專利名稱:控制棒/控制棒驅(qū)動機構(gòu)的聯(lián)接件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及核發(fā)電技術(shù)、核反應(yīng)控制技術(shù)、控制棒操作技術(shù)以及相關(guān)技木。
背景技術(shù)：
在已知的核電廠中，核反應(yīng)堆堆芯包括一定數(shù)量和成分的裂變材料，選擇裂變材料的數(shù)量和成分以支持所要求的核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。為了慢化反應(yīng)，可提供中子吸收介質(zhì)，比如在輕水反應(yīng)堆的情形中為輕水(H2O),而在重水反應(yīng)堆的情 形中則為重水(D20)。還已知通過將包括中子吸收材料的“控制棒”插入反應(yīng)堆堆芯內(nèi)的對齊通道內(nèi)來控制或停止反應(yīng)。當(dāng)插入控制棒時，控制棒吸收中子而慢化或停止鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。
控制棒由控制棒驅(qū)動機構(gòu)(CRDM)操作。在所謂的“灰”控制棒中，控制棒的插入是連續(xù)可調(diào)的，以提供連續(xù)可調(diào)的反應(yīng)率控制。在所謂的“停堆”控制棒中，該插入是完全地插入或完全地拔出。在正常運行過程中，停堆棒從反應(yīng)堆堆芯中完全拔出；在SCRAM (緊急停堆)過程中，停堆棒快速完全地插入，從而快速停止鏈?zhǔn)椒磻?yīng)?？刂瓢暨€可設(shè)計成既執(zhí)行灰棒功能也執(zhí)行停堆棒的功能。在某些如此雙重功能的控制棒中，控制棒構(gòu)造成在SCRAM事件中可從CRDM拆下，以使被拆下的控制棒在重力作用下落入反應(yīng)堆堆芯內(nèi)。在諸如海軍系統(tǒng)的某些系統(tǒng)中，還可提供液壓或其它正向力(而不是重力)來將拆下的控制棒驅(qū)動入堆芯。
為了完成控制系統(tǒng)，提供了控制棒/CRDM聯(lián)接件。已知的聯(lián)接件包括具有下端的連接桿，控制棒固定在該下端處。連接桿的上部可操作地連接到CRDM。已知的提供灰棒功能的CRDM包括驅(qū)動導(dǎo)螺桿的電動機，導(dǎo)螺桿與連接桿形成一體或剛性地連接到連接桿，這樣，電動機的操作可以連續(xù)方式驅(qū)動導(dǎo)螺桿和一體的或剛性連接的連接桿上下運動。已知的提供停堆功能的CRDM構(gòu)造成主動地將控制棒保持在提升位置(即，提出反應(yīng)堆堆芯外)；在SCRAM中，撤掉該主動提升力，控制棒和一體的或所連接的連接桿一起朝向反應(yīng)堆堆芯落下(使控制棒實際進(jìn)入反應(yīng)堆堆芯內(nèi))。已知的提供灰棒/停堆棒雙重功能的CRDM包括電動機/導(dǎo)螺桿布置，電動機和導(dǎo)螺桿之間的連接設(shè)計成在SCRAM期間釋放導(dǎo)螺桿。例如，電動機可通過可分離開的球螺母連接到導(dǎo)螺桿，該球螺母在正常(灰棒)運行過程中主動夾緊導(dǎo)螺桿，而在SCRAM事件中則分開，這樣，控制棒、連接桿和導(dǎo)螺桿一起進(jìn)行SCRAM(g卩，一起朝向反應(yīng)堆堆芯落下)。
本文以參見方式引入2010年3月12日提交的題為“用于核反應(yīng)堆的控制棒驅(qū)動機構(gòu)”的相關(guān)申請系列號12/722，662和2010年3月12日提交的題為“用于核反應(yīng)堆的控制棒驅(qū)動機構(gòu)”的相關(guān)申請系列號12/722,696的全部內(nèi)容。這兩個申請披露了這樣的構(gòu)造，其中，電動機和導(dǎo)螺桿之間的連接不是可釋放的，而是在導(dǎo)螺桿和連接桿之間提供了可分開的鎖閂以便實現(xiàn)SCRAM。在這樣的替代構(gòu)造中，導(dǎo)螺桿不SCRAM，而是在導(dǎo)螺桿保持與電動機嚙合時，僅脫開閂定的連接桿和控制棒才一起朝向反應(yīng)堆堆芯進(jìn)行SCRAM。
CRDM是復(fù)雜裝置，其通常用電カ和/或液壓驅(qū)動。在停堆棒或雙重的灰棒/停堆棒的情形中，包括CRDM的控制棒系統(tǒng)也可被分級為安全相關(guān)的部件，該狀態(tài)至少對于CRDM的停堆功能課以嚴(yán)格的可靠性要求。
為了降低成本和整個系統(tǒng)的復(fù)雜性，已知通過稱之為“蛛狀結(jié)構(gòu)”的附加聯(lián)接元件將單個CRDM連接到多個控制棒。在如此情形中，所有與單個CRDM單元相聯(lián)的控制棒一起移動。在實踐中，提供多個CRDM単元，每個單元與多個控制棒連接，以提供某些冗余性。蛛狀結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離連接桿的下端側(cè)向地延伸，以提供用于附連多個控制棒的較大“表面面積”。蛛狀結(jié)構(gòu)通常包括從中心附連點向外延伸的金屬管或臂，在該中心附連點處，蛛狀結(jié)構(gòu)與連接桿附連。在某些蛛狀結(jié)構(gòu)中，可在徑向延伸的管子之間提供附加的支承橫向構(gòu)件。包括蛛狀結(jié)構(gòu)的金屬管或臂的直徑(或更一般地來說是其尺寸)保持僅可能小，以使蛛狀結(jié)構(gòu)在SCRAM過程中的流體阻カ為最小，井能使控制棒支承結(jié)構(gòu)在提升或下降控制棒過程中接觸和以凸輪形式作用在所有控制棒上。
