JP3059404B2 - 原子燃料棒膨張スプリング取付方法及び装置 - Google Patents

原子燃料棒膨張スプリング取付方法及び装置

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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子燃料棒の上部
端栓への膨張スプリングの取付方法及び取付装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】図6
は、一般に沸騰水型原子炉に用いられている燃料集合体
1を示す図であり、多数本の燃料棒2が正方配列され、
この燃料棒2の上部端栓および下部端栓がそれぞれ上部
タイプレート3及び下部タイプレート4に装着され、そ
の中間が数個のスペーサ5で保持され、これがチャンネ
ルボックス6によって被覆されている。そして、上記各
燃料棒2の端部と上部タイプレート3との間には上部端
栓の回りに巻装された膨張スプリング7が介装されてお
り、その膨張スプリング7によって各燃料棒2が弾性的
に上下両タイプレート3,4間に保持されている。
【0003】ところで、上記原子燃料棒膨張スプリング
7は燃料棒の上部端栓に取り付けると容易に外れないよ
うに、図7に示すように、上部端栓部の溝の引っかかる
形状となっている。このため燃料棒の上部端栓側から直
線的に原子燃料棒の上部端栓に挿入するのでは、挿入時
に膨張スプリングに負荷がかかり過ぎ、膨張スプリング
並びに原子燃料棒を破損してしまう可能性がある。
【0004】したがって、従来上記膨張スプリングの取
付は、作業員が手作業により行っている。ところが、こ
の方法では作業員の作業スペースを確保しなければなら
ないと同時に、本作業を行う上でシステムを一時停止さ
せる必要がある等の問題がある。そこで、作業効率を向
上させる面で自動化の推進が望まれていた。
【0005】本発明はこのような点に鑑み、従来の方式
に代り、自動的に膨張スプリングの取付けを可能とし、
しかも取付時に膨張スプリングに過度の負荷がかかるこ
とがないようにした原子燃料棒膨張スプリングの取付方
法及び取付装置を得ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、膨張スプ
リングをその軸線回りに回転させながら原子燃料棒を軸
線方向に移動させ、原子燃料棒上部端栓に対して膨張ス
プリングが相対的にその巻き付け方向と同様な螺旋軌道
を描くように、上記上部端栓を回転している膨張スプリ
ングに挿入し、原子燃料棒上部端栓に膨張スプリングを
取り付けることを特徴とする、原子燃料棒膨張スプリン
グ取付方法である。
【0007】また、第2の発明は、原子燃料棒膨張スプ
リングを把持しその膨張スプリングを軸線回りに回転さ
せる膨張スプリング回転機構と、その膨張スプリング回
転機構の一側に設けられ膨張スプリング回転機構に対し
て上記膨張スプリングを供給する膨張スプリング供給機
構と、上記膨張スプリング回転機構の他側に設けられ、
原子燃料棒をその軸線方向に移動させ、原子燃料棒の上
部端栓を上記回転している膨張スプリング内に挿入する
原子燃料棒移動機構とを有することを特徴とする。
【0008】第3の発明は、第2の発明において、膨張
スプリング供給機構は、膨張スプリング回転機構と同一
軸線上に転送されて来た膨張スプリングを上記膨張スプ
リング回転機構に対して軸線方向に挿入するプッシャー
を有することを特徴とする。さらに第4の発明は、第2
或は第3の発明において、膨張スプリングは筒状の補助
治具内に収納された状態で順次膨張スプリング供給機構
に移送されることを特徴とする。
【0009】第5の発明は、第4の発明において、補助
治具の一端内周面には、膨張スプリングを係止保持する
突条が形成されていることを特徴とする。
【0010】また、第6の発明は、第4の発明におい
て、多数の筒状の補助治具が樹脂によって形成され、互
いに平行にかつ所定間隔をもって帯状部材によって連結
されていることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について説明する。図1は本発明の原子燃
料棒膨張スプリング取付装置の概略構成を示す図であっ
て、その原子燃料棒膨張スプリング取付装置は、膨張ス
プリング供給機構11、膨張スプリング回転機構12及
び原子燃料棒移動機構13とを有し、上記膨張スプリン
グ回転機構12の一側に膨張スプリング供給機構11が
配設され、膨張スプリング回転機構12の他側に原子燃
料棒移動機構13が配設されている。
【0012】上記膨張スプリング回転機構12は図示し
ない軸受によって回動可能に軸支された円筒状の回転体
14を有し、その回転体14内には一対の膨張スプリン
