諸如小塊不銹鋼(未示出)那樣重量輕的填料材料填充，或可含有壓縮的負(fù)載彈簧(未示出)以防止包括重材料的填料56在空陷52內(nèi)移動。在為達(dá)到理想的總重量而選擇重材料的填料56數(shù)量時，應(yīng)合適地考慮到重量輕的填料或負(fù)載的彈簧的重量。舉例來說，各種平移組件的平衡重量可以是有用的，以在各個平移組件中使用通用的柱塞或其它動能吸收元件。設(shè)計動能吸收元件(未示出)是為了在控制棒到達(dá)完全(即，最大)插入點時對經(jīng)受緊急停堆的平移組件提供“軟止擋”。
[0056]示例的終端配重元件32的殼體40用作能提供機(jī)械支承的結(jié)構(gòu)部件。與連接桿30和控制棒18之間聯(lián)接相關(guān)的所有載荷被傳遞到殼體40，該殼體用作各個控制棒的附連部位。
[0057]參照圖9、10和11，各種附連構(gòu)造可用來將連接桿30固定在終端配重元件32的殼體40的附連通道50內(nèi)。在如此附連構(gòu)造的一個說明性實例中，殼體40的中心通道50容納J型鎖陰附連組件70，其合適地同軸設(shè)置在殼體40的中心通道50內(nèi)。圖9示出J型鎖陰附連組件70的側(cè)視剖視圖，而圖10示出連接組件的側(cè)視圖，圖11則示出連接組件的側(cè)視剖視圖。特別地參照圖9，所示J型鎖陰附連組件70包括套筒72，在所示實施例中該套筒72包括圓形的圓柱體，其同軸地焊接或其它方式固定在殼體40的中心通道50內(nèi)。替代地，該套筒可與中心通道50的內(nèi)表面做成一體，或由該內(nèi)表面形成。套筒72用作殼體40和J型鎖陰附連部件之間的接口，這些J型鎖陰附連部件包括設(shè)置在套筒72內(nèi)的三個J型鎖銷74(其中兩個可在圖9的剖視圖中可見)。這些銷74為設(shè)置在連接桿30下端處的J型鎖陽附連組件80(見圖11)提供連接點。一旦J型鎖陽附連組件80與終端配重元件32接合，則J型鎖柱塞76和J型鎖彈簧78將連接桿30的J型鎖陽附連組件80保持就位。(鎖定結(jié)構(gòu)顯示在圖11中)。
[0058]所示J型鎖陰附連組件70還包括下柱塞82、內(nèi)彈簧84和彈簧墊圈86，它們在緊急停堆過程中合作以吸收下部平移組件的沖擊(即，控制棒18、終端配重元件32、連接桿30以及可選的導(dǎo)螺桿(未示出)平移的組合)。
[0059]所示的連接桿30下端和終端配重元件32之間的J型鎖連接僅是一個實例。更一般的說，可考慮基本上任何類型的連接，包括其它類型的可拆卸的連接或永久性的焊接連接或一體的結(jié)構(gòu)。J型鎖結(jié)構(gòu)具有的優(yōu)點在于，通過簡單的“推-和扭轉(zhuǎn)”操作就可使連接桿30與終端配重元件32 (和由此的控制棒18)脫開連接。這可使連接桿30在核反應(yīng)堆換料過程中獨立于平移組件的其余部分(即，終端配重元件32和附連的控制棒18)移動。
[0060]終端配重元件32的殼體40可使用各種工藝進(jìn)行制造。在某些實施例中，可考慮使用電火花加工(放電加工)(EDM)技術(shù)來制造。EDM方法在不銹鋼實心塊上操作，然后將不銹鋼塊切割成蛛狀的殼體40。有利的是，EDM既快又精密。其它構(gòu)思的方法包括鑄造技術(shù)或擠壓成形技術(shù)，兩種技術(shù)都是制造快速和材料成本低。
[0061]平移組件包括控制棒18、終端配重元件32、連接桿30以及可選的導(dǎo)螺桿(未示出)，該平移組件有利地是重量很重，以在反應(yīng)堆緊急停堆事件中便于平移組件朝向反應(yīng)堆堆芯快速和可靠地作緊急停堆。為此目的，終端配重元件32構(gòu)造成重量重。這里披露的一種方法是通過增大終端配重元件32的平均密度來實現(xiàn)，通過添加包括重材料的填料56 (這里，“重”是指大于不銹鋼密度或組成殼體40的其它材料密度的密度)，使平均密度達(dá)到大于不銹鋼密度的值(或更一般地，將平均密度提高到大于組成殼體40的材料密度的值)。為達(dá)到這一點，這里披露的另一種方法是沿緊急停堆方向S來伸長終端配重元件32。所示的終端配重元件32通過填料56和沿緊急停堆方向S的伸長終端配重元件32，使用提高的平均密度。
[0062]參照圖10和11，添加地或替換地，增加平移組件的重量可通過提高連接桿30的密度來達(dá)到。為此目的，所示的連接桿30包括中空(或部分中空)的連接桿管90(如圖11剖視圖中所示)，其包含包括重材料的填料92。因此，連接桿管90起到類似于終端配重元件32殼體40的結(jié)構(gòu)目的，而包括重材料的填料92起作類似于終端配重元件32的填料56的配重(或提高平均密度)目的。中空連接桿管90可采用諸如EDM(但較長管子長度對于此方法可能有問題)、鑄造、擠壓成型、銑切之類的各種技術(shù)進(jìn)行制造。
