JPH0523639B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、燃料支持構造体のグリツドスリーブ
と制御棒案内管との拡管結合を行なうために用い
る燃料支持構造体組立用拡管装置に関するもので
ある。

〔従来技術〕

例えば、２本の管を結合して一体化する場合、
両管の材質が異なる場合には、両管を、それらの
端部において嵌め合わせ、この嵌め合わせた部分
をその内側から押し拡げることにより、両管を物
理的に結合すること（拡管結合）が行われてい
る。

ところで、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
体を組立てるには、まず第４図に示す支持構造体
（スケルトンアセンブリ）１を構成し、この支持
構造体１の支持格子２の所定の格子空間に燃料棒
を挿入し、さらに上部ノズルを取り付けている。

支持構造体１は、下部ノズル３、複数の制御棒
案内管４及び複数の支持格子（グリツド）２から
構成されたものである。上部グリツド２ａ、中間
部グリツド２ｂの第４図、第５図に示す所定の格
子空間にはグリツドスリーブ５がろう付されてお
り、これらグリツドスリーブ５には第５図に印
で示された制御棒案内管４が挿通される。グリツ
ドスリーブ５と制御棒案内管４とは材質が異な
り、これらは同図に印で示された箇所において
拡管結合される。

さて、この発明の出願人は、グリツドの位置に
より拡管数、拡管径、拡管形状が異なる燃料支持
構造体の組立てにおける拡管を、一つの装置によ
つて同時に行なうことを達成しうるものとして
「燃料支持構造体組立用拡管装置」（特願昭59−
202536号）を先に出願した。以下、まず、この発
明の内容を説明する。

第６図は上記先願発明に係る拡管装置（エキス
パンダ）１０の構成を示す斜視図である。この図
において、符号１１は、基板１２上に固定板１
３，１４，１５が所定間隔離間して固定して立設
され、これら固定板１３，１４，１５が支持棒１
６により支持されてなるフレームである。固定板
１４の中央部には複動中空シリンダ（中空シリン
ダ機構）１７がプランジヤ１７ａの先端を固定板
１５側へ突出して固定されている。また、固定板
１４には、２本の案内棒１８が固定板１５側へ突
出して平行にかつ基板１２から同高位置に位置さ
せられて設けられている。２本の案内棒１８には
対向状態の板状の第１のバーホルダ１９及び第２
のバーホルダ２０が摺動自在に嵌合されている。
第１のバーホルダ１９は複動中空シリンダ１７の
プランジヤに固定され、固定板１４に近接離間可
能とされている。

第１のバーホルダ１９には８本の第１のエキス
テンシヨンバー（第１のバー）２１が固定板１５
側へ突出して設けられている。第１のバー２１
は、第７図に示す下部グリツド４２ｃにおいて
で示された箇所の制御棒案内管４３に対応して、
第１のバーホルダ１９に取り付けられている。ま
た、第１のバー２１は第２のバーホルダ２０に形
成された孔内に遊挿されている。

第２のバーホルダ２０には、８本の第２のエキ
ステンシヨンバー（第２のバー）２７が固定板１
５側へ突出して設けられている。第２のバー２７
は、第７図に示す下部グリツド４２ｃにおいて〇
印で示された箇所の制御棒案内管４３に対応し
て、第２のバーホルダ２０に取付けられている。
また、第２のバーホルダ２０には、複動中空シリ
ンダ１７の軸線を回転中心とするリング状歯車２
８が回動可能に取り付けられており、前記第２の
バーホルダ２０の上部には第１のバーホルダ１９
の移動を許容して揺動モータ２９が固定して取り
付けられている。この揺動モータ２９の駆動軸に
は歯車３０が取り付けられ、この歯車はリング状
歯車２８に噛み合せられている。

一方、固定板１３には、ピストンロツド３１を
複動中空シリンダ１７側へ突出してこの複動中空
シリンダ１７と同軸状にシリンダ機構３２が取り
付けられている。ピストンロツド３１には第３の
バーホルダ３３が固定され、さらに第３のバーホ
ルダ３３には第３のエキステンシヨンバー（第３
のバー）３４が同軸状に連結されている。この第
３のバー３４は複動中空シリンダ１７の中心に遊
通されている。

