專利名稱：一種適用于控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)的控制線圈結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及核電站控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)的控制線圈結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
核電站控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)長期處于高溫和強(qiáng)輻照的工況下，并伴有較大強(qiáng)度的沖擊和振動。在這樣惡劣的工作條件下，還應(yīng)保證其使用壽命，這就給控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)相關(guān)零部件的設(shè)計，尤其是電氣部件的設(shè)計帶來了一定困難。控制線圈是控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)中重要的電氣部件，可提供軸向的勵磁磁勢，是控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)的動力來源。僅從勵磁角度考慮時，控制線圈可設(shè)計成常規(guī)的環(huán)形集中繞組結(jié)構(gòu)，然而，該種繞組結(jié)構(gòu)在耐高溫、耐輻照、抗沖擊和抗振動等方面性能較差，無法滿足驅(qū)動機(jī)構(gòu)的長壽命設(shè)計要求。由此，需要研究一種適用于驅(qū)動機(jī)構(gòu)的控制線圈結(jié)構(gòu)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠滿足控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)對控制線圈耐高溫、耐輻照、耐沖擊和長壽命要求，并且能夠保證線圈結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的控制線圈結(jié)構(gòu)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為，一種適用于控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)的控制線圈結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括繞組線、線圈骨架、砂層、包扎層和引接線；線圈骨架為兩端帶有外法蘭的筒狀結(jié)構(gòu)，其兩端的外法蘭之間形成了環(huán)形凹槽；其一端的法蘭上開有與所述環(huán)形凹槽連通的出線槽；所述環(huán)形凹槽與一端法蘭的結(jié)合部位設(shè)置有進(jìn)線槽；一根完整的繞組線從進(jìn)線槽進(jìn)入所述線圈骨架，并纏繞著所述線圈骨架上，最終從所述出線槽中穿出；在所述環(huán)形凹槽內(nèi)繞組線纏繞線圈的和所述線圈骨架之間的空隙填充有砂層；包扎層包覆粘結(jié)在所述砂層的外側(cè)。所述線圈骨架為采用玻璃纖維增強(qiáng)的聚醚醚酮骨架。所述砂層采用粒度為34的石英砂。所述包扎層采用玻璃絲云母紙。所述砂層的外表面外徑大于所述線圈骨架的外法蘭的外徑，其軸向延伸長度與所述線圈骨架的軸向長度一致繞組線采用SBF260型耐高溫耐輻照繞組線，其為經(jīng)過有機(jī)硅浸潰漆浸潰、云母帶繞包、單玻璃絲包裹的鍍鎳圓銅線。所述繞組線繞線的第一個半圈內(nèi)套有一段硅橡膠玻璃纖維漆管。所述繞組線沿所述環(huán)形凹槽共纏繞N層，其中N為大于等于5的整數(shù)，在倒數(shù)第5-n層半疊包一層玻璃絲帶；從第一層至倒數(shù)第4-n層，繞組線I從所述環(huán)形凹槽軸向一端至另一端緊密纏繞；從倒數(shù)第5-n層至最外層，繞組線I沿著所述環(huán)形凹槽軸線方向的纏繞圈數(shù)等差數(shù)列遞減，其中η為O到3之間的任意整數(shù)。還包括一端與所述繞組線位于環(huán)形凹槽最外層的一端連接的引接線，在所述引接線與所述繞組線連接處套有硅橡膠玻璃纖維漆管，所述引接線穿出出現(xiàn)槽；在所述出線槽的空隙中填滿灌封料。本發(fā)明的有益效果:(I)本發(fā)明的控制線圈結(jié)構(gòu)采用有線圈骨架的充砂結(jié)構(gòu)，滿足了驅(qū)動機(jī)構(gòu)對控制線圈耐高溫、耐輻照、耐沖擊和長壽命等多重要求；(2)選材上保證了控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)對電氣部件耐高溫、耐輻照的設(shè)計要求；(3)本發(fā)明采用的繞線方式保證了線圈結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定性；(4)本發(fā)明有效降低了機(jī)構(gòu)存在振動或沖擊時引接線對控制線圈絕緣性能的影響；(5)本發(fā)明并對繞組線形成了良好地機(jī)械保護(hù)，并加強(qiáng)了線圈結(jié)構(gòu)整體絕緣性能。
