JP2001159698A - 制御棒駆動機構取扱用治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】改良型制御棒駆動機構本体とスプールピースの
カップリングを容易にして据付け工程の短縮を図る。 【解決手段】スプラインカップリング用内側軸25とフラ
ンジガイド用外側軸26とからなる。内側軸25は上端部に
上部オススプラインカップリング23と下端部に下部メス
スプラインカップリング24を有している。外側軸26は上
部外側軸27と下部外側軸28からなり、両者は伸縮自在と
なっている。上部外側軸27の上端部に上部フランジ31と
上部フランジガイド32が取付けられ、下部外側軸28の下
端部に下部フランジ37と下部フランジガイド39が取付け
られている。それぞれのフランジ用ガイド32，39ととス
プラインカップリング23，24は上下で同位相となってお
り、これにより接合点での位相合わせを不要にし、据付
け工程を短縮できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は制御棒と一体とな
り、原子炉の反応度を制御する改良型制御棒駆動機構に
おける制御棒駆動機構本体とスプールピースとを上下で
位相合わせするための改良型制御棒駆動機構取扱用治具
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の改良型沸騰水型原子炉には、原子
炉圧力容器の底部に電動式の改良型制御棒駆動機構（以
下、FMCRD ）が設けられており、定期検査の際に予め定
めた本数のFMCRD を原子炉から取外し、保守点検を行っ
た後に再び原子炉へ取付けることによって、機能保持に
努めている。

【０００３】図３により、従来のFMCRD 取扱装置を説明
する。図３中、符号１は原子炉圧力容器で底面のみ概略
的に示し、２は原子炉圧力容器の基礎（ペデスタル）を
概略的に示している。原子炉圧力容器の基礎２の内側に
は円筒型の空間３が形成されている。原子炉圧力容器１
の底部にはCRD ハウジング４が複数本設けられている。

【０００４】符号９はFMCRD で、FMCRD 本体５、スプー
ルピース６、モータブラケット７、モータユニット８の
４種類の機器から構成されている。これらの機器は、FM
CRD取扱装置22を使用してそれぞれ専用の取付ボルトに
よってフランジ接続されている。FMCRD 取扱装置22はプ
ラットホーム10に敷設した円形レールに沿って旋回す
る。FMCRD ９は原子炉圧力容器１の底部に縦横に約300m
m のピッチで隣り合ってFMCRD ハウジング４に取付けら
れる。

【０００５】符号11は交換機で、プラットホーム10の上
に径方向に敷設したレールに沿って移動する。交換機11
は、FMCRD 本体５を搭載して上昇または下降する昇降台
車12、および昇降台車12に搭載したFMCRD 本体５を水平
から垂直またはその逆に回転する回転フレーム13を備え
る。

【０００６】回転フレーム13には、つかみ腕（図示せ
ず）が設けられていて、昇降台車12に搭載したFMCRD 本
体５を回転フレーム13に対して固定できるようになって
いる。15は脱着機台車で、ボルト脱着機14を格納してプ
ラットホーム10の下部を交換機11と平行に移動する。16
はカートで、このカート16はプラットホーム10と原子炉
一次格納容器外側の補修室（図示せず）との間を往復移
動する。

【０００７】符号17はアタッチメント台車で、FMCRD ９
を構成する前記４種類の機器に対応して設けられている
FMCRD 本体用アタッチメント18、スプールピース用アタ
ッチメント19、モータブラケット用アタッチメント20、
モータユニット用アタッチメント21の４種類のアタッチ
メントを格納して、プラットホーム10上を交換機11と平
行に移動する。

【０００８】４種類のアタッチメント18、19、20、21
は、それぞれがボルト脱着機14の上部と嵌合する構造に
なっている。ボルト脱着機14と一体になったアタッチメ
ントは、そのアタッチメントに対応するFMCRD ９の構成
機器を被取扱機器として、その機器の取付け取外しがで
きるようになっている。

【０００９】次に、FMCRD ９の取外し操作を例にして通
常の動作を説明するが、最初にモータユニット８の取外
し動作を説明する。まず、取扱準備として取外すモータ
ユニット８とFMCRD 位置指示装置（図示せず）にコネク
タ接続されている複数本の電気ケーブルを取外し、FMCR
D 取扱装置22と干渉しないようにモータユニット８の周
囲へ遠ざけて移動する。そして、脱着機台車15を回転フ
レーム13に接近させる。

【００１０】次に、昇降台車12を上昇して脱着機台車15
に格納されているボルト脱着機14を昇降台車12に受取
り、脱着機台車15を移動させる。続いて、アタッチメン
ト台車17に格納されているモータユニット用アタッチメ
ント21を受渡し位置へ位置合わせを行う。

