專利名稱:控制棒驅(qū)動裝置及其試驗方法、試驗裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及控制棒驅(qū)動裝置及其試驗方法、試驗裝置，以及適用于控制棒驅(qū)動裝 置的扭矩傳遞裝置。
背景技術：
控制棒驅(qū)動機構，與控制棒成一體，用于控制核反應堆的反應度，對設備運轉(zhuǎn)和安 全是非常重要的。圖7表示已往的電動控制棒驅(qū)動機構。
圖7是縱斷面圖，表示設在沸騰水型核反應堆(BWR)的核反應堆壓力容器下部、驅(qū) 動控制棒(CR)升降的電動型控制棒驅(qū)動機構(CRD)。該控制棒驅(qū)動機構，在下端部備有電 動機組合體，電動機組合體的垂直旋轉(zhuǎn)軸1，通過齒輪聯(lián)軸節(jié)2與上方的垂直驅(qū)動軸3連接。 在驅(qū)動軸3上連接著一體旋轉(zhuǎn)的螺旋軸4，螺旋軸4通過圖未示的球與螺母5螺合，形成球 螺旋機構。螺母5借助螺旋軸4的旋轉(zhuǎn)而升降移動。
在螺母5的外周部，設有上下成對配置著的若干對輥6，這些輥6挾持著形成在導 管7內(nèi)周面上的軸方向安裝板8。在螺母5的上部，設有包圍螺旋軸4的朝上方伸出的中空 活塞9，在該中空活塞9的上端，通過聯(lián)軸節(jié)10連接著控制棒11。
CRD殼體12內(nèi)設置著外管13，CRD殼體12、外管13及盤件14用螺栓15結(jié)合著。
在螺旋軸4的下部設有彈簧16，使螺母5超過控制棒全抽拔位置向下方移動時， 螺母5將彈簧16壓縮。在本說明書中，把螺母5壓縮著彈簧16的狀態(tài)，稱為“機械的最下 限狀態(tài)”。
在外管13的上部設有緩沖件17，當使螺母5超過控制棒的全插入狀態(tài)向上方移動 時，該緩沖件17被設置在螺母5上部的中空活塞9壓縮。在本說明書，把中空活塞9壓縮 著緩沖件17的狀態(tài)，稱為“機械的最上限狀態(tài)”。
電動機組合體，具有電動機18、電磁制動器19和位置檢測裝置20。電動機18進 行控制棒的驅(qū)動，電磁制動器19進行控制棒的位置保持，位置檢測裝置20進行控制棒的位 置確認。現(xiàn)在已有的改良型沸騰水型核反應堆(ABWR)中的電動型控制棒驅(qū)動機構中，電動 機18是采用步進馬達，電動機電源21是采用倒相電源。
電動機組合體，通過電動機支架22與盤件14連接。
盤件14中的驅(qū)動軸3的貫通部內(nèi)，使用壓蓋密封墊23。
在盤件14內(nèi)設有螺旋彈簧M和磁鐵室沈，在該磁鐵室沈內(nèi)，設有支承在螺旋彈 簧M上的分離檢測磁鐵25。根據(jù)中空活塞9從螺母5分離的不同場合等，當加在螺旋彈簧 24上的荷重減少時，則螺旋彈簧M伸展，隨之，分離檢測磁鐵25向上方移動。
在盤件14的外側(cè)設有分離檢測測頭27，該測頭27內(nèi)藏著由磁力作動的舌簧接點 開關，可檢測分離檢測磁鐵25的移動。
中空活塞9內(nèi)藏著快速停堆位置檢測磁鐵28。在導管7內(nèi)，設有隨著快速停堆時的緩沖件17的壓縮而移動的全插入檢測磁鐵四。在控制棒驅(qū)動機構殼體12的外側(cè)，設有 快速停堆位置檢測測頭30，該測頭30內(nèi)藏著由磁力作動的舌簧接點開關，可檢測快速停堆 位置檢測磁鐵觀和全插入檢測磁鐵四的移動。
這樣構成的控制棒驅(qū)動機構中，使電動機18旋轉(zhuǎn)時，螺旋軸4通過旋轉(zhuǎn)軸1和驅(qū) 動軸3而旋轉(zhuǎn)，該螺旋軸4的旋轉(zhuǎn)使螺母5上下動。這時，螺母5通過輥6其旋轉(zhuǎn)被安裝板 限制而上下動。與螺母5的上下動連動地，中空活塞9和控制棒11上下動，借助該控制棒 11的上下動，調(diào)節(jié)往爐心的插入量和抽拔量，爐輸出被控制。
快速停堆時，通過聯(lián)軸節(jié)10與控制棒11結(jié)合著的中空活塞9，被從水壓控制單元 供給的水壓急速推上，與螺母5分離，急速地使控制棒11插入爐心。這時，中空活塞9與螺 母5的分離，由分離檢測測頭27檢測出來。另外，快速停堆中以及快速停堆后的控制棒11 的位置，由快速停堆位置檢測測頭30檢測出。
定期檢查時實施的控制棒摩擦測定試驗時，將控制棒摩擦測定試驗裝置連接在水 壓控制單元上，通過上述試驗裝置向控制棒驅(qū)動裝置供給水壓，這樣將控制棒插入爐心。這 時的控制棒驅(qū)動機構的動作，除了插入速度慢以外，與快速停堆時的動作同樣?？刂瓢裟Σ?測定試驗中，通過測定上述插入時的水壓變動，確認控制棒和周圍機器的摩擦狀態(tài)。
上述控制棒驅(qū)動機構中，作為盤件14的軸封部，是采用壓蓋密封墊23，另外，電動 機18，是采用倒相電源的步進馬達。近年來，對于控制棒驅(qū)動機構，提高了以下的改進(1) 通過采用磁接頭(磁鐵聯(lián)軸節(jié))而去掉盤件的軸封部。( 變更電動機型式(感應電動機 化)等。關于這些改進在日本特開平10-132997號公報和特開平10-274688號中揭示。
但是，這些控制棒驅(qū)動機構中，在下述方面尚需改進。
圖7所示現(xiàn)有的電動控制棒驅(qū)動機構中，電動機是采用步進馬達，電動機電源是 采用倒相電源，存在著系統(tǒng)復雜、電源物量多的問題。為此目前正研究中的、采用感應電動 機的控制棒驅(qū)動機構中，要求電源系統(tǒng)簡單化。另外，采用感應電動機的電源裝置和控制裝 置還未達到最適化，關于確認驅(qū)動性能健全性的機構，尚未開發(fā)出。
另外，采用磁接頭的控制棒驅(qū)動機構中，雖然磁接頭本身的構造、規(guī)格正在研究 中，但關于保養(yǎng)、試驗機構等尚未確立。
萬一磁接頭失調(diào)時，控制棒的實際位置可能會不明確。為此，近年來雖然提出了解 決該問題的幾種方案，但系統(tǒng)復雜，不實用，仍要求確立合理的檢測機構。
另外，在水中使用磁接頭時，萬一覆蓋磁接頭的外套損傷，內(nèi)藏的磁鐵與水接觸， 因生銹而使磁接頭性能惡化。為此，希望有一種即使產(chǎn)生上述事態(tài)時也能確保磁接頭功能 的機構。
已往的控制棒摩擦測定試驗中，是在現(xiàn)場將控制棒摩擦測定試驗裝置依次連接到 各個水壓控制單元上，一邊實施試驗，與工程的沖突大，另外，上述連接作業(yè)是放射線管理 區(qū)域內(nèi)的作業(yè)，從提高作業(yè)性、減少輻射的觀點出發(fā)，要求更簡易的試驗方法。
發(fā)明的公開