包括連接桿和蛛狀結(jié)構(gòu)的該聯(lián)接件是重量相對較輕的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)使復(fù)雜CRDM上的材料成本和重力載荷為最小。出于諸如強度和耐受度、低成本、可制造性以及與反應(yīng)堆壓カ容器環(huán)境相容性等的各種原因，連接桿和蛛狀結(jié)構(gòu)通常是不銹鋼元件。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的ー個方面，該裝置包括包括中子吸收材料的至少ー個控制棒；控制棒驅(qū)動機構(gòu)(CRDM)單元；以及控制棒/CRDM聯(lián)接件，其連接控制棒和CRDM單元，以為至少一個控制棒提供灰棒控制功能和停堆棒控制功能中的至少ー種；其中，控制棒/CRDM偶聯(lián)器具有大于室溫下的不銹鋼密度的平均密度。
在本發(fā)明的另ー個方面，裝置包括核反應(yīng)堆的控制棒組件的連接桿。連接桿包括中空或部分中空的連接桿管，該連接管包括具有在室溫下的第一密度的第一材料；以及設(shè)置在中空或部分中空的連接桿管內(nèi)的填料，該填料包括具有在室溫下的第二密度的第二材料，該第二密度大于第一密度。
在本發(fā)明的另ー個方面，裝置包括核反應(yīng)堆壓力容器以及控制棒組件，該控制棒組件包括包括有中子吸收材料的至少ー個可移動控制棒、用于控制至少ー個控制棒運動的控制棒驅(qū)動機構(gòu)(CRDM)、以及可操作地連接至少ー個控制棒和CRDM的聯(lián)接件。聯(lián)接件至少包括連接桿，連接桿包括中空或部分中空的連接桿管，該連接桿管包括具有在室溫下的第一密度的第一材料以及設(shè)置在中空或部分中空的連接桿管內(nèi)的填料，該填料包括具有在室溫下的第二密度的第二材料，該第二密度大于第一密度。
在本發(fā)明的另ー個方面，裝置包括核反應(yīng)堆壓力容器和控制棒組件，控制棒組件包括包括有中子吸收材料的至少ー個可移動的控制棒、用于控制至少ー個控制棒運動的控制棒驅(qū)動機構(gòu)(CRDM)、以及可操作地連接至少ー個控制棒和CRDM的聯(lián)接件。聯(lián)接件包括第一部分和第二部分，第一部分包括具有在室溫下的第一密度的第一材料，而第二部分包括具有在室溫下的第二密度的第二材料，該第二密度大于第一密度。

、[0013]本發(fā)明可采取各種部件和部件布置的形式，并為各種エ藝運行和エ藝運行布置。附圖只是為了說明優(yōu)選的實施例并不可認(rèn)為是限制本發(fā)明。
圖I示意性地示出圖示的核壓水堆壓カ容器下部的剖視立體圖，該壓力容器包括圖示的控制棒組件(CRA)。
圖2示意性地示出圖I的圖示CRA的立體圖。
圖3示意性地示出控制棒導(dǎo)向框架的立體圖，其中CRDM已移去以露出CRA連接桿的上端。
圖4示意性地示出圖1-3的CRA的控制棒和連接桿的立體圖，其中，會擋住上述部件視圖的那些部件已經(jīng)移去。
圖5示意性地示出圖1-4的CRA的終端配重元件的立體圖。
圖6示意性地示出圖5終端配重元件的立體圖。
圖7示意性地示出圖5和6的終端配重元件殼體的俯視圖。
圖8示意性地示出位于圖1-3的CRA的控制棒導(dǎo)向框架內(nèi)的圖5-7的終端配重元件的俯視圖。
圖9示意性地示出J型鎖(J-Lock)陰附連組件的立體圖，其容納或設(shè)置在圖5-7的終端配重元件的中心通道內(nèi)。
圖10示意性地示出連接桿、終端配重元件以及包括J型鎖聯(lián)接件上部的控制棒的組件的立體圖。
圖11示意性地示出連接桿、終端配重元件以及包括處于鎖定結(jié)構(gòu)中的J型鎖聯(lián)接件細(xì)節(jié)的控制棒的組件的剖視立體圖。
具體實施方式
這里披露的是控制棒/CRDM聯(lián)接組件的范例。在現(xiàn)有的控制棒/CRDM聯(lián)接組件中，控制棒由重量輕的“蛛網(wǎng)”蛛狀結(jié)構(gòu)終止，該蛛狀結(jié)構(gòu)具有最小重量和朝向SCRAM方向的側(cè)面定向的表面面積。蛛狀結(jié)構(gòu)構(gòu)造成提供用于附連控制棒的較大“有效”面積，但在SCRAM過程中提供較小的造成流體阻力的“實際”面積。蛛狀結(jié)構(gòu)和連接桿都是不銹鋼部件，以提供諸如強度和耐受度、低成本、可制造性和與反應(yīng)堆容器環(huán)境相容的諸多優(yōu)點。
這里披露的是控制棒/CRDM聯(lián)接組件，該組件包括以下方面中的ー個或兩個方面(i )用終端配重元件替換傳統(tǒng)的重量輕的蛛狀結(jié)構(gòu)，和/或(ii )用諸如鎢(可供選擇地處于粉末或顆粒形式)、鑰、鉭等的較高密度的材料替代控制棒/CRDM聯(lián)接組件的大部分的不銹鋼。所披露的控制棒/CRDM聯(lián)接組件比傳統(tǒng)的控制棒/蛛狀結(jié)構(gòu)組件重得多，這有利地提高重力誘發(fā)的SCRAM的速度和可靠性。
在使用這里所披露的終端配重元件的控制棒/CRDM聯(lián)接組件的情形中，與傳統(tǒng)的重量輕的蛛狀結(jié)構(gòu)相比，由終端配重元件所提供的増加的重量能使終端配重元件可選地具有比傳統(tǒng)蛛狀結(jié)構(gòu)大的在SCRAM方向側(cè)部的實際表面面積(例如為了提供額外的重量)。
參照圖1，圖示核反應(yīng)堆壓力容器10的相關(guān)部分包括靠近壓力容器10底部定位的堆芯圍板12。該堆芯圍板12包括或包含反應(yīng)性的堆芯(未示出)，該反應(yīng)性的堆芯包含或包括放射性材料，舉例來說，諸如濃縮的ニ氧化鈾(即，經(jīng)處理而具有升高的235UZ238U比的UO2)o圖中示意地示出了控制棒驅(qū)動機構(gòu)(CRDM)單元14。圖示的CRDM14是設(shè)置在壓カ容器10內(nèi)的內(nèi)部的CRDM ;替代地，也可采用外部的CRDM。作為說明性實例，圖I示出圖示的單個CRDM単元14;然而，更一般地來說，通常有多個CRDM単元，每個單元與不同的多個控制棒聯(lián)接(雖然這些附加的CRDM單元未在圖I中示出，但壓カ容器10被繪制成顯示有用于該附加CRDM單元的空間)。
