一种驱动杆组件及该组件上的拆卸杆抓头的制作方法

文档序号:11605859阅读:287来源:国知局

本实用新型涉及控制棒驱动机构技术领域,特别是涉及一种驱动杆组件及该组件上的拆卸杆抓头。



背景技术:

控制棒驱动机构(CRDM)是反应堆控制和保护系统的伺服机构。其功能是根据反应堆控制和保护系统的指令,驱动控制棒组件在堆芯内上下运动,保持控制棒组件在指令高度或断电落棒,完成反应堆的启动、调节功率、保持功率、正常停堆和事故停堆等功能。它的耐压壳是反应堆一回路系统压力边界的组成部分。

在压水堆控制棒驱动机构中,驱动杆组件是重要部件。典型的驱动杆组件由上至下通常由拆卸杆抓头(或称“拆卸钮”)、驱动杆、拆卸杆、弹簧、胀头、可拆接头等零件组成,驱动杆组件通过可拆接头与反应堆内的控制棒组件相连接,其连接和脱开操作是由位于驱动杆组件顶部的拆卸杆抓头在专用工具的驱使下被提升或下降,由此带动拆卸杆、胀头上下运动,使得可拆接头处于张开或合拢的状态,从而实现驱动杆组件与控制棒组件的连接或脱开。

具体而言,当松开拆卸杆抓头时,拆卸杆和胀头在弹簧力的作用下往下运动,从而使可拆接头张开,可拆接头上的外环槽与控制棒组件连接柄的内环槽啮合并胀紧,实现驱动杆组件与控制棒组件的可靠连接。反之,当提升拆卸杆抓头时,拆卸杆和胀头往上运动,可拆接头即可与控制棒组件连接柄脱开。

现有技术中,拆卸杆抓头是通过螺纹与拆卸杆相接连,然后在两者之间嵌入圆柱销以固定两者的连接关系,即通过圆柱销能够提供的剪应力防止拆卸杆转动,并采用防松点焊圆柱销的方式防止圆柱销脱出。然而,以上拆卸杆抓头与拆卸杆的连接形式在使用时可靠性不高,同时在制造过程中,完成两者之间的装配效率较低。



技术实现要素:

本实用新型提供了一种驱动杆组件及该组件上的拆卸杆抓头,可有效解决现有技术中拆卸杆抓头与拆卸杆连接可靠性差和两者装配时装配效率低的技术问题。

本实用新型提供的一种驱动杆组件及该组件上的拆卸杆抓头通过以下技术要点来解决问题:一种驱动杆组件,包括拆卸杆抓头及拆卸杆,所述拆卸杆抓头为筒状结构,所述拆卸杆局部嵌入拆卸杆抓头的孔中,且拆卸杆与拆卸杆抓头螺纹连接,还包括用于实现拆卸杆与拆卸杆抓头焊接连接的焊缝,所述焊缝位于拆卸杆的端面或侧面上。

现有技术中,造成驱动杆组件中拆卸杆抓头与拆卸杆的连接可靠性不高和拆卸杆抓头与拆卸杆装配效率低的原因主要如下:圆柱销直径过小,容易变形甚至断裂,易使拆卸杆旋转而导致尺寸偏离甚至脱出,导致驱动杆与控制棒组件无法脱开;由于堆焊隔离层尺寸较小,导致防松焊缝焊接处容易出现裂纹;在装配阶段,必须由人工进行配钻圆柱销孔,效率低且质量不高。

