专利名称:可远距离调整的中间地震支承的制作方法
本发明涉及普通的核发电设备和特殊的可远距离调整的中间地震支承系统，本系统适合于安装在控制杆传动机构(CRDM)密封套上，为防止在强烈地震的强迫载荷情况下控制杆传动机构杆移动套产生过度的偏转。这种过度偏转，将习惯地导致以一种过度的压力载荷加到控制杆传动机构渗透管与反应堆容器闭合装置的焊缝上，同时，将产生迅速关闭核发电设备工作的不利影响。
在增压式水反应堆(PWR)中，控制杆传动机构(CRDM)和控制堆心慢化剂水的流入量和排出量排出器杆传动机构(DRDM)，以悬臂的形式从核反应堆压力容器的闭合装置垂直向上伸出。控制杆传动机构和排出器杆传动机构装置的渗透管的下部，是用热压配合装在闭合装置的规定孔中，渗透管下部的四周是被焊接在闭合装置的底面。当发电设备连续地运转时，在反应堆压力容器内的空气温度将大幅度升高，可想而知，装有控制杆传动机构和排出器杆传动机构装置渗透管的那些孔的径向膨胀速率比管子每秒钟的径向膨胀速率大，这些渗透管子的下端就不再以热压配合和焊接两种方式固连于反应堆压力容器的闭合装置之中，而只有焊缝起作用了。因此可知，由于载荷支承面很小，焊缝径受不住过度的压力载荷，焊缝要承受相当大的扭矩和弯矩。
例如，当反应堆遭受地震时，控制杆传动机构和排出器杆传动机构系统长的杆移动套，就离开正常位置产生相当大的偏转，在偏转过程中，有过度的压力载荷加到渗透管与压力容器的闭合装置的焊缝上。此外，这一种偏转载荷一定会加到控制杆传动机构杆移动套上，使套产生特别严重的变形，因此，对控制杆传动机构传动杆的刹车能力和控制杆的启动，都要产生有害的影响。为了减少这些操作的有害影响，普通的发电设备用拉杆固定控制杆传动机构和排出器杆传动机构杆移动套上部的自由端，拉杆伸到设备的建筑墙和上部地震支承环之间，该环的周围围绕着杆的位置指示器线圈部件的最上部，以便围绕着每个控制杆传动机构和排出器杆传动机构杆移动套的上部自由端。事实证明，对于那些发电设备来说，这种装置是相当合人满意的，可把发电设备限制在一个区域内，在这区域里会受到相当于低级或中级地震强度的压力载荷，而且能把迅速关闭能力的有害影响限制在可接受的范围内。但是，现在还不能证明，在强烈的震级情况下，特别是在与控制杆传动机构杆移动套连接时，对这种装置能达到所希望的抑制作用还缺乏证明。在极特别的情况下，甚至是受到强烈的地震载荷，当这种固定装置与控制杆传动机构和排出器杆传动机构的杆移动套联结时，可证明在有效地抑制排出器杆传动机构的杆移动套的偏转运动是完全足够的和满意的，鉴于这一事实，还设有把排出器杆传动机构的杆移动套构造成大质量的集中结构，然而，在与控制杆传动机构的杆移动套相连时，抗拒偏转却是事实。具体地，把质量的大量集中规定在控制杆传动机构密封套和线圈重叠装置内。因此，特别是在强烈地震的情况下，仍需要采用一种适用的方法来有效地限制每一个控制杆传动机构杆移动套的中间部分。
事实上，用与控制杆传动机构杆移动套相连的其他原来的技术或传统的增压式水反应堆，也可满足上述这种中间地震支承的需要，因此，在强烈的地震情况下，采用了一种适当的中间地震支承结构的预防措施，来解来不断的和普遍存在的控制杆传动机构杆移动套过度偏转问题，这种结构是连接或固定在反应堆压力容器闭合装置，和控制杆移动套的上部固定端的中间部位，但是这种中间地震支承结构还要求维修人员能够进得去，这是为了完成安装、调整和拆卸。但鉴于这一个事实即特殊的反应堆一旦运转，在反应堆压力容器闭合装置的附近区域内(人需去工作的区域)，是中等辐射，这是非常不希望的。此外，由于特殊型式的增压式水反应堆人员是不能进入的。例如，由本专利代理人申请的，打算给商用核发电设备使用的特殊型增压式水反应堆的堆心是185个传动机构合併而成，其中有97个控制杆传动机构和88个排出器杆传动机构，其中心至中心的距离均为25.3厘米。实际上维修人员是不可能进到每一个中间地震支承结构的附近的。
