JPH036476B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スケルトンアセンブリに燃料棒を引
込んで燃料集合体を組立てる燃料集合体組立装置
に関する。

〔従来技術〕

現在使用されている加圧水型軽水炉には燃料集
合体が用いられている。この燃料集合体は第１３
図に示すように、上下に離間されて配設された上
部ノズル１及び下部ノズル２と、これらの間に所
定の間隔をおいて配設され、ストラツプにより形
成された格子空間（セルと云う）を有する複数の
支持格子３と、この支持格子３のセル内に所定の
間隔をおいて挿通され、かつ支持格子３の固定部
により固定され、さらにそれぞれの上下端部を上
部ノズル１、下部ノズル２に連結された制御棒案
内管４と、被覆管５の両端に端栓８ａを溶接され
て被覆管５内に密封された多数の燃料ペレツト６
と押えばね７とを有し、支持格子３の所定のセル
内に挿通され、支持格子３の支持部により弾力的
に支持された多数の燃料棒８とから構成されたも
のである。

燃料集合体を組立てるには、まず前記支持格子
３を所定の間隔をおいて平行に配列し、この支持
格子３の所定のセルに複数の制御棒案内管４を挿
通後、拡管治具により制御棒案内管を拡管して支
持格子３に固着し、スケルトンアセンブリ９を構
成する。次いで、燃料集合体組立装置を使用して
前記スケルトンアセンブリ９の支持格子３の所定
のセルに燃料棒８を引込んだ後、制御棒案内管４
の下部に下部ノズル２を、上部に上部ノズル１を
それぞれ取り付ける。

ところで、前記燃料集合体を組立てるには、本
発明の出願人と同一の出願人から先に出願されて
いる実願昭58−28860号のものを利用することが
できる。このものについて第１４図及び第１５図
を参照し概略説明する。

第１４図中、１０は燃料棒８を縦横に収納する
燃料棒マガジン、１１はスケルトンアセンブリ９
を保持する組立台、１２は燃料棒引込み機であ
る。この燃料棒引込み機１２には駆動機構１３に
よつて第１４図における左右方向へ移動する移動
台１４が配設されている。この移動台１４には複
数の燃料棒引込み工具１５が着脱自在に取り付け
られている。

前記燃料棒引込み機１２は、移動台１４に上下
動自在に設けられた引込み棒保持ピン（図示せ
ず）の手動による上下動操作及びこの引込み棒保
持ピンを所定位置にロツクするためのロツクピン
（図示せず）の手動操作により、スケルトンアセ
ンブリ９内へ引込むでき燃料棒８に対向する位置
にある燃料棒引込み工具１５と引込む必要のない
燃料棒８に対向する位置にある燃料棒引込み工具
１５とを移動台１４に選択的に固定することがで
きるようになされている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述のように燃料集合体組立装置においては、
スケルトンアセンブリ９内へ引込むべき燃料棒８
と、引き込む必要のない燃料棒８とのそれぞれに
対向した位置にある燃料棒引込み工具１５の選択
が全て手作業で行なわれており、即ち燃料棒引込
み工具１５毎に引込み棒保持ピンとロツクピンと
の手動操作を行なわねばならず、またこの操作及
び燃料棒引込み工具１５の前記選択結果の確認に
手数がかかるため、これらの作業を常に２人１組
で行なわなければならず、これらに費す労力と時
間は大変なものであつた。

そこで、本発明は、スケルトンアセンブリ内へ
引込むべき燃料棒と、引込む必要のない燃料棒と
にそれぞれ対向する燃料棒引込み工具の作動の選
択作業を自動化して、前記手動操作による選択作
業に費す労力と時間とを省き、スケルトンアセン
ブリ内への燃料棒の引込み作業能率を大幅に向上
させることができる燃料集合体組立装置を提供す
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