圖1為本發(fā)明一種適用于控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)的控制線圈結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明一種適用于控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)的控制線圈結(jié)構(gòu)的線圈骨架；圖3為圖2的中A向示意圖；圖4為本發(fā)明一種適用于控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)的控制線圈結(jié)構(gòu)的繞組線繞線方式示意圖；圖5為本發(fā)明一種適用于控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)的控制線圈結(jié)構(gòu)的引接線與繞組線連接方式示意圖。圖中:1-繞組線，2-線圈骨架，3-砂層，4-包扎層，5-引接線，6-進(jìn)線槽，7-出線槽，8-硅橡膠玻璃纖維漆管，9-釬焊。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。本發(fā)明一種適用于控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)的控制線圈結(jié)構(gòu)，如圖1所示，控制線圈采用有線圈骨架的充砂結(jié)構(gòu)，包括繞組線1、線圈骨架2、砂層3、包扎層4和引接線5。線圈骨架2為兩端帶有外法蘭的筒狀結(jié)構(gòu)，其兩端的外法蘭之間形成了環(huán)形凹槽；其一端的法蘭上開有與所述環(huán)形凹槽連通的出線槽7 ;所述環(huán)形凹槽與一端法蘭的結(jié)合部位設(shè)置有進(jìn)線槽6 ;所述線圈骨架2為繞組線I提供機(jī)械支撐，其材料采用玻璃纖維增強(qiáng)的聚醚醚酮骨架。繞組線I采用SBF260型耐高溫耐輻照繞組線，其為經(jīng)過有機(jī)硅浸潰漆浸潰、云母帶繞包、單玻璃絲包裹的鍍鎳圓銅線。繞組線I從進(jìn)線槽6進(jìn)入所述線圈骨架2，并繞著所述線圈骨架2上，在其繞線的第一個半圈內(nèi)套有一段硅橡膠玻璃纖維漆管8，以使覆蓋進(jìn)線槽6槽口處的繞組線表面絕緣不受到損傷。一根完整的繞組線I沿所述環(huán)形凹槽共纏繞N層，其中N為大于等于5的整數(shù)，在倒數(shù)第5-n層半疊包一層玻璃絲帶；從第一層至倒數(shù)第4-n層，繞組線I從所述環(huán)形凹槽軸向一端至另一端緊密纏繞；從倒數(shù)第5-n層至最外層，繞組線I沿著所述環(huán)形凹槽軸線方向的纏繞圈數(shù)等差數(shù)列遞減，其中η為O到3之間的任意整數(shù)。所述繞組線I位于環(huán)形凹槽最外層的一端與引接線5 —端通過釬焊9連接，所述釬焊9處外側(cè)套有硅橡膠玻璃纖維漆管8，所述引接線5穿出出現(xiàn)槽7 ;在所述出線槽7的空隙中填滿灌封料。在所述環(huán)形凹槽內(nèi)繞組線I纏繞的N層線圈的和所述線圈骨架2之間的空隙填充有砂層3，所述砂層3采用粒度為34的石英砂；所述砂層3的外表面外徑大于所述線圈骨架2的外法蘭的外徑，其軸向延伸長度與所述線圈骨架2的軸向長度一致；包扎層4包覆在所述砂層3的外側(cè)，所述包扎層4采用玻璃絲云母紙。對填充好砂層3后的線圈骨架2進(jìn)行浸漆和脫模，最終粘結(jié)成型；具體為，將纏繞好繞組線的線圈骨架I置于充砂模具中，填充砂層3前應(yīng)在模具內(nèi)表面涂上硅脂脫模劑，然后對充砂模具進(jìn)行充砂；對充砂后的充砂模具進(jìn)行真空壓力浸漆，并保證繞組線I形成的線圈內(nèi)部浸潰充分，砂層3表面光滑完整；浸漆充分后，清除線圈表面多余的浸潰漆，并對充砂模具用丙酮進(jìn)行清洗，最終完成脫模；對繞線、充砂、浸漆、脫模后的線圈骨架2先涂無溶劑絕緣漆，然后用玻璃絲云母紙半疊繞包，進(jìn)而完成控制線圈結(jié)構(gòu)的制造。本發(fā)明的控制線圈結(jié)構(gòu)采用有線圈骨架的充砂結(jié)構(gòu)，滿足了控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)對控制線圈耐高溫、耐輻照、耐沖擊和長壽命等多重要求。所屬零部件從選材上保證了驅(qū)動機(jī)構(gòu)對電氣部件耐高溫、耐輻照的設(shè)計要求。繞組線繞制在線圈骨架上，在繞組線的倒數(shù)第5-n層半疊包一層玻璃絲帶，從倒數(shù)第5-n層開始將繞組線繞制成倒梯形，經(jīng)過充砂與浸漆后，保證了結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定性。引接線5與繞組線I通過釬焊方式連接，在連接處套上硅橡膠玻璃纖維漆管8，有效降低了控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)存在振動或沖擊時引接線對控制線圈絕緣性能的影響。砂層3通過浸潰漆粘結(jié)的方式覆蓋在繞組線I的外部，使運(yùn)行時線圈所產(chǎn)生的熱量得以有效向外傳導(dǎo)，并對繞組線I形成了良好地機(jī)械保護(hù)。包扎層4通過無溶劑絕緣漆粘結(jié)包覆在砂層3的外部，對砂層3形成了機(jī)械保護(hù)，并加強(qiáng)了線圈結(jié)構(gòu)整體絕緣性能。
