JPH01158395A - 遮蔽プラグに回転力を与える装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、圧力管型原子炉の圧力管の下部延長管内に
挿入されている遮蔽プラグを引抜く際に使用される装置
に関するものである。さらに詳しくは、圧力管下部延長
管内にボールラッチ機構により保持されている遮蔽プラ
グを、このボールラッチ機構を解除することによって引
扱く際に、ボールラッチ機構の解除が円滑にできないよ
うな場合に、遮蔽プラグに回転力を与えてボールラッチ
機構の円滑な解除を可能にするための装置に関するもの
である。

〈従来の技術〉 圧力管型原子炉は周知のように、高温・高圧の冷却材に
伴う圧力を支えるため、燃料集合体と冷却材を適当な太
さの圧力管に納めたものを多数配列することによって炉
心が構成されている。そして、圧力管の下部延長管の端
部にはシールプラグと呼ばれる栓で高温・高圧の冷却材
の漏洩を防止するとともに、シールプラグの上方には遮
蔽プラグを挿入して放射線を遮蔽する構造となっている
。なお、遮蔽プラグはその上方端で燃料集合体と接続さ
れており、燃料集合体とともに圧力管内に挿入されるよ
うになっている。

第６図に示したように、遮蔽プラグ１０は圧力管下部延
長管２０内にボールラッチ機構によって保持されている
。すなわら、遮蔽プラグ１０のボール取付孔１１に嵌め
込まれたボール１２が、ばね１３で常に下方に弾圧され
ているラッチ体１４によって遮蔽プラグの半径方向外方
に押圧され、延長管２０内壁に機械加工されたリセス溝
２１内に嵌合された状態とされており、これによって遮
蔽プラグ１０を延長管２０所定個所に保持することがで
きる。

圧力管内の燃料集合体を交換する場合には、圧力管下部
延長管下方から、燃料交換機を用いて遮蔽プラグのボー
ルラッチ機構を解除することによって、遮蔽プラグを引
扱く必要がある。

第７図は燃料交換機の動作を説明するものであり、圧力
管下部延長管２０下端から導入した燃料交換機グラブ３
０の先端が遮蔽プラグ下端１５開口から挿入され（第７
図Ａ）、燃料交換機グラブ３０の有するボールラッチ機
構によってグラブが遮蔽プラグに正しく嵌合された状態
で、グラブ内で軸方向に上下動するピストン３１を上昇
させることによって遮蔽プラグのラッチ体１４を押し上
げる（第７図Ｂ）。ラック体１４の押し上げによって遮
蔽プラグのボールラッチ機構が解除される工程を第８図
に示す。

第８図Ａは遮蔽プラグ１０がボールラッチ機構により保
持されている状態を示し、ばね１３・（第６図参照）に
より下方に弾圧されているラッチ体１４によってボール
１２が延長管リセス溝２１内に押圧されている。第８図
Ｂは燃料交換機グラブのピストンによってラッチ体１４
が押し上げられた状態を示し、ラッチ体外壁に機械加工
されたリセス溝１６がボール１２と同じレベルになって
いる。この状態で延長管リセス溝２１のテーパー効果に
より、ボール１２は遮蔽プラグの半径方向内方に押し出
され、第８図Ｃに示したようにラッチ体リセス溝１６内
にボール１２が収納される結果、ボールラッチ機構が解
除される。この状態で燃料交換機を下降させることによ
って、遮蔽プラグとともに燃料集合体を圧力管から抜き
出すことができ、燃料交換を行なうことが可能となる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上述したように、遮蔽プラグのボールラッチａ構の解除
は、圧力管下部延長管のリセス溝２１によるテーパー効
果によってボール１２が遮蔽プラグ半径方向内方に押し
出されることだけに頼ってなされている。しかしながら
プラントを高温・高圧下で長時間運転した場合、クラッ
ドの噛み込み等によって、第８図Ｂに示した遮蔽プラグ
のボール取付孔１１の部分１１ａや１１ｂ、あるいは圧
力管下部延長管リセス溝２１の部分２１ａでボール１２
が固着する可能性が考えられる。このような場合、従来
の燃料交換機にはボール１２を遮蔽プラグ半径方向内方
に引張るような機構が備わっていないため、リセス溝２
１によるテーパー効果が機能せず、その結果、遮蔽プラ
グのボールラッチ機構の円滑な解除が不可能になる。

そこでこの発明の目的は、従来の遮蔽プラグや燃料交換
機の構造に変更を加えることなく、しかもプラントの通
常運転に何ら影響を及ぼさずに、前述したような遮蔽プ
ラグのボールラッチ機構におけるボール固着現象を簡便
かつ確実に解除できる装置を提供することである。