複数の燃料棒が所定の間隔をおいて収納された
燃料棒マガジンから前記燃料棒を、燃料棒引込み
機に前記燃料棒の軸線方向に移動自在に設けられ
た移動台に取り付けられた複数の燃料棒引込み工
具により引抜いてスケルトンアセンブリ内の所定
箇所に配設する燃料集合体組立装置において、管
状のプルロツドと該プルロツド内に所定範囲摺動
自在に挿入されたインナーロツドと前記プルロツ
ドの先端部に設けられた燃料棒着脱機構とからな
る前記燃料棒引込み工具と、該燃料棒引込み工具
と前記移動台との一方に設けられた凹部に、他方
に設けられた係合体を係脱可能に付勢して嵌入さ
せられ、前記移動台と前記燃料棒引込み工具との
相対移動に対する所定の抵抗力以内では前記移動
台と前記燃料棒引込み工具とを自動的に係合さ
せ、所定の抵抗力を越えたときにはこれらの係合
を自動的に解くロツク機構と、前記引込み機に設
けられ、所定の前記インナーロツドに係脱可能と
されたストツパ機構と、前記移動台に設けられた
駆動機構により前記プルロツドの軸線方向に移動
自在に設けられ、前記インナーロツドに係脱して
前記プルロツドに対しインナーロツドを相対移動
させる燃料棒着脱機構作動機構と、移動台駆動機
構、移動台に設けられた駆動機構、ストツパ機構
等を制御する制御機構とを具備してある。

〔作 用〕

スケルトンアセンブリ内へ引き込むべき燃料棒
に対向する位置にあるプルロツドに挿入されたイ
ンナーロツドからストツパを外し、スケルトンア
センブリ内へ引き込む必要のない燃料棒に対向す
る位置にあるプルロツドに挿入されたインナーロ
ツドにストツパを係合した状態で移動台を燃料棒
マガジン側へ移動させると、スケルトンアセンブ
リ内へ引き込む必要のない燃料棒に対向するプル
ロツドは停止したまま凹部から係合体が外れ、ス
ケルトンアセンブリ内へ引き込むべき燃料棒に対
向するプルロツドのみスケルトンアセンブリ内を
通り、途中プルロツドが引つ掛かつた場合には凹
部から係合体が自動的に外れ、そのプルロツドを
その場に残し、他のプルロツドは、燃料棒の端栓
に当接して一時停止し、燃料棒着脱機構作動機構
が働いて燃料棒とプルロツドとが結合され、この
状態で移動台が燃料棒マガジンから燃料棒引込み
機側へ移動し、燃料棒マガジン内の所定の燃料棒
がプルロツドに引かれてスケルトンアセンブリの
支持格子の所定のセル内へ引込まれ、移動台は所
定の位置まで移動してから一旦停止し、前記燃料
棒着脱機構作動機構が再び働いてスケルトンアセ
ンブリ内へ引込まれた燃料棒とプルロツドとの結
合が外れ、再び移動台はプルロツド選択機構が動
作する位置まで移動して次の燃料棒引込み体勢に
移る。このときには凹部に係合体が嵌入した状態
となつている。

〔発明の効果〕

スケルトンアセンブリ内へ引込むべき燃料棒と
引込む必要のない燃料棒とにそれぞれ対向する燃
料棒引込み工具の作動の選択作業を自動化するこ
とができ、手動操作によるこの種の選択作業に費
す労力と時間とを省き、スケルトンアセンブリ内
への燃料棒の引込み作業能率を大幅に向上させる
ことができ、これにより省人化が図られ、また前
記自動化を簡単な構造により達成することができ
るため経済的である。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図乃至第１２図
に基づいて説明する。なお、この実施例において
従来例と同一部分には同一符号を付してその説明
を省略する。第１図乃至第６図中２１は枠形の移
動台であり、この移動台２１内には空間２１ａが
形成されている。移動台２１は、その下面に形成
された凹部（図示せず）を燃料棒引込み機１２に
水平かつ平行に設けられた２本のレール（図示せ
ず）に嵌合させられて第６図において矢印Ａ，Ｂ
方向へ移動自在とされている。また、移動台２１
の同図における左右両側にはそれぞれワイヤロー
プ２２の両端部が取り付けられている。このワイ
ヤロープ２２は燃料棒引込み機１２に取り付けら
れたプーリ２３に巻回されている。また、ワイヤ
ロープ２２の一部は駆動機構１３に連結され、こ
の駆動機構１３により移動台２１はワイヤロープ
２２を介して第６図において左右方向に移動させ
られるようになされている。なお、移動台２１は
その上面に設けられたコ字状の架橋２４を有して
いる。

