PDCA在缩短直线电机型控制棒驱动机构落棒时间中的应用
                                     于天达，杨方亮，陈西南，杨晓晨，邓〓强，刘一泽
                         (中国核动力研究设计院反应堆系统设计技术重点实验室，四川 成都〓610041)
      直线电机型控制棒驱动机构在水中试验过程中，出现了水中落棒时间超出设计要求的现象，影响了驱动机构的正常运行。针对水中落棒时间超差的问题，利用PDCA科学工作方法，从人、机、料、法、环各方面进行原因分析，确定了影响水中落棒时间的主要因素，并针对主要因素制定了相应的对策，采取了具体的改进措施。通过多次试验验证，结果表明，改进后有效缩短了水中落棒时间，并且驱动机构的性能稳定，未再出现水中落棒时间超差的现象。

    PDCA是全面质量管理中应用很广的管理方法，它不仅适用于质量改进工作，也适用于产品的设计改进工作。PDCA分为4个工作阶段：计划（plan）、实施（do）、检查（check）、处置（action）。本文将PDCA用于直线电机型控制棒驱动机构水中落棒性能的设计改进工作上，指导科技人员针对出现的问题进行分析，并采取了适当的改进措施，经多次试验证明是有效的。

1〓问题现状
    直线电机型控制棒驱动机构是中国核动力研究设计院研制的一种新型控制棒驱动机构，其不需要任何中间转换装置即可将电磁力转换为直线运动。在反应堆需要调节功率时，驱动机构定子通交流电，产生的行波磁场带动运动部件上下移动；在反应堆需要保持功率时，驱动机构定子通直流电，产生的静止磁场将运动部件保持在相应位置；在反应堆需要正常停堆或事故停堆时，驱动机构定子断电，运动部件在自身重力作用下快速插入堆芯（简称落棒）。
    在直线电机型控制棒驱动机构科研阶段的水中试验研究期间，对机构进行落棒性能测试时，发现额定负载（30kg）下的水中落棒时间达到4.8s，
大大超出了水中落棒时间不大于2.5s的设计要求。对落棒试验的相关试验数据进行了整理与汇总，见表1。观察表1可发现，水中落棒时间受机械阻力、水阻力和电磁阻力等多方面因素影响，其中电磁阻力所占比例可通过不同断电位置下的空气中落棒时间运算获得，机械阻力所占比例可通过空气中落棒时间与理想落棒（自由落体）时间的比例运算获得，水阻力所占比例可通过不同介质（水和空气）中落棒时间相对理想落棒时间的比例运算获得。根据表1作出额定负载下水中落棒相对理想落棒（自由落体）时间超差值排列图，如图1所示。由图1可知，机械阻力和水阻力是造成水中落棒时间超差的症结所在。

图1〓相对理想落棒时间超差值排列图
水中落棒时间是驱动机构的一项关键性能参数，其能否满足设计要求是判断该新型驱动机构研

作者简介：于天达（1985—），男，黑龙江绥化人，中国核动力研究设计院工程师，主要从事反应堆结构设计研究。


（文章来源《机械设计与制造工程》杂志如需详细资料请联系江苏机械门户网客服QQ:2980918915,电话025-83726289）

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