【００１１】その後、アタッチメント台車17を回転フレ
ーム13に接近させる。再び、昇降台車12を上昇してモー
タユニット用アタッチメント21をボルト脱着機14の上部
に嵌合して受取り、アタッチメント台車17を移動させ
る。

【００１２】そして、交換機11を移動し、モータユニッ
ト８の中心位置へボルト脱着機14と一体に組合せたモー
タユニット用アタッチメント21の位置合わせを行う。そ
の後、ボルト脱着機14を旋回してモータユニット８の回
転位置にモータユニット用アタッチメント21の回転位置
の位相合せを行う。上記モータユニット８は取外し対象
物である。

【００１３】次に、昇降台車12を上昇して取外すモータ
ユニット８にモータユニット用アタッチメント21を装着
し、ボルトレンチを駆動して取付ボルトを緩める。ボル
トが緩んだ後、昇降台車12を下降してモータブラケット
７からモータユニット８を取外し、所定の位置まで下降
する。ここで、アタッチメント台車17を回転フレーム13
に接近させる。

【００１４】続いて、昇降台車を下降してモータユニッ
ト８とモータユニット用アタッチメント21を一体でアタ
ッチメント台車17に受渡し、アタッチメント台車17を移
動する。プラットホーム10を移動してカート16のレール
の位置合わせを行い、カート16をプラットホーム10に移
動する。図示しない巻上げ手段（図示せず）を使用して
取外したモータユニット８を吊り上げ、カート16に搭載
して図示しない補修室へ移送する。

【００１５】次にモータブラケット７の取外し動作を説
明する。まず、取扱準備として複数本の図示しないFMCR
D 位置指示装置を手作業で取外す。最初にアタッチメン
ト台車17に格納されているモータブラケット用アタッチ
メント20を受け渡し位置へ合わせる。その後、アタッチ
メント台車17を回転フレーム13に接近させる。再び昇降
台車12を上昇してモータブラケット用アタッチメント20
をボルト脱着機14の上部に嵌合して受取り、アタッチメ
ント台車17を移動する。

【００１６】ここで、プラットホーム10および交換機11
を移動して、取外すモータブラケット７の中心位置へボ
ルト脱着機14と一体に組合せたモータブラケット用アタ
ッチメント20を位置合わせする。更に、ボルト脱着機14
を旋回して取外すモータブラケット７の回転位置にモー
タブラケット用アタッチメント20の回転位置を位相合せ
する。

【００１７】次に、昇降台車12を上昇して取外すモータ
ブラケット７にモータブラケット用アタッチメント20を
装着し、ボルトレンチを駆動して取付ボルトを緩める。
ボルトが緩んだら昇降台車12を下降してスプールピース
６からモータブラケット７を取外し、所定の位置まで下
降する。

【００１８】ここで、アタッチメント台車17を回転フレ
ーム13に接近させる。続いて、昇降台車を下降してモー
タブラケット７とモータブラケット用アタッチメント20
を一体でアタッチメント台車17に受渡し、アタッチメン
ト台車17を逃がす。モータブラケット用アタッチメント
20からモータブラケット７を取外し、補修室（図示せ
ず）へ搬出する。

【００１９】次にスプールピース６の取外し動作を説明
する。最初にアタッチメント台車17に格納されているス
プールピース用アタッチメント19を受け渡し位置へ合わ
せる。その後アタッチメント台車17を回転フレーム13に
接近させる。再び昇降台車12を上昇してスプールピース
用アタッチメント19をボルト脱着機14の上部に嵌合して
受取り、アタッチメント台車17を逃がす。

【００２０】ここで、プラットホーム10および交換機11
を移動して、取外し対象物のスプールピース６の中心位
置へボルト脱着機14と一体に組合せたスプールピース用
アタッチメント19を位置合わせする。更に、ボルト脱着
機14を旋回して取外し対象物のスプールピース６の回転
位置にスプールピース用アタッチメント19の回転位置を
位相合わせを行う。

【００２１】次に、昇降台車12を上昇して取外し対象物
のスプールピース６にスプールピース用アタッチメント
19を装着し、ボルトレンチを駆動して取付ボルトを緩め
る。ボルトが緩んだら昇降台車12を下降してFMCRD 本体
５からスプールピース６を取外し、所定の位置まで下降
する。

