锁紧螺母组用于在对应所述调节螺杆完成伸出长度调节后锁紧所述调节螺杆。

7.根据权利要求1所述的约束装置，其特征在于，所述中心限位构件为盘状结构，其所述安装部位于所述中心限位构件的中心处。

8.根据权利要求7所述的约束装置，其特征在于，所述安装部为安装孔，所述安装孔沿水平方向布置。

9.根据权利要求1所述的约束装置，其特征在于，多组所述可调节拉杆组件沿所述中心限位构件的周向均匀对称分布，且多组所述可调节拉杆组件和所述中心限位构件布置于同一水平面上，使所述约束装置在水平各方向上的约束刚度一致。

10.根据权利要求9所述的约束装置，其特征在于，所述可调节拉杆组件的数量为四组，四组所述可调节拉杆组件沿所述中心限位构件的周向以90°间隔对称分布。