JP2010101667A - Refueling machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料交換機に係り、特に、沸騰水型原子力プラントに適用するのに好適な燃料交換機に関する。 The present invention relates to a fuel exchanger, and more particularly to a fuel exchanger suitable for application to a boiling water nuclear power plant.
一般に、沸騰水型原子力プラントでは、原子炉ウエルと燃料貯蔵プールに沿って走行する燃料交換機が設けられている。燃料交換機は、原子炉ウエル及び燃料貯蔵プールを跨いで配置され、運転床上に設置されたレール上を走行する走行台車、走行台車上に設けられたレール上に設置され、走行台車の移動方向と直交する方向に移動する横行台車、及び横行台車に設置された燃料掴み装置を備えている。このような燃料交換機は、燃料掴み装置で燃料集合体またはブレードガイドを掴み、各台車の移動によって燃料集合体またはブレードガイドを原子炉圧力容器内の炉心に装荷する作業、及び炉心内の燃料集合体またはブレードガイドを原子炉圧力容器から取り出す作業に使用される。 In general, a boiling water nuclear power plant is provided with a fuel exchanger that runs along a reactor well and a fuel storage pool. The refueling machine is disposed across the reactor well and the fuel storage pool, and travels on a rail installed on the operation floor, installed on a rail provided on the traveling truck, and the moving direction of the traveling truck A traversing cart that moves in an orthogonal direction, and a fuel gripping device installed in the traversing cart are provided. Such a refueling machine is configured to grip a fuel assembly or blade guide with a fuel gripping device, load the fuel assembly or blade guide onto a core in a reactor pressure vessel by moving each carriage, and a fuel assembly in the core. Used to remove the body or blade guide from the reactor pressure vessel.
燃料掴み装置は、複数の管状部材が伸縮動作自在に相互に組み合された伸縮管(マスト)、この伸縮管の下端部に設けられている、燃料集合体またはブレードガイドを掴む燃料掴み具、及びワイヤーロープの巻き取り及び巻き戻しによって伸縮管を上下方向に伸縮動作させる巻き取り装置を備えている。 A fuel gripping device includes a telescopic tube (mast) in which a plurality of tubular members are combined with each other so as to freely expand and contract, a fuel gripping tool for gripping a fuel assembly or a blade guide provided at the lower end of the telescopic tube, And a winding device for extending and retracting the telescopic tube in the vertical direction by winding and unwinding the wire rope.
伸縮管は、直径の異なる円筒状の複数の管状部材を互いに伸縮移動自在に組み合わせている。各管状部材は、隣り合う管状部材から抜け落ちないように、あるいは上段の管状部材で下段の管状部材を引っ張り上げられるように、上端部及び下端部に抜け止め突起(以下ストッパー)が設けられている。伸縮管は、燃料集合体を掴みに行く際及び掴んだ燃料集合体を降ろす際に、巻き取り装置で伸縮させる必要が有る。巻き取り装置の伸縮動作が急速である場合には、ストッパーに衝撃が加わってストッパーを損傷する可能性がある。このため、巻き取り装置による伸縮管の伸縮動作は緩慢にしている。 The telescopic tube combines a plurality of cylindrical tubular members having different diameters so that they can be expanded and contracted. Each tubular member is provided with a retaining projection (hereinafter referred to as a stopper) at the upper and lower ends so that the tubular member does not fall off from adjacent tubular members, or the upper tubular member can pull up the lower tubular member. . The telescopic tube needs to be expanded and contracted by a winder when going to grip the fuel assembly and when lowering the gripped fuel assembly. When the retracting operation of the winding device is rapid, there is a possibility that the stopper is damaged due to an impact applied to the stopper. For this reason, the expansion / contraction operation | movement of the expansion-contraction tube by a winding device is made slow.
特開平7−181288号公報、特開平10−132986号公報及び特開2007−10532号公報に記載されたそれぞれの燃料交換機は、各管状部材のストッパーの損傷を防止し、伸縮管の上下動を速くするという課題を解決している。 Each of the fuel changers described in JP-A-7-181288, JP-A-10-132986, and JP-A-2007-10532 prevents damage to the stopper of each tubular member, and moves the expansion and contraction tube up and down. It solves the problem of speed.
特開平7−181288号公報に記載された燃料交換機の燃料掴み装置は、緩慢さを解消してスピーディに燃料集合管を取り扱うために、ストッパーを介さずに伸縮管の各管状部材を上下動させる構成を有している。この燃料掴み装置は、各管状部材にワイヤーロープを接続して、各ワイヤーロープを、巻き取り装置に設けられた巻き取りドラムの直径の異なる各ドラムで巻き取ったり巻き戻したりする構成を有する。伸縮管の各管状部材は上下動する速度が異なる。 A fuel gripping device for a fuel changer described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-181288 moves each tubular member of an expansion / contraction tube up and down without using a stopper in order to eliminate slackness and handle a fuel collecting tube quickly. It has a configuration. This fuel gripping device has a configuration in which a wire rope is connected to each tubular member, and each wire rope is wound or unwound by each drum having a different diameter of the winding drum provided in the winding device. Each tubular member of the telescopic tube has a different vertical moving speed.