【００２２】ここで、アタッチメント台車17を回転フレ
ーム13に接近させる。続いて、昇降台車を下降してスプ
ールピース６とスプールピース用アタッチメント19を一
体でアタッチメント台車17に受渡し、アタッチメント台
車17を移動する。プラットホーム10を移動してカート16
のレールの位置合せを行い、カート16をプラットホーム
10に移動する。スプールピース６の中に溜まっている炉
水を所定の場所へ排水した後に、図示しない巻上げ手段
を使って取外したスプールピース６を吊り上げ、カート
16に搭載して補修室（図示せず）へ移送する。

【００２３】次にFMCRD 本体５の取外し動作を説明す
る。最初にアタッチメント台車17に格納されているFMCR
D 本体用アタッチメント18を受渡し位置へ合わせる。そ
の後、アタッチメント台車17を回転フレーム13に接近さ
せる。再び昇降台車12を上昇してFMCRD 本体用アタッチ
メント18をボルト脱着機14の上部に嵌合して受取り、ア
タッチメント台車17を移動する。

【００２４】ここで、プラットホーム10および交換機11
を移動して、取外し対象物のFMCRD本体５の中心位置へ
ボルト脱着機14と一体に組合せたFMCRD 本体用アタッチ
メント18の位置合わせを行う。更に、ボルト脱着機14を
旋回して取外し対象物のFMCRD 本体５の回転位置にFMCR
D 本体用アタッチメント18の回転位置の位相合わせを行
う。

【００２５】次に、昇降台車12を上昇して取外し対象物
のFMCRD 本体５にFMCRD 本体用アタッチメント18を装着
し、ボルトレンチを駆動して取付ボルトを緩める。ボル
トが緩んだら昇降台車12を下降してFMCRD ハウジング４
とFMCRD 本体５の各フランジ間に僅かな隙間を設ける。

【００２６】次に、ボルト脱着機14のカップリング・ア
ンカップリング機構（図示せず）でFMCRD 本体５のボー
ルスピンドル（図示せず）の下端を押上げる。続いてボ
ルト脱着機14を45°旋回することによってFMCRD 本体５
を一緒に旋回し、FMCRD 本体５と制御棒および制御棒案
内管とのバヨネットカップリング（何れも図示せず）に
よる連結を解除する。

【００２７】その後、昇降台車12を下降してFMCRD ハウ
ジング４からFMCRD 本体５を引抜き、所定の位置まで下
降する。ここで、回転フレーム13に内蔵するつかみ腕
（図示せず）でFMCRD 本体５をつかみ、荷重を支持す
る。

【００２８】次にアタッチメント台車17を回転フレーム
13に接近させる。続いて、昇降台車12を下降してFMCRD
本体５からFMCRD 本体用アタッチメント18を切離して、
アタッチメント台車17に受渡し、アタッチメント台車17
を移動する。その後、脱着機台車15を回転フレーム13に
接近させる。再び昇降台車12を下降してボルト脱着機14
を脱着機台車15に受渡し、脱着機台車15を移動する。

【００２９】次に、無負荷になった昇降台車12を上昇
し、つかみ腕（図示せず）につかまれて荷重を宙づり状
態に支持されているFMCRD 本体５に昇降台車12の搭載面
を当接して荷重を支持する。その後、前記つかみ腕を案
内状態にした後、昇降台車15を下限位置まで下降し、FM
CRD 本体５をFMCRD ハウジング４から完全に引抜く。こ
こで、再び前記つかみ腕でFMCRD 本体５をつかむ。

【００３０】次に、回転フレーム13の回転可能位置まで
交換機11を移動した後に、回転フレーム13を垂直位置か
ら水平位置へ回転する。続いて、プラットホーム10を移
動してカート16のレールの位置合せを行い、カート16を
プラットホーム10に移動する。その後、カート16の図示
しない受取アームを受取位置まで上昇した後、昇降台車
12を最下限位置へ移動する。

【００３１】更に、図示しないつかみ腕を放して回転フ
レーム13の中に格納した後、図示しない受取アームを格
納位置まで下降してFMCRD 本体５のカート16への受渡し
を完了する。次にFMCRD 本体５を搭載したカート16を図
示しない補修室まで移送して、FMCRD ９の取外し操作を
完了する。FMCRD ９の取付け操作は取外し操作の逆の手
順で行う。

【００３２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術によると、先に据付いているFMCRD 本体５にスプー
ルピース６を取付ける場合、周囲に配置されたFMCRD ９
が障害となって、FMCRD本体５のメススプラインカップ
リングとスプールピースのオススプラインカップリング
の位相のずれを肉眼では直接確認することができない。
そのために、取付けるスプールピースのスプラインカッ
プリングをFMCRD 本体５に合わせるのが極めて困難で、
作業に時間を要する課題がある。