位于CRDM單元14下方的是控制棒導(dǎo)向框架16，其在圖I的立體圖中擋住控制棒/CRDM聯(lián)接組件(圖I中未示出)的視圖。延伸在控制棒導(dǎo)向框架16下方的是多個控制棒
18。圖I示出處于完全插入位置中的控制棒18，在該位置中，控制棒18最大程度地插入堆芯圍板12內(nèi)。在完全插入位置中，終端配重元件(或在替代實施例中是蛛狀結(jié)構(gòu))位于控制棒導(dǎo)向框架16內(nèi)的下部位置20 (因此在圖I中還是看不到)。在圖I圖示的實施例中，CRDM單元14和控制棒導(dǎo)向框架16被支座22間隔開，該支座22包括具有分別與CRDM單元14和控制棒導(dǎo)向框架16聯(lián)接的相對端的中空管，而連接桿(圖I中未示出)可從該中空管中穿過。
圖I僅示出圖示壓力容器10的下部。在運行的核反應(yīng)堆中，圖示的敞開上端24與ー個或多個上部壓カ容器部分相連，這些壓カ容器上部和圖示的壓カ容器10下部一起形成封閉的壓力容積，該容積包含有反應(yīng)堆堆芯(由所示的堆芯圍板12表示)、控制棒18、控制棒導(dǎo)向框架16和內(nèi)部CRDM單元14。在替代的實施例中，CRDM單元是外部的，位于反 應(yīng)堆壓力容器上方。在如此的實施例中，外部CRDM通過控制棒/CRDM聯(lián)接組件連接到控制棒，在該組件中，連接桿延伸通過壓カ容器上部中的入ロ。
參照圖2，包括CRDM單元14、控制棒導(dǎo)向框架16、插在中間的支座22和控制棒18的控制組件顯示為與反應(yīng)堆壓力容器隔離。還有，在圖2的視圖中，控制棒/CRDM聯(lián)接組件被控制棒導(dǎo)向框架16和支座22遮住。
參照圖3，圖中又示出控制棒導(dǎo)向框架16和支座22，但CRDM單元被移去，以露出在支座22上方向上延伸的控制棒30的上端。如果CRDM單元具有灰棒功能，則連接桿30的該圖示的上端與CRDM單元相配合，以使CRDM單元能夠提升或下降連接桿30以及由此的所附連的控制棒18 (圖3中未示出)。如果CRDM単元具有停堆棒功能，則該圖示的上端在SCRAM過程中從CRDM單元拆下。在各個圖1_4中，指示出SCRAM方向S，它在SCRAM事件中是下落控制棒加速的向下方向。
參照圖4，圖中示出控制棒18和連接桿30，而沒有任何阻擋部件(例如，沒有控制棒導(dǎo)向框架、支座或CRDM單元)。在圖4的視圖中，可見圖示的配重元件32，它提供多個控制棒18與連接桿30下端的連接。應(yīng)該指出的是，與傳統(tǒng)的蛛狀結(jié)構(gòu)不同，終端配重元件32具有沿著SCRAM方向S的很長的伸長量。所示的終端配重元件32具有的優(yōu)點在于，提供提高的重量，這便于SCRAM快速進(jìn)行；然而，也可考慮用傳統(tǒng)的“蛛網(wǎng)”蛛狀結(jié)構(gòu)來替代圖示的終端配重元件32。
參照圖5和6，圖中分別示出終端配重元件32的立體圖和側(cè)視剖切立體圖。終端配重元件32包括基本上中空的殼體40，殼體具有上端和下端，上下端被上和下殼體蓋板42、44密封住。四個上殼體蓋板42圖示在圖5中，兩個上殼體蓋板42顯示在圖6的側(cè)視剖切立體圖中。圖5立體圖的傾斜方向擋住了下部蓋板而使之看不到，但在圖6的側(cè)向剖視圖中兩個下部蓋板44 “邊緣”可見。圖示的終端配重元件32包括四個下部殼體蓋板44，它們類似于圖5中所示四個上部殼體蓋板42布置。
圖7提供對圖示的終端配重元件32的進(jìn)ー步顯示，圖7示出中空殼體40的俯視圖，略去了蓋板。如圖7所示，中空殼體40為柱形，其具有平行于SCRAM方向S的柱形軸線以及橫向于柱形軸線的均勻橫截面。該橫截面是復(fù)雜的，形成了中心通道50和四個圍繞中心通道50徑向地間隔90°的腔室52。中空殼體40的橫截面還形成24個小通道54 (BP,與中心通道50相比是小的)，其中在圖I中僅示出24個小通道54中的某些通道。圖I與圖5和6之間的比較顯示出通道50、54各自完全地通過殼體50，且沒有被上或下蓋板42、44蓋住。
首先考慮24個小通道54，它們提供用來固定多個控制棒18的結(jié)構(gòu)。在某些實施例中，24個小通道54各自保持住控制棒，以使多個控制棒18精確地由24個控制棒組成。在其它的實施例中，24個小通道54中的ー個或多個可以是空的，或可以用作其它用途，例如，用作堆芯儀表導(dǎo)線的導(dǎo)管，在此情形中，多個控制棒18由少于24個的控制棒組成。還應(yīng)該認(rèn)識到，終端配重元件32僅是說明性的實例，終端配重元件可具有其它橫截面構(gòu)造，其為不同數(shù)量的控制棒而設(shè)置，例如，多于或少于24個。
下面來考慮圍繞中心通道50徑向地間隔開90°的四個腔室52。基本上中空的殼體40和上及下蓋板42、44合適地由不銹鋼制成，但也可考慮采用其它材料。上及下蓋板 42、44密封四個腔室52。如圖6中的側(cè)視剖切圖所示，四個腔室52用包括重材料的填料56填充，其中，術(shù)語“重材料”是指密度比形成中空殼體40的不銹鋼(或其它材料)密度高的材料。例如，填料56可包括重材料，舉某些實例來說，重材料諸如是鎢(可供選擇地呈粉末或顆粒形式)、貧化鈾、鑰、或鉭。舉例來說,不銹鋼的密度約為7. 5-8. lg/cm3,而鶴的密度約為
19.2g/cm3，鉭的密度約為16. 6g/cm3。在某些優(yōu)選實施例中，組成填料56的重材料的密度至少是組成殼體40的材料密度的兩倍。在殼體40包括不銹鋼的某些優(yōu)選實施例中，組成填料56的重材料的密度較佳地至少為16. 2g/cm3 (這里規(guī)定的量化的密度都是在室溫下的密度)。