[0063]在一個合適的實施例中，包括重材料的填料92呈鎢小塊的形式，每個小塊的直徑基本上與連接桿管90內(nèi)直徑相一致，并堆疊在連接桿管90內(nèi)，選擇堆疊的鎢小塊的數(shù)量以達(dá)到要求的重量。如果鎢小塊的數(shù)量不足以填滿連接桿管90的內(nèi)部體積，且要求連接桿管90避免這些小塊移動，則可可選地通過合適的偏置結(jié)構(gòu)，或用諸如不銹鋼小塊那樣重量輕的材料來填充連接桿管90內(nèi)部體積內(nèi)的剩余空間，以此防止填料92移動。在圖11所示實例中，采用了偏置結(jié)構(gòu)，其中，連接桿管90的內(nèi)部體積被上和下焊接的塞子94、96密封住，且壓縮彈簧98占據(jù)沿緊急停堆方向S的任何寬松的部分，該寬松的部分可因填料92不完全填滿連接桿管90的內(nèi)部體積而產(chǎn)生。替代鎢材，組成填料的重材料可以是耗盡的鈾、鉬、鉭等，它們僅是某些其它的說明性的實例。填料92可包括一個或多個實心小塊或棒、粉末、顆粒等。在連接桿30的情形中，術(shù)語“重材料”是指密度大于不銹鋼或組成連接桿管90的其它材料密度的材料。舉例來說，不銹鋼的密度約為7.5-8.lg/cm3,而鎢的密度約為19.2g/cm3，鉭的密度約為16.6g/cm3。在某些優(yōu)選實施例中，組成填料92的重材料的密度至少是組成中空連接桿管90的材料密度的兩倍。在中空連接桿管90包括不銹鋼的某些優(yōu)選實施例中，組成填料92的重材料的密度較佳地至少為16.2g/cm3(這里規(guī)定的所有量化的密度都是在室溫下的密度)。
[0064]繼續(xù)參照圖10和11，所示的連接桿30具有上端和磁鐵102，該上端包括用來與CRDM單元14的鎖閂(鎖閂未示出)相固定的環(huán)形槽100，而磁鐵102用于與控制棒位置傳感器(未示出)連接。以下兩個相關(guān)的專利申請描述了 CRDM單元14的合適實施例，該CRDM單元14包括用于連續(xù)(灰棒)調(diào)整的電動機(jī)/導(dǎo)螺桿結(jié)構(gòu)和用于使連接桿30與CRDM單元14脫開的分離的鎖閂(導(dǎo)螺桿保持可操作地與電動機(jī)連接):2010年3月12日提交的題為“用于核反應(yīng)堆的控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)”的申請系列號12/722，622，以及2010年3月12日提交的題為“用于核反應(yīng)堆的控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)”的申請系列號12/722，696，本文以參見方式引入它們的全部內(nèi)容。
[0065]替代地，在其它的實施例中，導(dǎo)螺桿(未示出)與連接桿管90固定，或與連接桿管90形成一體，導(dǎo)螺桿與連接桿/終端配重元件(或蛛狀結(jié)構(gòu))/控制棒一起實施緊急停堆(換句話說，導(dǎo)螺桿在緊急停堆過程中形成平移組件的一部分)。在某些如此替代的實施例中，電動機(jī)通過可分離的球螺母合適地聯(lián)接到導(dǎo)螺桿，該球螺母分開后就可釋放導(dǎo)螺桿和啟動緊急停堆。
[0066]圖示的連接桿30包括八個部件。使用中空的連接桿管90可增加連接桿30組件的重量。連接桿管90可以僅是部分中空，例如，僅是下部可以是中空的。包括重材料的填料92位于中空的連接桿管90內(nèi)。在某些實施例中，填料92包括好幾個較小的鎢棒或小塊。中空連接桿管90內(nèi)鎢棒或小塊的數(shù)量被選擇為達(dá)到要求的重量。如果采用具有不同CRDM單元的不同平移組件，則每個中空連接桿管90內(nèi)的鎢棒或小塊的數(shù)量可以不同，且合適地選擇以確保若干個CRDM單元的每個連接桿具有相同的重量。這一點是有利的，因為可以得出這樣的結(jié)果:所有的CRDM單元可設(shè)計成不依賴于諸如連接桿的長度、控制棒組成等的諸多因素來提升單一重量。
[0067]如上所述，如此的重量“調(diào)節(jié)”也可通過調(diào)節(jié)終端配重元件32內(nèi)的填料56來實現(xiàn)。如果同時采用填料56、92，則填料56、92的組合重量可通過調(diào)整填料56、92中一個或兩個的數(shù)量和/或密度來調(diào)節(jié)。如果重量調(diào)節(jié)量預(yù)計較小，則在某些如此的實施例中，填料56、92可以是標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)格/重量的實心元件，然后，通過添加呈粉末、顆粒、小塊或諸如此類狀態(tài)的包括重材料的附加填料，可使總重量得到修整。
[0068]如果中空的連接桿管90的內(nèi)部體積僅是被填料92部分