接近電磁體240的位置。該旋轉(zhuǎn)圍繞臂樞軸點(diǎn)242，保持機(jī)構(gòu)的各個(gè)部件安裝在固定到(或形成)凸輪棒組件144的頂部的底板244上。當(dāng)功率被施加到電磁體240時(shí)，他們吸引并保持由磁性材料制成的臂230。受到約束的臂反過(guò)來(lái)又通過(guò)銷(xiāo)槽232中的凸輪棒銷(xiāo)234將凸輪棒160保持在接合位置，從而維持閂鎖接合。圖23-25分別示出了處于此完全接合位置的保持機(jī)構(gòu)的兩個(gè)替代等距視圖和頂視圖。
[0063]參考圖26-28 (SCRAM模式)和圖29-31 (完全脫開(kāi)模式)，當(dāng)對(duì)電磁體240斷電時(shí)，電磁體240和臂230之間的吸引力被切斷，從而允許臂230旋轉(zhuǎn)脫離接合。平移組件的重量足以使閂鎖脫開(kāi)，并且移動(dòng)凸輪棒160遠(yuǎn)離(即向外)以便進(jìn)行SCRAM。在該動(dòng)作期間，保持臂230自由地移遠(yuǎn)。
[0064]特別參照?qǐng)D32，圖23-32的保持機(jī)構(gòu)因保持臂230的結(jié)構(gòu)而提供了機(jī)械優(yōu)勢(shì)。這是由臂樞軸點(diǎn)242、凸輪棒接觸點(diǎn)(即凸輪棒銷(xiāo)234和銷(xiāo)槽232之間的接合)和電磁體保持力接觸點(diǎn)(對(duì)應(yīng)于電磁體240的位置)的相對(duì)位置來(lái)完成的，適當(dāng)?shù)赜纱朋w240與樞軸點(diǎn)242之間的距離diS和凸輪棒接觸點(diǎn)(大約凸輪棒銷(xiāo)234)與樞軸點(diǎn)242之間的距離d銷(xiāo)量化的。由于這種機(jī)械優(yōu)勢(shì)，由電磁體240提供的保持力Fi可以減小，以提供用于保持凸輪棒160的給定的力。這便于使用較小且較不復(fù)雜的電磁體作為電磁體240以及使用較低的功率需求進(jìn)行操作。
[0065]圖23-32的電磁保持機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)將根據(jù)凸輪棒160和四連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)而有所變化。銷(xiāo)槽232布置成容納水平凸輪棒行程，同時(shí)提供適當(dāng)?shù)慕雍蟻?lái)旋轉(zhuǎn)水平保持臂230。
[0066]在變型實(shí)施例中，磁體被嵌入到保持臂中，以提供增加的保持強(qiáng)度。在一些實(shí)施例中，這一增加的力希望足以使得圖23-32的保持機(jī)構(gòu)能夠執(zhí)行接合和保持操作，并且例如可以用于取代圖2中的實(shí)施例的液壓提升組件56。
[0067]回顧前面，圖23-25示出了處于完全接合位置的凸輪棒160和保持臂230，在對(duì)電磁體240供電之前或通過(guò)電磁體240保持或通過(guò)外部裝置接合(例如，比如參考圖3-6所描述的外部裝置或圖7-18實(shí)施例的自接合凸輪/閂鎖系統(tǒng))。圖26-28示出了 SCRAM模式，其中臂230且因此凸輪棒160對(duì)于閂鎖來(lái)說(shuō)已經(jīng)移動(dòng)得足夠，以完全釋放連接(即升降)桿和控制桿組件。圖29-31示出了完全脫開(kāi)的位置。由于4連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，凸輪棒160隨著它們從接合位置橫向移動(dòng)到脫開(kāi)位置而上升和下降。這個(gè)動(dòng)作在圖24、27和30的等距視圖中得到最好地展示。由于保持臂230圍繞固定的支柱(樞軸臂點(diǎn)242)樞轉(zhuǎn)，所以銷(xiāo)槽232被引入到保持臂230中，以容納凸輪棒160的上升和下降。這些槽232的尺寸和位置應(yīng)該被確定成容納凸輪棒160的上升和下降以及因響應(yīng)于凸輪棒160上升/下降的四連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)作的凸輪棒160的橫向運(yùn)動(dòng)。
