偏心装置的制作方法

本发明属于反应堆试验研究领域，具体设计一种应用于控制棒驱动线错对中试验的偏心装置。

背景技术：

反应堆控制棒驱动线包括控制棒驱动机构、驱动机构管座、控制棒组件、导向筒及燃料组件等，通过控制棒的动作控制堆内的反应性，实现启堆、停堆和堆功率调节。因此，控制棒驱动线的运行特性对反应堆的安全运行至关重要，在设计反应堆时，必须对驱动线性能进行试验研究。

针对加工、装配、变形等因素，驱动线各部件可能出现错对中的情况，驱动线错对中试验是驱动线性能试验的重要内容之一，特别是开展热态工况下的驱动线错对中试验，研究不同错对中量下的落棒时间以及满足落棒时间要求下的最大允许错对中量，对于设计、优化驱动线具有重要的指导意义。

因此，需要一种能够适应高温高压的苛刻运行条件的偏心装置，以便在控制棒驱动线冷态和热态工况下，模拟控制棒驱动机构管座与控制棒导向筒的错对中关系，精确保证试验中的错对中量。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能够适应高温高压的苛刻运行条件的偏心装置，以便在控制棒驱动线冷态和热态工况下，模拟控制棒驱动机构管座与控制棒导向筒的错对中关系，精确保证试验中的错对中量。

为了实现上述目的，本发明公开了一种偏心装置，应用于控制棒驱动线错对中试验，以调整控制棒的中心轴偏移量，包括上封头反法兰、偏心块、及压板。其中，所述上封头反法兰固定设置，且所述上封头反法兰开设有竖向贯穿所述上封头反法兰的第一偏心孔；偏心块层叠于所述上封头反法兰上且可相对所述上封头反法兰转动，所述偏心块开设有竖向贯穿所述偏心块的第二偏心孔，所述第二偏心孔于竖直方向的投影位于所述第一偏心孔的竖向投影范围内；压板抵压于所述偏心块背离所述上封头反法兰的一侧以定位所述偏心块，所述压板对应所述第一偏心孔开设有贯穿所述压板的避让孔。

与现有技术相比，本发明提供的偏心装置，第一偏心孔的中心轴相对于上封头反法兰的中心轴偏离第一偏移量，第二偏心孔的中心轴相对于偏心块的中心轴偏离第二偏移量，由于第二偏心孔于竖直方向的投影位于第一偏心孔的竖向投影范围内，因此，第一偏移量和第二偏移量的矢量叠加即为收容于第二偏心孔内的驱动机构管座的偏移量，即，控制棒的错对中量。通过旋转偏心块，可以方便地改变偏心块与上封头反法兰的相对角度，实现不同的错对中量，通过增设的压板，实现对偏心块的角度位置的定位，结构简单且调整方便。本发明提供的偏心装置，能够在冷态和热态工况下进行控制棒驱动线错对中试验研究，结构设计简单、可靠，易于装配。

较佳的，所述压板可拆卸地固定连接于所述上封头反法兰；在试验中，可以方便地将压板拆卸、调整偏心块的角度，并当偏心块调整至目标角度后，再行将压板固定连接至上封头反法兰，调整错对中量的操作非常简便。

具体地，所述偏心块于所述上封头反法兰和所述压板之间设置有避让空间；螺栓穿过所述避让空间并将所述压板固定连接于所述上封头反法兰；螺栓的连接方式结构简单且连接稳固、可靠。

具体地，连接所述压板和所述上封头反法兰的螺栓的数量为4个；由于偏心块依靠压板的抵压力进行定位，而压板仅靠四个螺栓实现和上封头反法兰的固定连接，因此，在试验过程中，只需拆装四个螺栓既可方便地实现压板拆装进而调整偏心块的角度，操作非常简便且可靠，同时提高试验效率。

较佳的，所述偏心块的下侧面凸伸形成以所述偏心块的中心轴为中心的插接凸块；所述插接凸块插接于所述第一偏心孔内，且所述插接凸块和所述第一偏心孔间隙配合；由于该插接凸块和第一偏心孔间隙配合，因此，第二偏心孔相对上封头反法兰的偏移量，即，控制棒的错对中量，易于调整且不容易出现偏差，从而保证试验结果的准确度。

具体地，所述上封头反法兰和所述偏心块之间设置有偏心块定位调整机构；根据该偏心块定位调整机构地设置，一方面进一步方便对控制棒的错对中量调整的控制，保持试验条件一致性进而进一步提高试验结果的准确度，另一方面可以进一步提高偏心块的定位效果，避免偏心块在极限工况下相对上封头反法兰发生偏移的可能性。