因此，本发明的主要目的是为了提供一个新颖的、改进后的中间地震支承结构系统，以解决前述的地震支承系统所存在的问题。
为此目的，本发明也有一核反应的控制杆传动机构套的地震支承系统，该反应堆包括一个具有闭合装置的容器，有许多从核反应堆闭合装凸出向上的控制杆传动机构，每个这种机构还有一个密封套，在套内还分别装有控制杆的驱动杆，其特点是，对那些控制杆传动机构来说是相互作用的中间地震支承，每个支承的周围都套有一个密封套，并与相邻的一个地震支承相连接。
每一个中间地震支承系统都有一个大的方形基础件或是在中心部分有圆形孔的方块，允许控制杆传动机构杆移动套从上向下通过该孔，而地震支承系统的杆的位置指示器是被降到控制杆传动机构密封套的上面。地震支承的切口部分可装控制杆传动机构部件的导管，而与导管相对的两个角装有可径向移动的调整块。启动块是插在可径向移动的调整块和基础件之间，启动块和调整块都有相配合的楔形面。装在基础块上的启动杆是可旋转的，与启动块用螺纹连接，因此可预先决定启动杆的转数，启动块产生沿轴线向上的移动，就引起调整块沿径向移动，以便实现相邻的地震支承系统和它们各自的控制杆传动机构部件间的调整操作。启动杆从地震支承基础块通过控制杆传动机构的杆的位置指示器部件的盘形件垂直向上伸出，启动杆上端备有一个有适当扭矩的旋转工具，以便用适当的旋转方式启动。地震支承环是被可靠地固定在控制杆传动部件的通风装置的罩上，四周围着本发明的全部控制杆传动机构地震支承系统。当然，控制杆传动机构通风装置的罩是可靠地固定在核反应堆压力容器装置上，用适当的容器支架，把此装置依次可靠地固定在设备的建筑墙上。因为，为了防止在强烈地震情况下有同样的偏转，这种坚固的支架系统是与控制杆传动机构部件相连而受到限制。鉴于这一事实启动杆可能是升到控制杆传动机构的杆的位置指示器线圈部件的相邻位置而被启动。本发明的地震支承系统是可远距离调整，当然远到什么程度或可能的移动都与控制杆传动机构部件有关，还要考虑到支承系统的形状，实际上，是用吊车式的操纵装置把杆的位置线圈的最下部分装上控制杆传动机构部件或从它上面拆下来。
上文已经提到，一般排出器杆传动机构部件不会遭受到明显的横向偏转，甚至在极严重的地震情况下，也考虑到这样的部件不会造成质量相当集中的结构。然而，这种排出器杆传动机构部件或许遇受到这种偏转移动，或者在本例中，需要一个额外的保险使排出器杆传动机构部件不产生这种偏转移动，本发明的地震支承系统包括另一个缓冲器，此缓冲器是安置在排出器杆传动机构部件与本发明的控制杆传动机构地震支承系统交接处的四周，因此，排出器杆传动机构部件的横向偏转移动将会受到限制。
参看附图，在从下面的叙述中就能更明白、更好的理解本发明。在附图中，同样的号码标明在几个图中均为同一个另件。
图1是增压水的核反应堆闭合装置的部分正视图，它具有许多以垂直方式安装的控制杆传动机构和排出器杆传动机构，本图中，本发明的新颖的、改进后的中间地震支承是表示安装在最左边的控制杆传动机构的密封套上;
图2是控制杆传动机构系统正视图的局部剖视图;
图3是杆的位置指示器部件的平面图，与图1的控制杆传动机构系统的工作有联系;
图4是新颖的改进后的本发明的中间地震支承系统的平面图，在图中表示出了相同另件的号码;
图5是图4中的中间地震支承系统的侧剖视图;
图6是增压水反应堆的控制杆传动机构和排出器杆传动机构排列的平面示意图，在图中有许多新颖的、改进后的并分别用在几个控制杆传动机构部件上的中间地震支承系统，安装在上面的全部控制杆传动机构和排出器杆传动机构以及中间地震支承系统与四周的地震支承环结构相互作用。