また、移動台２１には多数の燃料棒引込み工具
２５が連結されている。

第７図において、燃料棒引込み工具２５は、プ
ルロツド２６とインナーロツド２７とからなつて
いる。プルロツド２６は、ガイドチユーブ２８と
このガイドチユーブ２８の先端（第７図における
左端）にねじ嵌合により着脱自在に連結されたフ
インガー２９とからなつている。フインガー２９
は先端が閉塞された管状のもので、その先端側は
先細りテーパ状とされその先端は矢形に形成され
ている。また、フインガー２９の中央部から先端
側は円周方向に複数分割（例えば第８図ｂに示す
ように４分割、あるいは第９図ｂに示すように６
分割）されて板ばね部となり、その先端は外爪３
０が形成されている。

ガイドチユーブ２８はその後端上部に設けられ
た連結部材３１を有している。この連結部材３１
は、ガイドチユーブ２８に連結板３２を介して平
行にかつ一体的に連結された連結棒３３からなつ
ている。連結棒３３の先端側上面には円弧面から
なる凹部３４が形成され、連結棒３３の後端には
フランジ３５が形成されている。

プルロツド２６内にはインナーロツド２７が挿
入されている。このインナーロツド２７は、中間
ロツド３６とこの中間ロツド３６の先端に螺合し
て連結されたロツク棒３７と中間ロツド３６の後
端に螺合して連結されたロツク棒フラツグ３８と
からなつている。このロツク棒フラツグ３８は、
中間ロツド３６に螺合され後端を円錐状に形成さ
れかつその先端を丸く形成された棒状部９と、下
面を棒状部３９の上面に一体的に固着され貫通孔
４０がガイドチユーブ２８と平行に形成された板
状部４１とからなつている。板状部４１の上面に
は、斜面４２を有する凹部４３とこの凹部４３の
後方に位置する突起４４とが形成されている。貫
通孔４０にはプルロツド２６の連結棒３３がゆる
く嵌入され、そのフランジ３５は板状部４１の後
面に係脱可能能とされている。ロツク棒３７は頭
部４５を除き中間ロツド３６より小径とされ、頭
部４５はフインガー２９の基部の内径より若干小
径とされている。従つて、フインガー２９に対し
頭部４５をフインガー２９の先端側へ移動すると
フインガー２９の各外爪３０が拡開するようにさ
れている。

また、移動台２１と燃料棒引込み工具２５との
間には各燃料棒引込み工具２５に対向してロツク
機構４６が設けられている。このロツク機構４６
は係合体（ロツクピン）４７とリング板４８とば
ね（付勢部材）４９とからなつている。ロツクピ
ン４７は、下部にフランジ５０を有し両端を丸く
形成されたもので、下端部をプルロツド２６の凹
部４３に係脱可能に嵌入されている。ロツクピン
４７の長さは、その上端が後記するスライドベー
ス５５の下面によつて押圧されたとき、下端が凹
部３４の底部に当接する長さとされている。リン
グ板４８はピン４７にゆるく嵌合されフランジ５
０の上方に位置して移動台２１に取り付けられて
いる。ばね４９はフランジ５０、リング板４８間
に封入され、ロツクピン４７を連結部材３１側へ
付勢している。なお、移動台２１の第１図におけ
る右下部には段部５１が形成され、この段部５１
を構成する垂直面５２はプルロツド２６の連結部
材３１に係脱可能とされている。

また、移動台２１の取付板２１ｂにはシリンダ
機構５３がプルロツド２６と平行に設けられてい
る。このシリンダ機構５３のピストンロツド５４
は取付板２１ｂを貫通し、その先端には枠形のス
ライドベース５５が取り付けられている。このス
ライドベス５５内には空間５６が形成されてい
る。スライドベース５５は移動台２１上に摺動自
在に設けられている。スライドベース５５のシリ
ンダ機構５３とは反対側の上下部にはそれぞれ切
欠部５７，５８が形成されている。切欠部５７に
は各燃料棒引込み工具２５の上方に位置して鉤形
のレバー５９が配設されている。レバー５９はそ
の基端部をスライドベース５５に取り付けられた
軸６０に回動可能に嵌合されている。レバー５９
の先端は突起４４の後面（第１図における右側
面）に係脱可能とされている。また、レバー５
９、スライドベース５５にそれぞれ形成されたば
ね座間にはばね６１がレバー５９を第１図におい
て矢印Ｃ方向に付勢するように設けられている。
切欠部５８の垂直面５８ａは板状部４１の前面部
（第１図における左側面）に係脱可能とされてい
る。