く問題点を解決するための手段〉 遮蔽プラグのボールラッチ機構においてボール固着現象
が生じた場合には、ボールを何らかの手段により強制的
に回転させてやればよい。

この発明において、遮蔽プラグを円周方向に回転させる
ことによってボールを強制的に回転させるべく、遮蔽プ
ラグに回転力を与える装置を提供しようとするものであ
る。

すなわちこの発明による遮蔽プラグに回転力を与える装
置は、この発明の実施例を示す第１図を用いて説明する
と、従来から使用されている燃料交換機グラブ３０のピ
ストン３１の軸方向上下動を回転運動に変換するラック
ピニオン機構４０と、ラックピニオン機構により得られ
た回転運動の方向を軸直方向の回転運動に変換するかさ
歯車５０と、かさ歯車の上方に水平配置された回転円板
６０と、かき歯車の回転を減速して回転円板に回転力を
伝達する平歯車７０と、回転円板を挟み込むように回転
円板の上下に水平配置され回転円板より大きい直径を有
するボール保持円板８０．８１と、これらボール保持円
板の間の回転円板外周部に回転自在に置かれた複数個の
ボール９０とから構成されている。そしてボール保持円
板８０．８１は、遮蔽プラグ下端開口内に嵌合しつる直
径を有するとともに、回転円板６０の外周はこの回転円
板の回転により回転円板の半径方向外方にボール９０を
押し出せる形状を有している。

〈作　用〉 ラックピニオン機構４０およびかさ歯車５０によって、
燃料交換機グラブ３０のピストン３１の軸方向上下動が
軸直方向の回転運動に変換され、次いで平歯車７０によ
ってこの回転力が減速されて回転円板６０に伝達される
。従って、ボール保持円板８０．８１と回転円板６０と
を遮蔽プラグ下端開口内に嵌合した状態で、燃料交換機
グラブ３０のピストン３１を上昇さ　　−せてラックピ
ニオン機構４０を作動させれば、回転円板６０が回転し
てボール９ｏを回転円板の半径方向外方に押し出すこと
ができる。ボール９０が押し出されて遮蔽プラグ下端部
内壁に圧接したときに、回転円板６ｏの回転力がボール
９０を介して遮蔽プラグ下端部に伝達し、遮蔽プラグを
回転させることができる。

かくして、遮蔽プラグのボールラッチ機構のボール１２
（第６図）が固着した場合でも、遮蔽プラグの回転に伴
ってこれらのボール１２がボール取イ１孔１１内で回転
し、その結果ボール１２の固着を解除することができる
。

〈実施例〉 第１図はこの発明の装置の好ましい実施例を説明するも
のであって、図中の破線はこの装置を取付けた燃料交換
殿グラブ３０を示している。

この装置は、上下動を回転運動に変換するラックピニオ
ン機＠４０、回転運動の方向を９０”変換するかさ歯車
５０、かさ歯車の上方に水平配置された回転円板６０、
かぎ歯車の回転を減速して回転円板に回転力を伝達する
平歯車７０．回転円板を挟み込むように回転円板の上下
に平行配置され回転円板より大きい直径を有するボール
保持円板８０，８１、これらボール保持円板の間の回転
円板外周部に回転自在に置かれた複数個のボール９０を
有している。

ラックピニオン機構４０は第２図に示すようなラック４
１とピニオン４２とからなる周知の構造のものでよく、
ラック４１の下方端には、燃料交換機グラブ３０内のピ
ストン３１頭部に嵌合する形状を有するピストン受部４
２（第１図）が形成されている。

かき歯車５０は第３図に示すような形状の一対の歯車５
１．５２から構成されており、これらのうちの一方の歯
車５１の軸がラックピニオン機構４０のピニオン４２と
されている。

回転円板６０の外周６１は第４図に示したように、この
回転円板６０を一つの方向（矢印）に回転したときに、
ボール９０を回転円板の半径方向外方に押し出して、仮
想線で示したｇｆｌプラグ下喘部１５の内壁に圧接し、
回転円板６０を逆方向に回転したときにこの圧接が解か
れるように、局部的に偏心させた部分を多数備えた形状
となっている。

なお第１図の番号１００はこの発明の装置を燃料交換機
グラブ３０に取付けるための円筒状枠体であり、枠体上
端ｉ　ｏｏａはこの発明の装置におけるボール保持円板
８１の下面に固定され、枠体上ｙｉｌｏｏｂは、燃料交
換機グラブ３０の外周に形成されている肩部３２で支持
される。従ってボール保持円板８１は回転しない。なお
この肩部３２は、グラブ３０を遮蔽プラグ下端開口内に
嵌合させる際に遮蔽プラグ下端縁部を支持するために従
来からグラブ３０に形成されていた肩部（第７図Ａ参照
）である。

第５図はこの発明の装置を遮蔽プラグ下端１５開口内に
嵌合させた状態を示している。この図を参照してこの装
置の動作を説明する。第１図のように燃料交換機グラブ
３０にこの装置を装着したのら、グラブを上昇させて遮
蔽プラグ下端１５開口内の所定の位置までボール９０を
到達°ｕしめる。第５図の例では、燃料交換時に燃Ｍ’
ｕ＋交換機グラブを直接遮蔽プラグ下端開口内に挿入す
る際に（第７図）、燃料交換機グラブ３０側のボールラ
ッチ機構のボール３３が嵌合する遮蔽プラグ下端１５開
口内壁のリセス溝１７に、この発明の装置のボール９０
を嵌合させている。

次いでグラブのピストンを上昇させると、ピストンの上
昇力はラックピニオン機構４０のラック４１を介してピ
ニオン４２の回転力に変換される。発生した回転力はか
さ歯車５０により９０’方向転換されたのち、平歯車７
０により減速されて回転円板６０に伝達される。回転円
板６０が第４図の矢印方向に回転するとボール９０は回
転しながら回転円板半径方向外方に押し出され、遮蔽プ
ラグ下端部１５内壁すなわちリセス溝１７面に圧接する
。

この時点でざらにグラブのピストンを上昇させると、回
転円板６０がざらに回転し、ボール９０を介して回転力
が遮蔽プラグ１０に伝達されることになる。

遮蔽プラグが回転することにより、遮蔽プラグのボール
ラッチ機構のボール１２に回転力が与えられる。その結
果、第８図Ｂに示すボールの固着個所１１ａ、１１ｂ、
２１ａでの拘束力が解除されるため、第８図Ｃのように
圧力管下部延長管リセス溝２１のテーパー効果によりボ
ール１２はラッチ体リセス溝１６内に収納され、遮蔽プ
ラグのボールラッチ機構が解除できることになる。

なお、回転円板６０の外周６１の形状は必ずしも第４図
に示したような形状に限定されるものではなく、例えば
回転円板外周面を、上方に向って先細となるようなテー
パーを付した形状とすることもできる。これによって、
この回転円板を回転させながら上昇させれば外周に配置
したボールを回転円板半径方向外周に押し出すことがで
きる。

〈発明の効果〉 この発明の装置は上記のごとき構成としたため、次のよ
うな効果が得られる。

ｉ）　　ｆＭ蔽プラグのボールラッチ機構のボールを、
遮蔽プラグ全体の回転を通じて機械的に回転させること
により、ボール固着を効果的に解除することができる。

ｉｉ）回転円板外周に配置したボールに対して荷重を鉛
直方向にだけ加えるのではなく円周方向にも加えること
ができるので、効率よく荷重を伝達することができる。

ｉｉｉ＞　　駆動用モータ、電源、制御回路等は不要で
あるため構造としてはシンプルであり、機器の信頼性も
高く、安価に製作そぎ、かつ作動機能の確実性が高い。

ｉＶ）　　遮蔽プラグや燃料交換機グラブの＠造に大幅
な変更を加えることなく、この発明の装置を取付けるだ
けで対処できる。

■）プラントの通常運転には何ら影響を及ぼさない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の装置の実施例を示す断面図；第２図
はこの発明の装置のラックピニオン機構を示す、第１図
■−■線に沿う断面図；第３図はこの発明の装置のかさ
歯車を示す、第１図■−■線からみた斜視図；第４図は
この発明の装置の回転円板を示す、第１図ＩＶ　−ＩＶ
線に沿う断面図；第５図はこの発明の装置を遮蔽プラグ
に嵌合させた状態を示ず断面図；第６図は圧力管下部延
長管内に挿入された遮蔽プラグのポ−ルラッチ機構を示
す断面図；第７図Ａおよび第７図Ｂは燃料交換機の動作
を説明する断面図；第８図Ａ、第８図Ｂおよび第８図Ｃ
は遮蔽プラグのボールラッチ機構の解除工程を説明する
断面図である。 １０・・・遮蔽プラグ、１５・・・遮蔽プラグ下端部、
２０・・・圧力管下部延長管、３０・・・燃料交換機グ
ラブ、３１・・・ピストン、４０・・・ラックピニオン
機構、５０・・・かさ歯車、６０・・・回転円板、６１
・・・回転円板外周、７０・・・平歯車、８０゜８１・
・・ボール保持円板、９０・・・ボール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、燃料交換機グラブのピストンの軸方向上下動を回転
   運動に変換するラックピニオン機構と、該ラックピニオ
   ン機構により得られた回転運動の方向を軸直方向の回転
   運動に変換するかさ歯車と、該かさ歯車の上方に水平配
   置された回転円板と、該かさ歯車の回転を減速して該回
   転円板に回転力を伝達する平歯車と、該回転円板を挟み
   込むように回転円板の上下に水平配置され回転円板より
   大きい直径を有するボール保持円板と、これらボール保
   持円板の間の回転円板外周部に回転自在に置かれた複数
   個のボールとからなり、該ボール保持円板は遮蔽プラグ
   下端開口内に嵌合しうる直径を有するとともに、該回転
   円板の外周部は回転円板の回転により回転円板の半径方
   向外方に該ボールを押し出せる形状を有しており、これ
   によって、該ボールが押出されて遮蔽プラグ下端部内壁
   に圧接したときに該回転円板の回転力が遮蔽プラグに伝
   達されるようにしたことを特徴とする遮蔽プラグに回転
   力を与える装置。