在一实施例中，所述偏心块定位调整机构包括设置于所述上封头反法兰和所述偏心块的其中一者的若干个第一定位孔，和设置于所述上封头反法兰和所述偏心块的其中另一者的至少一个第二定位孔；所述第一定位孔和所述第二定位孔分别均沿所述偏心块的中心轴对应设置，当所述偏心块旋转至目标角度后，定位销的两端容置于正对的所述第一定位孔和所述第二定位孔内，以限制所述偏心块相对所述上封头反法兰的旋转角度。

在另一实施例中，所述偏心块定位调整机构包括设置于所述上封头反法兰和所述偏心块的其中一者的若干个定位孔，和设置于所述上封头反法兰和所述偏心块的其中另一者的至少一个定位凸块；若干所述定位孔沿所述偏心块的中心轴设置，所述定位凸块可选择地插接于对应的所述定位孔内，以限制所述偏心块相对所述上封头反法兰的旋转角度。

具体地，所述第一偏心孔于竖直方向的投影位于所述偏心块的竖向投影范围内；所述偏心块的下侧面抵接于所述上封头反法兰的上侧面，且所述偏心块定位调整机构设置于所述偏心块和所述上封头反法兰之间的接触面。

较佳的，所述上封头反法兰、所述偏心块、及所述压板的外形均呈圆形，且所述上封头反法兰和所述压板的外形尺寸相等，所述偏心块的外形尺寸小于所述上封头反法兰或所述压板的外形尺寸。

附图说明

图1为本发明偏心装置的剖视图。

图2为本发明偏心装置的俯视图。

图3为本发明偏心装置于图1中A-A方向的剖视图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

核电站控制棒驱动线错对中试验装置所采用的是反应堆驱动线原型部件，包括控制棒驱动机构、驱动机构管座、控制棒组件、导向筒及燃料组件等。本发明提供的偏心装置，模拟控制棒驱动机构管座与控制棒导向筒的错对中关系，精确保证试验中的错对中量。

如图1所示，本发明公开了一种偏心装置，应用于控制棒驱动线错对中试验，以调整控制棒的中心轴偏移量，包括上封头反法兰100、偏心块200、及压板300。其中，上封头反法兰100固定设置，且上封头反法兰100开设有竖向贯穿上封头反法兰100的第一偏心孔110；偏心块200层叠于上封头反法兰100上且可相对上封头反法兰100转动，偏心块200开设有竖向贯穿偏心块200的第二偏心孔210，第二偏心孔210于竖直方向的投影位于第一偏心孔110的竖向投影范围内；压板300抵压于偏心块200背离上封头反法兰100的一侧以定位偏心块200，压板300对应第一偏心孔110开设有贯穿压板300的避让孔310。结合图2-图3所示，更具体地：

如图1所示，上封头反法兰100固定设置在试验本体上；上封头反法兰100的外形形状为圆形，上封头反法兰100开设有竖向贯穿上封头反法兰100的第一偏心孔110，第一偏心孔110的中心轴d1相对上封头反法兰100的中心轴D1具有第一偏移量L1。

再请参阅图1所示，偏心块200设置于上封头反法兰100上方，与上封头反法兰100呈叠置；偏心块200的外形形状同样为圆形，但其尺寸小于上封头反法兰100的外形尺寸。结合图2和图3所示，偏心块200同样开设有竖向贯穿偏心块200的第二偏心孔210，第二偏心孔210的中心轴d2相对偏心块200的中心轴D2具有第二偏移量L2，且第二偏心孔210于竖直方向的投影位于第一偏心孔110的竖向投影范围内。进一步的，偏心块200的下侧面凸伸形成以偏心块200的中心轴D2为中心的插接凸块220；插接凸块220插接于第一偏心孔110内，且插接凸块220和第一偏心孔110间隙配合。基于插接凸块220插接于第一偏心孔110内，因而第二偏心孔210的中心轴d2相对上封头反法兰100的中心轴D1的偏移量L，随偏心块200相对第一偏心孔110的旋转角度而变化，因此，偏移量L为：L1-L2＜L＜L1+L2。