特開平10−132986号公報に記載された燃料交換機の燃料掴み装置は、伸縮管を構成する各管状部材の上端部及び下端部に滑車を取り付け、巻き取り装置の巻き取りドラムに巻き取られる第1のロープを各管状部材の上端部及び下端部のそれぞれの滑車に連続して掛け渡している。さらに、伸縮管の下端に位置する管状部材の下端部に設けられた燃料掴み具を昇降させる第2のロープを、巻き取り装置の巻き取りドラムによって巻き取り及び巻き戻しする。 A fuel gripping device for a fuel changer described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-132986 has a pulley attached to the upper end and lower end of each tubular member constituting an expansion tube, and is wound around a take-up drum of a take-up device. One rope is continuously stretched over the pulleys at the upper end and the lower end of each tubular member. Further, the second rope for raising and lowering the fuel grip provided at the lower end portion of the tubular member positioned at the lower end of the telescopic tube is wound and rewound by the winding drum of the winding device.
特開2007−10532号公報に記載された燃料交換機の燃料掴み装置は、伸縮管の各管状部材の上端部に回転体をそれぞれ取り付け、第1の管状部材の回転体に引っ掛けた第1ロープを、第1の管状部材の外側に隣り合せに位置する第2の管状部材、及び第1の管状部材の内側に隣り合せに位置する第3の管状部材のそれぞれに取り付け、第1の管状部材に取り付けた第2ロープを巻き取り装置の巻き取りドラムに巻き付ける構成を有する。 A fuel gripping device for a fuel changer described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-10532 includes a rotating body attached to the upper end portion of each tubular member of an expansion tube, and a first rope hooked on the rotating body of the first tubular member. A second tubular member located adjacent to the outside of the first tubular member, and a third tubular member located adjacent to the inside of the first tubular member, and attached to the first tubular member. The attached second rope is wound around the winding drum of the winding device.
特開平7−181288号公報に記載された燃料交換機では、巻き取り装置が直径の異なる複数のドラムを有する巻き取りドラムを有しており、各管状部材に設けたストッパー同士の衝突による衝撃の発生が少なく管状部材の昇降速度を速くすることができる。しかしながら、管状部材毎にワイヤーロープを取り付ける必要があり、巻き取りドラムでこれら全てのワイヤーロープの巻き取り巻き戻しを行わなければならない。このように多くのワイヤーロープを巻き取る関係上、巻き取りドラムの回転軸に大きな負荷が掛かる。特開平7−181288号公報に記載された燃料交換機は、伸縮管を伸ばしたとき、各管状部材が所定の位置まで下降するように各ドラムの直径を精度良く製造する必要がある。 In the fuel changer described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-181288, the winding device has a winding drum having a plurality of drums having different diameters, and an impact is generated due to a collision between stoppers provided on each tubular member. There are few, and the raising / lowering speed of a tubular member can be made quick. However, it is necessary to attach a wire rope to each tubular member, and all these wire ropes must be wound and unwound by a winding drum. In this way, a large load is applied to the rotating shaft of the winding drum due to the winding of many wire ropes. In the fuel changer described in JP-A-7-181288, it is necessary to accurately manufacture the diameter of each drum so that each tubular member descends to a predetermined position when the telescopic tube is extended.
特開平10−132986号公報に記載された燃料交換機では、各管状部材の下端部及び上端部にそれぞれ設けられた滑車に引っ掛けられるため、各管状部材の重さが加わった状態でワイヤーロープが多数回に折り曲げられている。このため、滑車に引っ掛けられたワイヤーロープが隣り合う管状部材間に配置されているので、上下動する管状部材が管状部材間に配置されたワイヤーロープに接触する可能性がある。管状部材を吊っているワイヤーロープが上下動する管状部材によって損傷を受け、ワイヤーロープの寿命が短くなる。特開平10−132986号公報に記載された燃料交換機は、ストッパー部を機械的ダンパもしくは永久磁石と電磁石による磁気ダンパに改良し、ストッパー同士の接触による衝撃を吸収している。これは、管状部材にダンパ機能を取り付けるため、この部位の損傷が容易に想定される。 In the fuel changer described in JP-A-10-132986, since it is hooked on pulleys provided at the lower end and upper end of each tubular member, there are many wire ropes with the weight of each tubular member added. It is bent in times. For this reason, since the wire rope hooked by the pulley is arrange | positioned between adjacent tubular members, the tubular member which moves up and down may contact the wire rope arrange | positioned between tubular members. The wire rope that suspends the tubular member is damaged by the tubular member that moves up and down, and the life of the wire rope is shortened. The fuel changer described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-132986 improves the stopper part to a mechanical damper or a magnetic damper made of a permanent magnet and an electromagnet, and absorbs an impact caused by contact between the stoppers. This is because a damper function is attached to the tubular member, and damage to this part is easily assumed.
特開2007−10532号公報に記載された燃料交換機は、特開平7−181288号公報及び特開平10−132986号公報の燃料交換機における上記した各問題点のうち、特開平10−132986号公報で生じる管状部材を吊るロープが損傷を受ける以外の問題点を解消することができる。 The fuel changer described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-10532 is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-132986 among the above-mentioned problems in the fuel changers disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 7-181288 and 10-132986. Problems other than damage to the rope that suspends the resulting tubular member can be eliminated.
