世界范围内压水堆核电站技术发展已全面进入第三代水平,我国在引进消化吸收的同时,正在开发具有自主知识产权的大型先进压水堆核电站,同时国家还提出了以最严格标准和最先进技术发展核电的目标。对于直接影响核岛内大型危险载荷吊装及核电站可靠运行的环吊起升机构,有必要突破X-SAM等国际专利约束及现有技术方案,形成一套新型先进的防单一故障起升机构解决方案。在调研对比的基础上,论文提出了主起升机构双电机双减速器单卷筒、副起升机构单电机单减速器单卷筒相结合的新型起升机构方案。结合实际需求,确定了主要设计参数、机构布置和控制等总体方案。对主副起升机构的传动链、钢丝绳缠绕系统、吊钩及滑轮组、以及安全保护和控制系统等开展了设计。论文对主副起升机构的重要部件进行了分析论证,对单根钢丝绳断裂事故、传动链制动冲击等特殊工况进行了分析,并对起升机构进行抗震分析,对控制系统方案进行了论述,验证了设计方案的合理性与可行性。为了进行全范围验证,并模拟实际运行工况,掌握新型设计方案的性能,等比例研制了环吊起升机构样机,采用与工程设计相同的产品和参数,如电机、减速器、卷筒、钢丝绳等,确保样机能够充分验证设计方案的正确性。第五章对样机试验进行了系统研究,除试验前检查和测试、以及基本性能试验外,重点开展了特殊性能试验,包括模拟单根钢丝绳断裂试验、轴孔拉板应力测量、主起升机构载荷应急下放、吊钩运行轨迹直线度测量、控制系统及故障测试等试验。试验结果表明,样机研制满足目标要求,与设计分析的结果吻合较好,证明了工程应用的可行性。目前,新型设计方案已应用于国核压水堆示范工程核电站。