[0068]當(dāng)結(jié)合本文中參照?qǐng)D7-18所描述的自接合凸輪/閂鎖系統(tǒng)使用時(shí)，對(duì)于保持臂樞軸點(diǎn)242的所示位置的直接機(jī)械優(yōu)勢(shì)已經(jīng)被估計(jì)約為4.5:1 (對(duì)應(yīng)于圖32中的比率(Iniag/dpin)。然而，在這種機(jī)械優(yōu)勢(shì)與所需的保持力之間不存在直接關(guān)系，因?yàn)楸３直?30不隨著凸輪棒160的崩潰平面拉動(dòng)。需要與保持臂角度的余弦成比例的力校正。用于本文所示的配置的凈效應(yīng)是2.4:1的有效機(jī)械優(yōu)勢(shì)。這種力平衡連同有效的機(jī)械優(yōu)勢(shì)示意性地示于圖32。圖23-32的保持機(jī)構(gòu)具有由保持臂的結(jié)構(gòu)所提供的機(jī)械優(yōu)勢(shì)的好處。
[0069]參考圖33-38，對(duì)用于CRDM的另一保持機(jī)構(gòu)實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，其可以與圖3_6的實(shí)施例結(jié)合使用，或者替代圖7-18實(shí)施例的保持機(jī)構(gòu)150。圖33-35分別示出了具有處于未閂鎖位置的凸輪系統(tǒng)的CRDM的頂部(更具體地，凸輪組件和保持機(jī)構(gòu)的頂部)的以不同視角的兩個(gè)等距視圖和頂視圖。圖36-38分別示出了包括具有處于閂鎖位置的凸輪系統(tǒng)的保持機(jī)構(gòu)的CRDM的頂部的以不同視角的兩個(gè)等距視圖和頂視圖。說(shuō)明性的圖33-38示出了與圖3-6的實(shí)施例組合的保持機(jī)構(gòu)，且因此凸輪棒標(biāo)記為圖33-38中的凸輪棒50。
[0070]—旦凸輪系統(tǒng)處于接合(即“閂鎖”)位置，則圖33-38的保持機(jī)構(gòu)就保持凸輪棒50使得它們接合閂鎖并且保持連接(即升降)桿的閂鎖。圖33-38的保持機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)高溫磁體260和磁性連桿262，它們?cè)贑RDM的頂端連接到兩個(gè)凸輪棒50中的每一個(gè)的上端。兩個(gè)罐裝的高溫電磁體以平行方式被適當(dāng)?shù)赜秒娋€(xiàn)連接。
[0071]當(dāng)凸輪系統(tǒng)從非閂鎖位置(圖33-35)過(guò)渡到接合(閂鎖)位置(圖36-38)時(shí)，接合磁性連桿262的凸輪棒50的上端使磁性連桿262圍繞樞軸264旋轉(zhuǎn)，使得遠(yuǎn)離凸輪棒/磁性連桿關(guān)節(jié)272的磁性連桿262的端部270由凸輪棒50的向內(nèi)移動(dòng)而運(yùn)動(dòng)成緊密接近電磁體260。當(dāng)電磁體260被通電時(shí)，磁性連桿262的這些遠(yuǎn)端270保持抵靠著磁體270，并且防止在連桿262的另一端的凸輪棒50移動(dòng)。這保持閂鎖處于閂鎖位置。電磁體260的保持功率足以保持凸輪棒50的重量以及由閂鎖施加在凸輪棒50上的力。閂鎖狀態(tài)示于替代的等距視圖(圖36和37)和平面視圖(圖38)。固定到(或形成)凸輪棒組件的頂部并支撐保持機(jī)構(gòu)部件的底板278中的槽276在未閂鎖/閂鎖過(guò)渡期間容納凸輪棒50的橫向運(yùn)動(dòng)。