在某些實施例中，填料56對終端配重元件32的強度或剛度沒有貢獻(xiàn)。因此，可選擇組成填料56的重材料而無需考慮其機械特性。出于相同的理由，填料56可呈實心插入件的形式，其尺寸和形狀適于配裝到腔室52內(nèi)，或填料56可以是粉末、顆?；蚱渌慕M成形式。蓋板42、44密封腔室52，于是，也可考慮組成填料56的重材料是與壓力容器10內(nèi)流動的一次冷卻劑不相容的材料。替代地，如果組成填料56的重材料是與壓力容器10內(nèi)流動的一次冷卻劑相容的材料，則可考慮省略上蓋板42，在此情形中，腔室52不密封。事實上，如果填料56是固定地保持在腔室52內(nèi)的固體材料，則可考慮省略上蓋板42和下蓋板44。
繼續(xù)參照圖5-7，并還參照圖8，當(dāng)控制棒18通過CRDM単元14的作用提升或下降時，終端配重元件32通過控制棒導(dǎo)向框架16。沿著SCRAM方向S在終端配重元件32的長度上具有恒定橫截面的柱形構(gòu)造簡化了該設(shè)計方面。此外，控制棒導(dǎo)向框架16應(yīng)以凸輪形式作用在每個控制棒18上，以提供所要求的控制棒導(dǎo)向作用。為此目的，終端配重元件32的橫截面設(shè)計成有凹陷58 (其中一些在圖7中標(biāo)出)。如圖8所示，控制棒導(dǎo)向框架16的匹配延伸部分60配裝入這些凹陷58內(nèi)。還在圖8中示出的間隙G提供終端配重元件32外表面和控制棒導(dǎo)向框架16近端表面之間小的允差。包圍著終端配重元件32的24個小通道54的控制棒導(dǎo)向框架16的24個部分圓形的開ロ的尺寸適于以凸輪形式作用在控制棒18上。為完整起見，圖8還示出設(shè)置在終端配重元件32中心通道50內(nèi)的連接桿30。
圖5-7示出，與沒有四個腔室52而得到的實際橫截面面積相比，對四個腔室52提供空間可大大地提高終端配重元件32的實際橫截面面積(即，在SCRAM方向S的側(cè)部布置的面積)。在某些實施例中，向著SCRAM方向S的側(cè)部定向的橫截面(包括蓋板42、44所包圍的面積)的“填充因子”至少為50%，圖7表明，對于圖示的終端配重元件，填充因子大大地大于50%。因此，終端配重元件32的設(shè)計不同于典型的蛛狀結(jié)構(gòu)的“蛛網(wǎng)”設(shè)計，對其進(jìn)行優(yōu)化而使SCRAM方向S側(cè)部處的實際表面面積為最小，并且通常具有小于50%的填充因子以減小流體阻力。一般地，通過終端配重元件32的重量所獲得的SCRAM力更多地使由四個腔室52所賦予的較大的實際側(cè)部表面面積的増大的流體阻力偏移。
通過沿SCRAM方向S拉長終端配重元件32，就可獲得克服流體阻力和提高SCRAM速度的附加的重量。所述另一方法，終端配重元件32沿SCRAM方向S的長度與朝向SCRAM方向S側(cè)部定向的最大尺寸之比，可選地等于或大于1，且最好等于或大于I. 2。所示的終端配重元件32不是如典型的蛛狀結(jié)構(gòu)那樣為大致平面的元件，而是呈現(xiàn)出體積的部件，其對連接桿30的下端提供基本上的終端重量。
所示的終端配重元件32具有的主要優(yōu)點在干，它將包括重材料的填料56放置在 放射性堆芯(包含在如圖I所示的壓カ容器10底部附近的堆芯圍板12內(nèi)或被堆芯圍板12支承)和CRDM単元14之間。組成填料56的重材料是密度高的材料，其通常期望對于由反應(yīng)堆堆芯產(chǎn)生的放射性有高度吸收性。高放射吸收性是諸如鎢、貧化鈾、鑰或鉭之類重材料的特性，這些材料是說明性的實例。因此，包括重材料的填料56提供輻射屏蔽，其保護昂貴的(在某些實施例中且在不同的程度上)且對輻射敏感的CRDM單元14。
終端配重元件32沿SCRAM方向S的伸長具有附加的、與重量的提供無關(guān)的益處。沿SCRAM方向S的伸長提供較長的長度，各個控制棒18可在該長度上固定到終端配重元件32，類似地，還提供如下較長的長度，即，連接桿30可在該長度上固定到終端配重元件32。這提供更好的機械連接，還提供提高的穩(wěn)定扭矩以防止控制棒18傾斜。一般地，終端配重元件32沿SCRAM方向S的伸長提供更加剛性的機械結(jié)構(gòu)，其減小連接桿/終端配重元件/控制棒組件成問題的(或甚至災(zāi)難性的)變形的可能性。
終端配重元件32沿SCRAM方向S的伸長的另ー優(yōu)點在干，它可選地允許終端配重元件32沿SCRAM方向S成流線型。該變化未予示出；然而，可考慮修改圖5的構(gòu)造(舉例來說)，以具有較窄的下橫截面和較寬的上橫截面，呈從較窄的橫截面到較寬的橫截面而直徑增大的錐形表面。用于固定控制棒的小通道54保持精確地平行于SCRAM方向S定向(因此，對位于最外位置的控制棒來說將更短)。如此的流線型代表流體阻力(因流線型而減小)和由流線型造成的重量減輕之間的權(quán)衡。
代替上述選項的流線型，終端配重元件的橫截面可以另外方式構(gòu)造來減小流體阻力。例如，橫截面可包括類似于小通道54的附加的通道(未示出)，但它們不填充控制棒或任何物件，代之以提供流體流動路徑，以在SCRAM過程中減小終端配重元件的流體阻力。
通過將包括重材料(其將終端配重元件32的平均密度増大到比不銹鋼平均密度大的值)的填料56和終端配重元件32的伸長(其增加終端配重元件32的總體積)相結(jié)合，所示的終端配重元件32提供要求的重量。體積與平均密度的乘積給出了總質(zhì)量(等于重量)。為了達(dá)到要求的重量，可在以下諸項中作出各種設(shè)計的權(quán)衡(1)填料56的尺寸或數(shù)量或體積；(2)組成填料56的重材料的密度；以及(3)終端配重元件32的伸長量。
在某些實施例中，考慮使用包括重材料的填料而不伸長終端配重元件來達(dá)到所要求的重量。在如此的實施例中，終端配重元件32可選地具有傳統(tǒng)的基本上平面的和“蛛網(wǎng)”的蛛狀結(jié)構(gòu)，其中，蛛狀結(jié)構(gòu)的管子或其它連接元件是部分中空或完全中空，以形成含有包括重材料的填料的腔室。如此的終端配重元件可被認(rèn)為是“重型蛛狀結(jié)構(gòu)”。
