一种适用于控制棒驱动机构的控制线圈结构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种适用于控制棒驱动机构的控制线圈结构，其特征在于：包括绕组线、线圈骨架、砂层、包扎层和引接线；线圈骨架为两端带有外法兰的筒状结构，其两端的外法兰之间形成了环形凹槽；其一端的法兰上开有与环形凹槽连通的出线槽；环形凹槽与一端法兰的结合部位设置有进线槽；一根完整的绕组线从进线槽进入线圈骨架，并缠绕着线圈骨架上，最终从出线槽中穿出；在环形凹槽内绕组线缠绕线圈的和线圈骨架之间的空隙填充有砂层；包扎层包覆粘结在砂层的外侧。本发明满足了驱动机构对控制线圈耐高温、耐辐照、耐冲击和长寿命等多重要求；保证了线圈结构上的稳定性；有效降低了机构存在振动或冲击时引接线对控制线圈绝缘性能的影响。
【专利说明】一种适用于控制棒驱动机构的控制线圈结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及核电站控制棒驱动机构【技术领域】，具体涉及一种适用于控制棒驱动机构的控制线圈结构。
【背景技术】
[0002]核电站控制棒驱动机构长期处于高温和强辐照的工况下，并伴有较大强度的冲击和振动。在这样恶劣的工作条件下，还应保证其使用寿命，这就给控制棒驱动机构相关零部件的设计，尤其是电气部件的设计带来了一定困难。控制线圈是控制棒驱动机构中重要的电气部件，可提供轴向的励磁磁势，是控制棒驱动机构的动力来源。仅从励磁角度考虑时，控制线圈可设计成常规的环形集中绕组结构，然而，该种绕组结构在耐高温、耐辐照、抗冲击和抗振动等方面性能较差，无法满足驱动机构的长寿命设计要求。由此，需要研究一种适用于驱动机构的控制线圈结构。
【发明内容】
[0003]本发明的要解决的技术问题是提供一种能够满足控制棒驱动机构对控制线圈耐高温、耐辐照、耐冲击和长寿命要求，并且能够保证线圈结构稳定性的控制线圈结构。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为，一种适用于控制棒驱动机构的控制线圈结构，其特征在于:包括绕组线、线圈骨架、砂层、包扎层和引接线；
[0005]线圈骨架为两端带有外法兰的筒状结构，其两端的外法兰之间形成了环形凹槽；其一端的法兰上开有与所述环形凹槽连通的出线槽；所述环形凹槽与一端法兰的结合部位设置有进线槽；
[0006]一根完整的绕组线从进线槽进入所述线圈骨架，并缠绕着所述线圈骨架上，最终从所述出线槽中穿出；
[0007]在所述环形凹槽内绕组线缠绕线圈的和所述线圈骨架之间的空隙填充有砂层；包扎层包覆粘结在所述砂层的外侧。
[0008]所述线圈骨架为采用玻璃纤维增强的聚醚醚酮骨架。
[0009]所述砂层采用粒度为34的石英砂。
[0010]所述包扎层采用玻璃丝云母纸。
[0011]所述砂层的外表面外径大于所述线圈骨架的外法兰的外径，其轴向延伸长度与所述线圈骨架的轴向长度一致
[0012]绕组线采用SBF260型耐高温耐辐照绕组线，其为经过有机硅浸溃漆浸溃、云母带绕包、单玻璃丝包裹的镀镍圆铜线。
[0013]所述绕组线绕线的第一个半圈内套有一段硅橡胶玻璃纤维漆管。
[0014]所述绕组线沿所述环形凹槽共缠绕N层，其中N为大于等于5的整数，在倒数第5-n层半叠包一层玻璃丝带；从第一层至倒数第4-n层，绕组线I从所述环形凹槽轴向一端至另一端紧密缠绕；从倒数第5-n层至最外层，绕组线I沿着所述环形凹槽轴线方向的缠绕圈数等差数列递减，其中η为O到3之间的任意整数。