[0072]當(dāng)與圖3-6的實(shí)施例結(jié)合使用時(shí)(如圖33-38所示)，操作如下。當(dāng)電磁體260斷電時(shí)，磁性連桿262與電磁體260脫離，且凸輪棒50在其自身重量下自由下降并擺動(dòng)到非閂鎖位置。在非閂鎖位置，凸輪棒50與閂鎖脫開(kāi)，然后閂鎖可以旋轉(zhuǎn)脫離與連接桿的接合。當(dāng)凸輪棒50從閂鎖脫開(kāi)時(shí)，閂鎖可以由閂鎖彈簧106(對(duì)于圖3-6的實(shí)施例來(lái)說(shuō))旋轉(zhuǎn)脫離與連接桿的接合。因此，在非閂鎖位置，凸輪棒50不與閂鎖接合，閂鎖不與升降桿接合，且平移組件(包括升降桿和所連接的控制桿)然后可以在其自身重量下下降(SCRAM)。圖33-38的保持結(jié)構(gòu)在如果電源中斷電磁體260則連桿將因重力而進(jìn)行SCRAM的意義上是故障安全的。
[0073]圖33-38的保持機(jī)構(gòu)結(jié)合圖7_18的凸輪布置(自閂鎖)的操作是相似的，不同之處在于當(dāng)電磁體260斷電時(shí)凸輪棒160不在重力作用下打開(kāi)，而是由在下降平移組件的升降桿46的上端的凸輪表面凸輪帶動(dòng)打開(kāi)。(詳情請(qǐng)參見(jiàn)圖7-18的描述)。此外，電磁體260的斷電允許磁性連桿262且因此凸輪棒160自由地移動(dòng)以執(zhí)行SCRAM。
[0074]參考圖39-48，對(duì)用于CRDM的另一保持機(jī)構(gòu)實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，其可以與圖3_6的實(shí)施例結(jié)合使用，或者替代圖7-18實(shí)施例的保持機(jī)構(gòu)150。圖39-48的實(shí)施例示出為結(jié)合具有如在圖2-6的實(shí)施例中定向的凸輪棒和凸輪棒連桿的四連桿機(jī)構(gòu)；因此，在圖39-48中，凸輪棒和凸輪棒連桿分別標(biāo)記為凸輪棒50和凸輪棒連桿52。
[0075]圖39-48的實(shí)施例示出了位于凸輪組件下方的變型閂鎖機(jī)構(gòu)，其中液壓缸300 (或者可替換地是電磁螺線(xiàn)管)向上提升升降柱塞或活塞302，以在凸輪棒50的底端接合凸輪棒升降輥304，以便提升凸輪棒50—通過(guò)由凸輪棒連桿52所提供的四連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，凸輪棒50的這一提升同時(shí)向內(nèi)移動(dòng)凸輪棒50來(lái)接合閂鎖。(通過(guò)比較，在參考圖2所描述的實(shí)施例中，位于凸輪組件上方的液壓升降組件56抬起凸輪棒50的上端以接合閂鎖)。圖39-48的實(shí)施例還示出了位于凸輪組件上方的保持機(jī)構(gòu)，其中固定到(或形成)凸輪棒組件的頂部的底板308支撐保持機(jī)構(gòu)部件。
[0076]圖39示出了凸輪組件的示意性側(cè)視圖，其中升降系統(tǒng)(包括結(jié)合凸輪棒升降輥304的電磁螺線(xiàn)管或液壓缸300和活塞302)未被啟動(dòng)且保持機(jī)構(gòu)(示意性地示出在傾斜視圖中)也未被啟動(dòng)。圖40示出了與圖39相對(duì)應(yīng)的未被啟動(dòng)的保持機(jī)構(gòu)。圖41示出了凸輪組件的示意性側(cè)視圖，其中升降系統(tǒng)被啟動(dòng)，保持機(jī)構(gòu)仍未被啟動(dòng)。圖42示出了與圖41相對(duì)應(yīng)的未被啟動(dòng)的保持機(jī)構(gòu)的頂視圖。圖43示出了其中升降系統(tǒng)和保持機(jī)構(gòu)都被啟動(dòng)的凸輪組件的示意性側(cè)視圖，圖44示出了啟動(dòng)的保持機(jī)構(gòu)的相應(yīng)頂視圖。圖45示出了其中升降系統(tǒng)未被啟動(dòng)且保持機(jī)構(gòu)仍被啟動(dòng)的凸輪組件的示意性側(cè)視圖，以及圖46示出了啟動(dòng)的保持機(jī)構(gòu)的相應(yīng)頂視圖。圖47和48示出了保持機(jī)構(gòu)的幾何面貌。