在其它實施例中，可考慮完全地省略填料材料，代之以完全依賴于伸長來提供所要求的重量。例如，通過省略四個腔室52和填料56來對所示的終端配重元件32進(jìn)行修改。在該構(gòu)造中，殼體40可由具有與殼體40相同的外周長的單個實心不銹鋼元件替代，該單個實心不銹鋼元件的頂部和底部形成(或也許更確切說是替代)上和下殼體蓋板42、44。如果完全由不銹鋼制成的細(xì)長的終端配重元件32提供足夠的重量，則可合適地采用省略了包括重材料的填料的這ー實施例。如果終端元件的重量不是考慮因素，而是需要有細(xì)長終端元件的其它益處，諸如是提供較長的長度以與控制棒和/或連接桿30可靠地連接，或提供應(yīng)是流線型的沿SCRAM方向S的細(xì)長幾何形，則也可合適地采用這ー實施例。所披露的終端配重元件的各種實施例使用不銹鋼殼體，其不損害提供合適結(jié)構(gòu)以將控制棒連接到連接桿的下端的主要功能。同吋，不銹鋼殼體留出足夠的空間或腔室容積，以允許插入包括重材料的填料。盡管不銹鋼被認(rèn)作殼體的首選材料，但應(yīng)該理解到，還可使用具有所期望的結(jié)構(gòu)特性和反應(yīng)堆壓力容器相容性的其它材料。包括重材料的填料合適地是鎢、貧化鈾，或其它合適的高密度材料。所披露的終端配重元件的各種實施例還具有沿SCRAM方向S的伸長。該伸長的設(shè)計容易構(gòu)造成配裝到控制棒導(dǎo)向框架內(nèi)，而無需對導(dǎo)向框架作任何的再設(shè)計(例如，放寬)，因此不影響整個控制棒組件的空間封裝。該伸長量是可調(diào)整的設(shè)計參數(shù)，可設(shè)置得大ー些或小一些以提供所要求的重量。増加伸長量通常提高控制棒組件的高度，且這可對特定反應(yīng)堆設(shè)計的伸長施加上限。(這可以至少部分地通過減小連接桿長度來補償，但連接桿具有由所要求的最大行程而施加的最小長度)。
所披露的終端配重元件的另ー優(yōu)點在于，它可提供可調(diào)節(jié)的重量。例如，在某些實施例中，不同的CRDM単元可位于不同的高度，或可支承不同質(zhì)量的控制棒，這樣，與不同CRDM単元相連的不同平移組件不盡相同。如果認(rèn)為與各種CRDM単元相連的所有平移組件具有相同重量是有益的話，那么，可在不同終端配重元件32的腔室52內(nèi)納入不同量的包括重材料的填料，以平衡平移組件的重量。在某些情形中，這會導(dǎo)致某些腔室52內(nèi)僅部分地填充有填料56?？蛇x地，腔室52內(nèi)未被填充的空間可用諸如小塊不銹鋼(未示出)那樣重量輕的填料材料填充，或可含有壓縮的加載彈簧(未示出)以防止包括重材料的填料56在腔室52內(nèi)移動。在為達(dá)到理想的總重量而選擇重材料的填料56的數(shù)量吋，應(yīng)合適地考慮到重量輕的填料或加載彈簧的重量。舉例來說，各種平移組件的平衡重量可以是有用的，以在各個平移組件中使用通用的柱塞或其它動能吸收元件。設(shè)計動能吸收元件(未在圖5-8中示出)以在控制棒到達(dá)完全(即，最大)插入點時為經(jīng)受SCRAM的平移組件提供“軟止擋”。
圖示的終端配重元件32的殼體40起作提供機械支承的結(jié)構(gòu)部件。與連接桿30和控制棒18之間的聯(lián)接相關(guān)的所有載荷被傳遞到殼體40，該殼體起作各個控制棒的附連部位。
參照圖9、10和11，各種附連構(gòu)造可用來將連接桿30固定在終端配重元件32的殼體40的附連通道50內(nèi)。在如此附連構(gòu)造的一個說明性實例中，殼體40的中心通道50容納J型鎖陰附連組件70，其合適地同軸設(shè)置在殼體40的中心通道50內(nèi)。圖9示出J型鎖陰附連組件70的側(cè)視剖切圖，而圖10示出連接組件的側(cè)視圖，圖11則示出連接組件的側(cè)視剖且圖。特別地參照圖9，所示J型鎖陰附連組件70包括套節(jié)72，在所示實施例中，該套節(jié)72包括圓形的圓柱體，其同軸地焊接或其它方式固定在殼體40的中心通道50內(nèi)。替代地，該套節(jié)可與中心通道50的內(nèi)表面做成一體，或由該內(nèi)表面形成。套節(jié)72用作殼體40和J型鎖陰附連部件之間的界面，這些J型鎖陰附連部件包括設(shè)置在套節(jié)72內(nèi)的三個J型鎖銷74 (其中兩個可在圖9的剖視圖中可見)。這些銷74為設(shè)置在連接桿30下端處的J型鎖陽附連組件80 (見圖11)提供連接點。一旦J型鎖陽附連組件80與終端配重元件32配合，則J型鎖柱塞76和J型鎖彈簧78將連接桿30的J型鎖陽附連組件80保持就位。(鎖定結(jié)構(gòu)顯示在圖11中)。
所示J型鎖陰附連組件70還包括下柱塞82、內(nèi)彈簧84和彈簧墊圈86，它們在SCRAM過程中相合作以吸收下部平移組件的沖擊(S卩，控制棒18、終端配重元件32、連接桿30以及可選的導(dǎo)螺桿(未示出)平移的組合)。
所示的連接桿30下端和終端配重元件32之間的J型鎖連接是ー個實例。更一般地說，可考慮基本上任何類型的連接，包括其它類型的可拆卸連接或永久性的焊接連接或一體的結(jié)構(gòu)。J型鎖結(jié)構(gòu)具有的優(yōu)點在于，通過簡單的“推和扭轉(zhuǎn)”操作就可將連接桿30從終端配重元件32 (和由此的控制棒18)拆下。這可使連接桿30在核反應(yīng)堆換料過程中獨 立于平移組件的其余部分(即，終端配重元件32和附連的控制棒18)而移動。
可使用各種エ藝技術(shù)來制造終端配重元件32的殼體40。在某些實施例中，可考慮使用電火花加工(EDM)技術(shù)來制造。EDM方法在不銹鋼實心塊上操作，然后將不銹鋼塊切割成蛛狀的殼體40。有利的是，EDM既快又精密。其它構(gòu)思的方法包括鋳造技術(shù)或擠壓成形技木，這兩種技術(shù)都是制造快速和材料成本低。