本發(fā)明是鑒于上述問題而作出的，其目的在于提供控制棒驅(qū)動機構，以及與電源 裝置及控制裝置的關系的確立，進行保養(yǎng)、試驗機構的確立，提供一種可靠性高的控制棒驅(qū) 動機構。
本發(fā)明提供一種控制棒驅(qū)動裝置，用于使核反應堆的控制棒升降驅(qū)動，其特征在于備有電動機、扭矩傳遞裝置和驅(qū)動機構，上述扭矩傳遞裝置具有包含第1接頭元件和第2 接頭元件的磁接頭，上述第1接頭元件內(nèi)藏著若干磁鐵，并與第1軸連接；上述第2接頭元 件內(nèi)藏著若干磁鐵，并與第2軸連接；上述扭矩傳遞裝置還備有第1外套和第2外套，上述 第1外套水密地或氣密地包覆第1接頭元件的全部磁鐵；上述第2外套水密地或氣密地包 覆第2接頭元件的全部磁鐵；另外，還備有第3外套和第4外套中的至少任一方；上述第3 外套在上述第1外套的內(nèi)側(cè)，水密地或氣密地包覆內(nèi)藏于上述第1接頭元件的一部分或全 部磁鐵；上述第4外套在上述第2外套的內(nèi)側(cè)，水密地或氣密地包覆內(nèi)藏于上述第2接頭元 件的一部分或全部磁鐵；上述驅(qū)動機構將上述電動機產(chǎn)生的驅(qū)動力，通過上述扭矩傳遞裝 置傳遞給控制棒，使控制棒升降。
另外，本發(fā)明的控制棒驅(qū)動裝置，用于使核反應堆的控制棒升降驅(qū)動，其特征在于 備有電動機、扭矩傳遞裝置和驅(qū)動機構，上述扭矩傳遞裝置具有包含第1接頭元件和第2接 頭元件的磁接頭，上述第1接頭元件內(nèi)藏著若干磁鐵，并與第1軸連接；上述第2接頭元件 內(nèi)藏著若干磁鐵，并與第2軸連接；上述扭矩傳遞裝置還備有第1外套和第2外套，上述第 1外套水密地或氣密地包覆第1接頭的全部磁鐵；上述第2外套水密地或氣密地包覆第2 接頭的全部磁鐵；另外，還備有第3外套和第4外套中的至少任一方；上述第3外套在第1 外套的內(nèi)側(cè)，水密地或氣密地包覆內(nèi)藏于第1接頭的一部分或全部磁鐵；上述第4外套在第 2外套的內(nèi)側(cè)，水密地或氣密地包覆內(nèi)藏于第2接頭的一部分或全部磁鐵；上述驅(qū)動機構將 電動機產(chǎn)生的驅(qū)動力，通過上述扭矩傳遞裝置傳遞給控制棒，使控制棒升降；在盤件隔壁內(nèi) 部，設有上述扭矩傳遞裝置的第1接頭元件；在盤件隔壁外部，設有上述扭矩傳遞裝置的第 2接頭元件；在上述第1接頭元件中被第3外套包覆的磁鐵發(fā)揮作用、上述第1接頭元件的 未被第3外套包覆的磁鐵不發(fā)揮作用的狀態(tài)下，使上述扭矩傳遞裝置具有最大傳遞扭矩， 該最大傳遞扭矩在核反應堆通常運轉(zhuǎn)時保持控制棒位置所需扭矩以上。
根據(jù)本發(fā)明的第1觀點，是提供具有以下特征的控制棒驅(qū)動裝置。
第1特征是，控制棒的驅(qū)動力發(fā)生源，不采用已往的FMCRD中的、利用倒相電源的 馬達，而是采用感應電動機，以及使進行感應電動機的on-off的開關多重化，并且使各開 關可獨立地切換。這樣，可以實現(xiàn)電源和控制裝置的簡單化和最適化，另外，防止誤動作等 的控制棒驅(qū)動，提高可靠性。
第2特征是，采用感應電動機作為控制棒的驅(qū)動力發(fā)生源，并且，監(jiān)視根據(jù)控制棒 的位置檢測算出的控制棒驅(qū)動速度。感應電動機與負荷相應地變動其旋轉(zhuǎn)速度。通過測定 控制棒驅(qū)動速度，可掌握因負荷變動等引起的控制棒驅(qū)動機構的狀態(tài)變化，根據(jù)狀態(tài)，可以 進行狀態(tài)顯示、警報和驅(qū)動停止等的措施。
第3特征是，在控制棒驅(qū)動裝置中，設置測定控制棒的停止位置或控制棒驅(qū)動距 離的機構，把測定出的停止位置或控制棒驅(qū)動距離，與控制棒驅(qū)動裝置健全時設定的控制 棒停止位置或控制棒驅(qū)動距離相比較。這樣，考慮到控制棒驅(qū)動機構的負荷變動、惡化等， 可確認控制棒驅(qū)動機構是否具有健全的驅(qū)動性能，可根據(jù)狀態(tài)，進行狀態(tài)顯示、警報等措 施。
第4特征是，在控制棒驅(qū)動機構上設置若干制動器，使若干制動器錯開時間地動 作。這樣，可減低一個制動器的負擔。另外，如果將若干個制動器分開作為制動用和保持 用，即，在軸旋轉(zhuǎn)時，進行保持或制動動作的制動用，在軸旋轉(zhuǎn)停止時，進行制動或保持動作的保持用，則可防止用于保持用的制動器因磨耗引起保持力降低，可提高軸旋轉(zhuǎn)時的保持 能力、即提高控制棒位置保持能力的可靠性。
第5特征是，在控制棒驅(qū)動機構上設置若干制動器，把各制動器單獨的靜止時保 持扭矩，設定在核反應堆通常運轉(zhuǎn)時控制棒位置保持所需的扭矩以上。這樣，萬一一個制 動器的功能喪失，也能切實進行控制棒的位置保持，提高可靠性。
第6特征是，從電動機向控制棒傳遞驅(qū)動力的路徑上，設有磁接頭的控制棒驅(qū)動 機構中，設有檢測機構，該檢測機構檢測磁接頭的靠電動機側(cè)的部件和靠控制棒側(cè)的部件 的旋轉(zhuǎn)位置。這樣，萬一磁接頭失調(diào)時，通過比較兩旋轉(zhuǎn)位置，可檢測出該失調(diào)，可根據(jù)狀 態(tài)，采用狀態(tài)顯示、警報、停止驅(qū)動等的措施。
根據(jù)本發(fā)明的第2觀點，是提供控制棒驅(qū)動裝置的試驗方法，該控制棒驅(qū)動機構 中，采用感應電動機作為控制棒的驅(qū)動源，其特征是，在進行控制棒的驅(qū)動時，檢測控制棒 的移動速度，或者檢測供給感應電動機的電流、電壓、電力，根據(jù)這些檢測值的絕對值或其 變動，測定控制棒及驅(qū)動機構與其周圍部件的摩擦。
感應電動機與負荷相應地變動其旋轉(zhuǎn)速度。當感應電動機的負荷變動時，往感應 電動機供給電能的供給狀態(tài)也變化。因此，通過測定控制棒驅(qū)動速度或供給感應電動機的 能量的絕對值或其變動，就可以確認控制棒摩擦等的負荷變動。在沸騰水型原子能發(fā)電廠 的定期檢查時，進行控制棒摩擦測定，通過用上述的方法測定，不僅作業(yè)簡單，縮短作業(yè)工 序，而且可在中央控制室等的放射線管理區(qū)域外實施本作業(yè)，提高作業(yè)性，減少輻照。
根據(jù)本發(fā)明的第3觀點，是提供新的試驗裝置和試驗方法。該試驗裝置和試驗方 法，適用于備有包含電動機的電動機組合體、盤件、磁接頭和驅(qū)動機構的控制棒驅(qū)動裝置， 上述磁接頭具有被盤件隔開的一對磁接頭元件；在把盤件安裝在驅(qū)動機構上的狀態(tài)，可確 認磁接頭的健全性。