现在来研究所有图形。请仔细参阅图1-3，增压力水反应堆闭合装置10上有许多控制杆传动机构(CRDMS)12和水排出器杆传动机构(CRDMS)14通过本装置上的渗透管16和18安装在其上，这些控制杆传动机构12和排出器杆传动机构14是以悬臂的形式从闭合装置垂直向上。每个控制杆传动机构部件12都有密封套20，该套下端是安装在控制杆传动机构闭合装置上的渗透管16内，而杆移动套22的下部和密封套20的上部是螺纹连接，参看图2中的24，顶部焊接密封圈26是被定为密封套20和杆移动套22之间的环形压力边界。杆移动套22是一件圆柱形管子，可垂直移动的核反应堆的控制杆的传动杆28就装在其中并沿套移动，当然，杆28与反应堆控制杆相连(图中未画出)，杆28可上下移动，每一个圆管形密封套20中都装有不同的夹紧或压紧机构(图中未画出)，这些机构都与控制杆的传动杆28相连，还与反应堆控制杆相连。为了启动或操纵传动杆夹紧机构，每个控制杆传动机构部件12还装有重叠式线圈部件，此部件由三个上下隔一定距离且相连的电磁部件30 32和34组成，最下面的电磁部件30是固定的夹紧磁体，中间的电磁部件是可动的夹紧磁体，上面的电磁部件是有上推的磁体。这三个电磁部件30、32和34是严格地按顺序通电或断电，这样就使控制杆的传动杆28上升或下降，因而就控制了堆心的控制杆，以动力油缸的方式向上进一步或向下退一步。电磁部件30、32和34的电源是由装在控制杆传动机构的导管38中的电缆36供电，导管38是垂直地、平行地装在各电磁部件30、32和34的棱角处并通过该部件，导管38还与杆移动套22平行。导管38的上端装有套或插座40，在套40内装有电气插头座(图中未画出)，通过插头座可把电磁部件30、32和34以及电源电缆36与核发电设备的控制室相连。请注意，在这种连接处，包括电磁部件30、32和34以及导管38的装配体是可滑动的安在密封套的旁边，当最初安装部30、32和34及导管38时，例如，在相对于密封套20的图示位置，为了固定部件30、32和34及导管38的轴向位置，并需支承其重量，可在密封套20下部装一个环形法兰盘42，参看图1，电磁部件便支承于其上。
如上所述，与控制杆传动机构的启动系统相对，每个核反应堆的排出器杆传动机构14都有一个在杆移动套44内的排出器杆(未画出)，并在其中移动。排出器杆成活塞状，安在排出器杆移动套44中，能够把增压式反应堆堆心的冷却剂控制在杆移动套44内，当需要时，用这种方法，排出器杆可在套44内上升，反之，增压式冷却剂可从杆移动套44内排出，以便排出器杆因自重而下降。适当的压紧装置(图中未画出)是装在每个排出器杆传动机构部件14的上部46中，以便限制排出器杆传动机构传动杆的上升位置。由于上述可知，排出器杆传动机构部件14不能设计成笨重的电磁传动系统，这正是控制杆传动机构部件的特性，因此，偏转运动一定要适应控制杆传动机构的情况，当然这一运动所引起的问题必需得到解决，在地震情况下，出现不正常是与排出器杆传动机构部件14有关。
图中未示出的排出器杆传动机构部件14的排出器杆仅适于安在其中的两个极端位置，即上升(UP)位置或下降(DOWD)位置。为了给维修人员或操作管理人员指明排出器杆的位置，以便监测控制工作，每个排出器杆传动机构部件14都装有杆的位置指示器(RPI)线圈部件(未示出)，该部件有两个指示器线圈，装在刚度很好的管形结构上，隔有一定的垂直距离。全部部件都是安在排出器杆传动机构杆移动套的附近，并可滑动。用这种方法，排出器杆的位置(未示出)就能够用适当的人员来监测和控制，并用杆的位置指示部件通过线圈的感应电抗来指出，正如同排出器杆相对于杆指示器部件移动那样，被确定在排出器杆的线圈部件和排出器杆之间。
