一种可实现驱动线错对中值连续调节的装置的制作方法

1.本发明涉及一种驱动线热态试验装置，具体而言，涉及一种可实现驱动线错对中值连续调节的装置。


背景技术：

2.控制棒驱动线作为反应堆控制及核安全保护系统的执行单元，其设计的合理性直接关系到核反应堆的固有安全性。反应堆内有多组控制棒驱动线，每组驱动线的驱动机构都安装在压力容器封头上对应的管座密封壳内。因加工和安装的误差以及焊接变形等，导致控制棒轴心与驱动机构管座密封壳的轴心存在不可能避免的偏差，使得驱动线处于倾斜状态。为了保证在实堆中驱动线的正常运行，需要在试验环境中验证错对中对驱动线功能和性能的影响，从而改进或固化驱动线的结构设计。
3.以往驱动线热态试验一般选取一种错对中值，开展该错对中条件下的驱动线运行、落棒等试验。采用偏心螺纹法兰组焊驱动机构管座密封壳的结构，利用下部容器初始安装的微小偏心值，旋转偏心螺纹法兰可以实现几种错对中值的非连续调节，旋转至一个满足试验要求的位置即可。但随着核反应堆应用的进一步拓展，驱动线的运行环境也更加复杂，试验需要实现多种错对中的精细调节，验证错对中对试验件功能的影响。尤其在同一项试验研究中，需要实现对中与错对中工况的切换，此时一套偏心螺纹法兰组焊驱动机构管座密封壳的结构就不再适用，若根据不同错对中工况加工不同的偏心螺纹法兰和驱动机构管座密封壳，试验成本也将大大提高。
4.有鉴于此，特提出本技术。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是：传统的选取一种错对中值对驱动线功能和性能进行验证的方式，不能满足在复杂驱动线运行环境中实现多种错对中的精细调节的需求。目的在于提供一种可实现驱动线错对中值连续调节的装置，该装置可以实现容器上部轴心与下部轴心错对中值的较大范围内的连续性调节，可以应用于反应堆驱动线试验的错对中调节。
6.本发明通过下述技术方案实现：
7.一种可实现驱动线错对中值连续调节的装置，包括管座密封壳、螺纹法兰、容器顶盖和容器筒体；所述管座密封壳的中部与所述螺纹法兰螺纹连接，所述管座密封壳的下部穿过所述容器顶盖的顶部进入所述容器顶盖的内腔，所述螺纹法兰固定安装在所述容器顶盖的顶部；所述容器顶盖的底部与所述容器筒体的上端部螺纹法兰固定连接；驱动线的基准构件位于所述容器筒体内；所述管座密封壳和所述容器顶盖均采用偏心结构，所述管座密封壳的偏心距与所述容器顶盖的偏心距相同。
8.进一步的，所述容器顶盖顶部设置有密封垫；所述密封垫位于所述容器顶盖的顶部密封槽内。
9.进一步的，所述密封垫为环形金属管。
10.进一步的，该装置还包括指针和刻度盘；所述指针通过支架固定设置在所述管座密封壳的密封外壳表面，所述刻度盘固定设置在所述容器顶盖的顶部端面。
11.进一步的，所述管座密封壳内腔的轴线相对所述管座密封壳中部及下部的轴线的偏心距为e1，所述容器顶盖内腔的轴线相对所述容器顶盖下部的轴线的偏心距为e2；e1＝e2＝δ。
12.进一步的，δ的大小根据实际需求设定。
13.进一步的，当所述管座密封壳的偏心方向与所述容器顶盖的偏心方向相反时，错对中值为0；当所述管座密封壳的偏心方向与所述容器顶盖的偏心方向相同时。错对中值为2δ。
14.进一步的，该装置还包括第一标靶、第二标靶、第三标靶和光源；所述第一标靶和所述第二标靶位于所述容器筒体内，所述第一标靶和所述第二标靶位于同一条轴线上；所述第三标靶位于所述管座密封壳内腔的轴线上。
15.进一步的，所述驱动线的基准构建包括上下设置的支承板和堆芯上板；所述第一标靶设置在所述堆芯上板的中心点上，所述第二标靶设置在所述支撑板的中心点上。
16.进一步的，所述螺纹法兰通过螺栓固定安装在所述容器顶盖的顶部，所述容器顶盖的底部通过螺栓与所述容器筒体的上端部法兰固定连接。
17.本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