試驗裝置包含扭矩施加機構和扭矩測定機構，上述扭矩施加機構，在把盤件安裝 在上述驅(qū)動機構上的狀態(tài)，對構成上述磁接頭的、上述電動機組合體側(cè)的接頭元件或與該 接頭元件連接著的軸，施加扭矩；上述扭矩測定機構用于測定施加的扭矩。
試驗方法是適用于驅(qū)動機構具有球螺旋機構(該球螺旋機構將電動機產(chǎn)生的旋 轉(zhuǎn)運動，變換為直線運動)時的情形。該方法是，在把盤件安裝在驅(qū)動機構上的狀態(tài)，使 構成球螺旋機構的螺母的位置成為機械的最下限狀態(tài)或機械的最上限狀態(tài)，對構成磁接頭 的、電動機組合體側(cè)的接頭元件或與該接頭元件連接著的軸，施加扭矩，判斷磁接頭有無異 常。另外，這時，在把電動機組合體安裝在驅(qū)動機構上的狀態(tài)，從電動機組合體的下部使電 動機組合體的軸旋轉(zhuǎn)，通過電動機組合體的軸，對電動機組合體側(cè)的接頭元件或與該元件 連接著的軸，施加扭矩。
根據(jù)上述試驗裝置和試驗方法，在確認磁接頭的健全性時不必卸下盤件，可減少 設備定期檢查時的作業(yè)量、工序、輻照量。
根據(jù)本發(fā)明的第4觀點，是提供新的試驗裝置，該試驗裝置適用于備有包含電動 機的電動機組合體、盤件、磁接頭和驅(qū)動機構的控制棒驅(qū)動裝置，上述磁接頭具有被盤件隔 開的一對接頭元件；在把盤件安裝在驅(qū)動機構上的狀態(tài)，可確認磁接頭和盤件的健全性。
該試驗裝置包含旋轉(zhuǎn)約束機構和扭矩施加機構。上述旋轉(zhuǎn)約束機構，可與構成磁 接頭的、控制棒側(cè)的接頭元件或與該接頭元件連接著的軸連接，約束控制棒側(cè)的接頭元件或與該接頭元件連接著的軸的旋轉(zhuǎn)。上述扭矩施加機構，可與構成磁接頭的、電動機組合體 側(cè)的接頭元件或與該接頭元件連接著的軸連接，對電動機組合體側(cè)的接頭元件或與該接頭 元件連接著的軸，施加扭矩。
別的實施例中，試驗裝置包含扭矩施加機構和旋轉(zhuǎn)約束機構。上述扭矩施加機構， 可與構成磁接頭的、控制棒側(cè)的接頭元件或與該接頭元件連接著的軸連接，對控制棒側(cè)的 接頭元件或與該接頭元件連接著的軸，施加扭矩。上述旋轉(zhuǎn)約束機構，可與構成磁接頭的、 電動機組合體側(cè)的接頭元件或與該接頭元件連接著的軸連接，約束電動機組合體側(cè)的接頭 元件或與該接頭元件連接著的軸的旋轉(zhuǎn)。
試驗裝置還可以備有扭矩限制器，該扭矩限制器，可以與控制棒側(cè)的接頭元件或 與該接頭元件連接著的軸連接，或者與電動機組合體側(cè)的接頭元件或與該接頭元件連接著 的軸連接，用于限制扭矩施加機構施加的扭矩。
試驗裝置還可以備有旋轉(zhuǎn)角測定機構，該旋轉(zhuǎn)角測定機構，可以與控制棒側(cè)的接 頭元件或與該接頭元件連接著的軸連接，或者與電動機組合體側(cè)的接頭元件或與該接頭 元件連接著的軸連接，用于測定控制棒側(cè)的接頭元件或與該接頭元件連接著的軸的旋轉(zhuǎn)角 度，或者測定電動機組合體側(cè)的接頭元件或與該接頭元件連接著的軸的旋轉(zhuǎn)角度。
這樣，在將盤件卸下時，通過測定磁接頭部的傳遞扭矩，就可以確認磁接頭部的健 全性。在卸下了盤件時，可在收容容器外的作業(yè)環(huán)境好的場所，進行試驗，可改善作業(yè)性，降 低輻照。
試驗裝置還可以備有壓力供給機構和壓力測定機構。上述壓力供給機構對盤件內(nèi) 部進行加壓，上述壓力測定機構測定盤件內(nèi)部的壓力。這樣，在卸下了盤件時，通過對盤件 隔壁內(nèi)側(cè)部加壓，可實施耐壓試驗。
根據(jù)本發(fā)明第5觀點，是提供控制棒驅(qū)動裝置的檢查裝置。該控制棒驅(qū)動裝置備 有包含電動機的電動機組合體、盤件、磁接頭和驅(qū)動機構；上述磁接頭具有被盤件隔開的一 對接頭元件；上述驅(qū)動機構將上述電動機產(chǎn)生的驅(qū)動力，通過上述磁接頭傳遞給控制棒，使 控制棒升降。該檢查裝置包含第1徑向位置固定機構和第2徑向位置固定機構；上述第1 徑向位置固定機構，把構成磁接頭的一方接頭元件或與該接頭元件連接著的軸的位置，在 徑方向固定。上述第2徑向位置固定機構，把把構成磁接頭的另一方接頭元件或與該接頭 元件連接著的軸的位置，在徑方向固定。用該檢查裝置，在將上述盤件和各接頭元件的軸線 固定的狀態(tài)，進行盤件的分解或組裝。
由于磁接頭內(nèi)藏著強力的磁鐵，所以，如果在不固定軸線的狀態(tài)進行分解/組裝 時，內(nèi)側(cè)和外側(cè)磁接頭或磁接頭周圍的磁性體的吸引力，使磁接頭碰到盤件隔壁部等，可能 會損壞磁接頭。在將軸線固定著的狀態(tài)，進行內(nèi)側(cè)磁接頭和外側(cè)磁接頭分解/組裝，可防止 機器損傷，可安全地進行分解/組裝作業(yè)。
根據(jù)本發(fā)明第6觀點，是提供新的扭矩傳遞裝置，該扭矩傳遞裝置具有包含第1接 頭元件和第2接頭元件的磁接頭，上述第1接頭元件內(nèi)藏著若干磁鐵，并與第1軸連接；上 述第2接頭元件內(nèi)藏著若干磁鐵，并與第2軸連接；其特征在于，還備有第1外套和第2外 套，上述第1外套水密地或氣密地包覆第1接頭的全部磁鐵；上述第2外套水密地或氣密地 包覆第2接頭的全部磁鐵；另外，還備有第3外套和第4外套中的至少一方；上述第3外套 在第1外套的內(nèi)側(cè)，水密地或氣密地包覆內(nèi)藏于第1接頭的一部分或全部磁鐵；上述第4外套在第2外套的內(nèi)側(cè)，水密地或氣密地包覆內(nèi)藏于第2接頭的一部分或全部磁鐵。
在水的環(huán)境中，磁鐵與水接觸時，產(chǎn)生腐蝕，磁性會變化。為了防止這一點，用外套 包覆磁接頭表面，在包覆內(nèi)側(cè)/外側(cè)磁接頭表面的外套的內(nèi)側(cè)，再設置被外套包覆的磁鐵， 這樣，萬一包覆內(nèi)側(cè)/外側(cè)磁接頭表面的外套破損時，也能防止磁鐵與水接觸，可確保磁鐵 的健全性。從而提高磁接頭的可靠性。
另外，將該扭矩傳遞裝置用于控制棒驅(qū)動裝置時，在盤件隔壁內(nèi)部設置扭矩傳遞 裝置的第1接頭元件，在盤件隔壁外部設置扭矩傳遞裝置的第2接頭元件，并且，在上述第 1接頭中的被第3外套包覆著的磁鐵發(fā)揮作用、第1接頭元件的被第3外套包覆著的磁鐵 不發(fā)揮作用的狀態(tài)下，使上述扭矩傳遞裝置具有在核反應堆通常運轉(zhuǎn)時控制棒位置保持所 需扭矩以上的最大傳遞扭矩。這樣，可實現(xiàn)采用磁接頭的、可靠性高的控制棒驅(qū)動機構。