【００３３】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、スプールピース据付け時にFMCRD 本体まで移
動する前に位置合わせをしておくことにより、FMCRD 据
付け工程の短縮を図ることができるFMRCD 取扱用治具を
提供することにある。

【００３４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、伸縮自在のフランジガイド用外
側軸と、この外側軸内に上下動自在に設けられたスプラ
インカップリング用内側軸とからなり、前記内側軸には
上下両端部にオスまたはメスの何れか一方のスプライン
カップリングが設けられ、前記外側軸の上下両端面には
それぞれ複数個のフランジガイドが取付けられてなるこ
とを特徴とする。

【００３５】この発明によれば、上下に同位相に配置さ
れたスプラインカップリングと、同じく上下に同位相に
配置されたフランジガイドとをそれぞれ同心に有し、ス
プールピースが周囲のFMCRD が障害とならない位置にあ
る時に、スプールピースとFMCRD 本体の間に設置し、ス
プラインカップリング及びフランジの位相を合せること
により、それらの位相のずれを容易に修正することがで
きる。

【００３６】請求項２の発明は、前記スプラインカップ
リングと前記フランジガイドとは同心で上下に同位相に
配置されてなることを特徴とする。この発明によれば、
請求項１の本発明に加えて、上部フランジと下部フラン
ジの面間距離を変化させることにより、スプラインカッ
プリングの位相合わせ時に、フランジが邪魔にならず、
肉眼で直接見ることができる。

【００３７】請求項３の発明は、前記スプラインカップ
リング用内側軸と前記フランジガイド用外側軸は回転方
向自在機能と、制御棒駆動機構本体のスプラインカップ
リングと前記制御棒駆動機構本体の下部に設けられたス
プールピースのフランジ部の位相合わせ自在機能を有す
ることを特徴とする。この発明によれば、請求項１の発
明に加えて、スプラインカップリング用軸とフランジガ
イド用軸が回転方向自由になる機能を設け、両方の位相
合わせを行うことができる。

【００３８】

【発明の実施の形態】本発明に係るFMCRD 取扱用位相合
せ治具の第１の実施の形態を図１および図２を参照して
説明する。

【００３９】図１は本実施の形態に係るFMCRD 取扱用治
具を右半分縦断面で示す立面図であり、図２は上半分が
図１のＡ方向から見た平面図で、下半分が図１のＢ方向
から見た平面図で、フランジガイド用外側軸26と上部外
側軸27が上下で同位相していることを示すために中心線
を記載している。

【００４０】すなわち、図１および図２において、符号
25はスプラインカップリング用内側軸で、この内側軸25
には上端部に上部オススプラインカップリング23が取付
けられ、下端部に下部メススプラインカップリング24が
取付けられている。

【００４１】符号26はフランジガイド用外側軸で、この
外側軸26は上部外側軸27と下部外側軸28とからなってい
る。上部外側軸27は上部が大径円筒体29と、下部が小径
円筒体30の径違い筒体からなっている。大径円筒体29の
上端部には上部フランジ31が取付けられている。

【００４２】上部フランジ31の上端面には図２から明ら
かなように複数の上部フランジガイド32が等間隔に取付
けられ、また、上部開口部33を有している。小径円筒体
30の下端部には環状ストッパ34が取付けられている。

【００４３】下部外側軸28には上端に上端板35が取付け
られ、この上端板35に上部開口部36が形成されている。
また、下部外側軸28の下端部に下部フランジ37と下部開
口部38が設けられている。図２に示したように、下部フ
ランジ37の下面には複数の下部フランジガイド39が等間
隔に取付けられている。

【００４４】小径円筒体30の環状ストッパ34は下部外側
軸28内に挿入され、上部開口部36よりも外径が大きいの
で、上部外側軸27は下部外側軸28から引抜かれることは
なく、フランジガイド用外側軸26は伸縮自在構造となっ
ている。

【００４５】このように構成された本実施の形態におい
て、図２のように上部オススプラインカップリング23と
下部メススプラインカップリング24はスプラインカップ
リング用内側軸25を挟み、同位相の構成となっている。
また、上部フランジガイド32と下部フランジガイド39
は、外側軸26を挟み同位相の構成となっている。

【００４６】外側軸26は２段の軸27，28から構成され、
上下のフランジガイド32，39を同位相に保つため、周方
向への動きは固定されるが、軸方向は伸縮自在である。
また、外側軸26と内側軸25は、互いに周方向および軸方
向への動きを許容するように構成する。

