反应堆控制棒钩爪机构耐磨性试验装置的制作方法

本实用新型涉及核电设备及测试技术领域，特别是一种反应堆控制棒钩爪机构耐磨性试验装置。

背景技术：

核反应堆控制棒驱动机构的钩爪是核电中的核心部件，其在工作中的磨损情况直接影响核反应堆的正常工作。因此，钩爪的耐磨性试验是钩爪正常工作的关键内容。

现有技术方法是采用CRDM（控制棒驱动机构）整套机构进行真实工况的模拟，通过机构原有的整套系统的运作来进行钩爪运动部件的钩爪及其连杆的耐磨性试验，因为整套运作机构总长度达8米多，所以需要配套建设高度至少10米以上的厂房，辅以大型试验台架来安装固定整套CRDM（控制棒驱动机构），产生了较高的建设成本以及场地要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种反应堆控制棒钩爪机构耐磨性试验装置，模拟反应堆控制棒驱动机构钩爪部件中钩爪及连杆试件在真实工况下的动作及受力，完成磨损量的测量。

本实用新型采取的技术方案是：

一种反应堆控制棒钩爪机构耐磨性试验装置，其特征是，包括提升装置、模拟装置、配重和控制单元，所述提升装置通过导向杆连接至所述模拟装置，所述模拟装置包括动爪机构、钩爪转轴、连杆和驱动杆，钩爪通过其第一孔安装在所述钩爪转轴上，所述连杆的一端与钩爪的第二孔连接，所述连杆的另一端与所述动爪机构连接，所述驱动杆设置在靠近所述钩爪的钩爪齿的一侧，所述驱动杆上设有齿形，所述齿形与所述钩爪齿相对应，所述配重挂设在所述驱动杆的下端，所述控制单元对所述提升装置进行控制，所述提升装置驱动所述导向杆上下往复运动，带动所述动爪机构上下运动，所述动爪机构驱动所述连杆使所述钩爪绕所述钩爪转轴往复摆动，使所述钩爪齿与驱动杆的齿形配合磨擦，使所述驱动杆带动所述配重上下往复运动。

进一步，所述提升装置包括电机变速箱和曲轴，所述电机输出转动至变速箱减速后，带动曲轴转动，所述曲轴驱动导向杆上下运动。

进一步，所述动爪机构为环形机构，所述驱动杆设置在所述动爪机构的中心轴位置，所述驱动杆上的齿形为环形齿。

进一步，所述驱动杆与配重的质量155±5kg。

进一步，所述曲轴的往复频率为72步/分钟，所述钩爪齿的运动距离为23.88mm。

进一步，所述模拟装置安装在一个支撑架内，所述支撑架密封设置。

进一步，所述曲轴上设置计数器，所述计数器记录所述曲轴的转动次数。

本实用新型的有益效果是：

（1）在试验数据不失真的前提下，大大简化了试验操作的关联性，从而降低了各项成本，提高了效率；

（2）可在各种普通厂房独立的完成试验，摆脱了原先试验方法对大型厂房的依赖；

（3）为不同项目的钩爪试验和研究提供了有强有力的技术支撑。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中模拟装置的结构示意图。

附图中的标记分别为：

1．提升装置； 11．电机；

12．变速箱； 13．曲轴；

14．计数器； 15．导向杆；

2．模拟装置； 21．动爪机构；

22．钩爪转轴； 23．连杆；

24．齿形； 3．配重；

4．控制单元； 41．控制柜及显示器

5．钩爪； 6．支撑架。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型反应堆控制棒钩爪机构耐磨性试验装置的具体实施方式作详细说明。

参见附图1，反应堆控制棒钩爪5机构耐磨性试验装置包括提升装置1、模拟装置2、配重3和控制单元4。提升装置1包括电机11、变速箱12和曲轴13，电机11输出转动至变速箱12减速后，带动曲轴13转动，曲轴13驱动导向杆15上下运动。曲轴13上安装有计数器14，计数器14记录曲轴13的转动次数。提升装置1通过导向杆15连接至模拟装置2。

参见附图2，模拟装置2包括动爪机构21、钩爪转轴22、连杆23和驱动杆24，钩爪5通过其第一孔安装在钩爪转轴22上，连杆23的一端与钩爪5的第二孔连接，连杆23的另一端与动爪机构21连接，驱动杆24设置在靠近钩爪5的钩爪齿的一侧，驱动杆24上设有齿形25，齿形25与钩爪齿相对应，配重3挂设在驱动杆24的下端，控制单元4对提升装置1进行控制，提升装置1驱动导向杆15上下往复运动，带动动爪机构21上下运动，动爪机构21驱动连杆23使钩爪5绕钩爪转轴22往复摆动，使钩爪齿与驱动杆24的齿形25配合磨擦，使驱动杆24带动配重3上下往复运动。

动爪机构21为环形机构，驱动杆24设置在动爪机构21的中心轴位置，驱动杆24上的齿形25为环形齿。模拟装置2安装在一个支撑架6内，支撑架6密封设置。控制单元4包括控制柜及显示器41，用于对试验装置的电气控制和操作。

具体地，控制柜及显示器部分，以及电源显示灯、工作显示灯、振频显示灯、计数器显示器、频率显示器、计数器设定控制、计数器管理/开始装置等等，可使用现有技术中的控制柜实现。

电机作为一个动力源，为装置提供动力，减速箱是将高速转变为低速。提升装置中的曲轴、导向杆组成及计数器。并配合配重，为试验提供往复式运动动能。曲轴主要是为实现提升动作的距离，配重主要是为了降低电机的负载和减少冲击，导向杆主要是为了实现上下运动；计数器主要是为了记录每一个循环作为一次的循环次数。

钩爪运动模拟装置是为了模拟钩爪啮合、提升动作的机构。配重是由丝杠和配重重物组成，模拟丝杠及总体载荷的机构。

整个装置由支撑架实现固定和支撑，支撑架起到运动机构的支撑、密封及储水作用。

本实用新型的工况和系统参数如下：

1. 动作：钩爪及连杆的几何运动轨迹与真实工况完全相同；

2. 工作载荷：不小于额定负荷155±5kg（驱动杆+配重）；

3. 设计载荷应为：180kg；

4. 设备运动距离：钩爪动作+步长=8+15.88=23.88mm；

5. 工作频率：72步/分钟，与产品相同；

6. 试件边界：驱动杆啮合段的材料及几何尺寸与实际产品完全相同；

7. 工况环境：常温、常压、水作为介质，与产品相似。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。