附圖簡單說明
圖1是說明本發(fā)明第1實施例的圖，是概略地表示本發(fā)明控制棒驅(qū)動裝置一實施 例的、沿軸線方向的斷面圖。
圖2(a)和圖2(b)是說明圖1所示磁接頭的構造的圖。
圖3是說明本發(fā)明第2實施例的圖，是說明磁接頭的檢查方法和檢查裝置的概略 圖。
圖4是說明磁接頭的扭矩特性之一例的曲線圖。
圖5是說明本發(fā)明第3實施例的圖，是表示盤件試驗裝置的概略圖。
圖6是說明本發(fā)明第4實施例的圖，是表示盤件檢查裝置的概略圖。
圖7是概略地表示已往的控制棒驅(qū)動裝置的、沿軸線方向的斷面圖。
實施例
下面，參照
本發(fā)明的實施例。
第1實施例
先參照圖1和圖2說明第1實施例。圖1中，模式地表示第1實施例之控制棒驅(qū)動 機構的下部構造、即盤件部和電動機組合部的構造。另外，盤件14上部的構造，與圖7所示 現(xiàn)有技術中的相同，對于構成該部分的部件，注以與圖7相同的標記，其重復說明從略。關 于下部構造也同樣地，與圖7中相同或類似的部件，注以與圖7相同的標記，其重復說明省 略。
下面，說明本實施例的控制棒驅(qū)動機構的構造。
圖1所示的控制棒驅(qū)動機構，具有磁接頭、分離檢測磁鐵25、驅(qū)動軸3等。磁接頭 由被盤件14的隔壁隔開的內(nèi)側(cè)磁接頭元件31和外側(cè)磁接頭元件32構成。
在控制棒驅(qū)動機構的上部構造內(nèi)，設有構成球螺旋機構的螺旋軸4和螺母5、中空 活塞9、快速停堆位置檢測磁鐵觀、全插入檢測磁鐵四等，
在盤件14的下部設有電動機組合體，盤件14側(cè)的外側(cè)磁接頭元件32和電動機組 合體側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸1，通過聯(lián)軸節(jié)2結(jié)合著。
電動機組合體，由保持用制動器19、位置檢測裝置(同步位置解析器)20、變速機 33、制動用制動器34附屬的感應電動機35構成。保持用制動器19和制動用制動器34，兩 者分別單獨地具有0. 3kgfm(該值可由螺旋軸4的軸換算得到)以上的靜止時的保持扭矩， 該靜止保持扭矩作為核反應堆通常時的控制棒位置保持所需的扭矩。[0071]這樣，對保持用制動器19和制動用制動器34兩者，把靜止時保持扭矩，設定為通 常運轉(zhuǎn)時控制棒位置保持所需的扭矩，這樣，萬一一方的制動功能喪失，也能切實地保持控 制棒位置，可實現(xiàn)可靠性高的控制棒驅(qū)動機構。
在外側(cè)磁接頭元件32與盤件14的隔壁之間，在感應電動機35的繞組部，分別設 有溫度計36、37。溫度計36也可以配置在外側(cè)磁接頭元件32的外周面附近。溫度計37也 可以配置在感應電動機35的繞組部附近位置或殼體內(nèi)的適當位置。
在盤件14的外部，設有分離檢測測頭27和快速停堆位置檢測測頭30，這些測頭 27、30，分別具有由磁力作動的舌簧接點開關。
快速停堆位置檢測測頭30的舌簧接點開關(圖未示)，在上下方向配設有若干 個，對控制棒的全行程，可檢測出0、10、40、60、100% (0%是全抽拔狀態(tài)，100%是全插入狀 態(tài))的位置。分離檢測測頭27具有分離檢測舌簧接點開關38和磁接頭失調(diào)檢測用的舌簧 接點開關39。舌簧接點開關38用于檢測分離檢測磁鐵25的位置。舌簧接點開關39用于 檢測磁接頭附近的磁場狀態(tài)。
感應電動機35上連接著電動機電源裝置41。電動機電源裝置41上連接著60HZ 的固定頻率電源44。另外，也可以設置與固定頻率電源44不同的可變頻率電源45，固定頻 率電源44和可變頻率電源45，可選擇其中任一方與電動機電源裝置41連接?？勺冾l率電 源45可以是步進式地變更頻率的型式，也可以是連續(xù)地變更頻率的型式。
感應電動機35的同步旋轉(zhuǎn)數(shù)與電源頻率成正比，另外，其旋轉(zhuǎn)數(shù)也根據(jù)負荷變 動。本實施例中的電動機電源，可選擇若干頻率，可根據(jù)狀況靈活性地運用。即，在核反應 堆運轉(zhuǎn)時，用中速驅(qū)動，在核反應堆停止時，為了縮短驅(qū)動時間，用高速驅(qū)動，在核反應堆停 止時的設備檢查時實施的控制棒摩擦測定試驗中，用低速驅(qū)動。
尤其是在控制棒摩擦測定試驗時，從全抽拔狀態(tài)到全插入狀態(tài)使控制棒以低速驅(qū) 動，通過測定驅(qū)動速度，可檢測出摩擦等的負荷變動。在控制棒摩擦測定試驗等中，以低速 驅(qū)動時，可明確地檢測出短期間的負荷變動等，是可靠性高的試驗。當然，與核反應堆運轉(zhuǎn) 時同樣，在中速驅(qū)動能夠沒有問題地確認短期間的負荷變動等的場合，也可以用中速驅(qū)動 實施控制棒摩擦測定試驗。
另外，當感應電動機35的負荷變動了時，由于向感應電動機35供給的電氣能量變 化，所以，在電源裝置41上設置電流計、電壓計或電力計等，通過確認這些電流計等的檢測 值，也可以實施控制棒摩擦測定試驗。
本實施例中，是分別設置60HZ的固定頻率電源44和可變頻率電源45，所以，核反 應堆運轉(zhuǎn)中，可以與固定頻率電源44連接、在核反應堆停止中，根據(jù)需要與可變頻率電源 45連接，這樣，可排除在核反應堆運轉(zhuǎn)中與錯誤的電源連接，可實現(xiàn)高可靠性的運用。
本實施例中，可選擇若干種頻率，但也能選擇相互不同的若干種電壓，改變驅(qū)動速 度地驅(qū)動。這時，不采用固定頻率電源44和可變頻率電源45，而是采用固定電壓電源44和 可變電壓電源45。
如圖1所示，電動機電源裝置41，具有串聯(lián)連接的2個開關40、40。各開關40，借 助從控制裝置42通過相互不同系統(tǒng)的指令信號傳遞路徑送來的信號，可分別獨立地控制。 在電動機電源裝置41上附設有作為保護繼電器的熱效繼電器43。當感應電動機35的負荷 扭矩增大時，供給感應電動機35的驅(qū)動電流值增大，使熱效繼電器43動作。另外，保護繼電器并不限定是熱效繼電器43，也可以采用其它的保護繼電器。
