一种核电站控制棒驱动机构套管轴制造工艺研究

杨大才 黄山

【摘 要】本文介绍了一种核电站控制棒驱动机构套管轴的结构特点和精度要求，分析了套管轴深孔加工、外圆面加工、对称槽加工等主要工艺难点，提出了对应的解决措施，探索出了一套长筒类零件机械加工方法，通过试验验证，达到了套管轴的设计要求。

【关键词】核电站；驱动机构；套管轴；制造工艺

中图分类号： TM623；TP311.52 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）05-0200-002

【Abstract】This paper introduces the control rod drive mechanism casing shaft structure features and precision requirements of one kind nuclear power plant， analyzes the deep hole processing， the cylindrical casing shaft surface machining， symmetric trough and other main technological difficulties， put forward the corresponding solutions， explore a set of tube parts machining methods， through the test， reached the telescopic shaft design requirements.

【Key words】Nuclear power plant；Drive mechanism；Casing shaft；Manufacturing process

0 引言

控制棒驱动机构（CRDM）是核电站反应堆中按照系统指令实现反应堆的安全启动、功率调节与保持以及安全停堆等功能的关键设备，它是反应堆中唯一的运动部件，也是直接控制反应堆正常运行和启停的核心部件，其核安全等级为一级，核质保等级为QA1级。套管轴是承受着整个钩爪组件、驱动杆组件以及控制棒（约300Kg），并支撑移动衔铁或保持衔铁、同时起着钩爪运动导向与定位作用，其核质保等级同属于QA1级，其尺寸精度和形位公差要求非常高，它是实现控制棒驱动机构国产化的关键零件之一，因此，对套管轴的制造工艺研究具有重要意义。

1 结构及精度分析

1.1 结构分析

套管轴材料为奥氏体不锈钢，结构为圆筒形状（其结构见图1），长度尺寸为975±0.50mm，最大外径为M70，最小外径为M60，外圆有多处涉及钩爪运动定位用台阶，并有6钩爪槽和2导向槽。

1.2 精度分析

1.2.1 外圆各配合面的形位公差

套管轴各台阶的外圆均有同轴度等公差要求，若偏差过大，即会对装配带来困难，同样会造成提升钩爪的衔铁在运动时对单边磨擦增大，既影响钩爪的运动；……