特開2007−10532号公報に記載された燃料交換機では、1つの管状部材の内側と外側でそれぞれ隣り合う2つの管状部材が、前者の管状部材に設けられた回転体に引っ掛けられたロープで吊られた構造を有しているので、回転体に引っ掛けられたロープが隣り合う管状部材間に配置される。このため、回転体に引っ掛けられている構成は異なっているが、特開2007−10532号公報の燃料交換機では、特開平10−132986号公報の燃料交換機と同様に、上下動する管状部材によって、管状部材を吊っている各ロープが損傷を受ける可能性がある。さらに、特開2007−10532号公報の燃料交換機では、管状部材の上端部に設けられてロープを吊っている回転体が、この管状部材が上下動する際に、隣り合う管状部材と接触する可能性がある。回転体が管状部材と接触した場合は、回転体が回転できなくなり、管状部材の上下動に支障が生じる。 In the fuel changer described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-10532, two tubular members adjacent to each other inside and outside of one tubular member are suspended by a rope hooked on a rotating body provided on the former tubular member. Since it has the structure which was made, the rope hooked by the rotary body is arrange | positioned between adjacent tubular members. For this reason, although the structure hooked on the rotating body is different, in the fuel changer disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-10532, as with the fuel changer disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-132986, Each rope suspending the tubular member can be damaged. Furthermore, in the fuel changer disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-10532, a rotating body that is provided at the upper end of a tubular member and suspends a rope can come into contact with an adjacent tubular member when the tubular member moves up and down. There is sex. When the rotating body comes into contact with the tubular member, the rotating body cannot be rotated, and the vertical movement of the tubular member is hindered.
本発明の目的は、燃料交換に要する作業時間を短縮することができ、管状部材を吊り下げる線状部材の損傷を抑制することができる燃料交換機を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a refueling machine that can shorten the work time required for refueling and can suppress damage to a linear member that suspends a tubular member.
上記した目的を達成する本発明の特徴は、伸縮マストに含まれる複数の管状部材のうち最も内側に位置する管状部材と、複数の管状部材のうち最も外側に位置する管状部材との間に配置された他の複数の管状部材ごとに設けられ、他の管状部材を伸縮マストの軸方向に移動させる管状部材移動装置を備え、
管状部材移動装置が、移動させる第1の管状部材の内面に取り付けられて、第1の管状部材の内側に配置されて第1の管状部材に隣り合っている第2の管状部材の外面に形成された第1ラックと噛み合っている第1歯車と、第1の管状部材の外面に取り付けられて、第1の管状部材の外側に配置されて第1の管状部材に隣り合っている第3の管状部材の内面に形成された第2ラックと噛み合っている第2歯車と、第1の管状部材に形成された開口部を通り、第1歯車の回転を第2歯車に伝える無端体とを有していることにある。
The feature of the present invention that achieves the above-described object is that it is disposed between the innermost tubular member among the plurality of tubular members included in the telescopic mast and the outermost tubular member among the plurality of tubular members. A tubular member moving device that is provided for each of the other plurality of tubular members and moves the other tubular member in the axial direction of the telescopic mast;
A tubular member moving device is attached to the inner surface of the first tubular member to be moved, and is formed on the outer surface of the second tubular member disposed inside the first tubular member and adjacent to the first tubular member. A first gear meshing with the first rack, and a third gear mounted on the outer surface of the first tubular member and disposed outside the first tubular member and adjacent to the first tubular member. A second gear meshing with a second rack formed on the inner surface of the tubular member, and an endless body that transmits the rotation of the first gear to the second gear through the opening formed in the first tubular member. There is in doing.
巻き取り装置による最も内側に位置する管状部材の軸方向における移動が、最も内側に位置する管状部材と最も外側に位置する管状部材との間に位置する複数の他の管状部材にそれぞれに設けられた管状部材移動装置によって伝えられてそれらの他の管状部材が並行して軸方向に移動される。すなわち、最も内側に位置する管状部材の外側に隣接する第1の管状部材の内面に取り付けられた第1歯車は、これと噛み合う第1ラックが外面に形成された最も内側に位置する管状部材が軸方向に移動することによって回転する。第1歯車の回転は、無端体によって、第1の管状部材の外側に隣り合っている第3の管状部材の内面に形成された第2ラックと噛み合って、第1の管状部材の外面に取り付けられた第2歯車を回転させる。この第2歯車の回転により第1の管状部材は、第2の管状部材である最も内側に位置する管状部材の移動方向に移動する。この第1管状部材の軸方向での移動が、第1管状部材に外側で隣接する管状部材(上記の第3の管状部材)に設けられた他の管状部材移動装置によって第1管状部材に外側で隣接する管状部材に伝えられ、この管状部材も、最も内側に位置する管状部材の移動方向に移動する。 The axial movement of the innermost tubular member by the winding device is provided to each of a plurality of other tubular members located between the innermost tubular member and the outermost tubular member. These other tubular members are moved in parallel in the axial direction as transmitted by the tubular member moving device. That is, the first gear attached to the inner surface of the first tubular member adjacent to the outer side of the innermost tubular member is the innermost tubular member formed on the outer surface with the first rack meshing with the first gear. It rotates by moving in the axial direction. The rotation of the first gear is attached to the outer surface of the first tubular member by meshing with the second rack formed on the inner surface of the third tubular member adjacent to the outside of the first tubular member by the endless body. The second gear is rotated. By the rotation of the second gear, the first tubular member moves in the moving direction of the innermost tubular member that is the second tubular member. The movement of the first tubular member in the axial direction is performed on the outer side of the first tubular member by the other tubular member moving device provided on the tubular member adjacent to the first tubular member on the outside (the third tubular member). To the adjacent tubular member, and this tubular member also moves in the moving direction of the innermost tubular member.