18.1、本发明提供的一种可实现驱动线错对中值连续调节的装置，通过设置偏心管座密封壳、偏心顶盖和螺纹法兰，可实现在高温高压工况下的密封有效，同时在错对中工况调节时，只需旋转偏心管座密封壳，无需拆连接螺栓，操作简单，缩短安装周期，适用于驱动线错对中值需在较大范围内实现多个偏心工况的高精度要求。
19.2、本发明提供的一种可实现驱动线错对中值连续调节的装置，可实现0～2δ范围内的任意错对中调节(其中δ为偏心部件的设计偏心值)，错对中值调节范围大，可满足多种错对中调节需求。
20.3、本发明提供的一种可实现驱动线错对中值连续调节的装置，在管座密封壳的密封外壳表面固定设置有指针，在所述容器顶盖的顶部固定设置有刻度盘，通过指针和刻度盘对不同错对中位置进行标记，连接螺栓可不拆卸，复装精度高。
21.4、本发明提供的一种可实现驱动线错对中值连续调节的装置，在偏心管座密封壳与容器顶盖之间采用环形的金属管密封结构，在错对中调节过程中，密封圈可不拆卸，连续复用多次，高温高压的密封效果有保证，可节省安装时间，节约成本。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
23.图1为本发明实施例提供的管座密封壳结构示意图；
24.图2为本发明实施例提供的第一种容器顶盖结构示意图；
25.图3为本发明实施例提供的第二种容器顶盖结构示意图；
26.图4为本发明实施例提供的偏心调节装置结构示意图；
27.图5为本发明实施例提供的驱动线错对中结构示意图。
28.附图中标记及对应的零部件名称：
29.1-管座密封壳，2-螺纹法兰，3-容器顶盖，4-容器筒体，5-指针，31-密封垫。
具体实施方式
30.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
31.实施例
32.因加工和安装的误差以及焊接变形等，导致控制棒轴心与驱动机构管座密封壳的轴心存在不可避免的偏差，使得驱动线处于倾斜状态。为了保证在实堆中驱动线的正常运行，需要在试验环境中验证错对中对驱动线功能和性能的影响，从而改进或固化驱动线的结构设计。随着核反应堆应用的进一步拓展，驱动线的运行环境也更加复杂，试验需要实现多种错对中的调节，并实现错对中值精度的控制。但是，以往驱动线热态试验一般选取一种错对中值来开展该错对中条件下的驱动线运行、落棒等试验，此方式不能满足在复杂驱动线运行环境中实现多种错对中的精细调节的需求。
33.针对传统方法的不足，本实施例提供一种可实现驱动线错对中值连续调节的装置，通过设置偏心管座密封壳、偏心顶盖和螺纹法兰，可实现在高温高压工况下的密封有效，同时在错对中工况调节时，只需旋转偏心管座密封壳，无需拆连接螺栓，适用于驱动线错对中值有多种工况调节需求或有较小错对中值需求的试验研究。且该装置具有调节范围大、安装精度高、操作简单、密封可靠、节省安装时间和成本等优点，可实现0～2δ范围内的任意错对中调节(其中δ为偏心部件的设计偏心值)，错对中值调节范围大，可满足多种错对中调节需求。
34.具体的，一种可实现驱动线错对中值连续调节的装置，如图5所示，包括管座密封壳1、螺纹法兰2、容器顶盖3和容器筒体4。其中，管座密封壳1的中部与螺纹法兰2螺纹连接，管座密封壳1的下部穿过容器顶盖3的顶部进入容器顶盖3的内腔，螺纹法兰2通过螺栓固定安装在容器顶盖3的顶部；容器顶盖3的底部通过螺栓与容器筒体4的上端部法兰2固定连接；驱动线的基准构件位于容器筒体4内；管座密封壳1和容器顶盖3均采用偏心结构，所述管座密封壳1的偏心距与容器顶盖3的偏心距相同。
35.其中，
36.容器顶盖3的顶部设置有密封垫31；密封垫31位于容器顶盖3的顶部密封槽内，该密封垫31为环形金属管。管座密封壳1内腔的轴线相对管座密封壳1中部及下部轴线的偏心距为e1，容器顶盖3内腔的轴线相对容器顶盖3下部的轴线的偏心距为e2；e1＝e2＝δ，且δ的大小根据实际需求设定。当管座密封壳1的偏心方向与容器顶盖3的偏心方向相反时，错对中值为0；当管座密封壳1的偏心方向与容器顶盖3的偏心方向相同时。错对中值为2δ。