[0015]还包括一端与所述绕组线位于环形凹槽最外层的一端连接的引接线，在所述引接线与所述绕组线连接处套有硅橡胶玻璃纤维漆管，所述引接线穿出出现槽；在所述出线槽的空隙中填满灌封料。
[0016]本发明的有益效果:
[0017](I)本发明的控制线圈结构采用有线圈骨架的充砂结构，满足了驱动机构对控制线圈耐高温、耐辐照、耐冲击和长寿命等多重要求；
[0018](2)选材上保证了控制棒驱动机构对电气部件耐高温、耐辐照的设计要求；
[0019](3)本发明采用的绕线方式保证了线圈结构上的稳定性；
[0020](4)本发明有效降低了机构存在振动或冲击时引接线对控制线圈绝缘性能的影响；
[0021](5)本发明并对绕组线形成了良好地机械保护，并加强了线圈结构整体绝缘性能。【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本发明一种适用于控制棒驱动机构的控制线圈结构示意图；
[0023]图2为本发明一种适用于控制棒驱动机构的控制线圈结构的线圈骨架；
[0024]图3为图2的中A向示意图；
[0025]图4为本发明一种适用于控制棒驱动机构的控制线圈结构的绕组线绕线方式示意图；
[0026]图5为本发明一种适用于控制棒驱动机构的控制线圈结构的引接线与绕组线连接方式示意图。
[0027]图中:1-绕组线，2-线圈骨架，3-砂层，4-包扎层，5-引接线，6-进线槽，7-出线槽，8-硅橡胶玻璃纤维漆管，9-钎焊。
【具体实施方式】
[0028]以下结合附图和实施例对本发明做进一步描述。
[0029]本发明一种适用于控制棒驱动机构的控制线圈结构，如图1所示，控制线圈采用有线圈骨架的充砂结构，包括绕组线1、线圈骨架2、砂层3、包扎层4和引接线5。
[0030]线圈骨架2为两端带有外法兰的筒状结构，其两端的外法兰之间形成了环形凹槽；其一端的法兰上开有与所述环形凹槽连通的出线槽7 ;所述环形凹槽与一端法兰的结合部位设置有进线槽6 ;所述线圈骨架2为绕组线I提供机械支撑，其材料采用玻璃纤维增强的聚醚醚酮骨架。
[0031]绕组线I采用SBF260型耐高温耐辐照绕组线，其为经过有机硅浸溃漆浸溃、云母带绕包、单玻璃丝包裹的镀镍圆铜线。绕组线I从进线槽6进入所述线圈骨架2，并绕着所述线圈骨架2上，在其绕线的第一个半圈内套有一段硅橡胶玻璃纤维漆管8，以使覆盖进线槽6槽口处的绕组线表面绝缘不受到损伤。
[0032]一根完整的绕组线I沿所述环形凹槽共缠绕N层，其中N为大于等于5的整数，在倒数第5-n层半叠包一层玻璃丝带；从第一层至倒数第4-n层，绕组线I从所述环形凹槽轴向一端至另一端紧密缠绕；从倒数第5-n层至最外层，绕组线I沿着所述环形凹槽轴线方向的缠绕圈数等差数列递减，其中η为O到3之间的任意整数。
[0033]所述绕组线I位于环形凹槽最外层的一端与引接线5 —端通过钎焊9连接，所述钎焊9处外侧套有硅橡胶玻璃纤维漆管8，所述引接线5穿出出现槽7 ;在所述出线槽7的空隙中填满灌封料。
[0034]在所述环形凹槽内绕组线I缠绕的N层线圈的和所述线圈骨架2之间的空隙填充有砂层3，所述砂层3采用粒度为34的石英砂；所述砂层3的外表面外径大于所述线圈骨架2的外法兰的外径，其轴向延伸长度与所述线圈骨架2的轴向长度一致；包扎层4包覆在所述砂层3的外侧，所述包扎层4采用玻璃丝云母纸。