以上结构中,驱动杆组件的拆卸杆抓头设置在驱动杆的上端,同时拆卸杆设置于驱动杆的中心孔中,拆卸杆与驱动杆之间有用于两端分别与驱动杆及拆卸杆作用的弹簧,拆卸杆与拆卸杆抓头通过双重连接形式进行连接:螺纹连接及焊接连接,胀头及可拆接头设置在驱动杆的下端。以上结构中,通过所述焊缝形成拆卸杆与拆卸杆抓头直接焊接连接的连接形式,由于不再需要尺寸较小的圆柱销用于拆卸杆与拆卸杆抓头的相对位置定位,故不用再对圆柱销与拆卸杆抓头之间施焊,即用于固定拆卸杆抓头与拆卸杆相对位置的焊缝位置变换后,焊接位置可由拆卸杆抓头的侧面转移到拆卸杆抓头的端面,由于以上拆卸杆抓头的侧面为弧形面,拆卸杆抓头的端面较为平整,这样,可有效减小焊接难度,提高零件焊接的合格率;以上驱动杆组件的结构特征不再需要钻制圆柱销孔,这样,可有效提高驱动杆组件的制造效率;以上焊缝由于用于拆卸杆抓头与拆卸杆的直接连接,相较于焊缝用于圆柱销与拆卸杆抓头的连接,焊缝与母材的接触面积更大,这样,更有利于保证焊缝与母材的结合强度。

更进一步的技术方案为:

作为一种便于加工、便于施焊的驱动杆组件具体形式,所述拆卸杆抓头的通孔上包括内螺纹段,所述内螺纹段位于拆卸杆抓头的上端,所述拆卸杆包括外螺纹段,所述外螺纹段位于拆卸杆的上端,所述拆卸杆抓头与拆卸杆螺纹连接通过所述内螺纹段与外螺纹段啮合实现。

根据拆卸杆抓头与拆卸杆两个部件的材料,在满足连接强度的前提下,所需要的母材与焊缝接触面面积不等,故根据不同的母材材料,可将焊缝设置为以下形式:

所述焊缝由一个或多个点焊缝组成,当焊缝由多个点焊缝组成时,各点焊缝相对于拆卸杆的轴线呈环形均布。本形式特别适合于拆卸杆抓头与拆卸杆材料相同,且焊缝位置位于拆卸杆抓头的端面或近端面便于施焊的位置处。

所述焊缝为环焊缝,所述环焊缝用于实现拆卸杆抓头与拆卸杆的端面或端面处的侧面的焊接连接。以上环焊缝即为呈环状的角焊缝,本形式特别适合于拆卸杆抓头与拆卸杆材料不同,且焊缝位置位于拆卸杆抓头的端面或近端面便于施焊的位置处。

所述拆卸杆的端面相对于拆卸杆抓头内凹,所述焊缝填满拆卸杆与拆卸杆抓头对应端面之间的空腔。本形式特别适合于拆卸杆抓头与拆卸杆材料相同或不同,且焊缝位置位于拆卸杆抓头的中心孔中不便于施焊的位置处。本案中提供的焊缝方案实际上为一种塞焊形式。

作为一种驱动杆组件整体综合性能好,且拆卸杆抓头与拆卸杆连接可靠的实现形式,所述拆卸杆抓头的材质为马氏体不锈钢,所述拆卸杆的材质为奥氏体不锈钢,所述焊缝的材质为奥氏体不锈钢。

作为另一种驱动杆组件整体综合性能好,且拆卸杆抓头与拆卸杆连接可靠的实现形式,所述拆卸杆抓头及拆卸杆的材质均为奥氏体不锈钢,所述焊缝的材质为奥氏体不锈钢。

同时,本案还公开了一种拆卸杆抓头,该拆卸杆抓头为筒状结构,所述拆卸杆抓头的端面上还设置有焊缝,所述焊缝与拆卸杆抓头上的通孔壁面相交。

由于拆卸杆抓头本身体积较小,故在对拆卸杆抓头施焊时,焊接热控制较为困难,如较少的焊接热既能使得拆卸杆抓头产生较大的形变,同时,由于拆卸杆抓头的体积较小,在实际操作过程中,要使得拆卸杆抓头均匀变形或进行有效降温以控制热变形量也较为困难,故在单独制造拆卸杆抓头时,就可设置为在拆卸杆抓头的端面上设置焊缝,这样,在拆卸杆抓头与对应的拆卸杆材质不同时,可首先在拆卸杆抓头上焊接一道材质与拆卸杆材质一样的焊缝作为过渡层,这样,在完成拆卸杆与拆卸杆抓头螺纹连接后,在以上过渡层的基础上继续进一步扩充焊缝使得所述焊缝能够完成拆卸杆与拆卸杆抓头的连接,这样,新焊缝与过渡层、与拆卸杆由于材质相同,这样,新焊缝施焊时,更小的焊接热不仅可减小热变形,同时可实现拆卸杆抓头与拆卸杆的可靠连接。