[0077]圖39-48的實(shí)施例的保持機(jī)構(gòu)保持四連桿機(jī)構(gòu)凸輪系統(tǒng)50、52在桿平移和保持功能期間處于接合位置，并且在隨后未被啟動(dòng)時(shí)提供SCRAM功能。其還在結(jié)構(gòu)上內(nèi)化為保持閂鎖處于接合位置所需的凸輪棒保持力的大部分，并且利用機(jī)械優(yōu)勢(shì)來(lái)盡量減少剩余的保持力，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)上有效的單元。
[0078]圖39和40示出了處于未被啟動(dòng)狀態(tài)的保持機(jī)構(gòu)(以及圖39中的相關(guān)升降系統(tǒng))。保持機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)保持棒310、保持螺線(xiàn)管312 (其中螺線(xiàn)管312的殼體是可見(jiàn)的)、保持螺線(xiàn)管柱塞314以及保持棒輥316，該保持機(jī)構(gòu)位于凸輪棒組件的頂部或底板308。圖39和40示出了在起動(dòng)時(shí)未被啟動(dòng)的保持機(jī)構(gòu)。在起動(dòng)前，包括電磁螺線(xiàn)管或液壓缸300和升降柱塞或活塞302的升降系統(tǒng)(電磁螺線(xiàn)管或液壓)同樣未被啟動(dòng)。因此，閂鎖不由四桿凸輪系統(tǒng)50、52接合，使得連接桿及連接的控制桿處于完全插入的位置。如在圖40的頂視圖中最佳示出，在四連桿機(jī)構(gòu)50、52的非閂鎖狀態(tài)，凸輪棒50處于其外側(cè)位置(即，向外移動(dòng)并遠(yuǎn)離閂鎖)。還要注意的是，底板308包括槽，以容納凸輪棒50的上端在其內(nèi)側(cè)(即移入)和外側(cè)(即移出)的水平位置之間運(yùn)動(dòng)。
[0079]參考圖41和42，在啟動(dòng)升降系統(tǒng)(圖41所示)時(shí)，升降柱塞或活塞302通過(guò)與凸輪棒升降輥304接觸來(lái)將凸輪棒50提升到R鎖接合位置。在升降機(jī)構(gòu)的初始接合，保持機(jī)構(gòu)仍未被啟動(dòng)，如圖圖41和42所示。由于啟動(dòng)了升降系統(tǒng)，閂鎖現(xiàn)在與靜止不動(dòng)的連接桿接合，其中所連接的控制桿處于完全插入的位置。如在圖42中最佳示出，凸輪棒50的提升還通過(guò)四連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)作將凸輪棒50移動(dòng)到其內(nèi)側(cè)位置，該向內(nèi)運(yùn)動(dòng)就是接合閂鎖，正如參照?qǐng)D2-6的實(shí)施例所進(jìn)行的更詳細(xì)說(shuō)明。
[0080]參考圖43和44，緊隨升降系統(tǒng)的啟動(dòng)，保持機(jī)構(gòu)的保持螺線(xiàn)管312被啟動(dòng)，從而擴(kuò)展螺線(xiàn)管柱塞314，這使得保持棒310隨著底板308而圍繞保持棒310的樞轉(zhuǎn)接合318旋轉(zhuǎn)。在螺線(xiàn)管柱塞314的完全伸展，保持棒輥316旋轉(zhuǎn)到凸輪棒50的上極端(即上端)后面的位置(再次指出，凸輪棒50的上端突出穿過(guò)底板308中的槽)，以便在保持容量中起作用。要指出的是，保持螺線(xiàn)管312圍繞將螺線(xiàn)管312固定在底板308上的支柱座320自由旋轉(zhuǎn)。還要指出的是，螺線(xiàn)管柱塞314被銷(xiāo)連接到保持棒310，其提供旋轉(zhuǎn)自由度用于操作。所有相關(guān)部件在該操作階段的相對(duì)定向被示出在圖43和44中。
[0081]參考圖45和46，保持機(jī)構(gòu)被啟動(dòng)，升降系統(tǒng)可以