また、固定板１５にはパイプホルダ部３５が取
り付けられている。このパイプホルダ部３５はホ
ルダ３６と、パイプ３７，３７…及び３８とから
なり、パイプ３７，３８は、第７図の中間部グリ
ツド４２ｂにで示された制御棒案内管４３、計
装用管４４（第７図）に対応して、ホルダ３６に
嵌入させられて固定されている。また、パイプ３
７は制御棒案内管４３内に遊嵌され、パイプ３８
は計装用管４４内に遊嵌されるようになされてい
る。パイプ３７及びパイプ３８の各先端内周面に
は雌ねじが形成されている。

各パイプ３７の先端には、第６図においては図
示しないが、第８図に示す円筒状のクリンプダイ
（拡管具）５０がねじ嵌合により同軸状に取り付
けられ、各第１のバー２１、第２のバー２７には
それぞれテーパピン５１がねじ嵌合により同軸状
に連結されている。クリンプダイ５０はその先端
部を肉厚とされ、その先端側をクリンプダイ５０
の軸線方向に沿い円周８等分に分割されて板ばね
状とされ、その先端部にはテーパ孔５２が形成さ
れている。このテーパ孔５２は、クリンプダイ５
０の径方向に向けて形成されている。テーパ孔５
２のクリンプダイ５０の内周側径は外周側径より
大とされている。テーパ孔５２内には鋼球５３が
テーパ孔５２の軸線方向に移動可能にかつテーパ
孔５２から抜け出ないように嵌入されている。ま
た、クリンプダイ５０内には前記テーパピン５１
がその軸線方向に移動自在に嵌入されている。こ
のテーパピン５１はテーパ部５１ａと直棒部とか
らなつており、テーパ部５１ａは各鋼球５３の内
側に位置してこれら鋼球５３に接触させられてい
る。これにより鋼球５３は、テーパ孔５２内でテ
ーパ孔５２の軸線方向に数mm移動可能とされ、か
つクリンプダイ５０の外周面に対し出没自在とさ
れ、しかもこの外周面から外方へ脱出しないよう
になされている。なお、第８図中４６はグリツド
スリーブである。

また、パイプ３８（第６図）の先端には第９図
に示す円筒状のクリンプダイ（拡管具）５５がね
じ嵌合により同軸状に取り付けられ、第３のバー
３４にはテーパピン５６がねじ嵌合により同軸状
に連結されている。クリンプダイ５５の先端部外
周には環状の突起５７が設けられている。クリン
プダイ５５はその先端側をクリンプダイ５５の軸
線方向に沿い円周４等分に分割されて板ばね状と
されている。クリンプダイ５５内には前記テーパ
ピン５６がその軸線方向に移動自在に嵌入されて
いる。このテーパピン５６はテーパ部５６ａと直
棒部とからなつている。

次に上記構成による装置の作用を説明する。

(1) まず、各グリツドスリーブ４６内に制御棒案
内管４３が挿通され、さらに各中間部グリツド
４２ｂの中央に計装用管取付けスリーブ（図示
せず）が設けられ、これらに計装用管４４が挿
通された拡管前の燃料支持構造体の上部グリツ
ド４２ａに、拡管装置のテーパピン５１，５
６、クリンプダイ５０，５５を対向させる。

(2) 揺動モータ２９を作動させる。すると、リン
グ状歯車２８が回動する。これにより、第１の
バーホルダ１９と第２のバーホルダ２０との係
合を解く。

(3) 各テーパピン５１，５６、クリンプダイ５
０，５５をそれぞれ下部グリツド４２ｃに設け
られたグリツドスリーブ４６内、計装用管取付
けスリーブ内に挿入する。

(4) 複動シリンダ１７を縮小作動させる。する
と、第１のバーホルダ１９と共に第１のバー２
１のみが固定板１４側へ引かれる。すると、第
１のバー２１に接続されたテーパピン５１のテ
ーパ部５１ａにより鋼球５３が外側へ押圧され
て移動し、第７図の下部グリツド４２ｃに印
で示された箇所の制御棒案内管４３及びグリツ
ドスリーブ４６を同時に拡管し始め、設定時間
経過後、複動中空シリンダ１７が元の状態に戻
り前記拡管を終了する。

(5) 次に、揺動モータ２９を作動させ、これによ
り第１のバーホルダ１９と第２のバーホルダ２
０とが固定される。この状態で複動中空シリン
ダ１７を縮小作動させる。すると、第１のバー
ホルダ１９と共に第２のバーホルダ２０、第１
のバー２１、第２のバー２７が固定板１４側へ
移動し、テーパピン５１により鋼球５３が外側
へ押圧され、これにより第７図の中間部グリツ
ド４２ｂに印で示された箇所の制御棒案内管
４３及びグリツドスリーブ４６を同時に拡管し
始め、設定時間経過後、複動中空シリンダ１７
が元の状態に戻り前記拡管を終了する。