權(quán)利要求1.一種適用于控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)的控制線圈結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括繞組線、線圈骨架、砂層、包扎層和引接線； 線圈骨架為兩端帶有外法蘭的筒狀結(jié)構(gòu)，其兩端的外法蘭之間形成了環(huán)形凹槽；其一端的法蘭上開有與所述環(huán)形凹槽連通的出線槽；所述環(huán)形凹槽與一端法蘭的結(jié)合部位設(shè)置有進(jìn)線槽； 一根完整的繞組線從進(jìn)線槽進(jìn)入所述線圈骨架，并纏繞著所述線圈骨架上，最終從所述出線槽中穿出； 在所述環(huán)形凹槽內(nèi)繞組線纏繞線圈的和所述線圈骨架之間的空隙填充有砂層；包扎層包覆粘結(jié)在所述砂層的外側(cè)。
2.按照權(quán)利要求1所述的控制線圈結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述線圈骨架為采用玻璃纖維增強(qiáng)的聚醚醚酮骨架。
3.按照權(quán)利要求1所述的控制線圈結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述砂層采用粒度為34的石英砂。
4.按照權(quán)利要求1所述的控制線圈結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述包扎層采用玻璃絲云母紙。
5.按照權(quán)利要求1所述的控制線圈結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述砂層的外表面外徑大于所述線圈骨架的外法蘭的外徑，其軸向延伸長度與所述線圈骨架的軸向長度一致
6.按照權(quán)利要求1所述的控制線圈結(jié)構(gòu)，其特征在于:繞組線采用SBF260型耐高溫耐輻照繞組線，其為經(jīng)過有機(jī)硅浸潰漆浸潰、云母帶繞包、單玻璃絲包裹的鍍鎳圓銅線。
7.按照權(quán)利要求1所述的控制線圈結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述繞組線繞線的第一個半圈內(nèi)套有一段娃橡膠玻璃纖維漆管。
8.按照權(quán)利要求1所述的控制線圈結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述繞組線沿所述環(huán)形凹槽共纏繞N層，其中N為大于等于5的整數(shù)，在倒數(shù)第5-n層半疊包一層玻璃絲帶；從第一層至倒數(shù)第4-n層，繞組線I從所述環(huán)形凹槽軸向一端至另一端緊密纏繞；從倒數(shù)第5-n層至最外層，繞組線I沿著所述環(huán)形凹槽軸線方向的纏繞圈數(shù)等差數(shù)列遞減，其中η為O到3之間的任意整數(shù)。
9.按照權(quán)利要求1所述的控制線圈結(jié)構(gòu)，其特征在于:還包括一端與所述繞組線位于環(huán)形凹槽最外層的一端連接的引接線，在所述引接線與所述繞組線連接處套有硅橡膠玻璃纖維漆管，所述引接線穿出出現(xiàn)槽；在所述出線槽的空隙中填滿灌封料。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種適用于控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)的控制線圈結(jié)構(gòu)，其特征在于包括繞組線、線圈骨架、砂層、包扎層和引接線；線圈骨架為兩端帶有外法蘭的筒狀結(jié)構(gòu)，其兩端的外法蘭之間形成了環(huán)形凹槽；其一端的法蘭上開有與環(huán)形凹槽連通的出線槽；環(huán)形凹槽與一端法蘭的結(jié)合部位設(shè)置有進(jìn)線槽；一根完整的繞組線從進(jìn)線槽進(jìn)入線圈骨架，并纏繞著線圈骨架上，最終從出線槽中穿出；在環(huán)形凹槽內(nèi)繞組線纏繞線圈的和線圈骨架之間的空隙填充有砂層；包扎層包覆粘結(jié)在砂層的外側(cè)。本實(shí)用新型滿足了驅(qū)動機(jī)構(gòu)對控制線圈耐高溫、耐輻照、耐沖擊和長壽命等多重要求；保證了線圈結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定性；有效降低了機(jī)構(gòu)存在振動或沖擊時引接線對控制線圈絕緣性能的影響。
文檔編號H01F5/00GK203026286SQ201220680358
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者于天達(dá), 唐向東, 謝細(xì)明, 楊博, 羅英, 余志偉, 楊方亮, 陳西南, 楊曉晨, 李維, 鄧強(qiáng) 申請人:中國核動力研究設(shè)計院