以上のように、上記した複数の他の管状部材が、それぞれに設けられた管状部材移動装置によって並行して移動されるので、燃料掴み具を、伸縮マストの軸方向で、より速く移動させることができる。このため、本発明によれば、燃料集合体の交換作業に要する時間を短縮することができる。 As described above, since the plurality of other tubular members described above are moved in parallel by the tubular member moving devices provided respectively, the fuel gripper can be moved faster in the axial direction of the telescopic mast. Can do. For this reason, according to the present invention, the time required for the replacement operation of the fuel assembly can be shortened.
また、上記した複数の他の管状部材が各管状部材移動装置によって移動されるので、最も内側に位置する管状部材を吊っている第1線状部材が他の管状部材と接触しない。このため、第1線状部材が、他の管状部材から損傷を受けることがなくなる。 In addition, since the plurality of other tubular members described above are moved by each tubular member moving device, the first linear member that suspends the innermost tubular member does not come into contact with the other tubular members. For this reason, the first linear member is not damaged from other tubular members.
本発明によれば、燃料交換に要する作業時間を短縮することができ、管状部材を吊り下げる線状部材の損傷を抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the working time required for fuel replacement | exchange can be shortened and damage to the linear member which suspends a tubular member can be suppressed.
本発明の実施例を以下に説明する。 Examples of the present invention will be described below.
本発明の好適な一実施例である燃料交換機を、図1から図6を用いて説明する。本実施例の燃料交換機10は、走行台車11.横行台車12、燃料掴み装置13及び巻き取り装置16を備えている。燃料交換機10は沸騰水型原子力プラントの原子炉建屋(図示せず)内に配置される。原子炉建屋内には、運転床27で囲まれた原子炉ウエル28及び燃料貯蔵プール29が形成されている。走行台車11は、原子炉ウエル28及び燃料貯蔵プール29を跨いで走行できるように、原子炉建屋内の運転床27上に設置された一対のレール23上に配置される。横行台車12は、走行台車11上に設けられた一対のレール24上に配置され、走行台車11の移動方向と直交する方向に移動される。燃料掴み装置13及び巻き取り装置16が横行台車12に設置される。
A fuel changer which is a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The
燃料掴み装置13は、伸縮管(マスト)14、燃料掴み具15及び複数の管状部材移動装置30を有する。伸縮管14は、複数の管状部材(筒状体)1、すなわち、管状部材1a,1b,1c,1d及び1eを有する。管状部材1a,1b,1c,1d及び1eは、それぞれ、外径が異なっており、同心円状に配置されている。管状部材1a,1b,1c,1d及び1eは、この順に、外側から内側に向って配置される。管状部材1a,1b,1c,1d及び1eの下端部には外側及び内側に突出しているストッパー部材2Aが設けられ、管状部材1a,1b,1c,1d及び1eの上端部にも外側及び内側に突出しているストッパー部材2Bが設けられる。複数の管状部材1は、テレスコピック式に伸縮自在になるように組み合わされている。最も外側に位置する管状部材1aが横行台車12に取り付けられている。燃料掴み具15は、最も内側に位置する管状部材1e、すなわち、伸縮管14が伸びたとき、最も下方に位置する管状部材1eの下端部に設置される。
The
管状部材移動装置30は、図3及び図4に示すように、一対の歯車5、一対のラック6及び無端体であるベルト7を有する。管状部材移動装置30としては、管状部材移動装置30a,30b,30c,30d,30e及び30fが設けられている。管状部材1bに設けられる管状部材移動装置30aは、歯車5a,5b、ラック6a,6b及びベルト7aを有する。ラック6aは管状部材1bに外側で隣接する管状部材1aの内面に形成され、ラック6bは隣の管状部材6bに内側で隣接している管状部材1cの外面に形成されている。ラック6a,6bは、管状部材の軸方向において管状部材1a,1cの下端部から上端部に向かって伸びている。歯車5aが、管状部材1bの外面で上端部に回転可能に設置されて、ラック6aに噛み合っている。歯車5bが、管状部材1bの内面で下端部に回転可能に設置されて、ラック6bに噛み合っている。管状部材1bには、軸方向に伸びる細長い開口部31aが形成される。ベルト7aが、開口部31aを通って歯車5aの回転軸(第2回転体)及び歯車5bの回転軸(第1回転体)にそれぞれ掛けられている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the tubular member moving device 30 includes a pair of
