JP3038172B2 - 燃料棒端部把持具の把持力確認装置 - Google Patents

燃料棒端部把持具の把持力確認装置

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JP3038172B2 JP9242064A JP24206497A JP3038172B2 JP 3038172 B2 JP3038172 B2 JP 3038172B2 JP 9242064 A JP9242064 A JP 9242064A JP 24206497 A JP24206497 A JP 24206497A JP 3038172 B2 JP3038172 B2 JP 3038172B2
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gripping
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和樹 金井
達也 小澤
敦史 雪岡
剛 永峯
保雄 中村
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Kawasaki Motors Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉で使用した
後の燃料棒の上端部に取り付けた端部把持具の把持力確
認装置に関する。
【0002】
【従来の技術】原子炉で使用した後の燃料棒の照射特性
を調べる為、外観検査,寸法検査,γ線測定などの検査
を行う。これらの検査を行う自動検査装置では、多種多
様な使用済み燃料棒を取り扱う。従って、使用済み燃料
棒の上端部に端部把持具を取り付け、取扱対象を規格化
する必要がある。
【0003】使用済みの燃料棒の上端部に取り付けた端
部把持具は、把持力が十分でないと、燃料棒が脱落する
ので、把持力を確認する必要がある。
【0004】従来、端部把持具の把持力を確認する方法
としては、ハンマリング法や押し出し法が提案されてい
る。これらは、端部把持具の内部に設けられたプッシュ
ロッドを規定荷重で槌打ちしたり、押し出したりして、
燃料棒に対する端部把持具の把持力を確認する方法であ
る。
【0005】しかし、これらの把持力確認方法は、端部
把持具の爪が規定の接触長さで燃料棒の上端部を把持し
ている場合は、問題ないが、端部把持具の爪が規定の接
触長さに満たない長さで燃料棒の上端部を把持している
場合や、燃料棒が傾いて把持されたり、燃料棒自体が変
形していたりして、端部把持具が燃料棒の上端部を点接
触にて把持している場合は、振れや振動があると、簡単
に脱落することがある。
【0006】このように従来の把持力確認方法は、燃料
棒の把持を確認できても、把持力を測定できない為、燃
料棒の確実な把持が保証できない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、使用
済みの燃料棒の上端部に取付けた端部把持具の把持力を
測定できる把持力確認装置、及び把持力測定中に燃料棒
をゆすり、以後の燃料棒の取扱における振動に対しても
十分な把持が行われることを確認できる把持力確認装置
を提供しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の燃料棒端部把持具の把持力確認装置の1つ
は、端部把持具を挿入させセンター軸をアプリケータフ
ォークによって係止し端部把持具の締付ナットをトルク
モータの駆動によりギアを介してレンチナットの回転に
より締付ける把持具保持装置と、該把持具保持装置に固
定された端部把持具内のプッシュロッドを押圧する押圧
具と、該押圧具内に摺動可能に挿入されたロッドにロー
ドセルを備えラック・ピニオン機構を介して接続された
リニアドモータと、前記押圧具と接続された変位センサ
ー又は荷重センサーとより成る。
【0009】本発明の燃料棒端部把持具の把持力確認装
置の他の1つは、前記把持力確認装置に於いて、把持具
保持装置に挿入し固定した端部把持具に、上端部を取り
付けた燃料棒の中間を把持する振動機構付把持装置を備
え、該振動機構付把持装置は、燃料棒の中間を把持する
把持具をシリンダにより振動させて動的な把持力の確認
を行うようにしたことを特徴とするものである。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の燃料棒端部把持具の把持
力確認装置の1つの実施形態を図1によって説明する
と、1はステージベース2上に立設された高さ調整可能
な支柱で、この支柱1の上端に回転ブロック3が回転可
能に設けられ、この回転ブロック3に水平に管状軸4が
挿通されている。管状軸4内にはねじ軸5が挿入され、
ねじ軸5の途中にナット6が螺合され、このナット6の
外側上下に、回転ブロック3の上下より管状軸4の途中
の上下に対称に穿設した長孔7を通して回転止めピン
8,8′が螺合されている。ねじ軸5の基端部は、管状
軸4の基端に嵌入したベアリングケーシング9に挿通支
持され、ベアリングケーシング9がねじ軸5の基端部に
螺着した軸受用ナット10にて抜け止めされている。そ
してねじ軸5の外部に突出する基端に、ハンドルレバー
11が固定されている。ねじ軸5の先端部は、管状軸4