平移組件包括控制棒18、終端配重元件32、連接桿30以及可選的導(dǎo)螺桿(未示出)，該平移組件有利地是重量重，以在反應(yīng)堆緊急停堆事件中便于平移組件朝向反應(yīng)堆堆芯快速和可靠地進(jìn)行SCRAM。為此目的，將終端配重元件32構(gòu)造成重量重。這里所披露的實現(xiàn)它的ー種方法是通過使終端配重元件32的平均密度増加到大于不銹鋼的密度的值(或更一般地說，將平均密度増加到大于組成殼體40的材料密度的值)來實現(xiàn)，該密度的增加是通過添加包括重材料的填料56 (這里，“重”是指大于不銹鋼密度或組成殼體40的其它材料密度的密度。這里披露的達(dá)到這一點的另ー種方法是通過沿SCRAM方向S來伸長終端配重元件32。所示的終端配重元件32采用通過填料56來提高平均密度以及沿SCRAM方向S的伸長。
參照圖10和11，作為附加的或替代的情況，通過提高連接桿30的密度來得到附加的平移組件重量。為此目的，所示連接桿30包括中空(或部分中空)的連接桿管90，其(如圖11剖視圖中所示)包含包括重材料的填料92。因此，連接桿管90起到類似于終端配重元件32殼體40的結(jié)構(gòu)目的，而包括重材料的填料92起作類似于終端配重元件32的填料56的配重(或提高平均密度)目的。中空連接桿管90可采用諸如EDM (但較長管子長度對于此方法可能有問題)、鋳造、擠壓成型、銑切之類的各種技術(shù)進(jìn)行制造。
在一個合適的實施例中，包括重材料的填料92呈小塊的鎢的形式，每個小塊的直徑基本上與連接桿管90內(nèi)徑相一致，并堆疊在連接桿管90內(nèi)，選擇所堆疊的小塊鎢的數(shù)量以達(dá)到要求的重量。如果小塊鎢的數(shù)量不足以填滿連接桿管90的內(nèi)部容積，且期望避免這些小塊移動，則可選地，通過合適的偏置結(jié)構(gòu)，或用諸如小塊不銹鋼那樣重量輕的材料來填充連接桿管90內(nèi)部容積內(nèi)的剩余空間，來防止填料92移動。在圖11所示實例中，采用了偏置結(jié)構(gòu)，其中，連接桿管90的內(nèi)部容積被上和下焊接的塞子94、96密封住，且壓縮彈簧98吸收沿SCRAM方向S的任何松弛，該松弛可因填料92不完全地填充連接桿管90的內(nèi)部容積而產(chǎn)生。作為對鎢材的提到，組成填料的重材料可以是貧化鈾、鑰、鉭等，它們僅是某些其它的說明性的實例。填料92可包括ー個或多個實心的小塊或棒、粉末、顆粒等。在連接桿30的情形中，術(shù)語“重材料”是指密度大于不銹鋼或組成連接桿管90的其它材料密度的材料。舉例來說，不銹鋼的密度約為7. 5-8. lg/cm3，而鎢的密度約為19. 2g/cm3，鉭的密度約為
16.6g/cm3。在某些優(yōu)選實施例中，組成填料92的重材料的密度至少是組成中空連接桿管90的材料密度的兩倍。在中空連接桿管90包括不銹鋼的某些優(yōu)選實施例中，組成填料92的重材料的密度較佳地至少為16. 2g/cm3 (這里規(guī)定的所有量化的密度都是在室溫下的密度)。
繼續(xù)參照圖10和11，所示的連接桿30具有上端和磁體102，該上端包括用來與CRDM単元14的鎖閂(鎖閂未示出)相固定的環(huán)形槽100，而磁體102用于與控制棒位置傳 感器(未示出)協(xié)同使用。2010年3月12日提交的題為“用于核反應(yīng)堆的控制棒驅(qū)動機構(gòu)”的相關(guān)申請系列號12/722，622以及2010年3月12日提交的題為“用于核反應(yīng)堆的控制棒驅(qū)動機構(gòu)”的相關(guān)申請系列號12/722，696描述了 CRDM單元14的合適實施例，該CRDM單元14包括用于連續(xù)(灰棒)調(diào)整的電動機/導(dǎo)螺桿結(jié)構(gòu)和用于將連接桿30從CRDM單元14拆下(導(dǎo)螺桿保持可操作地與電動機連接)的分離鎖閂，，本文以參見方式引入上述兩個相關(guān)申請的全部內(nèi)容。
替代地,在其它的實施例中，導(dǎo)螺桿(未不出)與連接桿管90相固定,或與連接桿管90形成一體，導(dǎo)螺桿與連接桿/終端配重元件(或蛛狀結(jié)構(gòu))/控制棒一起實施SCRAM (換句話說，導(dǎo)螺桿在SCRAM過程中形成平移組件的一部分)。在某些如此的替代實施例中，電動機通過可分離的球螺母合適地聯(lián)接到導(dǎo)螺桿，該球螺母分開以釋放導(dǎo)螺桿和啟動SCRAM。
圖示的連接桿30包括八個部件。使用中空的連接桿管90來增加連接桿30組件的重量。這可以僅是部分中空，例如，可以僅下部是中空的。位于中空的連接桿管90內(nèi)的是包括重材料的填料92。在某些實施例中，填料92包括若干較小的鎢棒或小塊。選擇中空連接桿管90內(nèi)鎢棒或小塊的數(shù)量以達(dá)到所要求的重量。如果對不同的CRDM單元采用不同的平移組件，則每個中空連接桿管90內(nèi)的鎢棒或小塊的數(shù)量可以不同，且合適地選擇該數(shù)量以確保若干個CRDM単元的每個連接桿具有相同的重量。這一點是有利的，因為可以得出這樣的結(jié)果所有的CRDM単元可設(shè)計成不依賴于諸如是連接桿的長度、控制棒組成等因素來提升單一重量。
如上所述，這種重量“調(diào)節(jié)”還可通過調(diào)節(jié)終端配重元件32內(nèi)的填料56來實現(xiàn)。如果采用填料56、92，則填料56、92的組合重量可通過調(diào)整填料56、92中ー個或兩個的數(shù)量和/或密度來調(diào)節(jié)。如果重量調(diào)節(jié)量預(yù)計較小，則在某些如此的實施例中，填料56、92可以是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格/重量的實心元件，然后，通過添加呈粉末、顆粒、小塊或諸如此類形式的包括重材料的附加填料來修整總重量。