在保持用制動器19上，也連接著保持用制動器電源裝置46。在電源裝置46上，連 接著圖未示的固定頻率電源。保持用制動器電源裝置46也具有串聯(lián)連接的2個開關47、 47。各開關47也借助從控制裝置42通過相互不同系統(tǒng)的指令信號傳遞路徑送來的信號， 可分別獨立控制。
這樣，在電動機電源裝置41和保持用制動器電源裝置46上，分別設置串聯(lián)的2個 開關40、47，可防止因單一故障等引起的控制棒的誤驅(qū)動動作，提高可靠性。
上述開關40、47，可以是接點開關，也可以是半導體開關。
下面，參照圖2詳細說明磁接頭部的構造。構成磁接頭的內(nèi)側(cè)磁接頭元件31，內(nèi)藏 著8極的磁鐵50、51。構成磁接頭的外側(cè)磁接頭元件32也同樣地，內(nèi)藏著8極磁鐵48、49。 磁鐵48、49、50、51分別具有支架53、54、55、56，這些支架53、54、55、56由構成磁回路52的 磁性體構成。
外側(cè)磁接頭元件32的磁鐵48、49的內(nèi)表面，由套筒57覆蓋密閉著。內(nèi)側(cè)磁接頭 元件31的磁鐵50、51的外表面，由套筒58覆蓋密閉著。內(nèi)側(cè)和外側(cè)磁接頭元件31、32，借 助各磁鐵48、49、50、51的磁力而磁性地結(jié)合著。因此，通過盤件14的隔壁，可以非接觸地 在內(nèi)側(cè)和外側(cè)磁接頭元件31、32之間傳遞動力。
如圖2(a)所示，外側(cè)磁接頭元件32的注有標記A的磁鐵48 (以下稱為“磁鐵A”)， 比注有標記B的磁鐵49 (以下稱為“磁鐵B”)小，另外，內(nèi)側(cè)磁接頭元件31的注有標記C 的磁鐵50 (以下稱為“磁鐵C” )，比注有標記D的磁鐵51 (以下稱為“磁鐵D” )小。
另外，與外側(cè)磁接頭元件32的磁鐵A相接的、注有標記A的支架(以下稱為“支架 A”)，比注有標記B的支架(以下稱為“支架B”)小。另外，與內(nèi)側(cè)磁接頭元件31的磁鐵C 相接的、注有標記C的支架(以下稱為“支架C”)，比注有標記D的支架(以下稱為“支架 D”)小。但也可以將支架A和支架B—體成形，將支架C和支架D—體成形。
如圖2 (b)所示，小的磁鐵即磁鐵A和磁鐵C，分別被外套59包覆著，在其上部有隔 撐60。圖2(b)中，只表示了磁鐵C及其周圍的構造，磁鐵A及其周圍的構造，除了支架位于 磁鐵外周側(cè)這一點而外，其余與磁鐵C及其周圍的構造相同(見圖2(a))。
如圖2(a)所示，磁鐵A、C、支架A、C各設有2個，相對于軸線配置在點對稱的位置， 磁鐵A和磁鐵C相互相向地配置著。
該磁接頭，不依靠磁鐵B、D的功能，僅借助在磁鐵A、C間動作的磁吸引力，確保 0. 3kgfm(該值可由螺旋軸4的軸換算得到)以上的最大傳遞扭矩，該最大傳遞扭矩，作為 核反應堆通常運轉(zhuǎn)時的控制棒位置保持所需的扭矩。另外，如前所述，不僅用套筒57、58覆 蓋構成磁接頭的磁鐵的表面，而且用外套59分別包覆2極磁鐵48 (磁鐵A)、磁鐵50 (磁鐵
C)，不依靠磁鐵49(磁鐵B)、磁鐵51 (磁鐵D)的功能地、可發(fā)揮通常運轉(zhuǎn)時的控制棒位置 保持扭矩，萬一套筒57、58破損，水等侵入磁接頭內(nèi)部并且磁鐵49(磁鐵B)、磁鐵51 (磁鐵
D)生銹而喪失功能時，被牢固地保護著的磁鐵48(磁鐵A)、磁鐵50 (磁鐵C)的功能也不喪 失，所以，可切實地進行控制棒的位置保持。因此，可實現(xiàn)可靠性高的控制棒驅(qū)動機構。
另外，萬一該磁接頭失調(diào)時，可用以下的方法(1) (2)檢測出來。
(1)先說明第1方法。該磁接頭，在正常時，在內(nèi)側(cè)/外側(cè)磁接頭元件31、32間，小 型的磁鐵A和小型的磁鐵C相向。但是，在磁接頭失調(diào)時，大的磁鐵D、B分別與小磁鐵A、C相對置。另外，小型軛鐵A、C與小型支架A、C相接，不能把小型磁鐵A、C與大磁鐵D、B相 向時的磁力線52封閉在支架內(nèi)，將磁力線放出到磁接頭周圍，周圍磁場產(chǎn)生變化。用設在 分離檢測測頭27內(nèi)的磁接頭失調(diào)檢測用舌簧接點開關39，檢測出該磁場狀態(tài)的變化，這樣 可檢測出磁接頭的失調(diào)。本實施例中，是將一部分小型磁鐵組入磁接頭內(nèi)部，但是將磁性 (例如磁通密度)不同的磁鐵組入時，也能得到同樣的效果。
(2)說明第2方法。磁接頭失調(diào)時，由于內(nèi)側(cè)/外側(cè)磁接頭元件31、32間的結(jié)合 相位變化，所以，檢測位置信息的位置檢測裝置20(該檢測裝置20從與外側(cè)磁接頭元件32 連接的軸(旋轉(zhuǎn)軸1)中檢測位置信息)的輸出與檢測位置信息的快速停堆位置檢測測頭 30 (該測頭30從與內(nèi)側(cè)磁接頭元件31連接的中空活塞9中檢測位置信息)的輸出的關系， 與正常時不同。
因此，將位置檢測裝置20的輸出與快速停堆位置檢測檢測測頭30的輸出比較，看 兩者間是否成立預定的關系，可確認磁接頭是否失調(diào)。
用上面方法檢測出了磁接頭的失調(diào)時，控制裝置42停止對電動機35供給電力，使 控制棒的驅(qū)動停止，并且把位置檢測裝置20的輸出與快速停堆位置檢測測頭30的輸出已 脫離了預定關系的結(jié)果顯示出來，或發(fā)出警報等。作為其后的處置，可采取隔離等措施，使 該控制棒驅(qū)動機構不驅(qū)動控制棒等，可實現(xiàn)高可靠性的控制棒驅(qū)動機構。
下面說明控制裝置42的作用?？刂蒲b置42具有以下功能。
(1)控制裝置42，根據(jù)運轉(zhuǎn)員的操作，發(fā)出控制棒驅(qū)動/停止指令。這時，被控制 裝置42控制的電源裝置41、46，開始或停止向感應電動機35、制動用制動器34、保持用制動 器19的電力供給。
( 控制棒驅(qū)動開始時，控制裝置42先控制電源裝置46，先將保持用制動器19開 放。接著，控制裝置42控制電源裝置41，同時對制動用制動器34和感應電動機35通電。 另外，制動用制動器34被通電時，停止保持動作而成為開放狀態(tài)。這樣，旋轉(zhuǎn)軸1開始旋轉(zhuǎn)。
(3)停止控制棒的驅(qū)動時，控制裝置42先控制電源裝置41，先同時停止對制動用 制動器；34和感應電動機35的通電。另外，制動用制動器34在非通電時實施保持動作。旋 轉(zhuǎn)軸1的旋轉(zhuǎn)停止后，控制裝置42控制電源裝置46，將保持用制動器19成為保持狀態(tài)。