の先端に嵌入したベアリングケーシング9′に挿通支持
され、ベアリングケーシング9′がねじ軸4の先端に螺
着した軸受用ナット10′にて抜け止めされている。前
記管状軸4の先端のフランジ12には、ベースプレート
13の下側側端に固設されたブラケット14が結合され
ている。
【0011】ベースプレート13には、図3に示すよう
に把持具保持装置15が設けられている。この把持具保
持装置15は、図2に示す燃料棒端部把持具35を取り
付ける六角レンチ16を内周側に備えたレンチナット1
7を、ベースプレート13の中央にクロスローラベアリ
ング18にて回転可能に設け、前記レンチナット17の
外周にギア19を固定し、このギア19にベースプレー
ト13上に固設したトルクモータ20の出力軸上のギア
21を噛合し、前記レンチナット17の上方に燃料棒端
部把持具35のセンター軸36が挿通される穴22を備
えたプレート23を設け、このプレート23上に前記セ
ンター軸36の外周の環状溝37に手動にて差し込むア
プリケータフォーク24を摺動可能に設けてなるもので
ある。
【0012】把持具保持装置15の上方には、該把持具
保持装置15に保持された燃料棒端部把持具35内のプ
ッシュロッド38を押圧する押圧具25が設けられ、該
押圧具25の軸中心に穿設された穴26内に摺動可能に
挿入されたロッド27にロードセル28が備えられ、ロ
ードセル28の上側に垂直にラック29が結合され、ラ
ック29はハウジング30の上面を貫通して、該ハウジ
ング30の上面に設置したリニアドモータ31の出力軸
上のピニオン32と噛合している。前記押圧具25の一
側端には、ハウジング30の一側面に支持した変位セン
サー33の先端が結合されている。尚、押圧具25とロ
ードセル28との間でロッド27の外周に、スプリング
34が装着されている。
【0013】上記実施形態の燃料棒端部把持具の把持力
確認装置の動作について説明すると、先ず、装置全体の
レベルを調整する為、図1において支柱1の下部のガイ
ド1aに設けられた締付けロッド1bを緩め、装置全体
を所要量吊り上げた後、締付けロッド1bを締付けて固
定する。次に、装置の方向を定める為、支柱1の上端の
回転ブロック3を適当量回転し、把持具保持装置15を
支柱1の周方向に移動する。さらに支柱1の半径方向に
おける位置を定める為、ハンドルレバー11を回転し、
ねじ軸5を回転すると、ナット6が回転止めピン8,
8′にて止められて移動しないので、ねじ軸5と管状軸
4が回転ブロック3内を水平にスライドし、把持具保持
装置15が所要量移動せしめられることになる。
【0014】こうして把持具保持装置15の上下方向,
水平方向位置を定めたならば、燃料棒端部把持具35を
把持具保持装置15へ移送するのを開始する。この時、
図3に示すように把持具保持装置15の上方のラック2
9は上方へ移動していて、変位センサー33の表示は、
0.0mmである。燃料棒端部把持具35を把持具保持装
置15へ移送し、図4に示すようにレンチナット17内
に燃料棒端部把持具35の締付ナット39を装入すると
共に、センター軸36をプレート23の穴22に貫通
し、センター軸36の外周の環状溝37にアプリケータ
フォーク24を手動にて摺動させて差し込んで、燃料棒
端部把持具35を保持する。この時、センター軸36内
のプッシュロッド38が押圧具25をロッド27に沿っ
て若干押上げる結果、変位センサー33がその変位量を
表示する。
【0015】然して、燃料棒端部把持具35の把持力を
確認するには、先ず図5に示すように燃料棒端部把持具
35に燃料棒Pの上端部を把持させる。即ち、燃料棒P
の上端部を燃料棒端部把持具35のチャック40の三本
の爪41内に挿入後、トルクモータ20を駆動してギア
21,19を介してレンチナット17を回転し、これに
より燃料棒端部把持具35の締付ナット39を回転し、
チャック40の三本の爪41を締め付けて燃料棒Pの上
端部を把持する。次に、リニアドモータ31を駆動し、
ピニオン32を回転してラック29を下降し、ロッド2
7を押圧具25の穴26内を下降させると共に、ロード
セル28の下側部分でスプリング34を介して押圧具2
5を押し下げ、これにより燃料棒端部把持具35のセン
ター軸36内のプッシュロッド38を規定荷重で押し、
そのときのプッシュロッド38の変位の有無を変位セン
サー33で確認する。プッシュロッド38の変位が無け
れば把持力が十分で、変位があってもその変位量が小さ
く、チャック40の爪41が燃料棒Pの上端部に接触す
る長さが規定値を満足する場合は、燃料棒Pの把持に問
題はなく、変位量が大きいと燃料棒Pの把持力が不十分
であることが確認され、燃料棒Pが脱落することがあ
る。かくして、燃料棒端部把持具35の燃料棒Pに対す
る静的把持力は、測定の上確認される。
【0016】本発明の燃料棒端部把持具の把持力確認装
置の他の1つの実施形態を説明する。この把持力確認装
置は、前述の図1に示す把持力確認装置に於いて、把持
具保持装置15に挿入し固定した燃料棒端部把持具35
に上端部を取り付けた燃料棒Pの中間を、図6に示すよ
うに把持する振動機構付把持装置45を備えたもので、
この振動機構付把持装置45は、燃料棒Pの中間を把持
する把持具46と、該把持具46を振動するエアシリン
