面向Z-箍縮驅(qū)動的混合堆快速換靶系統(tǒng)研究.pdf

1、能源問題一直是國家未來發(fā)展的一大戰(zhàn)略問題，面對人們?nèi)找嬖龆嗟男枨?，開發(fā)新型能源已經(jīng)迫在眉睫。Z-箍縮驅(qū)動的混合堆是一種有前景的新能源途徑，作為其中的重要組成部分，快速換靶系統(tǒng)是必不可少的。快速換靶系統(tǒng)主要承擔著反應堆負載靶的批量送入、新料安裝及廢料移除任務。
　　換靶頻率高達0.1Hz，負載重達5t，行程長達10m，且負載末端變形要控制在0.5mm內(nèi)?；谝陨现笜恕⒔Y合國內(nèi)外現(xiàn)有技術，本文主要從快速換靶系統(tǒng)方案設計、高速重載運動機

2、構振動特性研究及RTL熱力耦合分析等方面展開研究。
　　在快速換靶系統(tǒng)設計方面，針對換靶系統(tǒng)的高速、重載、大行程的技術難點制定了換靶系統(tǒng)總體方案，根據(jù)換靶頻率要求進行了換靶系統(tǒng)總體流程設計；設計了運輸小車配合轉臺軌道的運輸系統(tǒng)以實現(xiàn)批量進料，針對系統(tǒng)高速、重載的特殊性進行了小車結構強度分析和動力系統(tǒng)方案驗證；采用了直線電機、滾輪導軌、磁柵尺、抓鉤組件相結合的高速重載運動機構以實現(xiàn)垂直送靶，為緩解高速沖擊進行了機構的S型速度曲線規(guī)劃

3、，并根據(jù)速度曲線進行電機推力計算和滾輪接觸疲勞強度校核。結合真空聯(lián)動要求，設計了鎖緊夾具和控制轉環(huán)相配合的接口機構以實現(xiàn)密封/聯(lián)通切換和接靶、撤靶等操作。
　　在高速重載運動機構振動特性研究方面，基于接觸理論對滾輪導軌建立接觸力學模型。根據(jù)接觸模型、結合拉格朗日方程法建立機構動力學模型，得到機構的自由振動方程，從而計算出機構的各階固有頻率，并與有限元仿真結果進行對比，驗證模型的準確性。從研究結構的振動特性入手，分析了機構各主要參數(shù)