グ固定治具15が配設されている。上記一対の膨張スプ
リング固定治具15は、回転体14の内面に対して同一
直径線上に互いに対向して装着されているエアシリンダ
16によって作動され、互いに接近或は離間するように
構成されている。また、上記回転体14の外周面には、
図2に示すように、モータ17によって回転される駆動
輪18が係合されており、上記モータ17により駆動輪
18を回動させることにより回転体14が回転するよう
にしてある。
【0013】一方、膨張スプリング供給機構11は、モ
ータ19によって回動される膨張スプリング供給ロータ
20を有している。この膨張スプリング供給ロータ20
の外周には、図3に示すように、放射方向に突出する複
数の係止片21が突設されており、互いに隣接する係止
片21間に膨張スプリング7が挟持され、上記膨張スプ
リング供給ロータ20の回動により上記膨張スプリング
7が前記膨張スプリング回転機構12の中心軸線と同一
軸線位置に移動するようにしてある。また、上記膨張ス
プリング供給ロータ20に対して前記膨張スプリング回
転機構12と反対側には膨張スプリング回転機構12の
中心軸線と同一軸線上に延びるプッシャー22が配設さ
れている。このプッシャー22はエアシリンダ23によ
って進退し得るようにしてあり、このプッシャー22の
先端には膨張スプリング内に挿入される膨張スプリング
供給ガイド24が一体的に形成されている。
【0014】また、原子燃料棒移動機構13には燃料棒
2を把持する燃料棒把持装置25が設けられており、こ
の燃料棒把持装置25が、モータ26によって回動され
るねじ軸27に螺合され、さらに上記モータ26にはト
ルクゲージ28が接続されている。
【0015】ところで、前記膨張スプリング供給機構1
1に供給される膨張スプリング7は膨張スプリング取付
補助治具29に収容されるようにしてある。図4は上記
膨張スプリング取付補助治具29の縦断側面図であっ
て、膨張スプリング取付補助治具29は合成樹脂で形成
された筒状を呈し、その先端部内周に突条30が設けら
れ、上記補助治具29内に挿入された膨張スプリング7
の先端部が上記突条30に係合し、輸送時等に膨張スプ
リング7が補助治具29から脱落しないようにしてあ
る。
【0016】上記補助治具29は、図5に示すように、
帯状の連結片31によって互いに平行にかつ所定間隔を
もって多数個連結され、各補助治具29が前記膨張スプ
リング供給機構11の膨張スプリング供給ローラ20に
巻装され、係止片21に係合するようにしてある。
【0017】しかして、帯状の連結片31によって多数
連結され、内部に同心的に膨張スプリング7を収容した
補助治具29が、図3に示すように、膨張スプリング供
給ローラ20の外周に係合された後、モータ19によっ
て上記膨張スプリング供給ローラ20が回動され、所定
の補助治具29が膨張スプリング回転機構12の中心軸
線と一致する位置まで移動される。
【0018】そこで、プッシャー22が前進させられ、
補助治具29内に収容されている膨張スプリング7を押
し出し、膨張スプリング回転機構12の一対の膨張スプ
リング固定治具15間に上記膨張スプリング7が供給さ
れる。このとき、補助治具29から押し出された膨張ス
プリング7はプッシャー22の先端に設けられている膨
張スプリング供給ガイド24によって支持されている。
【0019】このようにして、1つの膨張スプリング7
が一対の膨張スプリング固定治具15間に供給される
と、エアシリンダ16が作動され両膨張スプリング固定
治具15が互いに接近する方向に移動され、その両膨張
スプリング固定治具15間に上記膨張スプリング7が挟
持固定される。
【0020】その後、プッシャー22が初期位置まで後
退されるとともに、モータ17によって回転体14が膨
張スプリング7の巻き付け方向と同方向に回転させられ
る。一方、これと同時に燃料棒2を把持している燃料棒
把持装置25がモータ26によって前進させられ、上記
膨張スプリング回転機構によって回転されている膨張ス
プリング7内に燃料棒2の上部端栓が挿入され、当該上
部端栓に膨張スプリングが取り付けられる。このように
して燃料棒2が膨張スプリング回転機構12方向に所定
量移動されると膨張スプリング回転機構12が停止され
る。
【0021】そこで、膨張スプリング7の回転が止まる
と、膨張スプリング固定治具15により膨張スプリング
7を固定したまま燃料棒2を下部端栓側に若干移動さ
せ、このときのトルクをトルクゲージ28により、計測
し、膨張スプリング7が完全に取り付けられていること
を確認する。そして、膨張スプリングの取付けを確認し
た後、膨張スプリング固定治具15が開放され、膨張ス
プリング取付作業が完了する。
【0022】一方、補助治具29から膨張スプリングが
押し出され、膨張スプリング固定治具15に固定された