這樣，將保持用制動器19和制動用制動器34的動作時間錯開，可減低保持用制動 器19的滑動磨耗，延長保持用制動器19的使用壽命，提高可靠性。
(4)在控制棒驅(qū)動時，在到達停止目標位置的跟前、例如距目標位置4mm時，控制 裝置42可進行發(fā)出驅(qū)動停止指令這樣的控制。即，考慮到送電延遲、或制動用制動器35的 能力等，從控制裝置42發(fā)出控制棒停止指令后，控制棒再進入2mm以上時停止。為此，在停 止目標位置的4mm前，發(fā)出停止指令，可提高停止位置的精度。另外，控制裝置42根據(jù)從位 置檢測裝置20送來的信號，掌握控制棒的位置，但也根據(jù)來自分離檢測測頭27和快速停堆 位置檢測測頭30的信號進行監(jiān)視。
(5)另外，控制裝置42，(a)通過監(jiān)視從溫度計37送到控制裝置42的信號，監(jiān)視 感應電動機35的繞組部溫度。(b)通過監(jiān)視從溫度計36送到控制裝置42的信號，監(jiān)視磁 接頭部溫度。(c)通過監(jiān)視從位置檢測裝置20送來的信號，監(jiān)視控制棒驅(qū)動速度?？刂瓢?驅(qū)動速度，是對位置檢測裝置20檢測出的控制棒位置，進行時間微分而計算出，或從控制棒位置的單位時間的變化量計算出。
當這些值超過第1預定值時，從圖未示的警報發(fā)生裝置向操作者發(fā)出警報。另外， 當超過第1預定值時，也可以不采用警報，而是將表示該結(jié)果的信息用適當?shù)娘@示機構顯 示出來，告知操作者?；蛘叱瞬捎镁瘓笸?，還加上顯示機構的顯示。
另外，上述的值與第1預定值比較，當超過了更接近臨界值的第2預定值時，控制 裝置42發(fā)出控制棒的驅(qū)動停止指令。
上面的說明中，設定第1預定值和第2預定值，當超過了各預定值時，控制裝置42 進行預定的處置。但并不限定于此，也可以對感應電動機35的繞組部
溫度、磁接頭部溫度、控制棒驅(qū)動速度，設定預定范圍的容許值，當各參數(shù)起過了 容許的預定范圍時，與上述同樣地，停止電動機，發(fā)出警報。
(6)控制裝置42在熱效繼電器43動作了時，發(fā)出警報，再發(fā)出控制棒驅(qū)動停止的 指令。這樣，不僅可迅速地進行控制棒的異常檢測，而且可防止過大的負荷作用在磁接頭 上，可防止磁接頭的失調(diào)。
另外，也可以不設置熱效繼電器43，而是在電源裝置41上設置電流計、電壓計或 電力計，通過監(jiān)視從該電流計等送到控制裝置42的信號，監(jiān)視供給感應電動機35的電流值 (也可以是電壓值、電力值)，當其值超過了第1預定值時，用圖未示的警報發(fā)生裝置向操作 者發(fā)出警報。另外，當超過了第1預定值時，也可以不發(fā)出警報，而是將表示該結(jié)果的信息 用適當?shù)娘@示機構顯示出來，告知操作者?；蛘叱瞬捎镁瘓笸?，還加上顯示機構的顯示。 另外，上述的值與第1預定值比較，當超過了更接近臨界值的第2預定值時，控制裝置42發(fā) 出控制棒的驅(qū)動停止指令。
(7)控制裝置42，將控制棒的驅(qū)動停止后的實際位置，與目標停止位置或驅(qū)動停 止指令發(fā)生時的控制棒位置相比較，當實際停止位置與目標停止位置或驅(qū)動停止指令發(fā)生 時的控制棒位置的差，脫離了預定范圍時，把上述脫離了預定范圍的結(jié)果用圖未示顯示裝 置顯示，或者用圖未示的警報發(fā)生裝置向操作者發(fā)出警報。
或者，控制裝置42，將控制棒的驅(qū)動停止后的停止位置，與控制棒的驅(qū)動開始前的 初始位置相比較，當停止位置與初始位置的差脫離了預定的范圍時，把上述脫離了預定范 圍的結(jié)果用圖未示顯示裝置顯示，或者用警報發(fā)生裝置向操作者發(fā)出警報。
(8)控制裝置42，將位置檢測裝置20的輸出，與快速停堆位置檢測測頭30的輸出 相比較，在控制棒的全插入位置、控制棒全抽拔位置或其它位置中，當兩者的關系脫離了預 定的關系時，發(fā)出警報，再發(fā)出控制棒驅(qū)動停止指令。
(9)控制裝置42，在磁接頭失調(diào)檢測用舌簧接點開關39動作時，發(fā)出警報，發(fā)出控 制棒的驅(qū)動停止指令。
(10)控制裝置42，在熱效繼電器動作時，發(fā)出警報，停止對電動機供給電力。
(11)控制裝置42可執(zhí)行這樣的驅(qū)動模式在控制棒插入操作時，先將控制棒插入 到超過目標停止位置，然后，自動地將控制棒抽拔到目標停止位置。
如上所述，借助控制裝置42執(zhí)行的各種控制，保證控制棒驅(qū)動的正確性，另外，可 以根據(jù)控制棒驅(qū)動機構的狀態(tài)發(fā)出警報和停止控制棒的驅(qū)動，提高控制棒驅(qū)動機構的可靠 性。
第2實施例[0118]下面參照圖3說明第2實施例。第2實施例是對構成控制棒驅(qū)動機構的一部分的 磁接頭，進行檢查的方法和裝置。
圖3表示從圖1所示控制棒驅(qū)動機構上卸下了電動機組合體的狀態(tài)。這時，快速 停堆位置檢測測頭30、分離檢測測頭27等也被卸下。
本實施例中，如圖3所示，外側(cè)磁接頭元件32，在與其下部的各磁鐵的極對應的 位置，具有開口部61，在外側(cè)磁接頭元件32與盤件14隔壁部之間，可插入磁傳感器62。
下面說明磁接頭的第1檢查方法。先準備好第1試驗裝置，該第1試驗裝置具有 磁傳感器62、與磁傳感器62連接著的電纜63及記錄計64。核反應堆停止時的設備定期檢 查時，卸下了電動機組合體后，將磁傳感器62插入上述外側(cè)磁接頭元件32與盤件14隔壁 部之間。
如前所述，磁接頭借助內(nèi)側(cè)/外側(cè)磁接頭元件31、32間的磁的相互作用，產(chǎn)生傳遞 扭矩。因此，通過測定內(nèi)側(cè)/外側(cè)磁接頭元件31、32間的磁性(例如磁場強度)，就可以確 認傳遞扭矩的惡化傾向等。
另外，也可以不用磁傳感器62測定磁性，而是在外側(cè)磁接頭32與盤件14隔壁部 間、或者在盤件14外側(cè)的泄漏磁場強的部位，設置線圈等，使磁接頭旋轉(zhuǎn)，測定這時隨著磁 場變動產(chǎn)生的感應起電力，也同樣地可以確認磁接頭的傳遞扭矩。
另外，在實施該檢查時，安裝磁傳感器62、電纜63和記錄計64，在核反應堆運轉(zhuǎn)時 將它們卸下。當然，也可以將磁傳感器62、電纜63及記錄計64常時地連接著，監(jiān)視磁接頭 的狀態(tài)。如果是臨時連接，則不要常時監(jiān)視所需的電纜配線、控制裝置等。另外，在設備運 轉(zhuǎn)中，將第1試驗裝置在收容容器外保管、檢查時，也可減少檢查作業(yè)時的被輻射。另外，在 設備運轉(zhuǎn)中，把磁傳感器62等在收容容器外保管，可以緩和對磁傳感器62等的放射線輻照 條件等，對保護機器也有效。