控制杆传动机构部件12上装有类似的杆的位置指示线圈部件48，参看图1，图中画有两件。控制杆的位置指示器线圈部件48与工作上有联系的排出器杆传动机构部件14不同，在控制杆传动机构杆的位置指示器线圈部件48中只有一套垂直距离变化的线圈，装在管形元件50上，而元件50又装在控制杆传动机构杆移动套22附近，可滑动。可以看出，控制杆传动机构杆的位置指示线圈是从控制杆密封套20的顶端向上伸到杆移动套22的顶端。另外还可从图3和5中看出，每件控制杆传动机构杆的位置指示器线圈部件都有底盘52，管形元件50的底端可牢固的安在其上，例如，要在底盘52的凹台部分54上，顶盘56是用类似的方法牢固地固定在管形元件50的顶端。底盘52有一件环形套58，它可定位在控制杆传动机构密封套上端的环形台60上，紧靠环形台的是环形密封焊缝26，如图2所示。上部盘56装有相应的电气插头座62，它与杆的指示线圈电气相连，在棱角处还有方形凹槽64，当杆的位置指示部件48装在控制杆传动机构杆移动套22上时，套管38上的方套40就可装在其中，线圈的位置，使杆的位置指示部件48能始终监测反应堆控制杆的位置(未画出)，例如，在一般工作的上升或下降中，控制杆可安置在好几个位置。
根据前面叙述，为了有效地限制控制杆传动机构部件12的横向偏转运动，特别是限制控制杆传动机构密封套20和线圈重叠部件30-34的移动，本发明发展了一种远距离调整中间地震支承，用号码100表示，本支承有一个大的方形基础件102，上有中心孔104其直径稍大于控制杆传动机构密封套20的外径，并可规定一个环形间隙，例如，有0.25寸的间隙。地震支承100可安在密封套20的附近，如图1所示，地震支承100的一些零件表示在图4-6中。地震支承100是被可靠地悬在杆的位置指示器的底盘52上，例如，用三件均匀分布在基础件102圆周上的夹紧装置，当杆的位置指示器底盘52的环形套58是定位在控制杆传动机构密封套的环形凸台60上时，地震支承100就套在密封套20的周围。
从图4中可清楚看出，在这一视图中，在地震支承基础件102的上角，备有两处大的三角形切口108和被限制在此两处间的腹板110，夹紧装置106被可靠地固定于其上。切口断面108是用来通过用作控制杆传动线圈重叠部件冷却剂的循环空气，以降低那些件的温度，可靠地防止了过热。与夹紧装置106之一相对的角上，有大的方形切口112，在切口内装有可移动的大U型导管支架件114。导管支架件的两外侧面，备有两个向外伸的键116，安装在与其形状相同的键槽118中并可滑动，114便被限定在基础件102内。一旦定位在键槽118中，就用适当的紧固件把导管支架拧在或销在基础件102上(未示出)。当地震支承100是随同杆的位置指示线圈部件48下降到控制杆传动机构部件12上时，导管支架114的可移动性允许本发明的地震支承100通到导管38的插头座40的下方，一旦地震支承100在插头座40的轴线方向上下时，导管支架便滑动，然后紧固在基础件102内，以便控制杆传动机构密封套20能够很好地支承导管38。
在基础件102其余的正好相对的两个角处，备有调整本发明的地震支承100相对于另一支承100位置的装置，以及相对的控制杆传动机构密封套20。特别在基础件102的那两个角处，有大矩形切口120，此切口与切口112很相同，但切口120比切口112小。以类似方式，在基础件102的切口120的侧壁上加工有键槽122，固定在调整块126侧面的侧向凸出键122被安在键槽122内，可滑动。调整块126的径向侧面128是向上向内倾斜，每个调整块126的径向侧面都配有一个可垂直转动的启动块130。此块是安在切口120的最里面，这样，启动块130的侧向运动便被限制住了。启动块130径向外表面132是向下向外倾斜，因此，表面132与相应的调整块表面128组成了相配的楔形面。这样一来，当启动块130产生一个向上或向下的垂直运动时，由楔形面128和132的相互作用，启动块130就使调整块126发生一个向外或向内的运动，调整块126的径向移动，是用键124和键槽122来导向。