また、燃料棒引込み機１２の所定箇所にはシリ
ンダ機構６２及び水平軸６３が取り付けられてお
り、軸６３には鉤形のレバー６４が回動可能に取
り付けられている。このレバー６４の後端はシリ
ンダ機構６２のピストンロツドに回動可能に取り
付けられ、レバー６４の先端はインナーロツド２
７のロツク棒フラツグ３８の凹部４３に嵌脱して
突起４４に係脱可能とされている。

また、駆動機構１３、シリンダ機構５３，６２
等は図示しない制御装置（マイクロコンピユータ
等）に接続されこの制御装置により自動的に制御
されるようになつている。

次に、前記のように構成された燃料集合体組立
装置の作用について説明する。

(1) 燃料棒引込み工具２５の選択 燃料棒マガジン１０内にあつて、スケルトンア
センブリ９内へ引込むべき燃料棒８に対向した燃
料棒引込み工具２５に対しては、シリンダ機構６
２を作動させ（制御装置に指令信号を入力する）
て突起４４からレバー６４を外し、スケルトンア
センブリ９内へ引込む必要のない燃料棒８に対向
した燃料棒引込み工具２５に対しては、シリンダ
機構６２を作動させ（制御装置に指令信号を入力
する）て突起４４にレバー６４の先端を引つ掛け
る。このときには、レバー５９と突起４４との係
合は解かれた状態にある。また、このときロツク
ピン４７は凹部３４内に嵌入し、プルロツド２６
と移動台２１とは係合させられている。

(2) プルロツド２６のスケルトンアセンブリ９内
への挿入 次に、駆動機構１３が作動し、これにより移動
台２１が第１図における矢印Ｂ方向に移動する。
すると、スケルトンアセンブリ９内へ引き込む必
要のない燃料棒８に対向した燃料棒引込み工具２
５はレバー６４に係合されているのでその場に残
り、この燃料棒引込み工具２５の凹部３４からロ
ツクピン４７が自動的に離脱する。スケルトンア
センブリ９内へ引込むべき燃料棒８に対向した燃
料棒引込み工具２５は、移動台２１と燃料棒引込
み工具２５との相対的移動を許さない抵抗力が凹
部３４、ロツクピン４７間に働くので、スケルト
ンアセンブリ９内を通り、燃料棒マガジン１０内
の燃料棒８の端栓８ａに外爪３０が当接した位置
で移動台２１が自動的に一時停止することにより
停止する。

(3) 端栓８ａと外爪３０との結合 次に、シリンダ機構５３が縮小作動する。する
と、レバー５９が架橋２４により下方へ押されて
レバー５９が先端がロツク棒フラツグ３８の突起
４４の後面に引つ掛かり、さらにロツク棒フラツ
グ３８、インナーロツド２７、中間ロツド３６を
介してロツク棒３７がフインガー２９に対し外爪
３０側へ移動し、頭部４５により各外爪３０を拡
開する。これにより、各外爪３０が燃料棒８の第
１０図に示す端栓８ａの凹部８ｂ内の内フランジ
８ｃに引つ掛かり、燃料棒８と燃料棒引込み工具
２５とが結合される。

(4) 燃料棒の引込み 次に、この状態で移動台２１が第１図において
矢印Ａ方向へ所定量移動し、燃料棒マガジン１０
内にあつてスケルトンアセンブリ９内へ引込むべ
き所定の燃料棒８がプルロツド２６に引かれてス
ケルトンアセンブリ９の支持格子３の所定のセル
内へ引き込まれ、このセル内への燃料棒８の所定
の位置までの引込みが終了すると移動台２１は一
旦停止する。このときはまだロツクピン４７は凹
部３４に嵌入している。