[0035]对填充好砂层3后的线圈骨架2进行浸漆和脱模，最终粘结成型；具体为，将缠绕好绕组线的线圈骨架I置于充砂模具中，填充砂层3前应在模具内表面涂上硅脂脱模剂，然后对充砂模具进行充砂；对充砂后的充砂模具进行真空压力浸漆，并保证绕组线I形成的线圈内部浸溃充分，砂层3表面光滑完整；浸漆充分后，清除线圈表面多余的浸溃漆，并对充砂模具用丙酮进行清洗，最终完成脱模；对绕线、充砂、浸漆、脱模后的线圈骨架2先涂无溶剂绝缘漆，然后用玻璃丝云母纸半叠绕包，进而完成控制线圈结构的制造。
[0036]本发明的控制线圈结构采用有线圈骨架的充砂结构，满足了控制棒驱动机构对控制线圈耐高温、耐辐照、耐冲击和长寿命等多重要求。所属零部件从选材上保证了驱动机构对电气部件耐高温、耐辐照的设计要求。绕组线绕制在线圈骨架上，在绕组线的倒数第5-n层半叠包一层玻璃丝带，从倒数第5-n层开始将绕组线绕制成倒梯形，经过充砂与浸漆后，保证了结构上的稳定性。引接线5与绕组线I通过钎焊方式连接，在连接处套上硅橡胶玻璃纤维漆管8，有效降低了控制棒驱动机构存在振动或冲击时引接线对控制线圈绝缘性能的影响。砂层3通过浸溃漆粘结的方式覆盖在绕组线I的外部，使运行时线圈所产生的热量得以有效向外传导，并对绕组线I形成了良好地机械保护。包扎层4通过无溶剂绝缘漆粘结包覆在砂层3的外部，对砂层3形成了机械保护，并加强了线圈结构整体绝缘性能。
【权利要求】
1.一种适用于控制棒驱动机构的控制线圈结构，其特征在于:包括绕组线、线圈骨架、砂层、包扎层和引接线； 线圈骨架为两端带有外法兰的筒状结构，其两端的外法兰之间形成了环形凹槽；其一端的法兰上开有与所述环形凹槽连通的出线槽；所述环形凹槽与一端法兰的结合部位设置有进线槽； 一根完整的绕组线从进线槽进入所述线圈骨架，并缠绕着所述线圈骨架上，最终从所述出线槽中穿出； 在所述环形凹槽内绕组线缠绕线圈的和所述线圈骨架之间的空隙填充有砂层；包扎层包覆粘结在所述砂层的外侧。
2.按照权利要求1所述的控制线圈结构，其特征在于:所述线圈骨架为采用玻璃纤维增强的聚醚醚酮骨架。
3.按照权利要求1所述的控制线圈结构，其特征在于:所述砂层采用粒度为34的石英砂。
4.按照权利要求1所述的控制线圈结构，其特征在于:所述包扎层采用玻璃丝云母纸。
5.按照权利要求1所述的控制线圈结构，其特征在于:所述砂层的外表面外径大于所述线圈骨架的外法兰的外径，其轴向延伸长度与所述线圈骨架的轴向长度一致
6.按照权利要求1所述的控制线圈结构，其特征在于:绕组线采用SBF260型耐高温耐辐照绕组线，其为经过有机硅浸溃漆浸溃、云母带绕包、单玻璃丝包裹的镀镍圆铜线。
7.按照权利要求1所述的控制线圈结构，其特征在于:所述绕组线绕线的第一个半圈内套有一段娃橡胶玻璃纤维漆管。
8.按照权利要求1所述的控制线圈结构，其特征在于:所述绕组线沿所述环形凹槽共缠绕N层，其中N为大于等于5的整数，在倒数第5-n层半叠包一层玻璃丝带；从第一层至倒数第4-n层，绕组线I从所述环形凹槽轴向一端至另一端紧密缠绕；从倒数第5-n层至最外层，绕组线I沿着所述环形凹槽轴线方向的缠绕圈数等差数列递减，其中η为O到3之间的任意整数。
9.按照权利要求1所述的控制线圈结构，其特征在于:还包括一端与所述绕组线位于环形凹槽最外层的一端连接的引接线，在所述引接线与所述绕组线连接处套有硅橡胶玻璃纤维漆管，所述引接线穿出出现槽；在所述出线槽的空隙中填满灌封料。
【文档编号】H01F5/04GK103871709SQ201210530200
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年12月11日 优先权日:2012年12月11日
【发明者】于天达, 唐向东, 谢细明, 杨博, 罗英, 余志伟, 杨方亮, 陈西南, 杨晓晨, 李维, 邓强 申请人:中国核动力研究设计院