再请参阅图1所示，压板300抵压于偏心块200背离上封头反法兰100的一侧，通过压板300和偏心块200之间的抵压力转化为限制偏心块200移动的摩擦力，从而实现对偏心块200的定位。具体地：压板300的外形同样为圆形，且压板300的外形尺寸和上封头反法兰100的外形尺寸相等，两者的外形尺寸均大于偏心块200的外形尺寸，从而于自上而下的“压板300-偏心块200-上封头反法兰100”的层叠结构的侧面，形成一“凹”字形结构，外形尺寸较小的偏心块200于上封头反法兰100和压板300之间形成避让空间；螺栓400穿过避让空间并将压板300固定连接于上封头反法兰100，螺栓400的连接方式结构简单且连接稳固、可靠，在试验中，可以方便地将压板300拆卸、调整偏心块200的角度，并当偏心块200调整至目标角度后，再行将压板300固定连接至上封头反法兰100，调整错对中量的操作非常简便。

进一步的，用于固定连接压板300和上封头反法兰100的螺栓400的数量仅为四个，因此，在试验过程中，只需拆装四个螺栓400既可方便地实现压板300拆装进而调整偏心块200的角度，操作非常简便且可靠，同时提高试验效率。当然，可以理解的，连接压板300和上封头反法兰100的螺栓400可以为大于等于2的任意整数个。

可以理解的，为实现对控制棒驱动线的偏移量的控制，压板300开设有与第一偏心孔110对应并贯穿压板300的避让孔310。

综合上述内容和图1-图3所示：控制棒驱动线的驱动机构管座500自上而下插接于避让孔310、第二偏心孔210、及第一偏心孔110内，避让孔310和第一偏心孔110的尺寸均大于第二偏心孔210的尺寸，驱动机构管座500和第二偏心孔210间隙配合，并为第二偏心孔210所限制。因此，驱动机构管座500的偏移量，即为第二偏心孔210的中心轴d2相对上封头反法兰100的中心轴D1的偏移量L：L1-L2＜L＜L1+L2，通过调整偏心块200的旋转角度，即可以方便地调整驱动机构管座500的偏移量。

较佳的，上封头反法兰100和偏心块200之间设置有偏心块定位调整机构，该偏心块定位调整机构的增设，一方面是为进一步方便对控制棒的错对中量调整的控制，保持试验条件一致性进而进一步提高试验结果的准确度，另一方面可以进一步提高偏心块200的定位效果，避免偏心块200在极限工况下相对上封头反法兰100发生偏移的可能性。

偏心块定位调整机构的结构可以有不同方式。在一实施例中，如图1和图3所示，偏心块定位调整机构包括设置于上封头反法兰100和偏心块200的其中一者的若干个第一定位孔230，和设置于上封头反法兰100和偏心块200的其中另一者的至少一个第二定位孔120；第一定位孔230和第二定位孔120分别均沿偏心块200的中心轴D2对应设置，当偏心块200旋转至目标角度后，定位销的两端容置于正对的第一定位孔230和第二定位孔120内，以限制偏心块200相对上封头反法兰100的旋转角度。

在不同于前一实施例的另一实施例中，偏心块定位调整机构包括设置于上封头反法兰100和偏心块200的其中一者的若干个定位孔，和设置于上封头反法兰100和偏心块200的其中另一者的至少一个定位凸块；若干定位孔沿偏心块200的中心轴设置，定位凸块可选择地插接于对应的定位孔内，以限制偏心块200相对上封头反法兰100的旋转角度。

上述两偏心块定位调整机构的结构，均能够方便控制对控制棒的错对中量调整的调整量，保持试验条件一致性进而进一步提高试验结果的准确度，另一方面可以进一步提高偏心块200的定位效果，避免偏心块200在极限工况下相对上封头反法兰100发生偏移的可能性。

更进一步的，为简化偏心块定位调整机构的结构：第一偏心孔110于竖直方向的投影位于偏心块200的竖向投影范围内；偏心块200的下侧面抵接于上封头反法兰100的上侧面，且偏心块定位调整机构设置于偏心块200和上封头反法兰100之间的接触面。

与现有技术相比，本发明提供的偏心装置，第一偏心孔110的中心轴相对于上封头反法兰100的中心轴偏离第一偏移量，第二偏心孔210的中心轴相对于偏心块200的中心轴偏离第二偏移量，由于第二偏心孔210于竖直方向的投影位于第一偏心孔110的竖向投影范围内，因此，第一偏移量和第二偏移量的矢量叠加即为收容于第二偏心孔210内的驱动机构管座的偏移量，即，控制棒的错对中量。通过旋转偏心块200，可以方便地改变偏心块200与上封头反法兰100的相对角度，实现不同的错对中量，通过增设的压板300，实现对偏心块200的角度位置的定位，结构简单且调整方便。本发明提供的偏心装置，能够在冷态和热态工况下进行控制棒驱动线错对中试验研究，结构设计简单、可靠，易于装配。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。