管状部材1cに設けられる管状部材移動装置30bは、歯車5c,5d、ラック6c,6d及びベルト7bを有する。ラック6cは管状部材1cに外側で隣接する管状部材1bの内面に形成され、ラック6dは管状部材1cに内側で隣接している管状部材1dの外面に形成されている。ラック6c,6dは、管状部材の軸方向において管状部材1b、1dの下端部から上端部に向かって伸びている。歯車5cが、管状部材1cの外面で上端部に回転可能に設置されて、ラック6cに噛み合っている。歯車5dが、管状部材1cの内面で下端部に回転可能に設置されて、ラック6dに噛み合っている。管状部材1cには、軸方向に伸びる細長い開口部31bが形成される。ベルト7bが、開口部31bを通って歯車5cの回転軸(第2回転体)及び歯車5dの回転軸(第1回転体)にそれぞれ掛けられている。
The tubular
管状部材1dに設けられる管状部材移動装置30cは、歯車5e,5f、ラック6e,6f及びベルト7cを有する。ラック6eは管状部材1dに外側で隣接する管状部材1cの内面に形成され、ラック6fは管状部材1dに内側で隣接している管状部材1eの外面に形成されている。ラック6e,6fは、管状部材の軸方向において管状部材1c、1eの下端部から上端部に向かって伸びている。歯車5eが、管状部材1dの外面で上端部に回転可能に設置されて、ラック6eに噛み合っている。歯車5fが、管状部材1dの内面で下端部に回転可能に設置されて、ラック6fに噛み合っている。管状部材1dには、軸方向に伸びる細長い開口部31cが形成される。ベルト7cが、開口部31cを通って歯車5eの回転軸(第2回転体)及び歯車5fの回転軸(第1回転体)にそれぞれ掛けられている(図5参照)。
The tubular
管状部材1bに設けられる管状部材移動装置30dが管状部材移動装置30aの180°反対側の位置に配置される。管状部材移動装置30dは、歯車5g,5h、ラック6g,6h及びベルト7dを有する。ラック6gは管状部材1aの内面に形成され、ラック6hは管状部材1cの外面に形成されている。ラック6g,6hは、管状部材の軸方向において管状部材1a、1cの下端部から上端部に向かって伸びている。歯車5gが、管状部材1bの外面で上端部に回転可能に設置されて、ラック6gに噛み合っている。歯車5hが、管状部材1bの内面で下端部に回転可能に設置されて、ラック6hに噛み合っている。管状部材1bには、軸方向に伸びる細長い開口部31dが開口部31aの180°反対側の位置に形成される。ベルト7dが、開口部31dを通って歯車5gの回転軸(第2回転体)及び歯車5hの回転軸(第1回転体)にそれぞれ掛けられている。
A tubular
管状部材1cに設けられる管状部材移動装置30eが管状部材移動装置30bの180°反対側の位置に配置される。管状部材移動装置30eは、歯車5i,5j、ラック6i,6j及びベルト7eを有する。ラック6iは管状部材1bの内面に形成され、ラック6jは管状部材1dの外面に形成されている。ラック6i,6jは、管状部材の軸方向において管状部材1b、1dの下端部から上端部に向かって伸びている。歯車5iが、管状部材1cの外面で上端部に回転可能に設置されて、ラック6iに噛み合っている。歯車5jが、管状部材1cの内面で下端部に回転可能に設置されて、ラック6jに噛み合っている。管状部材1cには、軸方向に伸びる細長い開口部31eが開口部31bの180°反対側の位置に形成される。ベルト7eが、開口部31eを通って歯車5iの回転軸(第2回転体)及び歯車5jの回転軸(第1回転体)にそれぞれ掛けられている。
A tubular
管状部材1dに設けられる管状部材移動装置30fが管状部材移動装置30cの180°反対側の位置に配置される。管状部材移動装置30fは、歯車5k,5l、ラック6k,6l及びベルト7fを有する。ラック6kは管状部材1cの内面に形成され、ラック6lは管状部材1eの外面に形成されている。ラック6k,6lは、管状部材の軸方向において管状部材1c、1eの下端部から上端部に向かって伸びている。歯車5kが、管状部材1dの外面で上端部に回転可能に設置されて、ラック6kに噛み合っている。歯車5lが、管状部材1dの内面で下端部に回転可能に設置されて、ラック6lに噛み合っている。管状部材1dには、軸方向に伸びる細長い開口部31fが開口部31cの180°反対側の位置に形成される。ベルト7fが、開口部31fを通って歯車5kの回転軸(第2回転体)及び歯車5lの回転軸(第1回転体)にそれぞれ掛けられている。
A tubular
巻き取り装置16は、駆動装置(モータ)18、巻き取りドラム19、回転軸20、ワイヤーロープ21A,21B及び制御装置22を有する。駆動装置18が横行台車12に設置され、巻き取りドラム19のドラム19A,19Bが駆動装置18に連結される回転軸20に取り付けられている。ドラム19A及び19Bの直径は同じである。ワイヤーロープ21Aは、ドラム19Aに巻き付けられ、燃料掴み具15に取り付けられている。ワイヤーロープ21Bは、ドラム19Bに巻き付けられ、最も内側に位置する管状部材1eの上端部に取り付けられている。
The winding
燃料交換機10を用いた燃料集合体の交換が、沸騰水型原子力プラントの運転停止後における定期検査期間にて行われる。原子炉圧力容器25、及び原子炉圧力容器25を取り囲む原子炉格納容器(図示せず)は、原子炉建屋内に設置されている。沸騰水型原子力プラントの運転停止後、原子炉格納容器の上方に位置する原子炉ウエル28内に冷却水が充填される。その後、原子炉格納容器の蓋及び原子炉圧力容器25の蓋が取り外される。原子炉圧力容器25内に設置されている蒸気乾燥器、気水分離器及びシュラウドヘッドが原子炉圧力容器25外に搬出される。
The replacement of the fuel assembly using the
原子炉圧力容器25内の炉心に装荷されている、寿命となった複数の燃料集合体(使用済燃料集合体)が炉心から取り出されて燃料貯蔵プール29へ移送され、燃料貯蔵プール29内に保管されている、同じ体数の新燃料集合体が炉心内に装荷される。炉心内の燃料集合体の、例えば、1/4が新燃料集合体と交換される。このような使用済燃料集合体及び新燃料集合体の移送に燃料交換機10が用いられる。
A plurality of fuel assemblies (spent fuel assemblies) having reached the end of their life loaded in the reactor core in the