(6) 次いで、シリンダ機構３２を縮小作動させ
る。すると、第３のバー３４に連結されたテー
パピン５６が固定板１３側へ移動し、テーパ部
５６ａにより突起５７が外側へ拡開し、これに
より第７図の中間部グリツド４２ｂの中央に
印で示された計装用管４４と計装用管取付けス
リーブとを同時に拡管し始め、設定時間経過
後、シリンダ機構３２が元の状態に戻り前記拡
管を終了する。

(7) 前記(5)，(6)の動作を各中間グリツド４２ｂに
ついて繰り返す。

(8) 次に、第１のバーホルダ１９と第２のバーホ
ルダ２０とを固定したままの状態で、複動中空
シリンダ１７を縮小作動させる。すると、第１
のバーホルダ１９と共に第２のバーホルダ２
０、第１のバー２１、第２のバー２７が固定板
１４側へ移動し、テーパピン５１により鋼球５
３が外側へ押圧され、これにより第７図の上部
グリツド４２ａに印で示された箇所の制御棒
案内管４３及びグリツドスリーブ４６を同時に
拡管し始め、設定時間経過後、複動中空シリン
ダ１７が元の状態に戻り前記拡管を終了する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来、各グリツドスリーブ４６と各制御棒案内
管４３との拡管結合および計装用管取付スリーブ
（図示せず）と計装用管４４との拡管結合は第１
０図、第１１図に示す様に拡管箇所を円周４等分
した位置Ｋ１〜Ｋ４において行つていた。

ところで、より強固な拡管結合を行うために
は、第１２図、第１３図に示す様に従来の拡管位
置Ｋ１〜Ｋ４に加え各々の拡管位置を45゜ずらし
た位置Ｋ５〜Ｋ８においても拡管を行うことが望
ましい。しかし、従来の拡管装置を用い上述した
拡管を行うと、所望の拡管位置からずれるという
欠点があり、また、作業性が悪いという問題があ
つた。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、 (a) 燃料支持構造体に対向配置される固定板１５
と、 (b) この固定板１５の前面に取付けられたホルダ
３６と、 (c) 外周にねじ山を有し前記固定板１５に取付け
られるパイプ３７と、 (d) 前記パイプ３７の先端に取付けられた拡管具
５０と、 (e) 前記拡管具５０内に挿入されたテーパ付ピン
５１とを有し、 (f) 前記テーパ付ピン５１を前後させることによ
り、２本の被結合管を重合部において拡管結合
する燃料支持構造体組立用拡管装置において、 (g) 外周部に第１の切欠部６１ｂおよび第２の切
欠部６１ｃが同一周面上に所定角度隔てて形成
され、中央部に雌ねじ６１ａが形成され、この
雌ねじ６１ａによつて前記パイプ３７のねじ山
に螺合される第１のナツト６１と、 (h) 前記第１のナツト６１のいずれか一方の切欠
部に嵌入されると共に、前記ホルダ３６に形成
された位置決め孔６４に挿入されるピン６３
と、 (i) 前記パイプ３７のねじ山に螺合され、前記第
１のナツト６１を前記パイプ３７に締付け固定
する第２のナツト６２と、 (j) 前記パイプ３７を前記固定板１５に締付け固
定する固定部材６０と、 を具備してなるものである。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例による燃料支持構
造体組立用拡管装置におけるパイプ３７の取付構
造を示す断面図であり、この図は第６図における
Ａ部の詳細である。これらの図において、１５は
固定板であり、この固定板１５に孔１５ａが貫設
されており、この孔１５ａに中空のピン６０が遊
挿されている。この中空ピン６０は中央部に小径
の円孔６０ａと大径の円孔とからなる貫通孔が形
成され、大径の円孔の内周面に雌ねじ６０ｂが形
成されている。上記固定板１５には、ホルダ３６
が取付けられており、このホルダ３６に前記孔１
５ａと同軸の孔３６ａが形成されている。一方、
２１は第１のバーであり、パイプ３７内に挿通さ
れ、さらに、ピン６０の円孔６０ａ内を貫通して
いる。パイプ３７の左部には図に示す長さＨに渡
つて雄ねじ３７ａが形成されており、この雄ねじ
３７ａがホルダ３６に形成された孔３６ａを貫通
し、ボルト６０に形成された雌ねじ６０ｂに螺合
している。また、上記雄ねじ３７ａには円盤状の
ナツト６１が螺合されている。このナツト６１
は、第２図に示す様に中央部に雌ねじ６１ａが形
成され、また、外周部には、２個のＵ字状の切欠
部６１ｂ，６１ｃが各々、同一円周上に45゜の角
度を隔てて形成されている。これらの切欠部６１
ｂ，６１ｃにはピン６３が嵌め込まれる。このピ
ン６３はナツト６１の回動を規制するためのもの
で、ホルダ３６に予め形成された位置決め孔６４
に挿入され、かつ、切欠部６１ｂまたは６１ｃに
嵌入される。６２はナツトであり、このナツト６
２を締付けることによつて、パイプ３７とナツト
６１、ナツト６２とが一体化される。なお、６５
は座金である。