如果中空的連接桿管90的內(nèi)部容積僅是被填料92部分地填充，則不銹鋼棒或某些其它重量輕的填料(未示出)可插入其余的內(nèi)部容積，以完全地填充該填裝。附加地或替代地，可使用彈簧98或其它的機械偏置結(jié)構(gòu)。考慮將填料92 “疏松地”布置在連接桿管90內(nèi)；然而，如此的布置會在SCRAM下落的終點處使得對動能的吸收難以處理。
填料92通常具有比中空的連接桿管90的不銹鋼(或其它材料)低的熱膨脹系數(shù)。連接桿30在室溫下組裝，然后加熱到其運行溫度。對于長度例如為250厘米或以上的連接桿來說，熱膨脹會導(dǎo)致連接桿管90増大幾厘米或更大的數(shù)量級。填料92的低熱膨脹系數(shù)導(dǎo)致填料92長度的增長低得多。彈簧98合適地補償該效應(yīng)。此外，如果彈簧98位于填料92下方(如圖11所示)，則它可在SCRAM下落的終點處輔助耗散掉填料92的動能。
如圖11中所示的實施例所示，中空的連接桿管90可短于連接桿30的總長度。在圖示的情形中，連接桿30包括與J型鎖陽附連組件80對應(yīng)的位于連接桿管90下方的附加長度，并還包括與上部管對應(yīng)的位于連接桿管90上方的附加長度，所述上部管包括鎖閂槽100并容納位置指示器磁體102。可選地可提供上和下焊接塞94、96來密封中空連接桿管90的內(nèi)部容積。這些塞分別附連到中空連接桿管90的上和 下端以將填料92和可選的彈簧98密封在內(nèi)部。在所示的實施例中，塞94、96的外端構(gòu)造成便于分別連接上連接桿和J型鎖陽附連組件80。
連接桿30還具有的優(yōu)點在干，它將包括重材料的填料92放置在放射性堆芯(容納在靠近如圖I所示的壓カ容器10底部的堆芯圍板12內(nèi)或由堆芯圍板12支承)和CRDM單元14之間。組成填料92的重材料是致密材料，該致密材料通?？善谕麑τ煞磻?yīng)堆堆芯產(chǎn)生的放射有高吸收性。高放射吸收性是諸如鎢、貧化鈾、鑰或鉭之類重材料的特性，這些重材料是說明性的實例。因此，包括重材料的填料92提供輻射屏蔽，該輻射屏蔽保護昂貴的以及(在某些實施例中，以及在不同的程度上)對輻射敏感的CRDM単元14。如果采用填料56,92,則這兩種填料對有利的CRDM屏蔽效應(yīng)作出貢獻(xiàn)。
所示的控制棒/CRDM聯(lián)接件包括以下的組合(I)包括伸長和填料56的終端配重元件32，以及(2)包括填料92的連接桿30。
在其它的控制棒/CRDM聯(lián)接件實施例中，可考慮包括對有伸長和填料56的終端配重元件32的組合，但與傳統(tǒng)的實心不銹鋼連接桿(不帶填料92)聯(lián)接。
在其它的控制棒/CRDM聯(lián)接件實施例中，可考慮包括對有伸長但沒有填料56終端元件(其可以是也可以不是配重元件)的組合，其與以下相聯(lián)接(i)包括填料92的連接桿30，或(ii )傳統(tǒng)的實心不銹鋼連接桿(不帶填料92)。
在其它的控制棒/CRDM聯(lián)接件實施例中，可考慮包括對沒有伸長的終端配重元件(例如，具有類似于傳統(tǒng)蛛狀結(jié)構(gòu)的“蛛網(wǎng)”拓?fù)湫?的組合，但它包括設(shè)置在管中空區(qū)域或終端配重元件其它構(gòu)件內(nèi)的填料56，其與以下相聯(lián)接(i)包括填料92的連接桿30，或
(ii)傳統(tǒng)的實心不銹鋼連接桿(不帶填料92)。
在其它的控制棒/CRDM聯(lián)接件實施例中，可考慮包括以下的組合(I)不帶伸長且不帶填料56的傳統(tǒng)蛛狀結(jié)構(gòu)，以及(II)包括填料92的連接桿30。
已經(jīng)圖示和描述了優(yōu)選的實施例。顯然，其它技術(shù)人員在閱讀和理解以上詳細(xì)描述后將會想到各種修改和替代方案。本發(fā)明應(yīng)被認(rèn)為包括所有如此的修改和替代，只要它們落入附后權(quán)利要求
書或其等效物的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種裝置包括 至少ー個控制棒，該至少一個控制棒包括中子吸收材料； 控制棒驅(qū)動機構(gòu)(CRDM)単元；以及 控制棒/CRDM聯(lián)接件，該控制棒/CRDM聯(lián)接件將控制棒與CRDM單元相連接，從而CRDM單元對至少ー個控制棒提供灰棒控制和停堆棒控制中的至少ー種控制； 其中，控制棒/CRDM聯(lián)接件具有大于在室溫下的不銹鋼密度的平均密度。
2.如權(quán)利要求
I所述的裝置，其特征在于，控制棒/CRDM聯(lián)接件包括連接桿，該連接桿具有大于在室溫下的不銹鋼密度的平均密度。
3.如權(quán)利要求
2所述的裝置，其特征在于，所述連接桿包括 中空或部分中空的連接桿管；以及 設(shè)置在中空或部分中空的連接桿管內(nèi)的填料，所述填料包括具有大于在室溫下的不銹鋼密度的平均密度的材料。
4.如權(quán)利要求
3所述的裝置，其特征在于，所述中空或部分中空的連接桿管由不銹鋼制成。
5.如權(quán)利要求
3所述的裝置，其特征在于，所述填料具有在室溫下至少為每立方厘米16.2克的密度。
6.如權(quán)利要求
3所述的裝置，其特征在于，所述中空或部分中空的連接桿管包括具有第一密度的材料，以及，組成填料的材料具有至少為第一密度兩倍的密度。
7.如權(quán)利要求
3所述的裝置，其特征在于，所述連接桿還包括 設(shè)置在中空或部分中空的連接桿管內(nèi)的附加元件，所述附加元件不是包括有密度大于在室溫下的不銹鋼密度的材料的填料，所述附加元件防止填料在中空或部分中空的連接桿管內(nèi)移動。
8.如權(quán)利要求
3所述的裝置，其特征在于，所述連接桿還包括 設(shè)置在中空或部分中空的連接桿管內(nèi)并壓靠在填料上的壓縮彈簧。
9.如權(quán)利要求
8所述的裝置，其特征在于，所述彈簧設(shè)置在中空或部分中空的連接桿管內(nèi)的填料下方，從而彈簧在SCRAM過程中至少對耗散由填料產(chǎn)生的動能有貢獻(xiàn)。