燃料交換機10を用いた燃料交換を以下に説明する。走行台車11が原子炉ウエル28の上方に位置され、走行台車11及び横行台車12を走行させて燃料掴み具15が、炉心内に装荷されていて取り出すべき燃料集合体26の真上に位置される。駆動装置18を駆動して回転軸20を回転させてドラム19A,19Bを回転させる。ドラム19Aに巻き付けられているワイヤーロープ21A及びドラム19Bに巻き付けられているワイヤーロープ21Bがそれぞれ巻き戻され、管状部材1e及び燃料掴み具15が下降する。管状部材1eの下降によって伸縮管14が後述するように下方に向かって伸ばされる。燃料掴み具15が燃料集合体26のハンドルの位置まで下降し、燃料掴み具15のフックによってそのハンドルを把持する。その後、駆動装置18が逆回転され、ワイヤーロープ21A,21Bがドラム19A,19Bにそれぞれ巻き付けられる。管状部材1e及び燃料掴み具15が上昇され、燃料掴み具15のフックに吊り下げられた燃料集合体26が、炉心から取り出され、原子炉ウエル28内に到達する。
The fuel change using the
この燃料集合体26が所定の高さまで到達したとき、駆動装置18を停止し、走行台車11を燃料貯蔵プール29に向かって移動させる。走行台車11及び横行台車12を移動させて、燃料掴み具15に吊り下げられた燃料集合体26を、燃料貯蔵プール29内に設置された燃料貯蔵ラック(図示せず)の所定の収納位置の真上まで移動させる。駆動装置18を駆動してドラム19A,19Bからワイヤーロープ21A,21Bを巻き戻し、燃料掴み具15を燃料貯蔵ラックに向かって下降させる。燃料集合体26が燃料貯蔵ラックの所定の位置内に収納されたとき、駆動装置18を停止し、その燃料集合体26を燃料掴み具15のフックから外される。
When the
燃料掴み具15が、別の燃料貯蔵ラック内に収納されている新燃料集合体の真上まで移動され、新しい燃料集合体26を把持する。巻き取り装置16によって燃料貯蔵ラックより引き上げられたその新燃料集合体26は、走行台車11及び横行台車12を移動させることによって燃料貯蔵プール29から原子炉ウエル28まで移送される。駆動装置18を駆動してドラム19A,19Bを回転させ、ワイヤーロープ21A,21Bを巻き戻す。伸縮管14が伸ばされ、燃料掴み具15が下降する。新燃料集合体26は、炉心内の所定位置に装荷される。
The
炉心内に存在する使用済の燃料集合体26を燃料掴み具15によって掴みにいくとき、及び使用済の燃料集合体26を燃料貯蔵ラック内まで下降させるときにおいて、伸縮管14を伸ばす操作を、詳細に説明する。
When the spent
駆動装置18の駆動によってドラム19A及び19Bからワイヤーロープ21A及び21Bが巻き戻されると、管状部材1eが自重により下降する。管状部材1eの下降は、ラック6fと噛み合う歯車5f及びラック6lと噛み合う歯車5lを回転させる。歯車5fの回転がベルト7cによって歯車5eに伝えられ、歯車5eが回転される。回転する歯車5eは、管状部材1cの内側に形成されたラック6eと噛み合っているので、ラック6eの下端部へと移動する。歯車5lの回転がベルト7fによって歯車5kに伝えられ、歯車5kが回転される。回転する歯車5kは、管状部材1cの内側に形成されたラック6kと噛み合っているので、ラック6kの下端部へと移動する。歯車5e及び5kの、ラック6e,6kの下端部に向かう移動によって、管状部材1dが下降する。
When the
管状部材1dの下降は、ラック6dと噛み合う歯車5d及びラック6jと噛み合う歯車5jを回転させる。歯車5dの回転がベルト7bによって歯車5cに伝えられ、歯車5cが回転される。回転する歯車5cは、管状部材1bの内側に形成されたラック6cと噛み合っているので、ラック6cの下端部へと移動する。歯車5jの回転がベルト7eによって歯車5iに伝えられ、歯車5iが回転される。回転する歯車5iは、管状部材1bの内側に形成されたラック6iと噛み合っているので、ラック6iの下端部へと移動する。歯車5c及び5iの、ラック6c,6iの下端部に向かう移動によって、管状部材1cが下降する。
The lowering of the
管状部材1cの下降は、ラック6bと噛み合う歯車5b及びラック6hと噛み合う歯車5hを回転させる。歯車5bの回転がベルト7aによって歯車5aに伝えられ、歯車5aが回転される。回転する歯車5aは、管状部材1aの内側に形成されたラック6aと噛み合っているので、ラック6aの下端部へと移動する。歯車5hの回転がベルト7dによって歯車5gに伝えられ、歯車5gが回転される。回転する歯車5gは、管状部材1aの内側に形成されたラック6gと噛み合っているので、ラック6gの下端部へと移動する。歯車5a及び5gの、ラック6a,6gの下端部に向かう移動によって、管状部材1bが下降する。
The lowering of the
以上のように、管状部材1eが下降すると、管状部材移動装置30c及び30fによって管状部材1dが下降され、管状部材移動装置30b及び30eによって管状部材1cが下降され、管状部材移動装置30a及び30dによって管状部材1bが下降される。管状部材1d,1c及び1bの下降は、管状部材1eの下降と並行してに行われる。伸縮管14が最も伸ばされたとき、すなわち、管状部材1eが最も下方まで下降したとき、歯車5eがラック6eの下端部に設けられた突起部(図示せず)の上面に接触し、歯車5kがラック6kの下端部に設けられた突起部(図示せず)の上面に接触し、歯車5cがラック6cの下端部に設けられた突起部(図示せず)の上面に接触し、歯車5iがラック6iの下端部に設けられた突起部(図示せず)の上面に接触する。さらに、歯車5aがラック6aの下端部に設けられた突起部(図示せず)の上面に接触し、歯車5gがラック6gの下端部に設けられた突起部(図示せず)の上面に接触する。このため、管状部材1bが管状部材1aによって支持され、管状部材1cが管状部材1bによって支持され、管状部材1dが管状部材1cによって支持される。
As described above, when the
炉心内に存在する使用済の燃料集合体26を燃料掴み具15で吊り上げるとき、及び新燃料集合体を燃料貯蔵ラックから吊り上げるときにおいて、伸縮管14を縮ませる操作を、以下に説明する。
The operation of contracting the
駆動装置18を逆方向に駆動させることによってドラム19A及び19Bにワイヤーロープ21A及び21Bを巻き付け、管状部材1eを引き上げる。歯車5f,5lが、管状部材1eを下降させるときとは逆方向に回転する。ベルト7cによって回転される歯車5eは、ラック6eの上端部へと移動する。ベルト7fによって回転される歯車5kは、ラック6kの上端部へと移動する。歯車5e及び5kの、ラック6e,6kの上端部に向かう移動によって、管状部材1dが上昇する。