ダ47とより成り、エアシリンダ47は前端部外周にエ
ア給排口48が設けられ、エアシリンダ47内の後部に
ピストン49を把持具46側に付勢するスプリング50
が装入されている。
【0017】このように構成された実施形態の把持力確
認装置は、前述の把持力確認装置と同様に、燃料棒端部
把持具35の燃料棒Pに対する静的把持力は測定の上確
認される外、動的把持力も確認される。即ち、燃料棒P
が傾いてチャック40の爪41に把持されたり、燃料棒
P自体が変形していたりして、燃料棒端部把持具35が
燃料棒Pの上端部を点接触にて把持している場合、プッ
シュロッド38の押し出しに対しては十分な把持力を有
するが、揺れや振動があると簡単に脱落する状態とな
る。このような状態となる燃料棒端部把持具35の燃料
棒Pに対する把持力を確認するために、前述の静的把持
力を測定確認中に、振動機構付把持装置45の把持具4
6にて燃料棒Pの中間を把持し、把持具46をエアシリ
ンダ47へのエアの連続的な給排と、スプリング50の
付勢力とにより、把持具46を連続的に往復動作させて
燃料棒Pをゆすり、燃料棒Pの振動時における把持力を
確認し、以後の燃料棒取扱中の振動等による燃料棒Pの
端部把持具35からの脱落を事前に防止するようにす
る。かくして、燃料棒端部把持具35の燃料棒Pに対す
る静的把持力及び動的把持力が確認される。
【0018】
【発明の効果】以上の説明で判るように請求項1の発明
によれば、燃料棒端部把持具の燃料棒に対する静的把持
力を測定の上確認でき、また請求項2の発明によれば、
燃料棒端部把持具の燃料棒に対する静的把持力の測定中
に燃料棒をゆすり動的把持力を確認でき、従って燃料棒
の確実な把持を保証できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の燃料棒端部把持具の把持力確認装置の
1つの実施形態を示す縦断正面図である。
【図2】燃料棒端部把持具を示すもので、左半部が縦断
面図、右半部が正面図である。
【図3】図1の把持力確認装置における把持具保持装置
が燃料棒端部把持具を保持する前の状態を示す縦断面図
である。
【図4】図3の把持具保持装置に燃料棒端部把持具を保
持した状態を示す縦断面図である。
【図5】図4の把持具保持装置に保持した燃料棒端部把
持具に燃料棒の上端部を把持した状態を示す縦断面図で
ある。
【図6】本発明の燃料棒端部把持具の把持力確認装置の
他の1つの実施形態を示す縦断正面図である。
【符号の説明】
15 把持具保持装置 17 レンチナット 19 ギア 20 トルクモータ 21 ギア 25 押圧具 27 ロッド 28 ロードセル 29 ラック 31 リニアドモータ 32 ピニオン 33 変位センサー 35 端部把持具 36 センター軸 37 環状溝 38 プッシュロッド 39 締付ナット 40 チャック 41 爪 45 振動機構付把持装置 46 把持具 47 エアシリンダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 雪岡 敦史 茨城県東茨城郡大洗町成田町4002 動力 炉・核燃料開発事業団 大洗工学センタ ー内 (72)発明者 永峯 剛 茨城県東茨城郡大洗町成田町4002 動力 炉・核燃料開発事業団 大洗工学センタ ー内 (72)発明者 中村 保雄 茨城県東茨城郡大洗町成田町4002 動力 炉・核燃料開発事業団 大洗工学センタ ー内 (56)参考文献 特開 平11−64573(JP,A) 特開 平7−280983(JP,A) 特開 平8−271683(JP,A) 特開 昭64−40259(JP,A) 特開 昭63−180889(JP,A) 特開 昭63−117242(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01L 5/00 G21C 19/19

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 端部把持具を挿入させセンター軸をアプ
    リケータフォークによって係止し端部把持具の締付ナッ
    トをトルクモータの駆動によりギアを介してレンチナッ
    トの回転により締付ける把持具保持装置と、該把持具保
    持装置に固定された端部把持具内のプッシュロッドを押
    圧する押圧具と、該押圧具内に摺動可能に挿入されたロ
    ッドにロードセルを備えラック・ピニオン機構を介して
    接続されたリニアドモータと、前記押圧具と接続された
    変位センサー又は荷重センサーとより成る燃料棒端部把
    持具の把持力確認装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の燃料棒端部把持具の把持
    力確認装置に於いて、把持具保持装置に挿入し固定した
    端部把持具に、上端部を取付けた燃料棒の中間を把持す
    る振動機構付把持装置を備え、該振動機構付把持装置
    は、燃料棒の中間を把持する把持具をシリンダにより振
    動させて動的な把持力の確認を行うようにしたことを特
    徴とする燃料棒把持具の把持力確認装置。
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