下面說明磁接頭的第2檢查方法。實施第2檢查方法時，采用第2試驗裝置。第 2試驗裝置由結(jié)合著扭矩計65、扭矩限制器66、旋轉(zhuǎn)角測定器67和手轉(zhuǎn)動的臂68的軸69 構成。
實施第2檢查方法時，先在卸下了電動機組合體的狀態(tài)，把第2試驗裝置的軸69 結(jié)合在盤件14下部的聯(lián)軸節(jié)2上。
接著，使螺母5位置成為機械的最下限狀態(tài)(“機械的最下限狀態(tài)”的定義見“發(fā) 明背景”段落)，連接第2試驗裝置。在該狀態(tài)，對臂68施加朝控制棒抽拔方向的力徑。但 是，這時螺母5為機械的最下限狀態(tài)，不能再進行抽拔，所以，內(nèi)側(cè)磁接頭元件31也不能朝 抽拔方向旋轉(zhuǎn)。
因此，外側(cè)磁接頭元件32，根據(jù)被施加的扭矩的大小，相對于內(nèi)側(cè)磁接頭元件31 旋轉(zhuǎn)，兩者間產(chǎn)生相位差，
圖2所示的具有8極磁鐵的磁接頭中，如圖4所示，在相位差為22. 5度時，產(chǎn)生最 大傳遞扭矩。于是，將施加在臂68上的扭矩漸漸增大時，在約22. 5度扭轉(zhuǎn)角附近，產(chǎn)生最 大傳遞扭矩。如果臂68再繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，則扭矩降低，同時磁接頭失調(diào)。
利用該特性，用以下的方法可確認磁接頭的傳遞扭矩是否在預定的規(guī)格值以上。
(1)對臂68施加扭矩，用扭矩計65確認最大扭矩。這時，最好將旋轉(zhuǎn)角測定器67 的檢測值和扭矩計65的檢測值關聯(lián)地記錄下來，可掌握磁接頭的旋轉(zhuǎn)角-轉(zhuǎn)矩的關系。另
1外，采用該方法時，扭矩限制器66不是必需的，但是，從在檢查中防止磁接頭失調(diào)的觀點考 慮，最好采用扭矩限制器66。
(2)把扭矩限制器66限制的扭矩，設定為預定的規(guī)格值。然后，對臂68施加扭矩， 確認一直施加到扭矩限制值時磁接頭也不失調(diào)。扭矩計65和旋轉(zhuǎn)角測定器67不是必需的， 但是，最好是用扭矩計65和旋轉(zhuǎn)角測定器67 —邊進行測定，一邊進行試驗。
根據(jù)上述第1和第2試驗方法，不必將盤件14從控制棒驅(qū)動機構上卸下，就可以 確認磁接頭的傳遞扭矩，可減少定期檢查時的作業(yè)量/工序/被輻照量。
尤其是在第2試驗方法中，不測定磁性，而是直接測定扭矩，所以與第1檢查方法 相比，可更高精度地測定傳遞扭矩。
如上所述，根據(jù)本實施例，可建立確認磁接頭健全性的有效方法，采用上述方法， 可以實現(xiàn)可靠性高的、采用磁接頭的控制棒驅(qū)動機構。
另外，不必卸下電動機組合體，就可以實施與上述同樣的試驗。該方法可以這樣實 施使電動機組合體的旋轉(zhuǎn)軸1從制動用制動器34的下方貫穿殼體伸出，將上述第2試驗 裝置連接在伸出的旋轉(zhuǎn)軸1的前端。
第3實施例
下面參照圖5說明第3實施例。第3實施例是對構成控制棒驅(qū)動機構的一部分的 盤件和磁接頭，進行檢查的方法和裝置。
圖5表示在本實施例的盤件試驗裝置上，設置從控制棒驅(qū)動機構上卸下的盤件14 的狀態(tài)。
先說明盤件試驗裝置的構造。盤件試驗裝置，具有閉塞盤件14的上部開口的上蓋 71。在上蓋71上，通過固定具73固定著軸72，在軸72的下端，設有可與內(nèi)側(cè)磁接頭元件 31連接的聯(lián)軸節(jié)70a。在上蓋71上，連接著對盤件14內(nèi)部加壓用的加壓泵76和測定壓力 的壓力計77。
下面，說明采用上述盤件試驗裝置、進行盤件和磁接頭檢查的方法。
先從控制棒驅(qū)動機構上，卸下電動機組合體和盤件14，載置到盤件試驗裝置的架 臺70上。接著，將聯(lián)軸節(jié)70a結(jié)合在支承分離檢測磁鐵25的部件的軸上。于是，由于軸72 不能旋轉(zhuǎn)，所以，結(jié)合在內(nèi)側(cè)磁接頭元件31上的驅(qū)動軸3也不能旋轉(zhuǎn)。接著，用螺栓74將 上蓋71安裝在盤件14上。這時，上蓋71和盤件14之間用0形環(huán)75密封。
聯(lián)軸節(jié)2結(jié)合在位于盤件14下部的外側(cè)磁接頭元件32的軸上，在該聯(lián)軸節(jié)2上， 連接著在第2實施例中說明的第2檢查裝置。
在該狀態(tài)，由于驅(qū)動軸3不能旋轉(zhuǎn)，所以，即使對臂68施加扭矩，內(nèi)側(cè)磁接頭元件 31也不能旋轉(zhuǎn)。因此，外側(cè)磁接頭元件32根據(jù)被施加的扭矩的大小，相對于內(nèi)側(cè)磁接頭元 件31旋轉(zhuǎn)，兩者間產(chǎn)生相位差。測定這時的傳遞扭矩，就可以與第2實施例同樣地、測定磁 接頭的最大傳遞扭矩。
另外，通過從加壓泵76對盤件14內(nèi)部加壓，可實施盤件14的耐壓試驗。
另外，如本實施例這樣將盤件14從控制棒驅(qū)動機構上卸下時，也可以將外側(cè)磁接 頭元件32固定住，將第2檢查裝置連接在聯(lián)軸節(jié)70a上，使內(nèi)側(cè)磁接頭元件31旋轉(zhuǎn)，測定 磁接頭的最大傳遞扭矩。
如上所述，在檢查盤件14時，將盤件14從控制棒驅(qū)動機構上卸下，用設置在收容容器外的實施試驗裝置，進行磁接頭的扭矩確認，這樣，與第2實施例中說明的方法相比， 可更容易進行作業(yè)，也減低輻照。
因此，在不卸下盤件14時，用第2實施例記載的方法確認磁接頭的扭矩。卸下盤 件14時，用第3實施例記載的方法確認磁接頭的扭矩。
第4實施例
下面參照圖6說明第4實施例。第4實施例是對構成控制棒的一部分的盤件和磁 接頭，進行分解、檢查的方法和裝置。
圖6表示將盤件14設置在本實施例的控制棒驅(qū)動機構檢查裝置內(nèi)，實施盤件14 的分解/組裝的狀態(tài)。
如圖6所示，檢查裝置具有可收容盤件14和磁接頭的水槽78。在水槽78內(nèi)，設 有用于載置盤件14的臺79。