By driving the
管状部材1dの上昇は、歯車5d,5jを、管状部材1dを下降させるときとは逆方向に回転させる。ベルト7bによって回転される歯車5cは、ラック6cの上端部へと移動する。ベルト7eによって回転される歯車5iは、ラック6iの上端部へと移動する。歯車5c及び5iの、ラック6c,6iの上端部に向かう移動によって、管状部材1cが上昇する。
The raising of the
管状部材1cの上昇は、歯車5b,5hを、管状部材1cを下降させるときとは逆方向に回転させる。ベルト7aによって回転される歯車5aは、ラック6aの上端部へと移動する。ベルト7dによって回転される歯車5gは、ラック6gの上端部へと移動する。歯車5a及び5gの、ラック6a,6gの上端部に向かう移動によって、管状部材1bが上昇する。
The raising of the
以上のように、管状部材1eが上昇すると、管状部材移動装置30c及び30fによって管状部材1dが上昇され、管状部材移動装置30b及び30eによって管状部材1cが上昇され、管状部材移動装置30a及び30dによって管状部材1bが上昇される。管状部材1d,1c及び1bの上昇は、管状部材1eの上昇とほぼ同時に行われる。伸縮管14が最も縮んだとき、すなわち、管状部材1eが最も上方まで上昇したとき、管状部材1dのストッパー部材2Aの内側に突出する部分が管状部材1eのストッパー部材2Aの外側に突出する部分によって支持され、管状部材1cのストッパー部材2Aの内側に突出する部分が管状部材1dのストッパー部材2Aの外側に突出する部分によって支持され、管状部材1bのストッパー部材2Aの内側に突出する部分が管状部材1cのストッパー部材2Aの外側に突出する部分によって支持される。
As described above, when the
管状部材移動装置30a及び30dは、管状部材の周方向において管状部材移動装置30b及び30eと異なる位置に配置される。管状部材移動装置30c及び30fは、管状部材の周方向において管状部材移動装置30a及び30d及び管状部材移動装置30b及び30eと異なる位置に配置される。このような管状部材移動装置30の配置によって、異なる管状部材移動装置30の組み合せの間でラック及びこれと噛み合う歯車が干渉することを避けることができる。
The tubular
本実施例は、巻き取り装置16による最も下方に位置される管状部材1eの移動によって燃料掴み具15を下降させるとき、及びそれを上昇させるとき、他の管状部材1b、1c、1dを、該当する管状部材移動装置30によって管状部材1eの移動と並行して下降させ、さらに並行して上昇させることができる。このため、燃料掴み具15をより速く下降させることができ、さらに上昇させることができる。燃料交換機10を用いることによって、燃料集合体26の交換作業に要する時間を短縮することができる。
In this embodiment, when the
燃料交換機10は1本のワイヤーロープ21Bで管状部材を吊っているので、特開平7−181288号公報に記載された燃料交換機よりも、回転軸20に加わる負荷が小さくなり、駆動装置(モータ)18の容量を小さくすることができる。
Since the
本実施例は、特開平10−132986号公報及び特開2007−10532号公報のように、管状部材を吊り下げるワイヤーロープ21Bが隣り合う管状部材1間に配置されないので、ワイヤーロープ21Bが上下動される管状部材1によって損傷を受けることがない。したがって、ワイヤーロープ21Bの寿命も長くなる。
In this embodiment, as disclosed in JP-A-10-132986 and JP-A-2007-10532, the
本実施例では、隣接する管状部材1間の半径方向における間隙が、管状部材1を上下動させる管状部材移動装置30の歯車5によって設定された間隔に保持され、管状部材移動装置30のベルト7が歯車の直径よりも小さい、歯車5の回転軸に掛けられるので、そのベルト7が、上下動する管状部材1に接触することがなく、その管状部材1によって損傷を受けることもない。
In this embodiment, the gap in the radial direction between the adjacent tubular members 1 is held at an interval set by the
1つの管状部材1に180°反対側にそれぞれ管状部材移動装置30を設けているので、その管状部材1の軸方向への移動を円滑に行うことができる。例えば、管状部材1dには、180°反対側に管状部材移動装置30c及び30fがそれぞれ設けられている。
Since each tubular member 1 is provided with the tubular member moving device 30 on the opposite side to 180 °, the tubular member 1 can be smoothly moved in the axial direction. For example, the
本実施例では、各管状部材の上端部及び下端部には、図5に示すように、ラックが形成されていない。このため、各管状部材に設けられた各歯車はラックの上端及び下端で回転が停止され、隣り合う管状部材のストッパー部材同士の衝突が回避される。本実施例は、ストッパー部材同士の衝突によるストッパー部材の損傷が生じなくなる。 In the present embodiment, racks are not formed on the upper and lower ends of each tubular member, as shown in FIG. For this reason, the rotation of the gears provided on the tubular members is stopped at the upper and lower ends of the rack, and collision between the stopper members of adjacent tubular members is avoided. In this embodiment, the stopper member is not damaged by the collision between the stopper members.