进一步的,在制造时,拆卸杆抓头的原料可为一根圆钢,在圆钢的一端端面中心设置一个焊点作为以上的过渡层,圆钢的这一端即为后续拆卸杆抓头的上端,而后在圆钢上钻制通孔,通孔与过渡层的位置关系满足过渡层与拆卸杆抓头上的通孔壁面相交的关系,这样,在进行拆卸杆与拆卸杆抓头连接时,通过所述过渡层,在更少的焊接热下,即可实现拆卸杆抓头与拆卸杆的可靠连接。本方案特别适用于拆卸杆抓头与拆卸杆两者的材料不同的情况。

作为以上拆卸杆抓头上焊缝的具体实现形式,所述焊缝为环焊缝或由多个点焊缝组成,且多个点焊缝相对于所述通孔的轴线呈环状均布。以上焊缝的两种形式根据需要连接的拆卸杆与拆卸杆抓头之间需要的连接强度而定。作为本领域技术人员,以上焊缝为环焊缝时,亦可得到所述驱动杆组件方案中的环焊缝方案和焊缝填满空腔的方案。

作为一种根据现有拆卸杆材料去尺寸,能够稳定完成拆卸杆抓头与拆卸杆连接,且所得到的驱动杆组件综合性能好的实现方案,所述拆卸杆抓头的材质为马氏体不锈钢或奥氏体不锈钢,所述焊缝的材质为奥氏体不锈钢。

本实用新型具有以下有益效果:

以上驱动杆结构中,驱动杆组件的拆卸杆抓头设置在驱动杆的上端,同时拆卸杆设置于驱动杆的中心孔中,拆卸杆与驱动杆之间有用于两端分别与驱动杆及拆卸杆作用的弹簧,拆卸杆与拆卸杆抓头通过双重连接形式进行连接:螺纹连接及焊接连接,胀头及可拆接头设置在驱动杆的下端。以上结构中,通过所述焊缝形成拆卸杆与拆卸杆抓头直接焊接连接的连接形式,由于不再需要尺寸较小的圆柱销用于拆卸杆与拆卸杆抓头的相对位置定位,故不用再对圆柱销与拆卸杆抓头之间施焊,即用于固定拆卸杆抓头与拆卸杆相对位置的焊缝位置变换后,焊接位置可由拆卸杆抓头的侧面转移到拆卸杆抓头的端面,由于以上拆卸杆抓头的侧面为弧形面,拆卸杆抓头的端面较为平整,这样,可有效减小焊接难度,提高零件焊接的合格率;以上驱动杆组件的结构特征不再需要钻制圆柱销孔,这样,可有效提高驱动杆组件的制造效率;以上焊缝由于用于拆卸杆抓头与拆卸杆的直接连接,相较于焊缝用于圆柱销与拆卸杆抓头的连接,焊缝与母材的接触面积更大,这样,更有利于保证焊缝与母材的结合强度。

以上拆卸杆抓头方案中,由于拆卸杆抓头本身体积较小,故在对拆卸杆抓头施焊时,焊接热控制较为困难,如较少的焊接热既能使得拆卸杆抓头产生较大的形变,同时,由于拆卸杆抓头的体积较小,在实际操作过程中,要使得拆卸杆抓头均匀变形或进行有效降温以控制热变形量也较为困难,故在单独制造拆卸杆抓头时,就可设置为在拆卸杆抓头的端面上设置焊缝,这样,在拆卸杆抓头与对应的拆卸杆材质不同时,可首先在拆卸杆抓头上焊接一道材质与拆卸杆材质一样的焊缝作为过渡层,这样,在完成拆卸杆与拆卸杆抓头螺纹连接后,在以上过渡层的基础上继续进一步扩充焊缝使得所述焊缝能够完成拆卸杆与拆卸杆抓头的连接,这样,新焊缝与过渡层、与拆卸杆由于材质相同,这样,新焊缝施焊时,更小的焊接热不仅可减小热变形,同时可实现拆卸杆抓头与拆卸杆的可靠连接。