另外，在水槽78內(nèi)，沿著載置在臺79上的盤件14的軸線方向，敷設了軌道90、91。 在這些軌道90、91上，設有可沿軌道90、91移動的臺車84、85。臺車84、85分別與內(nèi)側(cè)磁接 頭元件31和外側(cè)磁接頭元件32對應。
在臺車84上，安裝著可旋轉(zhuǎn)的軸83，軸83與載置在臺79上的盤件14的軸線位于 同一線上。在軸83的前端設有聯(lián)軸節(jié)81。聯(lián)軸節(jié)81可以結(jié)合在與內(nèi)側(cè)磁接頭元件31結(jié) 合的軸上。同樣，在臺車85上，安裝著可旋轉(zhuǎn)的軸82，軸82與載置在臺79上的盤件14的 軸線位于同一線上。在軸82的前端設有聯(lián)軸節(jié)80。聯(lián)軸節(jié)80可以結(jié)合在與內(nèi)側(cè)磁接頭元 件31連接的軸上。
在軌道90、91上還設有臺車88、89，臺車88、89沿著軌道90、91可在載置在臺79 上的盤件14的軸線方向移動。在臺車88上，設有包覆內(nèi)側(cè)磁接頭元件31周圍的磁性體外 套86。在臺車89上，設有包覆外側(cè)磁接頭元件32周圍的磁性體外套87。
在水槽78內(nèi)設有超聲波發(fā)振設備92，可對放入充滿水的水槽78內(nèi)部的盤件14等 進行超聲波清洗。另外，在水槽78內(nèi)設有可移動的磁鐵93。該檢查裝置，還備有供給加壓 空氣的軟管94。
下面說明其作用。在內(nèi)側(cè)磁接頭元件31和外側(cè)磁接頭元件32的組合狀態(tài)，雖然 磁力線被大部分封閉在磁接頭內(nèi)，沒有特別問題，但是，在將內(nèi)側(cè)磁接頭元件31和外側(cè)磁 接頭元件32分離的狀態(tài)，磁力線向周圍發(fā)散，所以，對周圍的機器有磁影響，以及被周圍的 磁性體吸引，可能會產(chǎn)生接觸事故等。
采用上述的檢查裝置時，由于把內(nèi)側(cè)磁接頭元件31和外側(cè)磁接頭元件32的軸， 固定在盤件14的軸線上的狀態(tài)，可以進行內(nèi)側(cè)磁接頭元件31和外側(cè)磁接頭元件32的分 離、結(jié)合，所以，可防止磁接頭與其它機器接觸造成的損傷。
另外，由于用磁性的外套86、87將內(nèi)側(cè)及外側(cè)磁接頭元件31、32的周圍包覆住，所 以，可減低向周圍的磁場泄漏，減低對周圍機器的影響。
另外，通過使水槽78內(nèi)的磁鐵93在水槽78內(nèi)移動，可以回收水槽78內(nèi)的磁性粉 等，可減少磁性粉等附著在內(nèi)側(cè)磁接頭元件31和外側(cè)磁接頭元件32上。
本實施例中，在水槽78內(nèi)設有包覆內(nèi)側(cè)及外側(cè)磁接頭元件31、32的磁性外套86、 87，但也可以用磁性外套包覆盤件14的周圍。另外，在內(nèi)側(cè)及外側(cè)磁接頭元件31、32的保 管、運輸時，也用磁性外套包覆，可減低對周圍機器的磁影響。[0162]在內(nèi)側(cè)及外側(cè)磁接頭元件31、32的檢查、保管、運輸時，用非磁性體例如尼龍等包 覆內(nèi)側(cè)及外側(cè)磁接頭元件31、32的周圍，可防止磁性體等的異物附著。
當磁性粉等異物附著在內(nèi)側(cè)及外側(cè)磁接頭元件31、32上時，或者異物附著在其它 機器上等時，從軟管94朝該機器噴射加壓空氣，可除去磁性粉或其它異物。
權利要求
1.一種控制棒驅(qū)動裝置，用于使核反應堆的控制棒升降驅(qū)動，其特征在于備有電動機、 扭矩傳遞裝置和驅(qū)動機構，上述扭矩傳遞裝置具有包含第1接頭元件和第2接頭元件的磁接頭，上述第1接頭元 件內(nèi)藏著若干磁鐵，并與第1軸連接；上述第2接頭元件內(nèi)藏著若干磁鐵，并與第2軸連接； 上述扭矩傳遞裝置還備有第1外套和第2外套，上述第1外套水密地或氣密地包覆第1接 頭元件的全部磁鐵；上述第2外套水密地或氣密地包覆第2接頭元件的全部磁鐵；另外，還 備有第3外套和第4外套中的至少任一方；上述第3外套在上述第1外套的內(nèi)側(cè)，水密地或 氣密地包覆內(nèi)藏于上述第1接頭元件的一部分或全部磁鐵；上述第4外套在上述第2外套 的內(nèi)側(cè)，水密地或氣密地包覆內(nèi)藏于上述第2接頭元件的一部分或全部磁鐵；上述驅(qū)動機構將上述電動機產(chǎn)生的驅(qū)動力，通過上述扭矩傳遞裝置傳遞給控制棒，使 控制棒升降。
2.控制棒驅(qū)動裝置，用于使核反應堆的控制棒升降驅(qū)動，其特征在于備有電動機、扭矩 傳遞裝置和驅(qū)動機構，上述扭矩傳遞裝置具有包含第1接頭元件和第2接頭元件的磁接頭，上述第1接頭元 件內(nèi)藏著若干磁鐵，并與第1軸連接；上述第2接頭元件內(nèi)藏著若干磁鐵，并與第2軸連接； 上述扭矩傳遞裝置還備有第1外套和第2外套，上述第1外套水密地或氣密地包覆第1接 頭元件的全部磁鐵；上述第2外套水密地或氣密地包覆第2接頭元件的全部磁鐵；另外，還 備有第3外套；上述第3外套在第1外套的內(nèi)側(cè)，水密地或氣密地包覆內(nèi)藏于第1接頭元件 的一部分或全部磁鐵；上述驅(qū)動機構將電動機產(chǎn)生的驅(qū)動力，通過上述扭矩傳遞裝置傳遞 給控制棒，使控制棒升降；上述第1接頭元件設置在盤件隔壁內(nèi)部；上述第2接頭元件設置在盤件隔壁外部；在上述第1接頭元件中被第3外套包覆的磁鐵發(fā)揮作用、上述第1接頭元件的未被第 3外套包覆的磁鐵不發(fā)揮作用的狀態(tài)下，使上述扭矩傳遞裝置具有最大傳遞扭矩，該最大傳 遞扭矩在核反應堆通常運轉(zhuǎn)時保持控制棒位置所需扭矩以上。
專利摘要
本發(fā)明的控制棒驅(qū)動裝置及其試驗方法、試驗裝置、扭矩傳遞裝置，采用感應電動機(35)，作為驅(qū)動控制棒的驅(qū)動力發(fā)生源。在向感應電動機供給電力的系統(tǒng)中設有若干開關(40、40)，這些開關(40、40)進行電力供給和停止供給的切換。2個開關通過不同系統(tǒng)的指令信號傳遞路徑，相互獨立地被控制裝置(42)控制。
文檔編號G21C7/16GKCN101110279SQ200610141663
公開日2011年8月3日 申請日期2000年9月29日
發(fā)明者前川治, 德山龍俊, 曾佐豐, 柳瀨悟郎, 石里新一 申請人:株式會社東芝導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (1), 非專利引用 (4),