为了实现启动130的垂直运动，每个启动块130上都装有一件垂直的启动杆134，它从基础件102起一直向上伸到杆的位置指示器的上部盘56，参看图3。启动杆134的下端用螺帽紧固，螺帽在基础件102的下表面之下，以防止启杆134从地震支承部件中抽出。螺帽136的上表面加工成轴承形状，可相对于基础件102自由旋转，且不会受到任何干涉。推力轴承138是安在基础件102上的凹台140中，在推力轴承138上方，在启动杆134上加工有外螺纹142，与启动块130上的内螺纹相配合。当启动杆134转动时，启动块130就向上或向下转动，相应地影响着调整块126的径向位置。必须注意，助于推力轴承部件138-140的保证，压力载荷将分别承受在推力轴138、调整块126以及启动块130的相互作用面128和132上。一当地震支承100安装调整到位后，启动杆134就一定失灵，实际支承100将起作用。用扭矩板子调整和旋转启动杆134，这种板子可在启动杆134上端做成一个整体或是固定在上面。因此，维修人员就能够对本发明的地震支承结构进行远距离安装、调整、拆卸和维修。
我们还要提到，根据本发明安装方式的特点，地震支承结构100是在正常的或热的核发电设备运转条件下被安装到控制杆传动机构部件12上，为了正确的定位在控制杆传动机构部件12上，部件12要经受沿径向向外或横向移动，以及倾斜的重新定向;在加热的和增压式的条件下，将带来工作上的方便，在这种安装条件下，地震支承结构100具有图中所举出的结构特点。反之，如果所举例是在冷的设备条件下安装和定位调整地震支承结构100，遇大的应力将在结构100和控制杆传动机构部件12内产生，当设备是在工作和得到了加热及增压的条件时，就要考虑到控制杆传动机构部件12要经过上述向径向外移和倾斜的重新定向。因此，如果需要在冷的设备条件下，把地震支承结构安装在控制杆传动机构部件12上，地震支承结构一定要做成改进后的那样，例如，与基础件102的孔104相同的那个孔，在基础件102上就应稍微有点偏心，这样，当设备转入工作状态时，控制杆传动机构部件12就要受到上述的径向和倾斜移动，但控制杆传动机构部件和地震支承结构系统将不会受到上述的应力，此应力将在相反的情况下趋于现出。适当地利用远距离监测电视和改进后的地震支承结构一起，保证偏心安装的地震支承结构实际上是正确的安装在控制杆传动机构部件12上，以便在热的设备条件下调整部件12的径向和倾斜移动。
当然，为了准备把地震支承结构100安装在控制杆传动机构部件12上，首先在热的工作条件下进行各控制杆传动机构部件之间的距离测量。于是，这种测量就能得出薄片146的尺寸，薄片146是被固定在调整块126的外表面。例如，用紧固螺钉把薄片146装在调整块126上(未示出)的理由是，用启动块130启动使调整块126产生的径向移动不能实现各相邻地震支承100间的相当大的径向调整，因为，启动块130只能相对于调整块126向上移动一个预定的数值，这是为了保持确定在启动块130和调整块126之间的正确的载荷通道。因此，实际上可这样理解，相邻地震支承100之间大的径向空间调整，用薄片146的相互布局来实现，而相邻地震支承100间的空间的精确调整，则由调整块126的径向移动来完成。
从图6中可以看出，当中间地震支承100是安装在各自的控制杆传动机构密封套20上时，如果线圈重叠部件30-34和其连接导管38是按这样的模式布置时，就实现了最有利的调整结果，伸到任一个地震支承系统100的两个调整块126之间的交叉面，将是被垂直地布置到任一相邻中间地震支承100的类似的交叉面。这样当考虑单一的地震支承系统100时，就可在任特殊地震支承系统100内的唯一交叉面内实现调整，当地震支承系统100的全部网格布置是按图6所示来安装时，就能实现对任一地震支承系统100的两个交叉面内调整。还应注意，基础件102的每个角都被切掉了，如图4中的148，从图6中可清楚了解到，这种结构的特点是便于相邻基础件102的彼此配合。