(5) 燃料棒８の端栓からの外爪３０の係合解除 次に、シリンダ機構５３が伸長作動する。する
と、スライドベース５５に押されてロツク棒フラ
ツグ３８が第１図における矢印Ａ方向に移動し、
これに伴い、フインガー２９に対し、頭部４５が
第１図における矢印Ａ方向に移動し、この結果各
外爪３０が内側へ移動してすぼまる。従つて、端
栓８ａから外爪３０が外れて離間する。また、架
橋２４とレバー５９との係合が解除され、ばね６
１の力によりレバー５９が上昇する。このときに
はロツクピン４７は凹部３４内に嵌合している。
この後、移動台２１が再び第１図における矢印Ａ
方向に移動し、元の状態に戻り、以降前記(1)〜(5)
の動作がくり返される。

なお、以上の動作は制御装置の作用により自動
的に行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部の縦断側
面図、第２図は第１図の円部の拡大詳細断面
図、第３図はその要部の平面図、第４図はその側
面図、第５図はその平面図、第６図はその要部の
概略側面図、第７図はその燃料棒引込み工具の縦
断側面図、第８図ａはそのプルロツドの先端部の
断面図、第８図ｂは第８図ａの矢視図、第９図
ａはそのプルロツドの外爪の分割数が異なつた燃
料棒引込み工具の要部の断面図、第９図ｂは第９
図ａの矢視図、第１０図は燃料棒の端栓部分の
断面図、第１１図は本発明の燃料棒引込み工具の
各外爪部がすぼまつた状態を示す断面図、第１２
図は本発明の燃料棒引込み工具の各外爪が拡開し
て燃料棒の端栓と結合した状態を示す断面図、第
１３図は燃料集合体の一例を示す側面図、第１４
図は従来の燃料集合体組立装置の側面図、第１５
図は従来の燃料集合体組立装置の平面図である。 ８……燃料棒、９……スケルトンアセンブリ、
１０……燃料棒マガジン、１２……燃料棒引込み
機、２１……移動台、２５……燃料棒引込み工
具、２６……プルロツド、２７……インナーロツ
ド、３１……連結部材、３４……凹部、３７……
ロツク棒、４３……凹部、４６……ロツク機構、
４７……係合体（ロツクピン）、４９……ばね
（付勢部材）、５３……シリンダ機構（駆動機構）、
５５……スライドベース、５９，６４……レバ
ー、６２……シリンダ機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数の燃料棒が所定の間隔をおいて収納され
   た燃料棒マガジンから前記燃料棒を、燃料棒引込
   み機に前記燃料棒の軸線方向に移動自在に設けら
   れた移動台に取り付けられた複数の燃料棒引込み
   工具により引抜いてスケルトンアセンブリ内の所
   定箇所に配設する燃料集合体組立装置において、
   管状のプルロツドと該プルロツド内に所定範囲摺
   動自在に挿入されたインナーロツドとからなり前
   記プルロツドの先端部に燃料棒着脱機構が設けら
   れた前記燃料棒引込み工具と、前記プルロツドに
   設けられた連結部材と前記移動台との一方に設け
   られた凹部に、前記連結部材と移動台との他方に
   設けられた係合体を係脱可能に付勢部材により付
   勢して嵌入させ、スケルトンアセンブリ内へ引き
   込むべき燃料棒に対向した燃料棒引込み工具に対
   しては、前記燃料棒マガジン側への前記移動台の
   移動時に前記凹部と前記係合体とを係合させて前
   記移動台と前記燃料棒引込み工具との相対移動を
   阻止し、スケルトンアセンブリ内へ引き込む必要
   のない燃料棒に対向した燃料棒引込み工具に対し
   ては、前記燃料棒マガジン側への前記移動台の移
   動時に前記凹部と前記係合体との係合が断たれ、
   前記移動台と前記燃料棒引込み工具との相対移動
   を許容するロツク機構と、前記引込み機に設けら
   れ、所定の前記インナーロツドに係脱可能とされ
   たストツパ機構と、前記移動台に設けられた駆動
   機構により前記プルロツドの軸線方向に移動自在
   に設けられ、前記インナーロツドに係脱して前記
   プルロツドに対しインナーロツドを相対移動させ
   る燃料棒着脱機構作動機構と、前記移動台の移動
   用駆動機構、移動台に設けられた駆動機構及びス
   トツパ機構の駆動機構等を制御する制御機構とか
   らなることを特徴とする燃料集合体組立装置。