附图说明

图1是本实用新型所述的一种驱动杆组件一个具体实施例的结构局部示意图。

图中的附图标记依次为:1、拆卸杆抓头,2、拆卸杆,3、焊缝。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明,但是本实用新型的结构不仅限于以下实施例。

实施例1:

如图1所示,一种驱动杆组件,包括拆卸杆抓头1及拆卸杆2,所述拆卸杆抓头1为筒状结构,所述拆卸杆2局部嵌入拆卸杆抓头1的孔中,且拆卸杆2与拆卸杆抓头1螺纹连接,还包括用于实现拆卸杆2与拆卸杆抓头1焊接连接的焊缝3,所述焊缝3位于拆卸杆2的端面或侧面上。

现有技术中,造成驱动杆组件中拆卸杆抓头1与拆卸杆2的连接可靠性不高和拆卸杆抓头1与拆卸杆2装配效率低的原因主要如下:圆柱销直径过小,容易变形甚至断裂,易使拆卸杆2旋转而导致尺寸偏离甚至脱出,导致驱动杆与控制棒组件无法脱开;由于堆焊隔离层尺寸较小,导致防松焊缝3焊接处容易出现裂纹;在装配阶段,必须由人工进行配钻圆柱销孔,效率低且质量不高。

以上结构中,驱动杆组件的拆卸杆抓头1设置在驱动杆的上端,同时拆卸杆2设置于驱动杆的中心孔中,拆卸杆2与驱动杆之间有用于两端分别与驱动杆及拆卸杆2作用的弹簧,拆卸杆2与拆卸杆抓头1通过双重连接形式进行连接:螺纹连接及焊接连接,胀头及可拆接头设置在驱动杆的下端。以上结构中,通过所述焊缝3形成拆卸杆2与拆卸杆抓头1直接焊接连接的连接形式,由于不再需要尺寸较小的圆柱销用于拆卸杆2与拆卸杆抓头1的相对位置定位,故不用再对圆柱销与拆卸杆抓头1之间施焊,即用于固定拆卸杆抓头1与拆卸杆2相对位置的焊缝3位置变换后,焊接位置可由拆卸杆抓头1的侧面转移到拆卸杆抓头1的端面,由于以上拆卸杆抓头1的侧面为弧形面,拆卸杆抓头1的端面较为平整,这样,可有效减小焊接难度,提高零件焊接的合格率;以上驱动杆组件的结构特征不再需要钻制圆柱销孔,这样,可有效提高驱动杆组件的制造效率;以上焊缝3由于用于拆卸杆抓头1与拆卸杆2的直接连接,相较于焊缝3用于圆柱销与拆卸杆抓头1的连接,焊缝3与母材的接触面积更大,这样,更有利于保证焊缝3与母材的结合强度。

实施例2:

如图1所示,本实施例在实施例1的基础上作进一步限定:作为一种便于加工、便于施焊的驱动杆组件具体形式,所述拆卸杆抓头1的通孔上包括内螺纹段,所述内螺纹段位于拆卸杆抓头1的上端,所述拆卸杆2包括外螺纹段,所述外螺纹段位于拆卸杆2的上端,所述拆卸杆抓头1与拆卸杆2螺纹连接通过所述内螺纹段与外螺纹段啮合实现。

根据拆卸杆抓头1与拆卸杆2两个部件的材料,在满足连接强度的前提下,所需要的母材与焊缝3接触面面积不等,故根据不同的母材材料,可将焊缝3设置为以下形式:

所述焊缝3由一个或多个点焊缝组成,当焊缝由多个点焊缝组成时,各点焊缝相对于拆卸杆2的轴线呈环形均布。本形式特别适合于拆卸杆抓头1与拆卸杆2材料相同,且焊缝3位置位于拆卸杆抓头1的端面或近端面便于施焊的位置处。