当应用于控制杆传动机构12时，为了结构的刚性，用全部地震支承结构100布成了全部网格，地震支承环150有一个不规则的与地震支承基础件102相配合的内表面，围绕着上述的地震支承结构100的网格。支承环150能由几个不同的另件焊成或用螺栓拧在一起，或是制成一个整体结构件，前者多半是从便于制造和搬运的观点出发。为了支承地震环150，和由本发明的中间地震支承100所形成的刚性网格，地震支承环150是被可靠地固定在核反应堆的控制杆传动机构和排出器杆传动机构套筒部件上(未画出)，此套筒部件又被依次地固定在反应堆的压力容器装置上(也未画出)，而后者又用适当的支承固定于设备的建筑墙上(也未画出)。
从图6中可进一步看出，按照本发明控制杆传动机构有中间地震支承结构，而排出器杆传动机构却没有，认为在横向固定排出器杆传动机构部件14的任何偏转运动是所希望的，环或缓冲器(未画出)可以用来与排出器杆传动机构部件14相连，以便与本发明的地震支承基础件102相互作用。这些排出器杆传动机构部件的缓冲器或环是能够可靠地固定在排出器杆传动机构的杆的位置指示线圈部件的预定轴线位置上，以便与中间地震支承基础件102协同工作。
权利要求
1.一个核反应堆控制杆传动机构套的地震支承系统，该反应堆包括一个具有闭合装置的容器，和从核反应堆闭合装置凸出向上的许多控制杆传动机构(CRDMS)，每一个控制杆传动机构都有一个密封套，在套内装有控制杆的传动杆，其特点在于所有控制杆传动机构的中间地震支承互相作用，每一个地震支承都围卷一个密封套并与相邻的地震支承相连接。
2.正如在权利要求
1中所要求的地震支承系统那样，杆的位置指示线圈部件是装在控制杆传动机构上，其特点是中间地震支承是安在杆的位置指示线圈部件的较下端。
3.正如在权利要求
1和2中所要求的那样，其特点在于具有调整相邻中间地震支承工作连接的装置。
4.正如权利要求
3中所要求的那样一个中间地震支承系统，其特点在于这种调整装置有一个可径向移动的调整块，每个调整块还有一个斜的楔形面;比调整装置还具有可轴向移动的启动块，此块上还有与调整块的楔形面相配合的楔形面，启动块沿轴线向上移动时，启动块的楔形面与调整块的楔形面相互作用，就迫使调整块沿径向移动到与控制杆传动套相接。
5.正如在权利要求
4中所要求的那样一个地震支承系统，其特点在于远距离调整装置包括一个装在中间地震支承上的向上伸出的启动机，并向上伸到控制杆传动机构的上部区域。
6.正如在权利要求
1至5项中的任一项所要求的那种地震支承系统，其特点在于每个中间地震支承都有一个大的方外形，可径向移动的调整块是装在方形地震支承的两个对角处，由中心轴和装有调整块的地震支承的两个相对角所确定的交叉面是垂直地布置在装有调整块的，任一相邻的地震支承的类似交叉面处。
7.正如在专利要求1至6项中的任一项所要求的那种支承系统，其特点在于地震支承环在四周围绕着列阵的中间地震支承，此中间地震支承被安装在控制杆传动机构上，地震支承环还被固定在核反应堆的闭合装置上、以便约束列阵的中间地震支承。
专利摘要
地震支承系统包括装在杆的指示线圈上的方形地震支承基础件，以便围住密封套，为了在地震情况下防止控制杆传动机构偏转，该支承能远距离安装和拆卸，通过可径向移动的调整块相对于另一支承进行远距离调整，由垂直伸出的启动杆来控制可轴向移动的启动块，使调整块产生径向移动。地震支承环在四周围着全部列阵的支承，以便横向约束地震支承，支承环是被连接到控制杆传动机构冷却套上，此套又依次与核反应堆闭合装置相连。
文档编号G21C9/00GK85104786SQ85104786
公开日1986年12月24日 申请日期1985年6月21日
发明者戴尼斯·詹姆斯·阿尔特曼 申请人:西屋电器公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan