JPH0222359B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の属する技術分野】

この発明は圧力管形原子炉を対象とする原子炉
燃料取扱設備、特に燃料交換機内に設置して燃料
交換時に燃料集合体としやへいプラグとの間を連
結するコレツト継手の着脱操作を行うコレツト継
手着脱装置に関する。

【従来技術とその問題点】

まず第３図に圧力管形原子炉の燃料交換設備の
概要を示す。図において、１は炉心、２は炉心を
構成する圧力管で、圧力管２内には燃料集合体
３、しやへいプラグ４、シールプラグ５が順に装
荷されており、燃料集合体３としやへいプラグ４
との間が後述のコレツト継手を介して着脱可能に
結合されている。一方、上記炉心の燃料交換は炉
心１の下方を走行する燃料交換機６によつて行わ
れる。この燃料交換機はよく知られているよう
に、その圧力容器の中にグラブ機構、マガジン機
構等を内蔵しており、燃料交換機６を圧力管２に
接続した上でグラブ機構の操作で燃料集合体、し
やへいプラグ、シールプラグ等の引抜き、装荷を
行う。ここで前記のコレツト継手についてその構
造を第４図、第５図に示すと、コレツト継手７は
燃料集合体３の下端部に取りつけたタイプレート
８としやへいプラグ４の上端に取りつけたコレツ
ト部９とを対にしてなり、かつコレツト部９はそ
の上端にタプレート８の内周面の係合溝に掛り合
う爪を形成した周方向に並ぶ櫛歯状の爪片９ａを
有している。かかる構成で、コレツト継手７を切
り離すには、まず矢印Ｆのようにコレツト部９の
外周側から力を加えてコレツト部の各爪片９ａを
鎖線で示すように内方へ向けて絞り込んで爪の係
合を外し、次ぎに燃料集合体３を上方に引き上げ
るか、あるいはしやへいプラグ４下に引き降ろし
て両者間を切り離す。逆に燃料集合体３にしやへ
いプラグ４を連結する場合には、前記と同様にコ
レツト部９の爪片９ａを外周側から力を加えて絞
り、このままコレツト部をタイプレートの中に挿
入した後に力を釈放することにより、コレツト部
の爪片が弾性復帰してその爪がタイプレート側の
係合溝に係合して両者間が結合される。 ところで従来では、燃料交換に際して行う使用
済燃料の燃料集合体３としやへいプラグ４との切
り離し、あるいは新燃料の燃料集合体としやへい
プラグとの結合作業は、燃料交換機と燃料交換プ
ールとの間のトランスフアーポートにコレツト継
手着脱装置を設置しておき、燃料交換出入機で燃
料集合体とトランスフアーポート内に吊り下げた
状態で前記のコレツト継手着脱装置により行うよ
うにしている。ここで従来におけるコレツト継手
着脱装置の構成を第６図、第７図に示す。１０は
中央に燃料集合体、しやへいプラグ等炉心構成要
素の昇降案内通路穴１０ａが開口した基台であ
り、該基台上には前記穴１０ａの外周側に回転リ
ング１１が基台１０に設けた支持部材１２に摺動
式に支持されており、さらにこの回転リング１１
の対角線上には駆動手段としての操作シリンダ１
３ａ，１３ｂが操作軸１４を介して連結されてい
る。一方回転リングの周上には先端を前記の通路
穴１０ａに向けてコレツト部の爪片と同じ数の８
個のコレツト絞り爪１５の後端部が揺動自在にピ
ン結合されており、かつ各絞り爪１５に穿つた長
溝形のカム溝１５ａには回転リング１１の内周側
に並べて配置された固定側のガイドピン１６に嵌
り合つてガイド支持されている。かかる構造で操
作シリンダ１３ａ，１３ｂを互いに逆方向に駆動
操作することにより、回転リング１１は周方向に
回動し、これに伴つてコレツト絞り爪１５はガイ
ドピン１６にガイドされて矢印Ａのように通路穴
１０ａへ向けて前進、後退操作されることにな
る。したがつてコレツト継手の着脱に際して、第
４図で述べたコレツト部を基台１０の通路穴１０
ａへ挿入した状態で、操作シリンダの操作でコレ
ツト絞り爪１５の先端をコレツト部へ外周から押
圧することにより、コレツト部の爪片が内周側に
押し込まれ、この状態で燃料集合体を燃料出入機
により昇降操作してコレツト継手の結合、分離が
行われることになる。 一方、最近になり燃料交換時の作業時間の短縮
化および燃料交換機の小型化を狙いとして、前記
したコレツト継手着脱装置を燃料交換機内の上端
部に装備し、燃料集合体としやへいプラグとの結
合、分離操作を燃料集合体の炉心への装荷、引抜
き時に並行して行い、かつ燃料集合体、しやへい
プラグを別々に燃料交換機の圧力容器内のマガジ
ンに収容するような方式が提唱されている。しか
してこの場合に先に述べたコレツト継手着脱装置
をそのまま燃料交換機内に内蔵設置して使用する
と、次記のような不具合がある。すなわち従来の
燃料交換方式では、コレツト継手の着脱時にはし
やへいプラグをコレツト継手着脱装置にセツト
し、コレツト部を絞り状態にしたまま、燃料集合
体を昇降操作して両者間の結合、分離を行うよう
にしていたが、燃料交換機内に設置して燃料交換
作業と並行してコレツト継手の着脱を行う場合に
は、燃料交換の作業手順から燃料集合体の一部を
炉心側の圧力管内に残したまま、しやへいプラグ
をグラブ機構で昇降操作してコレツト継手の結
合、分離を行う必要がある。しかしながら、しや
へいプラグのコレツト部をコレツト継手着脱装置
で絞つた状態でしやへいプラグを昇降すると、従
来の構造のままではコレツト部がコレツト継手着
脱装置のコレツト絞り爪１５に擦られて損傷を受
けるおそれがあるか、若しくはコレツト絞り爪が
上下方向のモーメント荷重を受けて破損してしま
う。また構造的に回転リング１１の内周側にガイ
ドピン１６を配備し、このガイドピンでコレツト
絞り爪１５の半径方向の運動制御を行うように構
成しているため、とかく半径方向の寸法が大きく
なりスペースフアクターも悪い。さらに加えて燃
料交換機の圧力容器内には炉心の圧力管側からク
ラツドやスラツジ等の異物が侵入してくるが従来
構造では上面が開放しており、かつ機構的に摺動
部が多いため、この異物がコレツト継手着脱装置
に堆積し、特にその摺動部に侵入してかじりが生
じる等、その健全性の維持を図ることが困難とな
る。

【発明の目的】

この発明は上記の点にかんがみなされたもので
あり、その目的は従来装置を改良し、装置内の摺
動部、部品点数の削減と併せてコンパクトでかつ
信頼性の高い構成のコレツト継手着脱装置を提供
することにある。

【発明の要点】

上記目的を達成するために、この発明は中央に
燃料集合体、しやへいプラグ等炉心構成要素の通
過する案内通路穴が開口する環状のハウジング
と、該ハウジング内に格納してハウジングの周方
向へ回動可能に軸受支持され、かつその一端面の
周上に分散して斜め方向のカム溝が形成されたロ
ータリカムと、該ロータリカムの回動駆動手段
と、ハウジングの周方向に分散して半径方向にガ
イド支持され、かつそのガイドピンを前記ロータ
リカムのカム溝内に係合し、前記ロータリカムの
回動に従動してその先端が前記案内通路穴に向け
て半径方向に出入動作するようにハウジング内に
格納設置された先端ガイドローラ付きのコレツト
部絞り用プツシユロツドとから構成したものであ
る。

【発明の実施例】

第１図、第２図はこの発明の実施例のコレツト
継手着脱装置の横断面図、縦断面図を示すもので
あり、その構成は中央に炉心構成要素の通過する
案内通路穴１７ａの開口した環状のハウジング１
７と、該ハウジング内に軸受１８を介して回動可
能に支持されたロータリカム１９と、同じくハウ
ジング内に支持された前記ロータリカムによつて
運動制御されるプツシユロツド２０と、およびロ
ータリカムの駆動部との組立体として構成されて
いる。このうち、ロータリカム１９はその上端面
の周上に分散して並ぶ斜め方向のカム溝１９ａを
有し、かつその対角線上で操作軸１４を介して駆
動部としての操作シリンダ１３ａ，１３ｂと連結
されている。一方プツシユロツド２０は、ハウジ
ング１７の周上に均等分散して半径方向にガイド
支持されたロツド本体２０ａと、該ロツド本体の
内周側先端に取りつけたコレツト部と当接するガ
イドローラ２０ｂと、ロツド本体の途中箇所から
下方に突き出して前記カム溝１９ａに嵌り込むロ
ーラ付きガイドピン２０ｃとからなる。 上記構成で、操作シリンダ１３ａ，１３ｂの駆
動により、ロータリカム１９をハウジング１７内
で周方向に回動操作すれば、プツシユロツド２０
はロータリカムに従動してそのカム溝１９ａの制
御により半径方向に直線運動し、ロータリカムの
回動方向に対応して先端のガイドローラ２０ｂが
中央の通路穴１７ａに向けて前進、後退するよう
に移動操作されることになる。したがつて、コレ
ツト継手の着脱操作に際してハウジング１７の通
路穴１７ａへしやへいプラグ側のコレツト部を挿
入セツトし、この状態で前記の操作を行うことに
より、各プツシユロツド２０のガイドローラ２０
ｂが第４図、第５図に示したコレツト部の櫛歯状
爪片に当接し、コレツト部の爪片の絞り込み、釈
放が行われることになる。なおコレツト部を押圧
してその爪片を絞り込んだ状態でしやへいプラグ
を昇降操作する場合は、コレツト部外周にガイド
ローラが接触しているので摺動抵抗は小さく、燃
料集合体としやへいプラグとの間の分離、結合が
円滑に行える。 また上記の構造によれば、ロータリカム１９、
プツシユロツド２０はいずれもハウジング１７内
に格納配備されており、したがつて燃料交換機内
に設置して使用する場合に、炉心側からクラツ
ド、スラツジ等の異物が燃料交換機内に沈降侵入
してきても、これら異物がハウジング内のロータ
リカム、プツシユロツドの軸受支持部に堆積して
かじりを生じる確率は低く、従来の構造と比べて
信頼性を向上できる。さらにロータリカム１９で
直接プツシユロツド２０を直線運動制御するよう
に構成したことにより従来構造と比べて部品点数
が少なく、特に半径方向の寸法を縮減して小型コ
ンパクトに構成できる。

【発明の効果】

以上述べたようにこの発明によれば、中央に燃
料集合体、しやへいプラグ等炉心構成要素の通過
する案内通路穴が開口する環状のハウジングと、
該ハウジング内に格納してハウジングの周方向へ
回動可能に軸受支持され、かつその一端面の周上
に分散して斜め方向のカム溝が形成されたロータ
リカムと、該ロータリカムの回動駆動手段と、ハ
ウジングの周方向に分散して半径方向にガイド支
持され、かつそのガイドピンを前記ロータリカム
のカム溝内に係合し、前記ロータリカムの回動に
従動してその先端が前記案内通路穴に向けて半径
方向に出入動作するようにしてハウジング内に格
納設置された先端ガイドローラ付きのコレツト部
絞り用プツシユロツドとから構成したことによ
り、燃料交換機内に設置して燃料交換工程と並行
してコレツト継手の着脱操作を行うためのコレツ
ト継手着脱装置として、炉心側から燃料交換機内
に侵入するクラツド等の影響を受ける度合が少な
く、かつグラブ機構によるしやへいプラグの昇降
操作で燃料集合体との間の結合、分離が円滑に行
え、しかも小型コンパクトに構成できる等、実用
的価値の高いコレツト継手着脱装置を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はそれぞれこの発明の実施例の
構成を示すコレツト継手着脱装置の横断面図およ
び縦断面図、第３図は圧力管形原子炉の燃料交換
設備の概要図、第４図、第５図はそれぞれコレツ
ト継手の構造を示す縦断面図および第４図の矢視
−断面図、第６図、第７図はそれぞれ従来に
おけるコレツト継手着脱装置の構造を示す横断面
図および縦断面図である。 １：原子炉炉心、３：燃料集合体、４：しやへ
いプラグ、６：燃料交換機、７：コレツト継手、
８：タイプレート、９：コレツト部、１３ａ，１
３ｂ：駆動手段としての操作シリンダ、１７：ハ
ウジング、１７ａ：ハウジング構成要素の案内通
路穴、１８：ロータリカムの軸受、１９：ロータ
リカム、１９ａ：ロータリカムのカム溝、２７：
プツシユロツド、２０ｂ：ガイドローラ、２０
ｃ：ガイドピン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃料集合体としやへいプラグとの間を連結す
   るコレツト継手の着脱装置であつて、中央に燃料
   集合体、しやへいプラグ等炉心構成要素の通過す
   る案内通路穴が開口する環状のハウジングと、該
   ハウジング内に格納してハウジングの周方向へ回
   動可能に軸受支持され、かつその一端面の周上に
   分散して斜め方向のカム溝が形成されたロータリ
   カムと、該ロータリカムの回動駆動手段と、ハウ
   ジングの周方向に分散して半径方向にガイド支持
   され、かつそのガイドピンを前記ロータリカムの
   カム溝内に係合し、前記ロータリカムの回動に従
   動してその先端が前記案内通路穴に向けて半径方
   向に出入動作するようにハウジング内に格納設置
   された先端ガイドローラ付きのコレツト部絞り用
   プツシユロツドとから構成したことを特徴とする
   原子炉燃料のコレツト継手着脱装置 ２ 特許請求の範囲第１項に記載のコレツト継手
   着脱装置において、当該コレツト継手着脱装置は
   燃料交換機に内蔵設置し、その位置で燃料交換時
   に燃料集合体としやへいプラグとの間のコレツト
   継手の着脱操作を行うものであることを特徴とす
   る原子炉燃料のコレツト継手切離装置。