所述焊缝3为环焊缝,所述环焊缝用于实现拆卸杆抓头1与拆卸杆2的端面或端面处的侧面的焊接连接。本形式特别适合于拆卸杆抓头1与拆卸杆2材料不同,且焊缝3位置位于拆卸杆抓头1的端面或近端面便于施焊的位置处。

所述拆卸杆2的端面相对于拆卸杆抓头1内凹,所述焊缝3填满拆卸杆2与拆卸杆抓头1对应端面之间的空腔。本形式特别适合于拆卸杆抓头1与拆卸杆2材料相同或不同,且焊缝3位置位于拆卸杆抓头1的中心孔中不便于施焊的位置处。

作为一种驱动杆组件整体综合性能好,且拆卸杆抓头1与拆卸杆2连接可靠的实现形式,所述拆卸杆抓头1的材质为马氏体不锈钢,所述拆卸杆2的材质为奥氏体不锈钢,所述焊缝3的材质为奥氏体不锈钢。

作为另一种驱动杆组件整体综合性能好,且拆卸杆抓头1与拆卸杆2连接可靠的实现形式,所述拆卸杆抓头1及拆卸杆2的材质均为奥氏体不锈钢,所述焊缝3的材质为奥氏体不锈钢。

实施例3:

如图1所示,本实施例还公开了一种拆卸杆抓头,该拆卸杆抓头1为筒状结构,所述拆卸杆抓头1的端面上还设置有焊缝3,所述焊缝3与拆卸杆抓头1上的通孔壁面相交。

由于拆卸杆抓头1本身体积较小,故在对拆卸杆抓头1施焊时,焊接热控制较为困难,如较少的焊接热既能使得拆卸杆抓头1产生较大的形变,同时,由于拆卸杆抓头1的体积较小,在实际操作过程中,要使得拆卸杆抓头1均匀变形或进行有效降温以控制热变形量也较为困难,故在单独制造拆卸杆抓头1时,就可设置为在拆卸杆抓头1的端面上设置焊缝3,这样,在拆卸杆抓头1与对应的拆卸杆2材质不同时,可首先在拆卸杆抓头1上焊接一道材质与拆卸杆2材质一样的焊缝3,这样,在完成拆卸杆2与拆卸杆抓头1螺纹连接后,在以上焊缝3的基础上继续进一步扩充焊缝3使得所述焊缝3能够完成拆卸杆2与拆卸杆抓头1的连接,这样,新焊缝与过渡层、与拆卸杆2由于材质相同,这样,新焊缝施焊时,更小的焊接热不仅可减小热变形,同时可实现拆卸杆抓头1与拆卸杆2的可靠连接。

本实施例中,拆卸杆抓头1的原料为一根圆钢,在圆钢的一端端面中心设置一个焊点作为以上的过渡层,圆钢的这一端即为后续拆卸杆抓头1的上端,而后在圆钢上钻制通孔,通孔与过渡层的位置关系满足过渡层与拆卸杆抓头1上的通孔壁面相交的关系,这样,在进行拆卸杆2与拆卸杆抓头1连接时,通过所述过渡层,在更少的焊接热下,即可实现拆卸杆抓头1与拆卸杆2的可靠连接。本方案特别适用于拆卸杆抓头1与拆卸杆2两者的材料不同的情况。

实施例4:

本实施例在实施例3的基础上对实施例3提供的方案作进一步细化:作为以上拆卸杆抓头1上焊缝3的具体实现形式,所述焊缝3为环焊缝或由多个点焊缝组成,且多个点焊缝相对于所述通孔的轴线呈环状均布。以上焊缝3的两种形式根据需要连接的拆卸杆2与拆卸杆抓头1之间需要的连接强度而定。作为本领域技术人员,以上焊缝3为环焊缝时,亦可得到所述驱动杆组件方案中的环焊缝方案和焊缝3填满空腔的方案。

作为一种根据现有拆卸杆2材料去尺寸,能够稳定完成拆卸杆抓头1与拆卸杆2连接,且所得到的驱动杆组件综合性能好的实现方案,所述拆卸杆抓头1的材质为马氏体不锈钢或奥氏体不锈钢,所述焊缝3的材质为奥氏体不锈钢。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明,不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式,均应包含在本实用新型的保护范围内。

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