後プッシャー22が後退せしめられると、膨張スプリン
グ供給ローラ20が所定量回動され、次の膨張スプリン
グを収納している補助治具29が膨張スプリング回転機
構12の中心軸線と同一軸線上に移動される。以後前述
と同様にして各燃料棒の上部端栓に膨張スプリング7が
巻装される。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は膨張スプ
リングをその軸線回りに回転させながらその膨張スプリ
ング内に燃料棒上部端栓を挿入するので、膨張スプリン
グの回転速度及び燃料棒の挿入速度を選定することによ
って、膨張スプリングを燃料棒上部端栓に対して相対的
にその巻き付け方向と同様な螺旋軌道を描くように装着
することができ、膨張スプリングの取り付け時に膨張ス
プリングに負荷がかかり過ぎるようなことがなく、膨張
スプリング及び燃料棒とを破損することなく、きわめて
容易に自動的に膨張スプリングを取り付けることがで
き、膨張スプリング取り付けの作業効率を向上させるこ
とができる。さらに膨張スプリングの供給時に筒状の補
助治具内に上記膨張スプリングを収納させておくことに
より、膨張スプリングの表面に傷をつけることがなく、
高速で送給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原子燃料棒膨張スプリング取付装置の
概略構成を示す一部縦断側面図。
【図2】図1のA−A線に沿う正面図。
【図3】膨張スプリング供給ロータ部の正面図。
【図4】膨張スプリング取り付け補助治具の断面側面
図。
【図5】膨張スプリング取り付け補助治具の連結状態を
示す平面図。
【図6】燃料集合体の縦断側面図。
【図7】燃料棒上部端栓への膨張スプリングの取り付け
状態を示す側面図。
【符号の説明】
1 燃料集合体 2 燃料棒 7 膨張スプリング 11 膨張スプリング供給機構 12 膨張スプリング回転機構 13 原子燃料棒移動機構 14 回転体 15 膨張スプリング固定治具 16 エアシリンダ 18 駆動輪 20 膨張スプリング供給ロータ 21 係止片 22 プッシャー 23 エアシリンダ 24 膨張スプリング供給ガイド 28 トルクゲージ 29 膨張スプリング取付補助治具 30 突条
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G21C 21/00 G21C 3/33 G21C 21/02

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】膨張スプリングをその軸線回りに回転させ
    ながら原子燃料棒を軸線方向に移動させ、原子燃料棒上
    部端栓に対して膨張スプリングが相対的にその巻き付け
    方向と同様な螺旋軌道を描くように、上記上部端栓を回
    転している膨張スプリングに挿入し、原子燃料棒上部端
    栓に膨張スプリングを取り付けることを特徴とする、原
    子燃料棒膨張スプリング取付方法。
  2. 【請求項2】原子燃料棒膨張スプリングを把持しその膨
    張スプリングを軸線回りに回転させる膨張スプリング回
    転機構と、その膨張スプリング回転機構の一側に設けら
    れ膨張スプリング回転機構に対して上記膨張スプリング
    を供給する膨張スプリング供給機構と、上記膨張スプリ
    ング回転機構の他側に設けられ、原子燃料棒をその軸線
    方向に移動させ、原子燃料棒の上部端栓を上記回転して
    いる膨張スプリング内に挿入する原子燃料棒移動機構と
    を有することを特徴とする、原子燃料棒膨張スプリング
    取付装置。
  3. 【請求項3】膨張スプリング供給機構は、膨張スプリン
    グ回転機構と同一軸線上に転送されて来た膨張スプリン
    グを上記膨張スプリング回転機構に対して軸線方向に挿
    入するプッシャーを有することを特徴とする、請求項2
    記載の原子燃料棒膨張スプリング取付装置。
  4. 【請求項4】膨張スプリングは筒状の補助治具内に収納
    された状態で順次膨張スプリング供給機構に移送される
    ことを特徴とする、請求項2または3記載の原子燃料棒
    膨張スプリング取付装置。
  5. 【請求項5】補助治具の一端内周面には、膨張スプリン
    グを係止保持する突条が形成されていることを特徴とす
    る、請求項4記載の燃料棒膨張スプリング取付装置。
  6. 【請求項6】多数の筒状の補助治具が樹脂によって形成
    され、互いに平行にかつ所定間隔をもって帯状部材によ
    って連結されていることを特徴とする、請求項4記載の
    燃料棒膨張スプリング取付装置。
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