管状部材移動装置30のベルト7は、無端体であるチェーンに替えてもよい。この場合には、管状部材移動装置30の歯車5の回転軸に、チェーンと噛み合う、歯車5よりも直径の小さなスプロケットを設ける。
The
本発明の他の実施例である燃料交換機を、図7を用いて説明する。本実施例の燃料交換機10Aは、実施例1の燃料交換機1において伸縮管14を伸縮管14Aに替えた構成を有する。燃料交換機10Aの他の構成は、燃料交換機10と同じである。燃料交換機10Aの伸縮管14Aは、燃料交換機1の伸縮管14において管状部材1a〜1eの全てからストッパー部材2A,2Bを取り除いた形状を有する管状部材1a〜1eを備えている。
A fuel changer which is another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The
伸縮管14Aの管状部材1a〜1eには、管状部材移動装置30の歯車5と噛み合う軸方向に伸びるラック6が切り込まれて形成されている。このため、管状部材1eの下降及び上昇時において、歯車5は、管状部材1に切り込まれたラック6上しか移動できず、ラック6からオーバーランすることが機械的に不可能になる。したがって、各管状部材1からストッパー部材2A,2Bを除去することができ、伸縮管14Aを単純化することができる。
A
本実施例の燃料交換機10Aは、燃料交換機10で生じる各効果を得ることができる。
The
1a,1b,1c,1d,1e…管状部材、5,5a,5b,5c,5d,5e,5f,5g,5h,5i,5j,5k,5l…歯車、6,6a,6b,6c,6d,6e,6f,6g,6h,6i,6j,6k,6l…ラック、7,7a,7b,7c,7d,7e,7f…ベルト、10,10A…燃料交換機、11…走行台車、12…横行台車、13…燃料掴み装置、14…伸縮管、15…燃料掴み具、16…巻き取り装置、18…駆動装置、19…巻き取りドラム、21A,21B…ワイヤーロープ、25…原子炉圧力容器、26…燃料集合体、28…原子炉ウエル、29…燃料貯蔵プール、30,30a,30b,30c,30d,30e,30f…管状部材移動装置、31,31a,31b,31c,31d,31e,31f…開口部。 1a, 1b, 1c, 1d, 1e ... tubular members, 5, 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g, 5h, 5i, 5j, 5k, 5l ... gears, 6, 6a, 6b, 6c, 6d , 6e, 6f, 6g, 6h, 6i, 6j, 6k, 6l ... rack, 7, 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f ... belt, 10, 10A ... fuel changer, 11 ... traveling carriage, 12 ... traversing Dolly, 13 ... Fuel gripping device, 14 ... Telescopic tube, 15 ... Fuel gripper, 16 ... Winding device, 18 ... Drive device, 19 ... Winding drum, 21A, 21B ... Wire rope, 25 ... Reactor pressure vessel, 26 ... Fuel assembly, 28 ... Reactor well, 29 ... Fuel storage pool, 30, 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f ... Tubular member moving device, 31, 31a, 31b, 31c, 31d, 31e, 31f ... opening .
Claims (4)
前記管状部材移動装置が、移動させる第1の前記管状部材の内面に取り付けられて、前記第1の管状部材の内側に配置されて前記第1の管状部材に隣り合っている第2の前記管状部材の外面に形成された第1ラックと噛み合っている第1歯車と、前記第1の管状部材の外面に取り付けられて、前記第1の管状部材の外側に配置されて前記第1の管状部材に隣り合っている第3の管状部材の内面に形成された第2ラックと噛み合っている第2歯車と、前記第1の管状部材に形成された開口部を通り、前記第1歯車の回転を前記第2歯車に伝える無端体とを有していることを特徴とする燃料交換機。 A traveling carriage; a traversing carriage that moves on the traveling carriage; a telescopic mast that is installed on the traversing carriage and extends downward; and a plurality of tubular members that are elastically combined with each other; A fuel grip provided at a lower end of the tubular member located on the innermost side of the member, a first linear member installed on the traverse carriage and attached to the tubular member located on the innermost side; and A winding device that winds the second linear member attached to the fuel gripper and moves the first tubular member and the fuel gripper in the axial direction of the telescopic mast, and the most of the plurality of tubular members Provided for each of the other plurality of tubular members disposed between the tubular member located on the inner side and the tubular member located on the outermost side among the plurality of tubular members, And a tubular member moving device for moving the serial direction,
The tubular member moving device is attached to the inner surface of the first tubular member to be moved, and is disposed inside the first tubular member and adjacent to the first tubular member. A first gear meshing with a first rack formed on the outer surface of the member; and attached to the outer surface of the first tubular member and disposed on the outer side of the first tubular member, the first tubular member The second gear that meshes with the second rack formed on the inner surface of the third tubular member adjacent to the first tubular member, and the opening formed in the first tubular member to rotate the first gear. An endless body for transmitting to the second gear.
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