JP3568637B2 - 燃料集合体用インサートの製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、核燃料集合体のアセンブリに制御棒案内管を挿入して支持するための燃料集合体用インサートの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
核燃料集合体は、図6に示すように、上部ノズルと下部ノズルの間に複数の支持格子が所定間隔で配設され、各支持格子間に燃料棒が挿入されて保持され、更に計装用管及び複数の制御棒案内管が各支持格子と上部ノズル及び下部ノズルにそれぞれ固定されている。制御棒案内管は、下部ノズル及びボトムグリッドには、図7に示すように保持されている。
即ち、図7に示す燃料集合体1の部分図において、下部ノズル2に最も近いボトムグリッド3の格子空間4にインサート5(下部ノズル2とボトムグリッド3を結合するための構成部品である)が挿入されて、例えば溶接等でボトムグリッド3に固定されている。インサート5は管状で、その下端部が内側に屈曲されて肉厚とされて中央孔6aを有する端部6を構成し、この端部6は下部ノズル2の上面に当接している。
そして、インサート5内に制御棒案内管7が挿入され、下部ノズル2の下側から下部ノズル2及びインサート5の端部6の中央孔6aを貫通するシンブルスクリュ8によって、制御棒案内管7の端栓7aが螺合され、制御棒案内管7がインサート5と共に下部ノズル2に固定されている。
このようなインサート5の製造方法について説明すると、まず例えばSUS304等の丸棒を所定寸法に切り出して、一方の端面から円柱状の穴を加工切削し、リング状で肉厚の端部6を残して深穴加工して、一体物として加工する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなインサート5の製造方法は、切り出された丸棒の機械加工による一体物加工であるために、製造コストが高くなり、しかも深穴加工であるために穴明け工具のシャンク部が長くなり切削時の振れが大きくなるために、端部6に近い穴奥部側の加工精度(センタリング)が悪くなるという欠点がある。更に、穴加工精度が悪いと組立挿入時に長尺の燃料棒案内管7が偏心して作業が困難になるおそれがある。又、穴加工に熟練を要し、穴部分の材料が無駄になる等、種々の欠点がある。
本発明は、このような実情に鑑みて、容易且つ低廉に製造でき、しかも内径の精度を向上できるようにした燃料集合体用インサートの製造方法を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明による燃料集合体用インサートの製造方法は、燃料棒案内管を挿入して支持するための燃料集合体用インサートの製造方法において、中空の管の一端にエンドプラグを嵌合させ、その後、前記管及びエンドプラグの両端を固定治具で挟持して、前記管及びエンドプラグと固定治具とを同軸に保持して、前記管及びエンドプラグを周溶接することにより、前記管の端部にエンドプラグを連結して固定するようにしたことを特徴とするものである。
固定治具は第一及び第二の固定治具からなり、互いに螺合して、管及びエンドプラグを挟持するようにしてもよい。
【0005】
本発明によれば、インサートが管とエンドプラグに2分割されており、これらを嵌合して溶接することでインサートを製造できるから、インサートの製造が簡単且つ容易で、極めて低廉になる。しかも、できあがったインサートは、その内部が内奥部でも内径が高精度となり、制御棒案内管の挿入位置精度が高く、組立時に傷などができにくい。
又、周溶接に際して、固定治具によって、管及びエンドプラグを固定治具を含めて同軸状に溶接装置に保持するから、相対回転させての周溶接が精密に行える。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一の実施の形態を図1乃至図5により説明するが、上述の従来技術と同様の部分または部材には同一の符号を用いてその説明を省略する。
図1は管にエンドプラグが溶接されたインサートの縦断面図、図2は図1に示す管の縦断面図、図3は図1に示すエンドプラグの縦断面図、図4は管にエンドプラグを溶接する状態を示す図、図5はインサートの製造工程を示すフローシートであり、(A)は本発明の実施の形態によるもの、(B)は従来のインサートに関するものである。
図1に示すインサート10において、所定寸法を有する中空の管11の端部にフランジ部12aを有するリング状のエンドプラグ12が嵌合され、溶接等によって連結固定されている。ここで、管11は、例えば図2に示すように、一定の内径d1及び外径d2を有する円柱状の管である。又、エンドプラグ12は、例えば図3に示すように、管11の端部内に嵌合される外径略d1の本体部12bと、管11の外径と等しい外径d2を有するフランジ部12aとで形成され、その中央部には、管11と中心軸Oを同じくするシンブルスクリュー8挿入用の中央孔12c内が穿設されている。
【0007】
本発明の実施の形態は上述のように構成されており、次にこのインサート10の製造方法を図4及び図5に基づいて説明する。
先ず、例えば4mの長さの管を所定寸法に切断して管11とし、次にこの管11の一端にエンドプラグ12が嵌合され、この状態で溶接工程に送られる。
図4に示す溶接工程において、管11のエンドプラグ12のない方の端部には第一の固定治具14が取り付けられる。この固定治具14の先端部14aは外径略d1の円柱状とされて、先端の中央凹部14bにはネジ穴が形成されている。そして、後端面には図示しない溶接装置の支持部が挿入される支持凹部14cが設けられている。
この固定治具14の先端部14aが管11内に嵌合される。
【0008】
他方、インサート10のエンドプラグ12側には、第二の固定治具15が取り付けられる。この固定治具15は、エンドプラグ12の中央孔12cより径の大きい略円板状の頭部15aの中央部から棒状のアーム部15bが延在し、その先端部領域にはネジ部15cが形成されている。又、頭部15aの中央には、図示しない溶接装置の支持部が挿入される支持凹部15dが設けられ、更にその周囲にリング状の突部15eが形成され、この突部15eにマイナスのドライバー等を挿入するための溝部15fが設けられている。