【００４７】しかして、本実施の形態によれば、上部オ
ススプラインカップリング23をFMCRD 本体のメススプラ
インカップリングへ、上部オススプラインカップリング
23と同位相にある下部メススプラインカップリング24を
スプールピースのオススプラインカップリングへ接続さ
せることにより、FMCRD 本体のスプラインカップリング
とスプールピースのスプラインカップリングを同位相に
することができる。

【００４８】また、外側軸26は上下部外側軸27，28で構
成されて伸縮自在なので、スプールピースのオススプラ
インカップリングへの位相合わせ時には、FMCRD 本体の
メススプラインカップリングと上部オススプラインカッ
プリング23を接続した後、外側軸26を縮小させておく。
これにより、上部メススプラインカップリング24とスプ
ールピースのオススプラインカップリングの位相のずれ
を直接肉眼で確認できるため、取付けを容易にすること
ができる。

【００４９】また、外側軸26と内側軸25は周方向に自由
に動かせるため、FMCRD 本体のメススプラインカップリ
ングと上部オススプラインカップリング23、スプールピ
ースのオススプラインカップリングと下部メススプライ
ンカップリング24をそれぞれ取付け後、外側軸26を伸ば
しフランジガイド32をFMCRD 本体のフランジ部と、下部
フランジガイド39をスプールピースのフランジ部と合わ
せる。これによりFMCRD 本体とスプールピースのフラン
ジも同位相にすることができ、その結果、FMCRD 本体に
スプールピースを据付けることができる。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、FMCRD 本体とスプール
ピースが、離れている状態で位相合わせをすることがで
きるため、周囲のFMCRD に邪魔されず、取付けが簡易に
なり、作業時間を短縮できる。原子力発電所の定期点検
においては、工期の短縮は至上命題となっているので、
実用的には極めて有効である。

【００５１】また、本発明はモータブラケットを介して
スプールピースにモータユニットを据付ける類似作業に
も適用することができるため、更に原子力発電所の定期
点検作業工期を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るFMCRD 取扱用治具の第１の実施の
形態を右半分縦断面図で示す立面図。

【図２】図１に示す上下スプラインカップリングおよび
上下フランジガイドが同位相であることを示す平面図。

【図３】従来の改良型制御棒駆動機構取扱装置を概略的
に示す模式図。

【符号の説明】

１…原子炉圧力容器、２…原子炉圧力容器の基礎（ペデ
スタル）、３…空間、４…制御棒駆動機構ハウジング、
５…制御棒駆動機構本体、６…スプールピース、７…モ
ータブラケット、８…モータユニット、９…改良型制御
棒駆動機構、10…プラットホーム、11…交換機、12…昇
降台車、13…回転フレーム、14…ボルト脱着機、15…脱
着機台車、16…カート、17…アタッチメント台車、18…
制御棒駆動機構本体用アタッチメント、19…スプールピ
ース用アタッチメント、20…モータブラケット用アタッ
チメント、21…モータユニット用アタッチメント、22…
改良型制御棒駆動機構取扱装置、23…上部オススプライ
ンカップリング、24…下部メススプラインカップリン
グ、25…スプラインカップリング用内側軸、26…スプラ
インカップリング用外側軸、27…上部外側軸、28…下部
外側軸、29…大径円筒体、30…小径円筒体、31…上部フ
ランジ、32…上部フランジガイド、33…上部開口部、34
…環状ストッパ、35…上端板、36…上部開口部、37…下
部フランジ、38…下部開口部、39…下部フランジガイ
ド。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 伸縮自在のフランジガイド用外側軸と、
   この外側軸内に上下動自在に設けられたスプラインカッ
   プリング用内側軸とからなり、前記内側軸には上下両端
   部にオスまたはメスの何れか一方のスプラインカップリ
   ングが設けられ、前記外側軸の上下両端面にはそれぞれ
   複数個のフランジガイドが取付けられなることを特徴と
   する制御棒駆動機構取扱用治具。
2. 【請求項２】 前記スプラインカップリングと前記フラ
   ンジガイドとは同心で上下に同位相に配置されたことを
   特徴とする請求項１記載の制御棒駆動機構取扱用治具。
3. 【請求項３】 前記スプラインカップリング用内側軸と
   前記フランジガイド用外側軸は回転方向自在機能と、制
   御棒駆動機構本体のスプラインカップリングと前記制御
   棒駆動機構本体の下部に設けられたスプールピースのフ
   ランジ部の位相合わせ自在機能を有することを特徴とす
   る請求項１記載の制御棒駆動機構取扱用治具。