以上の構成において、パイプ３７を固定板１５
に取付ける場合は、まず、パイプ３７とナツト６
１，６２を一体化し、次いでピン６０を外した孔
１５ａ内に挿入する。この時、ピン６３を位置決
め孔６４及び切欠部６１ｂ（または６１ｃ）に嵌
め込む。そして、ピン６０によつてパイプ３７を
締付け固定する。また、拡管位置を45゜変える場
合は、ピン６０をゆるめ、ピン６３を外し、パイ
プ３７を45゜回転させ、次いで、ピン６３を位置
決め孔６４及び他方の切欠部６１ｃ（または６１
ｂ）に嵌入し、そして、ピン６０によつて締付け
固定する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、拡管
位置を45゜回転させる機構を設けたことにより、
より強固な拡管結合を行うことができると共に、
作業性が向上する効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による燃料支持構
造体組立用拡管装置におけるパイプ３７の取付構
造を示す断面図、第２図、第３図は各々、ナツト
６１の正面図及び側面図、第４図は原子炉におけ
る燃料棒を支持する支持構造体１の構成を示す斜
視図、第５図は第４図に示すグリツド２の構成を
示す平面図、第６図は先願発明に係る拡管装置１
０の構成を示す斜視図、第７図は上部グリツド４
２ａ、中間部グリツド４２ｂ、下部グリツド４２
ｃの構成を示す平面図、第８図、第９図は各々、
第６図の拡管装置１０に取付けた拡管機構の構成
を示す断面図及び計装用管４４の拡管機構の構成
を示す断面図、第１０図、第１１図は各々、従来
の拡管装置１０による拡管位置を示す正面図及び
側面図、第１２図、第１３図は各々、この発明の
一実施例による拡管位置を示す正面図及び側面図
である。 １５……固定板、３６……ホルダ、３７……パ
イプ、５０……クリンプダイ（拡管具）、５１…
…テーパピン（テーパ付ピン）、６０……ピン
（固定部材）、６１……ナツト（第１のナツト）、
６２……ナツト（第２のナツト）、６１ａ……雌
ねじ、６１ｂ……切欠部（第１の切欠部）、６１
ｃ……切欠部（第２の切欠部）、６３……ピン、
６４……位置決め孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 燃料支持構造体に対向配置される固定板
   １５と、 (b) この固定板１５の前面に取付けられたホルダ
   ３６と、 (c) 外周にねじ山を有し前記固定板１５に取付け
   られるパイプ３７と、 (d) 前記パイプ３７の先端に取付けられた拡管具
   ５０と、 (e) 前記拡管具５０内に挿入されたテーパ付ピン
   ５１とを有し、 (f) 前記テーパ付ピン５１を前後させることによ
   り、２本の被結合管を重合部において拡管結合
   する燃料支持構造体組立用拡管装置において、 (g) 外周部に第１の切欠部６１ｂおよび第２の切
   欠部６１ｃが同一周面上に所定角度隔てて形成
   され、中央部に雌ねじ６１ａが形成され、この
   雌ねじ６１ａによつて前記パイプ３７のねじ山
   に螺合される第１のナツト６１と、 (h) 前記第１のナツト６１のいずれか一方の切欠
   部に嵌入されると共に、前記ホルダ３６に形成
   された位置決め孔６４に挿入されるピン６３
   と、 (i) 前記パイプ３７のねじ山に螺合され、前記第
   １のナツト６１を前記パイプ３７に締付け固定
   する第２のナツト６２と、 (j) 前記パイプ３７を前記固定板１５に締付け固
   定する固定部材６０と、 を具備してなる燃料支持構造体組立用拡管装置。