【0009】
そして、第二の固定治具15のアーム部15bが中央孔12から管11内に挿入され、第一の固定治具14の先端部14aの中央凹部14bに螺合される。
この状態で、管11及びエンドプラグ12は、第一及び第二の固定治具14,15で堅固に保持され、図示しない溶接装置に、これらを各支持凹部14c,15dで中心軸Oに関して全体に同軸状にセットする。
そして、管11とエンドプラグ12のフランジ部12aとの接合部wに近接して、溶接手段16、例えばティグ溶接用のガスノズル17や溶加材18等を配設し、周溶接を開始する。管11とエンドプラグ12との周溶接は、溶接手段16に対して管11及びエンドプラグ12等を相対回転させることで、その全周に亘って行われ、互いに連結される。しかも溶接手段16は中心軸Oに直交する面内を相対回転することになり、溶接精度が高い。
このようにして、図1に示すようなインサート10が形成されることになる。
尚、管11及びエンドプラグ12の材料として、例えばSUS304が用いられる。
【0010】
上述のように、本実施の形態によれば、従来、丸棒を深穴加工していたものを管11とエンドプラグ12との2つの部材に分割して溶接することとしたから、インサート10の製造が容易且つ簡単である上に、切削による材料の無駄がなくなり、製造に熟練を要さず、短時間で製造でき、製造コストが従来のものの約1/10になった。しかも、制御棒案内管7挿入用の管内の内径精度、特に深穴部分の寸法精度が向上することになり、案内管7の挿入に際して案内管7が偏心したり傾斜するおそれがなく、他の部材との接触による傷等が生じにくい。又、従来の丸棒加工の場合、穴加工後に管外面をバフ研磨してボトムグリッド3との取付精度をよくしていたが、本実施の形態によれば、管11の製造時に研磨等表面処理するようにすれば、この工程を省略することができる。
しかも、周溶接に際しては、第一及び第二の固定治具14,15によって、管11及びエンドプラグ12を同軸状に溶接装置に保持できるから、その溶接精度が精密になるという利点もある。
【0011】
尚、上述の形態においては、溶接手段16としてティグ溶接を用いたが、これに限定されることなく、各種の溶接方法を採用できる。
【0012】
【発明の効果】
本発明に係る燃料集合体用インサートの製造方法では、インサートが中空の管とこの管に連結されたエンドプラグとで構成されるから、丸棒を深穴加工していた従来のものと比較して、インサートの製造が容易且つ簡単である上に、切削による材料の無駄がなくなり、製造に熟練を要さず、短時間で製造でき、製造コストが従来のものの約1/10になった。しかも、制御棒案内管挿入用のインサート内の内径精度、特に深穴部分の寸法精度が向上することになり、案内管の挿入に際して案内管が偏心したり傾斜するおそれがなく、他の部材との接触による傷等が生じにくい。
又、本発明の方法によれば、管の一端にエンドプラグを嵌合させ、その後、管及びエンドプラグの両端を固定治具で挟持して、管及びエンドプラグと固定治具とを同軸状に保持し、管及びエンドプラグを周溶接するようにしたから、周溶接に際して、その溶接精度が精密になるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一の実施の形態によるインサートの縦断面図である。
【図2】図1に示すインサートの管の縦断面図である。
【図3】図1に示すインサートのエンドプラグの縦断面図である。
【図4】図1に示すインサートの溶接状態を示す要部構成図である。
【図5】インサートの製造工程を示すフローシートであり、(A)は本発明の実施の形態、(B)は従来のインサートに関するものである。
【図6】従来の燃料集合体の概略全体図である。
【図7】図6に示す燃料集合体のインサートの部分の要部断面図である。
【符号の説明】
1…燃料集合体、3…ボトムグリッド、6…シンブルスクリュー、7…制御棒案内管、10…インサート、11…管、12…エンドプラグ、14…第一の固定治具、15…第二の固定治具、16…溶接手段。
Claims (1)
- 燃料棒案内管を挿入して支持するための燃料集合体用インサートの製造方法において、中空の管の一端にエンドプラグを嵌合させ、その後、前記管及びエンドプラグの両端を固定治具で挟持して、前記管及びエンドプラグと固定治具とを同軸に保持して、前記管及びエンドプラグを周溶接することにより、前記管の端部に前記エンドプラグを連結して固定するようにしたことを特徴とする燃料集合体用インサートの製造方法。
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JP17781395A JP3568637B2 (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 燃料集合体用インサートの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP17781395A JP3568637B2 (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 燃料集合体用インサートの製造方法 |
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JP17781395A Expired - Fee Related JP3568637B2 (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 燃料集合体用インサートの製造方法 |
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- 1995-07-13 JP JP17781395A patent/JP3568637B2/ja not_active Expired - Fee Related
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