37.以下，结合附图1至附图4对该装置的管座密封壳1结构、容器顶盖3结构以及由管座密封壳1机容器顶盖3组合而成的偏心调节装置的结构进行补充说明。
38.如图1所示，管座密封壳1结构中，“端面e”右侧的各筒体的外圆面轴线与管座密封壳1内腔轴线的偏心距为δ(根据需求设计确定)。管座密封壳1内部结构满足驱动机构的安装，中部外圆设计为螺纹结构，与管座密封壳螺纹法兰2配合。管座密封壳1可绕着密封面止口旋转，其与容器顶盖3之间的轴向预紧通过螺纹法兰2与容器顶盖3的连接螺栓实现。
39.如图2所示，容器顶盖3主要实现两个功能：一是保证容器上封头的密封，二是为偏心管座密封壳1提供调节基准。容器顶盖3的内腔(包括上部密封面)及上部螺栓的中心圆相对下部密封面、顶盖下端外圆、螺栓中心圆设计为偏心结构，其偏心距与偏心管座密封壳1的偏心距相同，为δ。
40.本实施例还给出了如图3所示的第二种结构的容器顶盖3，与第一种结构的容器顶盖3的原理以及与螺纹法兰2和容器筒体4上端部螺纹法兰2的组合方式相同，都是通过螺栓分别使容器顶盖3与螺纹法兰2和容器筒体4的上端部螺纹法兰2固定连接，区别在于容器顶盖3的内腔结构不同。
41.如图4所示，当管座密封壳1的偏心方向与顶盖的偏心方向相反时，理论错对中值为0(相对顶盖下端密封面外圆)；当管座密封壳1的偏心方向与顶盖的偏心方向相同时，理论错对中值为2δ(相对顶盖下端密封面外圆)。其余位置的理论错对中值在0～2δ范围内。旋转偏心管座密封壳1，螺纹法兰2通过螺栓固定在容器顶盖3上，偏心管座密封壳1将沿着顶盖上端密封止口连续旋转，不同的位置将得到不同的错对中值。
42.进一步的，图5中所示的驱动线错对中结构中，还包括第一标靶、第二标靶、第三标靶和光源。其中，第一标靶和第二标靶位于所述容器筒体4内，第一标靶和第二标靶位于同一条轴线上；第三标靶位于所述管座密封壳1内腔的轴线上。另外，驱动线的基准构建包括上下设置的支承板和堆芯上板；第一标靶设置在所述堆芯上板的中心点上，第二标靶设置在所述支撑板的中心点上。
43.下面结合图4做进一步说明：实际应用中，驱动线的内部构件安装在容器内，驱动线的错对中是相对容器内的内部构件中心基准而言，该基准与容器密封面止口的中心可能存在微小的偏心情况，具体错对中值δ的准确位置可根据内部构件中心基准来调节偏心管座密封壳1得到。
44.此外，该装置还包括指针5和刻度盘；所述指针5通过支架固定设置在所述管座密封壳的密封外壳表面，所述刻度盘固定设置在所述容器顶盖的顶部。通过指针5和刻度盘对不同错对中位置进行标记，连接螺栓可不拆卸，复装精度高。
45.综上所述，本实施例提供的一种可实现驱动线错对中值连续调节的装置，由内孔偏心的容器顶盖、内孔偏心的管座密封壳、两者之间的螺纹法兰、螺栓、密封垫以及固定在管座密封壳外表面的标记附件组成。该装置中，通过设置偏心管座密封壳、偏心顶盖和螺纹法兰，可实现在高温高压工况下的密封有效，同时在错对中工况调节时，只需旋转偏心管座密封壳，无需拆连接螺栓，既能实现驱动线的对中，也能实现较大范围的错对中的精细调节，即本装置可实现0～2δ范围内的任意错对中调节，错对中值调节范围大，可满足多种错对中调节需求。另外，本装置可通过固定在管座密封壳外表面的指针和固定在容器顶盖上的刻度盘等附件对不同错对中位置进行标记，连接螺栓可不拆卸，复装精度高；偏心管座密封壳与容器顶盖之间采用环形金属密封结构，在错对中调节过程中，密封圈可不拆卸，连续复用多次，高温高压的密封效果有保证，可节省安装时间，节约成本。
46.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。