10.如權(quán)利要求
I所述的裝置，其特征在于，控制棒/CRDM聯(lián)接件包括 第一部分，該第一部分包括具有在室溫下的第一密度的第一材料；以及 第二部分，該第二部分包括具有在室溫下的第二密度的第二材料，第二密度大于第一山I又o
11.如權(quán)利要求
10所述的裝置，其特征在于，第二密度至少是第一密度的兩倍。
12.如權(quán)利要求
10所述的裝置，其特征在于，第一材料是不銹鋼，第一部分包括包圍第ニ部分的封閉構(gòu)件。
13.如權(quán)利要求
10所述的裝置，其特征在于，第一材料是不銹鋼，第一部分包括封閉構(gòu)件，該封閉構(gòu)件包圍第二部分，并密封第二部分以避免暴露于控制棒/CRDM聯(lián)接件所設(shè)置于其中的反應(yīng)堆冷卻劑周圍。
14.ー種裝置包括 核反應(yīng)堆的控制棒組件的連接桿，所述連接桿包括 中空或部分中空的連接桿管，該連接桿管包括具有在室溫下的第一密度的第一材料，以及 設(shè)置在中空或部分中空的連接桿管內(nèi)的填料，該填料包括具有在室溫下的第二密度的第二材料，第二密度大于第一密度。
15.如權(quán)利要求
14所述的裝置，其特征在于，連接桿還包括 設(shè)置在中空或部分中空的連接桿內(nèi)并壓靠在填料上的壓縮彈簧。
16.如權(quán)利要求
14所述的裝置，其特征在于，連接桿還包括 密度較低的填料，該密度較低的填料設(shè)置在中空或部分中空的連接桿內(nèi)，以防止填料在中空或部分中空的連接桿管內(nèi)移動，該密度較低的填料具有在室溫下的第三密度，第三密度小于或等于第一密度。
17.如權(quán)利要求
14所述的裝置，其特征在于，第二密度至少是第一密度的兩倍。
18.如權(quán)利要求
14所述的裝置，其特征在于，所述第二密度在室溫下至少為每立方厘米16. 2克。
19.如權(quán)利要求
14所述的裝置，其特征在于，所述第一材料是不銹鋼。
20.如權(quán)利要求
19所述的裝置，其特征在于，所述第二材料選自以下的組群鶴、貧化袖、鑰和組。
21.如權(quán)利要求
14所述的裝置，其特征在于，所述第二材料選自以下的組群鶴、貧化袖、鑰和組。
22.如權(quán)利要求
14所述的裝置，其特征在于，所述填料包括設(shè)置在中空或部分中空的連接桿管內(nèi)、包括第二材料的多個棒或小塊。
23.ー種裝置包括 核反應(yīng)堆壓力容器；以及 控制棒組件，該控制棒組件包括包括有中子吸收材料的至少ー個可移動控制棒、用于控制至少ー個控制棒的運動的控制棒驅(qū)動機構(gòu)(CRDM)、以及可操作地連接至少ー個控制棒和CRDM的聯(lián)接件， 其中，所述聯(lián)接件至少包括連接桿，該連接桿包括 中空或部分中空的連接桿管，該連接桿管包括具有在室溫下的第一密度的第一材料，以及 設(shè)置在中空或部分中空的連接桿管內(nèi)的填料，該填料包括具有在室溫下的第二密度的第二材料，第二密度大于第一密度。
24.如權(quán)利要求
23所述的裝置，其特征在于，所述連接桿還包括 設(shè)置在中空或部分中空的連接桿內(nèi)并壓靠在填料上的壓縮彈簧。
25.如權(quán)利要求
23所述的裝置，其特征在于，第二密度至少是第一密度的兩倍。
26.如權(quán)利要求
23所述的裝置，其特征在干，所述第二密度在室溫下至少為每立方厘米16. 2克。
27.如權(quán)利要求
23所述的裝置，其特征在于，第一材料是不銹鋼。
28.如權(quán)利要求
23所述的裝置，其特征在于，所述第二材料選自以下的組群鎢、貧化袖、鑰和組。
29.ー種裝置包括 核反應(yīng)堆壓力容器；以及控制棒組件，該控制棒組件包括包括有中子吸收材料的至少ー個可移動控制棒、用于控制至少ー個控制棒的運動的控制棒驅(qū)動機構(gòu)(CRDM)、以及可操作地連接至少ー個控制棒和CRDM的聯(lián)接件，該聯(lián)接件包括 第一部分，該第一部分包括具有在室溫下的第一密度的第一材料；以及 第二部分，該第二部分包括具有在室溫下的第二密度的第二材料，第二密度大于第一山I又o
30.如權(quán)利要求
29所述的裝置，其特征在于，所述第二密度至少是第一密度的兩倍。
31.如權(quán)利要求
29所述的裝置，其特征在于，所述第一材料是不銹鋼，所述第二材料的密度在室溫下至少為每立方厘米16. 2克。
32.如權(quán)利要求
29所述的裝置，其特征在于，所述第二部分設(shè)置在由第一部分形成的至少ー個腔室內(nèi)。
33.如權(quán)利要求
29所述的裝置，其特征在于，所述第二部分密封在由第一部分形成的至少ー個腔室內(nèi)。
專利摘要
一種核反應(yīng)堆包括壓力容器和控制棒組件，控制棒組件包括包括有中子吸收材料的至少一個可移動控制棒、用于控制至少一個控制棒的運動的控制棒驅(qū)動機構(gòu)(CRDM)、以及將至少一個控制棒和CRDM可操作地連接的聯(lián)接件。聯(lián)接件包括第一部分和第二部分，第一部分包括具有在室溫下的第一密度的第一材料，第二部分包括具有在室溫下的第二密度的第二材料，第二密度大于第一密度。在某些實施例中，聯(lián)接件包括連接桿，連接桿包括中空或部分中空的連接桿管和設(shè)置在中空或部分中空的連接桿管中的填料，連接桿管包括具有第一密度的第一材料，填料包括具有比第一密度大的第二密度的第二材料。
文檔編號G21C7/36GKCN102770922SQ201180004742
公開日2012年11月7日 申請日期2011年9月15日
發(fā)明者J·P·麥克勞林, M·W·阿萊斯, P·K·德桑蒂斯, S·J·夏高茨 申請人:巴布科克和威爾科克斯核作業(yè)集團股份有限公司, 巴布科克和威爾科克斯核能股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan