JP5675448B2 - Fuel rod changer - Google Patents

Fuel rod changer Download PDF

Info

Publication number
JP5675448B2
JP5675448B2 JP2011053822A JP2011053822A JP5675448B2 JP 5675448 B2 JP5675448 B2 JP 5675448B2 JP 2011053822 A JP2011053822 A JP 2011053822A JP 2011053822 A JP2011053822 A JP 2011053822A JP 5675448 B2 JP5675448 B2 JP 5675448B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
movable cylinder
fuel rod
cylinder
storage case
main body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2011053822A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012189469A (en
Inventor
友仁 中森
友仁 中森
健太 篠崎
健太 篠崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2011053822A priority Critical patent/JP5675448B2/en
Publication of JP2012189469A publication Critical patent/JP2012189469A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5675448B2 publication Critical patent/JP5675448B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

本発明は、原子炉の炉心と貯蔵室との間で燃料棒の交換を行う燃料棒交換装置に関する。   The present invention relates to a fuel rod exchange device for exchanging fuel rods between a reactor core and a storage chamber.

原子炉の炉心と貯蔵室との間で燃料棒の交換を行う燃料棒交換装置の一例を図5,6に示す。   An example of a fuel rod exchange device for exchanging fuel rods between the reactor core and the storage chamber is shown in FIGS.

図5,6に示すように、軸方向を上下に向けて正面(図5,6中、左側)に開口を有する内部中空の本体胴11の内部上方には、軸方向を上下に向けたボールねじ軸12の一端側が回転可能に取り付けられている。このボールねじ軸12には、支持板13が螺合しており、当該支持板13は、当該ボールねじ軸12の回転に伴って、当該ボールねじ軸12に沿って移動することができるようになっている。   As shown in FIGS. 5 and 6, a ball whose axial direction is directed upward and downward is located above the interior of the hollow body 11 having an opening on the front (left side in FIGS. One end side of the screw shaft 12 is rotatably attached. A support plate 13 is screwed onto the ball screw shaft 12 so that the support plate 13 can move along the ball screw shaft 12 as the ball screw shaft 12 rotates. It has become.

前記支持板13の下面には、軸方向を上下に向けた駆動軸14の一端(上端)が連結固定されている。この駆動軸14の他端(下端)には、軸方向を上下に向けて正面(図5,6中、左側)及び下面に開口を有する内部中空の可動筒15の上面が連結固定されており、当該可動筒15は、前記ボールねじ軸12の回転に伴って、前記支持板13及び前記駆動軸14を介して前記本体胴11の内部を昇降移動することができるようになっている。   One end (upper end) of the drive shaft 14 whose axial direction is directed up and down is connected and fixed to the lower surface of the support plate 13. The other end (lower end) of the drive shaft 14 is connected and fixed to the upper surface of an inner hollow movable cylinder 15 having an opening in the front (left side in FIGS. 5 and 6) and the lower surface with the axial direction facing up and down. The movable cylinder 15 can move up and down in the main body drum 11 via the support plate 13 and the drive shaft 14 as the ball screw shaft 12 rotates.

前記可動筒15の内部には、軸方向を上下に向けて下面に開口を有する内部中空の収納ケース16が配設されている。前記可動筒15の内壁面の上方には、上方アーム17の基端側が、当該可動筒15及び前記本体胴11の前記開口を介して当該可動筒15及び当該本体胴11の内部と外部との間で先端側のスイング移動を可能とするように、水平軸回りで回動可能に連結されている。前記上方アーム17の先端側は、前記収納ケース16の外壁面の上下方向中程に上記基端側と同じ水平軸回りで回動可能に連結されている。   Inside the movable cylinder 15, an internal hollow storage case 16 having an opening on the lower surface with the axial direction facing up and down is disposed. Above the inner wall surface of the movable cylinder 15, the base end side of the upper arm 17 is connected to the inside and outside of the movable cylinder 15 and the main body cylinder 11 through the opening of the movable cylinder 15 and the main body cylinder 11. It is connected so as to be rotatable about a horizontal axis so as to enable the swing movement of the front end side between them. The distal end side of the upper arm 17 is connected to the middle of the outer wall surface of the storage case 16 so as to be rotatable about the same horizontal axis as the base end side.

前記可動筒15の内壁面の上下方向中程には、下方アーム18の基端側が、当該可動筒15及び前記本体胴11の前記開口を介して当該可動筒15及び当該本体胴11の内部と外部との間で先端側のスイング移動を可能とするように、水平軸回りで回動可能に連結されている。前記下方アーム18の先端側は、前記収納ケース16の外壁面の下方に上記基端側と同じ水平軸回りで回動可能に連結されている。   In the middle in the vertical direction of the inner wall surface of the movable cylinder 15, the base end side of the lower arm 18 is connected to the inside of the movable cylinder 15 and the main body cylinder 11 through the opening of the movable cylinder 15 and the main body cylinder 11. It is connected so as to be rotatable about a horizontal axis so as to enable a swing movement on the tip side with the outside. The distal end side of the lower arm 18 is connected to the lower side of the outer wall surface of the storage case 16 so as to be rotatable about the same horizontal axis as the base end side.

前記本体胴11の内部下方には、リンクアーム19の基端側が、前記可動筒15及び当該本体胴11の前記開口を介して当該可動筒15及び当該本体胴11の内部と外部との間で先端側のスイング移動を可能とするように、水平軸回りで回動可能に連結支持されている。前記リンクアーム19の先端側は、前記下方アーム18の基端と先端との間に上記基端側と同じ水平軸回りで回動可能に連結されている。   Below the inside of the main body cylinder 11, the base end side of the link arm 19 is between the inside and outside of the movable cylinder 15 and the main body cylinder 11 via the opening of the movable cylinder 15 and the main body cylinder 11. It is connected and supported so as to be pivotable about a horizontal axis so that the tip side can be swung. The distal end side of the link arm 19 is connected between the proximal end and the distal end of the lower arm 18 so as to be rotatable about the same horizontal axis as the proximal end side.

つまり、前記ボールねじ軸12を回転させて前記支持板13及び前記駆動軸14を介して前記可動筒15を下降させると、前記収納ケース16が、前記アーム17〜19の作用により、当該可動筒15及び前記本体胴11の内部から外部へ位置するように揺動移動し(図6参照)、前記ボールねじ軸12を回転させて前記支持板13及び前記駆動軸14を介して前記可動筒15を上昇させると、前記収納ケース16が、前記アーム17〜19の作用により、当該可動筒15及び前記本体胴11の外部から内部へ位置するように揺動移動する(図5参照)ようになっているのである。   In other words, when the ball screw shaft 12 is rotated to lower the movable cylinder 15 via the support plate 13 and the drive shaft 14, the storage case 16 is moved by the action of the arms 17 to 19. 15 and the main body drum 11 so as to swing from the inside to the outside (see FIG. 6), and the ball screw shaft 12 is rotated to move the movable cylinder 15 via the support plate 13 and the drive shaft 14. Is raised, the storage case 16 swings and moves so as to be located from the outside to the inside of the movable cylinder 15 and the main body cylinder 11 by the action of the arms 17 to 19 (see FIG. 5). -ing

前記収納ケース16の内部には、長手方向を上下に向けたガイドレール20が取り付けられている。前記ガイドレール20には、燃料棒を着脱可能に把持するグリッパ装置21が当該ガイドレール20に沿って移動できるように設けられている。   Inside the storage case 16, a guide rail 20 having a longitudinal direction directed upward and downward is attached. The guide rail 20 is provided with a gripper device 21 that detachably holds a fuel rod so as to move along the guide rail 20.

また、前記本体胴11は、炉内の炉心上方で当該炉心の周方向に沿って移動できるように配設されると共に、正面側の向きを切り替えることができるように周方向に回転可能となっている。なお、図5,6中、22はボールねじ軸12を回転させる駆動モータである。   The main body cylinder 11 is disposed so as to be movable along the circumferential direction of the core above the core in the reactor, and is rotatable in the circumferential direction so that the direction of the front side can be switched. ing. 5 and 6, reference numeral 22 denotes a drive motor that rotates the ball screw shaft 12.

このようなパンタグラフ式の燃料棒交換装置10において、燃料棒の交換を行う場合には、前記本体胴11を炉心内の目的とする使用済みの燃料棒に最も近接する箇所に位置させるように当該本体胴11を当該炉心の周方向に沿って移動させた後、前記アーム17〜19を揺動させて前記収納ケース16を当該可動筒15及び当該本体胴11の内部から外部へスイング移動させることにより、目的とする使用済みの燃料棒の上方に前記グリッパ装置21を位置させるように、前記駆動モータ22を作動させて、前記駆動軸14を介して前記可動筒15を所定長下降させる。   In such a pantograph type fuel rod exchanging device 10, when exchanging fuel rods, the main body cylinder 11 is positioned so as to be closest to the intended spent fuel rod in the core. After the main body cylinder 11 is moved along the circumferential direction of the core, the arms 17 to 19 are swung to swing the storage case 16 from the inside of the movable cylinder 15 and the main body cylinder 11 to the outside. Thus, the drive motor 22 is operated so that the gripper device 21 is positioned above the intended used fuel rod, and the movable cylinder 15 is lowered through the drive shaft 14 for a predetermined length.

そして、前記ガイドレール20に沿って前記グリッパ装置21を下降させて、目的とする使用済みの燃料棒の上部を当該グリッパ装置21で把持したら、前記ガイドレール20に沿って当該グリッパ装置21を上昇させることにより、上記燃料棒を前記収納ケース16の内部へ収納した後、前記アーム17〜19を揺動させて当該収納ケース16を前記可動筒15及び前記本体胴11の外部から内部へスイング移動させることにより、当該収納ケース16を当該可動筒15の内部へ格納するように、前記駆動モータ22を作動させて、前記駆動軸14を介して当該可動筒15を規定の上方位置にまで上昇させる。   Then, when the gripper device 21 is lowered along the guide rail 20 and the upper part of the intended used fuel rod is gripped by the gripper device 21, the gripper device 21 is raised along the guide rail 20. As a result, after the fuel rod is stored in the storage case 16, the arms 17 to 19 are swung to swing the storage case 16 from the outside to the inside of the movable cylinder 15 and the main body cylinder 11. As a result, the drive motor 22 is operated so as to store the storage case 16 in the movable cylinder 15, and the movable cylinder 15 is raised to a predetermined upper position via the drive shaft 14. .

続いて、前記本体胴11を貯蔵室の近傍に位置させるように炉心の周方向に沿って移動させたら、前記駆動モータ22を作動して、前記駆動軸14を介して前記可動筒15を所定長下降させることにより、前記アーム17〜19を揺動させて、前記収納ケース16内に収納した使用済みの燃料棒を貯蔵室の上方に位置させた後、前記グリッパ装置21を下降させて上記燃料棒を貯蔵室内に収納する。   Subsequently, when the main body cylinder 11 is moved along the circumferential direction of the core so as to be positioned in the vicinity of the storage chamber, the drive motor 22 is operated to move the movable cylinder 15 to a predetermined position via the drive shaft 14. By lowering the arm 17-19, the arms 17-19 are swung to place the spent fuel rods stored in the storage case 16 above the storage chamber, and then the gripper device 21 is lowered to The fuel rod is stored in the storage chamber.

次に、貯蔵室内の新たな燃料棒を前記グリッパ装置21で把持し、当該グリッパ装置21を上昇させて当該燃料棒を前記収納ケース16内に収納したら、当該収納ケース16を前記可動筒15の内部へ格納するように、前記駆動モータ22を作動させて、前記駆動軸14を介して当該可動筒15を規定の上方位置にまで上昇させた後、前記本体胴11を前記炉心の周方向に沿って再び移動させ、前記駆動モータ22を作動させて、前記駆動軸14を介して上記可動筒15を所定長下降させることにより、先に抜き出した前記燃料棒の位置していた箇所の上方に、上記収納ケース16内に収納した新たな燃料棒を位置させた後、上記グリッパ装置21を下降させて新たな燃料棒を炉心に入れる。   Next, when a new fuel rod in the storage chamber is gripped by the gripper device 21, the gripper device 21 is raised and the fuel rod is stored in the storage case 16, the storage case 16 is moved to the movable cylinder 15. The drive motor 22 is operated so as to be housed inside, and the movable cylinder 15 is raised to a predetermined upper position via the drive shaft 14, and then the main body cylinder 11 is moved in the circumferential direction of the core. The movable cylinder 15 is lowered by a predetermined length via the drive shaft 14 by moving the drive motor 22 again, and above the location where the previously extracted fuel rod is located. After the new fuel rod stored in the storage case 16 is positioned, the gripper device 21 is lowered and the new fuel rod is put into the reactor core.

このような作動を行うことにより、炉心と貯蔵室との間での燃料棒の交換が行われる。   By performing such an operation, the fuel rods are exchanged between the core and the storage chamber.

特開昭63−214697号公報Japanese Patent Laid-Open No. 63-214697 特開平07−181153号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-181153

KATOH Atsushi, CHIKAZAWA Yoshitaka, OBATA Hiroyuki, KOTAKE Shoji, "Development of Advanced Fuel Handling Machine for JSFR", Journal of Nuclear Science and Technology, Vol.47, No.7, p.642-651 (2010)KATOH Atsushi, CHIKAZAWA Yoshitaka, OBATA Hiroyuki, KOTAKE Shoji, "Development of Advanced Fuel Handling Machine for JSFR", Journal of Nuclear Science and Technology, Vol.47, No.7, p.642-651 (2010)

前述したような燃料棒交換装置10は、炉内での位置関係の都合から、燃料棒を取り扱う下方寄りが炉内のナトリウム溶融液1中(約200℃)に位置し、上方寄りが炉内のカバーガス2の雰囲気中(約150℃)に位置していることから、前記収納ケース16を前記可動筒15の内部に位置させるように当該可動筒15を上昇させているときには前記駆動軸14が全長にわたってカバーガス2側に位置するものの(図5参照)、前記収納ケース16を前記可動筒15の外部に位置させるように当該可動筒15を下降させているときには前記駆動軸14の下方側がナトリウム溶融液1側に位置するようになってしまう(図6参照)。   In the fuel rod exchanging device 10 as described above, the lower side where the fuel rod is handled is located in the sodium melt 1 (about 200 ° C.) in the furnace, and the upper side is inside the furnace because of the positional relationship in the furnace. Is located in the atmosphere of the cover gas 2 (about 150 ° C.), the drive shaft 14 is moved when the movable cylinder 15 is raised so that the storage case 16 is positioned inside the movable cylinder 15. Is positioned on the cover gas 2 side over the entire length (see FIG. 5), but when the movable cylinder 15 is lowered so that the storage case 16 is positioned outside the movable cylinder 15, the lower side of the drive shaft 14 is It comes to be located in the sodium melt 1 side (refer FIG. 6).

このため、前記可動筒15を上昇させているときと下降させているときとで前記駆動軸14に熱伸び差が生じてしまい、目的とする燃料棒に対する前記グリッパ装置21の位置決め精度の低下を招いてしまっている。   For this reason, a difference in thermal expansion occurs in the drive shaft 14 between when the movable cylinder 15 is raised and when it is lowered, and the positioning accuracy of the gripper device 21 with respect to the target fuel rod is reduced. I have been invited.

このようなことから、本発明は、駆動軸の熱伸びによる位置決め精度の低下を防止することができる燃料棒交換装置を提供することを目的とする。   In view of the above, an object of the present invention is to provide a fuel rod exchanging device that can prevent a decrease in positioning accuracy due to thermal elongation of a drive shaft.

前述した課題を解決するための、第一番目の発明による燃料棒交換装置は、長手方向を上下へ向けるように配設されて正面に開口を有する内部中空の本体胴と、長手方向を上下へ向けるように前記本体胴の内部に配設されて正面に開口を有する内部中空の可動筒と、前記可動筒に下端を連結された駆動軸と、前記駆動軸の上端に連結された支持部材と、前記支持部材を支持して前記可動筒を前記本体胴の内部で昇降移動させる昇降移動手段と、長手方向を上下へ向けるように前記可動筒の内部に配設されて下面に開口を有する内部中空の収納ケースと、前記収納ケースの内部に昇降移動可能に配設されて燃料棒を着脱可能に保持する燃料棒保持手段と、前記可動筒及び前記本体胴の前記開口を介して当該可動筒及び当該本体胴の内部と外部との間を揺動移動できるように前記収納ケースを支持する揺動支持手段と、前記可動筒の下降に伴って前記収納ケースを当該可動筒及び前記本体胴の外部へ位置させると共に当該可動筒の上昇に伴って当該収納ケースを当該可動筒及び当該本体胴の内部へ位置させるように当該収納ケースを揺動させる揺動移動手段と、前記可動筒に下端を連結されて前記駆動軸と異なる線膨張率を有する指標軸と、前記支持部材に対する前記指標軸の上端側の変位量を計測する変位量計測手段と、前記変位量計測手段からの情報に基づいて、前記駆動軸の熱伸び量を算出し、当該熱伸び量に対応して、前記昇降移動手段による前記可動筒の昇降移動量を補正する演算制御手段とを備えていることを特徴とする。 A fuel rod exchanging device according to a first aspect of the present invention for solving the above-described problem is an internal hollow main body cylinder having an opening at the front face, which is arranged so that its longitudinal direction is directed up and down, and its longitudinal direction up and down. An internal hollow movable cylinder that is disposed inside the main body body and has an opening on the front surface thereof, a drive shaft having a lower end coupled to the movable cylinder, and a support member coupled to an upper end of the drive shaft. An elevating / moving means for supporting the supporting member to move the movable cylinder up and down inside the body barrel, and an interior having an opening on the lower surface disposed in the movable cylinder so that the longitudinal direction thereof is directed up and down A hollow storage case, a fuel rod holding means that is detachably disposed inside the storage case and that removably holds a fuel rod, and the movable cylinder via the opening of the movable cylinder and the main body cylinder And inside and outside of the main body Swing support means for supporting the storage case so that it can swing and move, and as the movable cylinder is lowered, the storage case is positioned outside the movable cylinder and the main body body and the movable cylinder is raised. Accordingly, swinging means for swinging the storage case so that the storage case is positioned inside the movable cylinder and the main body barrel, and linear expansion different from the drive shaft are connected to the lower end of the movable cylinder. An index shaft having a rate, a displacement amount measuring means for measuring a displacement amount of the upper end side of the index shaft with respect to the support member, and a thermal elongation amount of the drive shaft is calculated based on information from the displacement amount measuring means And an arithmetic and control unit that corrects the amount of vertical movement of the movable cylinder by the vertical movement unit corresponding to the amount of thermal expansion.

第二番目の発明による燃料棒交換装置は、第一番目の発明において、前記変位量計測手段が、前記指標軸の上端側に設けられた出力用ウォームと、前記出力用ウォームに噛み合う大径ウォームホイールと、前記大径ウォームホイールに噛み合い当該大径ウォームホイールよりも歯数の少ない小径ウォームホイールと、軸方向に移動可能に支持されて前記小径ウォームホイールに噛み合う入力用ウォームと、前記入力用ウォームに設けられた検知部材と、前記支持部材に設けられて前記検知部材の移動量を計測する移動量計測手段とを備えていることを特徴とする。   A fuel rod exchanging device according to a second invention is the fuel rod exchanging apparatus according to the first invention, wherein the displacement measuring means is an output worm provided on the upper end side of the indicator shaft and a large-diameter worm meshed with the output worm. A small-diameter worm wheel that meshes with the large-diameter worm wheel and has a smaller number of teeth than the large-diameter worm wheel, an input worm that is movably supported in the axial direction and meshes with the small-diameter worm wheel, and the input worm And a movement amount measuring means provided on the support member for measuring the movement amount of the detection member.

本発明に係る燃料棒交換装置によれば、可動筒を上昇させているときと下降させているときとで駆動軸に熱伸び差を生じると、当該駆動軸の熱伸び量と異なる熱伸び量で指標軸が熱伸び差を生じることにより、変位量計測手段が、支持部材に対する指標軸の上端側の変位量を計測して、演算制御手段が、変位量計測手段からの情報に基づいて、駆動軸の熱伸び量を算出し、当該熱伸び量に対応して、昇降移動手段による可動筒の昇降移動量を補正するので、駆動軸の熱伸びによる位置決め精度の低下を防止することができる。   According to the fuel rod exchanging device according to the present invention, when a difference in thermal elongation occurs between the drive shaft when the movable cylinder is raised and when it is lowered, the thermal elongation amount different from the thermal elongation amount of the drive shaft. Thus, when the index axis produces a difference in thermal expansion, the displacement amount measuring means measures the displacement amount on the upper end side of the index axis with respect to the support member, and the arithmetic control means is based on the information from the displacement amount measuring means. Since the amount of thermal extension of the drive shaft is calculated and the amount of up and down movement of the movable cylinder by the up-and-down moving means is corrected corresponding to the amount of thermal extension, it is possible to prevent a decrease in positioning accuracy due to the thermal extension of the drive shaft. .

本発明に係る燃料棒交換装置の主な実施形態の主要部の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the principal part of main embodiment of the fuel rod exchange apparatus which concerns on this invention. 図1の燃料棒交換装置の燃料棒交換時の作動状態の説明図である。It is explanatory drawing of the operation state at the time of the fuel rod replacement | exchange of the fuel rod replacement | exchange apparatus of FIG. 図1,2の矢線 III部の内部の抽出拡大図である。It is an extraction enlarged view inside the arrow III part of FIGS. 図1の燃料棒交換装置の要部の制御ブロック図である。It is a control block diagram of the principal part of the fuel rod exchange apparatus of FIG. 従来の燃料棒交換装置の一例の主要部の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the principal part of an example of the conventional fuel rod exchange apparatus. 図5の燃料棒交換装置の燃料棒交換時の作動状態の説明図である。It is explanatory drawing of the operation state at the time of the fuel rod replacement | exchange of the fuel rod replacement | exchange apparatus of FIG.

本発明に係る燃料棒交換装置の実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明は図面に基づいて説明する以下の実施形態のみに限定されるものではない。   Embodiments of a fuel rod exchanging apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to only the following embodiments described with reference to the drawings.

[主な実施形態]
本発明に係る燃料棒交換装置の主な実施形態を図1〜4に基づいて説明する。
[Main embodiments]
A main embodiment of a fuel rod exchange device according to the present invention will be described with reference to FIGS.

図1,2に示すように、軸方向を上下に向けて正面(図1,2中、左側)に開口を有する内部中空の本体胴111の内部上方には、軸方向を上下に向けたボールねじ軸112の一端側が回転可能に取り付けられている。このボールねじ軸112には、支持部材である支持板113が螺合しており、当該支持板113は、当該ボールねじ軸112の回転に伴って、当該ボールねじ軸112に沿って移動することができるようになっている。   As shown in FIGS. 1 and 2, a ball whose axial direction is directed upward and downward is located above the interior of the hollow body body 111 having an opening on the front (left side in FIGS. One end side of the screw shaft 112 is rotatably attached. A support plate 113 that is a support member is screwed onto the ball screw shaft 112, and the support plate 113 moves along the ball screw shaft 112 as the ball screw shaft 112 rotates. Can be done.

前記支持板113の下面には、軸方向を上下に向けた駆動軸114の一端(上端)が連結固定されている。この駆動軸114の他端(下端)には、軸方向を上下に向けて正面(図1,2中、左側)及び下面に開口を有する内部中空の可動筒115の上面が連結固定されており、当該可動筒115は、前記ボールねじ軸112の回転に伴って、前記支持板113及び前記駆動軸114を介して前記本体胴111の内部を昇降移動することができるようになっている。   One end (upper end) of the drive shaft 114 is connected and fixed to the lower surface of the support plate 113 with the axial direction directed up and down. The other end (lower end) of the drive shaft 114 is connected and fixed to the upper surface of an inner hollow movable cylinder 115 having openings in the front (left side in FIGS. 1 and 2) and the lower surface with the axial direction facing up and down. The movable cylinder 115 can move up and down in the main body drum 111 via the support plate 113 and the drive shaft 114 as the ball screw shaft 112 rotates.

前記可動筒115の内部には、軸方向を上下に向けて下面に開口を有する内部中空の収納ケース116が配設されている。前記可動筒115の内壁面の上方には、上方アーム117の基端側が、当該可動筒115及び前記本体胴111の前記開口を介して当該可動筒115及び当該本体胴111の内部と外部との間で先端側のスイング移動を可能とするように、水平軸回りで回動可能に連結されている。前記上方アーム117の先端側は、前記収納ケース116の外壁面の上下方向中程に上記基端側と同じ水平軸回りで回動可能に連結されている。   Inside the movable cylinder 115, an internal hollow storage case 116 having an opening in the lower surface with the axial direction facing up and down is disposed. Above the inner wall surface of the movable cylinder 115, the base end side of the upper arm 117 is connected to the inside and outside of the movable cylinder 115 and the main body cylinder 111 through the opening of the movable cylinder 115 and the main body cylinder 111. It is connected so as to be rotatable about a horizontal axis so as to enable the swing movement of the front end side between them. The distal end side of the upper arm 117 is connected to the middle of the outer wall surface of the storage case 116 so as to be rotatable about the same horizontal axis as the base end side.

前記可動筒115の内壁面の上下方向中程には、下方アーム118の基端側が、当該可動筒115及び前記本体胴111の前記開口を介して当該可動筒115及び当該本体胴111の内部と外部との間で先端側のスイング移動を可能とするように、水平軸回りで回動可能に連結されている。前記下方アーム118の先端側は、前記収納ケース116の外壁面の下方に上記基端側と同じ水平軸回りで回動可能に連結されている。   In the middle in the vertical direction of the inner wall surface of the movable cylinder 115, the base end side of the lower arm 118 is connected to the inside of the movable cylinder 115 and the main body cylinder 111 through the opening of the movable cylinder 115 and the main body cylinder 111. It is connected so as to be rotatable about a horizontal axis so as to enable a swing movement on the tip side with the outside. The distal end side of the lower arm 118 is connected to the lower side of the outer wall surface of the storage case 116 so as to be rotatable about the same horizontal axis as the base end side.

前記本体胴111の内部下方には、リンクアーム119の基端側が、前記可動筒115及び当該本体胴111の前記開口を介して当該可動筒115及び当該本体胴111の内部と外部との間で先端側のスイング移動を可能とするように、水平軸回りで回動可能に連結支持されている。前記リンクアーム119の先端側は、前記下方アーム118の基端と先端との間に上記基端側と同じ水平軸回りで回動可能に連結されている。   Below the inside of the main body cylinder 111, the base end side of the link arm 119 is between the inside and outside of the movable cylinder 115 and the main body cylinder 111 through the opening of the movable cylinder 115 and the main body cylinder 111. It is connected and supported so as to be pivotable about a horizontal axis so that the tip side can be swung. The distal end side of the link arm 119 is connected between the proximal end and the distal end of the lower arm 118 so as to be rotatable about the same horizontal axis as the proximal end side.

つまり、前記ボールねじ軸112を回転させて前記支持板113及び前記駆動軸114を介して前記可動筒115を下降させると、前記収納ケース116が、前記アーム117〜119の作用により、当該可動筒115及び前記本体胴111の内部から外部へ位置するように揺動移動し(図2参照)、前記ボールねじ軸112を回転させて前記支持板113及び前記駆動軸114を介して前記可動筒115を上昇させると、前記収納ケース116が、前記アーム117〜119の作用により、当該可動筒115及び前記本体胴111の外部から内部へ位置するように揺動移動する(図1参照)ようになっているのである。   That is, when the ball screw shaft 112 is rotated to lower the movable cylinder 115 via the support plate 113 and the drive shaft 114, the storage case 116 is moved by the action of the arms 117 to 119. 115 and the main body drum 111 are moved so as to be located from the inside to the outside (see FIG. 2), and the ball screw shaft 112 is rotated to rotate the movable cylinder 115 via the support plate 113 and the drive shaft 114. Is raised, the storage case 116 swings and moves so as to be located from the outside to the inside of the movable cylinder 115 and the main body barrel 111 by the action of the arms 117 to 119 (see FIG. 1). -ing

前記収納ケース116の内部には、長手方向を上下に向けたガイドレール120が取り付けられている。前記ガイドレール120には、燃料棒を着脱可能に把持するグリッパ装置121が当該ガイドレール120に沿って移動できるように設けられている。   Inside the storage case 116, a guide rail 120 whose longitudinal direction is directed up and down is attached. The guide rail 120 is provided with a gripper device 121 that detachably holds a fuel rod so as to be movable along the guide rail 120.

また、前記可動軸115の上面には、軸方向を上下に向けた指標軸123の一端(下端)が連結固定されており、当該指標軸123は、前記駆動軸114と径方向で同一の断面積を有すると共に、当該駆動軸114と異なる線膨張率を有している。上記指標軸123は、前記駆動軸114よりも長く、その他端(上端)側が、前記支持板113の上方に位置するように当該支持板113の内側を軸方向で移動可能に貫通している。   In addition, one end (lower end) of an index shaft 123 whose axial direction is directed upward and downward is connected and fixed to the upper surface of the movable shaft 115, and the index shaft 123 is cut in the same radial direction as the drive shaft 114. It has an area and a linear expansion coefficient different from that of the drive shaft 114. The index shaft 123 is longer than the drive shaft 114 and penetrates the inside of the support plate 113 so as to be movable in the axial direction so that the other end (upper end) side is located above the support plate 113.

図3に示すように、前記支持板113の上方に突出する前記指標軸123の上端側には、出力用ウォーム123aが形成されている。前記出力用ウォーム123aには、大径ウォームホイール124が噛み合っている。前記大径ウォームホイール124には、当該ウォームホイール124よりも歯数の少ない小径ウォームホイール125が噛み合っている。前記小径ウォームホイール125には、軸方向を上下に向けた入力用ウォーム126が噛み合っており、当該入力用ウォーム126は、回転に伴って軸方向に移動(昇降)することができるように支持されている。前記入力用ウォーム126の下端には、検知部材である移動板127が取り付けられている。   As shown in FIG. 3, an output worm 123 a is formed on the upper end side of the index shaft 123 protruding above the support plate 113. A large-diameter worm wheel 124 is engaged with the output worm 123a. The large-diameter worm wheel 124 is engaged with a small-diameter worm wheel 125 having a smaller number of teeth than the worm wheel 124. The small-diameter worm wheel 125 meshes with an input worm 126 whose axial direction is directed upward and downward, and the input worm 126 is supported so that it can move (elevate and lower) in the axial direction as it rotates. ing. A moving plate 127 as a detection member is attached to the lower end of the input worm 126.

つまり、前記指標軸123が熱膨張により軸方向へ伸縮すると、当該指標軸123の伸縮に伴う前記出力用ウォーム123aの上下方向の変位により、前記大径ウォームホイール124及び前記小径ウォームホイール125が回転し、前記入力用ウォーム126を介して前記移動板127が上下方向へ移動(変位)するようになっているのである。このとき、前記出力用ウォーム123aの変位量が前記大径ウォーム124から前記小径ウォーム125を介して前記入力用ウォーム126に伝達するので、当該入力用ウォーム126が上記出力用ウォーム123aよりも大きく変位するようになる。   That is, when the index shaft 123 expands and contracts in the axial direction due to thermal expansion, the large-diameter worm wheel 124 and the small-diameter worm wheel 125 rotate due to the vertical displacement of the output worm 123a accompanying the expansion and contraction of the index shaft 123. The moving plate 127 is moved (displaced) in the vertical direction via the input worm 126. At this time, the displacement amount of the output worm 123a is transmitted from the large-diameter worm 124 to the input worm 126 through the small-diameter worm 125, so that the input worm 126 is displaced more than the output worm 123a. To come.

前記移動板127の下方の前記支持板113上には、当該移動板127の移動量(変位量)を計測する移動量計測手段である接触式の変位センサ128が配設されている。この変位センサ128は、図4に示すように、演算制御手段である演算制御装置129の入力部に電気的に接続している。この演算制御装置129の出力部は、前記ボールねじ軸112を回転させる駆動モータ122に電気的に接続されており、当該演算制御装置129は、前記変位センサ128からの情報に基づいて、前記駆動モータ122の回転数を補正制御することができるようになっている(詳細は後述する)。   On the support plate 113 below the moving plate 127, a contact-type displacement sensor 128 that is a moving amount measuring means for measuring the moving amount (displacement amount) of the moving plate 127 is disposed. As shown in FIG. 4, the displacement sensor 128 is electrically connected to an input unit of an arithmetic control device 129 that is arithmetic control means. An output unit of the arithmetic control device 129 is electrically connected to a drive motor 122 that rotates the ball screw shaft 112, and the arithmetic control device 129 is configured to perform the driving based on information from the displacement sensor 128. The rotational speed of the motor 122 can be corrected and controlled (details will be described later).

なお、前記本体胴111は、炉内の炉心上方で当該炉心の周方向に沿って移動できるように配設されると共に、正面側の向きを切り替えることができるように周方向に回転可能となっている。   The main body drum 111 is disposed so as to be movable along the circumferential direction of the core above the core in the reactor, and is rotatable in the circumferential direction so that the direction of the front side can be switched. ing.

このような本実施形態においては、前記ボールねじ軸112、前記駆動モータ122等により昇降移動手段を構成し、前記上方アーム117、前記下方アーム118等により揺動支持手段を構成し、前記リンクアーム119等により揺動移動手段を構成し、前記ガイドレール120、前記グリッパ装置121等により燃料棒保持手段を構成し、前記出力用ウォーム123a、前記大径ウォームホイール124、前記小径ウォームホイール125、前記入力用ウォーム126、前記移動板127、前記変位センサ128等により変位量計測手段を構成している。   In this embodiment, the ball screw shaft 112, the drive motor 122, and the like constitute lifting / lowering means, and the upper arm 117, the lower arm 118, etc. constitute swing support means, and the link arm 119 and the like constitute a rocking movement means, and the guide rail 120 and the gripper device 121 and the like constitute a fuel rod holding means, and the output worm 123a, the large-diameter worm wheel 124, the small-diameter worm wheel 125, The input worm 126, the moving plate 127, the displacement sensor 128, and the like constitute displacement amount measuring means.

次に、上述したような本実施形態に係るパンタグラフ式の燃料棒交換装置100の作動を説明する。   Next, the operation of the pantograph type fuel rod exchanging device 100 according to the present embodiment as described above will be described.

まず、前記本体胴111を炉心内の目的とする使用済みの燃料棒に最も近接する箇所に位置させるように当該本体胴111を炉心の周方向に沿って移動させた後、前記アーム117〜119を揺動させて前記収納ケース116を当該可動筒115及び当該本体胴111の内部から外部へスイング移動させることにより、目的とする使用済みの燃料棒の上方に前記グリッパ装置121を位置させるように、前記駆動モータ122を作動させて、前記駆動軸114を介して前記可動筒115を所定長下降させる。   First, after moving the main body cylinder 111 along the circumferential direction of the core so that the main body cylinder 111 is positioned at a position closest to a target spent fuel rod in the core, the arms 117 to 119 are moved. The gripper device 121 is positioned above the intended used fuel rod by swinging the storage case 116 from the inside of the movable cylinder 115 and the main body barrel 111 to the outside. Then, the drive motor 122 is operated to lower the movable cylinder 115 through the drive shaft 114 for a predetermined length.

そして、前記ガイドレール120に沿って前記グリッパ装置121を下降させて、目的とする使用済みの燃料棒の上部を当該グリッパ装置121で把持したら、前記ガイドレール120に沿って当該グリッパ装置121を上昇させることにより、上記燃料棒を前記収納ケース116の内部へ収納した後、前記アーム117〜119を揺動させて当該収納ケース116を前記可動筒115及び前記本体胴111の外部から内部へスイング移動させることにより、当該収納ケース116を当該可動筒115の内部へ格納するように、前記駆動モータ122を作動させて、前記駆動軸114を介して当該可動筒115を規定の上方位置にまで上昇させる。   Then, when the gripper device 121 is lowered along the guide rail 120 and the upper part of the target spent fuel rod is gripped by the gripper device 121, the gripper device 121 is raised along the guide rail 120. As a result, after the fuel rod is stored in the storage case 116, the arms 117 to 119 are swung to move the storage case 116 from the outside to the inside of the movable cylinder 115 and the main body barrel 111. As a result, the drive motor 122 is operated so as to store the storage case 116 inside the movable cylinder 115, and the movable cylinder 115 is raised to a predetermined upper position via the drive shaft 114. .

続いて、前記本体胴111を貯蔵室の近傍に位置させるように炉心の周方向に沿って移動させたら、前記駆動モータ122を作動して、前記駆動軸114を介して前記可動筒115を所定長下降させることにより、前記アーム117〜119を揺動させて、前記収納ケース116内に収納した使用済みの燃料棒を貯蔵室の上方に位置させた後、前記グリッパ装置121を下降させて上記燃料棒を貯蔵室内に収納する。   Subsequently, when the main body drum 111 is moved along the circumferential direction of the core so as to be positioned in the vicinity of the storage chamber, the drive motor 122 is operated to move the movable cylinder 115 to a predetermined position via the drive shaft 114. The arm 117 to 119 is swung by being lowered, and the spent fuel rod stored in the storage case 116 is positioned above the storage chamber, and then the gripper device 121 is moved down to The fuel rod is stored in the storage chamber.

次に、貯蔵室内の新たな燃料棒を前記グリッパ装置121で把持し、当該グリッパ装置121を上昇させて当該燃料棒を前記収納ケース116内に収納したら、当該収納ケース116を前記可動筒115の内部へ格納するように、前記駆動モータ122を作動させて、前記駆動軸114を介して当該可動筒115を規定の上方位置にまで上昇させた後、前記本体胴111を炉心の周方向に沿って再び移動させ、前記駆動モータ122を作動させて、前記駆動軸114を介して上記可動筒115を所定長下降させることにより、先に抜き出した前記燃料棒の位置していた箇所の上方に、上記収納ケース116内に収納した新たな燃料棒を位置させた後、上記グリッパ装置121を下降させて新たな燃料棒を炉心に入れる。このような作動により、炉心と貯蔵室との間で燃料棒を交換することができる。   Next, when a new fuel rod in the storage chamber is gripped by the gripper device 121, the gripper device 121 is raised and the fuel rod is stored in the storage case 116, the storage case 116 is moved to the movable cylinder 115. The drive motor 122 is operated so as to be stored inside, and the movable cylinder 115 is raised to a predetermined upper position via the drive shaft 114, and then the main body cylinder 111 is moved along the circumferential direction of the core. Then, by moving the drive motor 122 again and lowering the movable cylinder 115 through the drive shaft 114 by a predetermined length, above the position where the previously extracted fuel rod is located, After the new fuel rod stored in the storage case 116 is positioned, the gripper device 121 is lowered to put the new fuel rod into the core. By such an operation, the fuel rod can be exchanged between the core and the storage chamber.

このような燃料棒の交換にあたって、上記燃料棒交換装置100は、炉内での位置関係の都合から、燃料棒を取り扱う下方寄りが炉内のナトリウム溶融液1中(約200℃)に位置し、上方寄りが炉内のカバーガス2の雰囲気中(約150℃)に位置していることから、前記収納ケース116を前記可動筒115の内部に位置させるように当該可動筒115を上昇させているときには前記駆動軸114及び前記指標軸123が両者共に全長にわたってカバーガス2側に位置する一方、前記収納ケース116を前記可動筒115の外部に位置させるように当該可動筒115を下降させているときには前記駆動軸114及び前記指標軸123の両者共に下方側がナトリウム溶融液1側に位置するようになる。   In such a fuel rod replacement, the fuel rod replacement apparatus 100 is located in the sodium melt 1 (about 200 ° C.) near the lower portion where the fuel rod is handled because of the positional relationship in the furnace. Since the upper side is located in the atmosphere of the cover gas 2 in the furnace (about 150 ° C.), the movable cylinder 115 is raised so that the storage case 116 is positioned inside the movable cylinder 115. While the drive shaft 114 and the index shaft 123 are both located on the cover gas 2 side over the entire length, the movable cylinder 115 is lowered so that the storage case 116 is positioned outside the movable cylinder 115. Sometimes, both the drive shaft 114 and the index shaft 123 are positioned on the sodium melt 1 side.

ここで、前記指標軸123が、前記駆動軸114と径方向で同一の断面積を有すると共に、当該駆動軸114と異なる線膨張率を有していることから、前記可動筒115が下降して、前記駆動軸114及び前記指標軸123の下方側がナトリウム溶融液1側に位置すると、上記線膨張率の相違から、前記支持板113に対して上記指標軸123の上端側が変位、すなわち、前記支持板113に対する前記ウォーム123aが上下方向に変位する。   Here, since the index shaft 123 has the same cross-sectional area in the radial direction as the drive shaft 114 and a linear expansion coefficient different from that of the drive shaft 114, the movable cylinder 115 is lowered. When the lower side of the drive shaft 114 and the index shaft 123 is positioned on the sodium melt 1 side, the upper end side of the index shaft 123 is displaced relative to the support plate 113 due to the difference in linear expansion coefficient, that is, the support The worm 123a with respect to the plate 113 is displaced in the vertical direction.

この上記ウォーム123aの上記変位に伴って、前記大径ウォームホイール124及び前記小径ウォームホイール125が回転し、前記ウォーム126を介して前記移動板127が上下方向へ移動(変位)し、当該移動板127の当該移動量(変位量)を前記変位センサ128が計測する。   With the displacement of the worm 123a, the large-diameter worm wheel 124 and the small-diameter worm wheel 125 rotate, and the movable plate 127 moves (displaces) in the vertical direction via the worm 126, so that the movable plate The displacement sensor 128 measures the movement amount (displacement amount) of 127.

前記演算制御装置129は、前記変位センサ128からの情報に基づいて、前記駆動軸114の熱伸び量を算出し、予め入力されている、前記駆動軸114の熱伸び量と当該駆動軸114の昇降移動量の補正値、言い換えれば、前記ボールねじ軸112の回転による前記可動筒115の昇降移動量の補正値、すなわち、前記駆動モータ122の回転数の補正値との関係から、算出された上記熱伸び量に対応する当該駆動モータ122の回転数の補正値を求め、当該補正値を加味した回転数で上記駆動モータ122を作動させるように、当該駆動モータ122を作動させる。   The arithmetic and control unit 129 calculates the thermal expansion amount of the drive shaft 114 based on the information from the displacement sensor 128 and inputs the thermal expansion amount of the drive shaft 114 and the drive shaft 114 that are input in advance. It is calculated from the relationship between the correction value of the vertical movement amount, in other words, the correction value of the vertical movement amount of the movable cylinder 115 due to the rotation of the ball screw shaft 112, that is, the correction value of the rotational speed of the drive motor 122. A correction value for the rotational speed of the drive motor 122 corresponding to the thermal elongation amount is obtained, and the drive motor 122 is operated so that the drive motor 122 is operated at a rotational speed that takes the correction value into account.

これにより、前記可動筒115は、前記駆動軸114の熱伸びによる前記可動筒115の昇降移動量の誤差が補正されるので、前記アーム117〜119を揺動させて前記収納ケース116を当該可動筒115及び前記本体胴111の内部から外部へスイング移動させたときに、前記グリッパ装置121を目的とする位置に精度よく位置させることができる。   As a result, the movable cylinder 115 is corrected for an error in the amount of up-and-down movement of the movable cylinder 115 due to the thermal expansion of the drive shaft 114, so that the arms 117 to 119 are swung to move the storage case 116. When the swing movement is performed from the inside of the cylinder 115 and the main body drum 111 to the outside, the gripper device 121 can be accurately positioned at a target position.

また、前記可動筒115が上昇して、前記駆動軸114及び前記指標軸123が全長にわたってカバーガス2側に位置すると、前記線膨張率の相違から、前記支持板113に対して上記指標軸123の上端側が変位、すなわち、前記支持板113に対する前記ウォーム123aが上下方向に変位し、当該ウォーム123aの上記変位に伴って、前記大径ウォームホイール124及び前記小径ウォームホイール125が回転し、前記ウォーム126を介して前記移動板127が上下方向へ移動(変位)し、当該移動板127の当該移動量(変位量)を前記変位センサ128が計測することにより、前記演算制御装置129が、上述と同様に演算処理して前記駆動モータ122を作動させるので、前記アーム117〜119を揺動させて前記収納ケース116を当該可動筒115及び前記本体胴111の外部から内部へスイング移動させたときに、当該収納ケース116を当該可動筒115の規定の位置に確実に格納することができる。   Further, when the movable cylinder 115 is raised and the drive shaft 114 and the index shaft 123 are located on the cover gas 2 side over the entire length, the index shaft 123 with respect to the support plate 113 due to the difference in the linear expansion coefficient. The upper end side of the worm 123a is displaced, that is, the worm 123a with respect to the support plate 113 is displaced in the vertical direction. With the displacement of the worm 123a, the large-diameter worm wheel 124 and the small-diameter worm wheel 125 rotate, and the worm 126, the moving plate 127 moves (displaces) in the vertical direction, and the displacement sensor 128 measures the amount of movement (displacement) of the moving plate 127. Similarly, since the drive motor 122 is operated by performing arithmetic processing, the arms 117 to 119 are swung to store the storage. Over a scan 116 when moving swinging from the exterior to the interior of the movable cylinder 115 and the main body cylinder 111, the storage case 116 can be stored securely in a defined position of the movable cylinder 115.

したがって、本実施形態に係る燃料棒交換装置100によれば、駆動軸114の熱伸びによる位置決め精度の低下を防止することができる。   Therefore, according to the fuel rod exchanging device 100 according to the present embodiment, it is possible to prevent a decrease in positioning accuracy due to thermal expansion of the drive shaft 114.

また、前記出力用ウォーム123aの変位量を前記大径ウォーム124から前記小径ウォーム125を介して前記入力用ウォーム126に伝達させることにより、当該入力用ウォーム126を上記出力用ウォーム123aよりも大きく変位させるようにしたので、前記駆動軸114と前記指標軸123との熱伸び差が小さくても前記移動板127の移動量を大きくすることができ、前記変位センサ128で確実に計測することができる。   Further, by transmitting the displacement amount of the output worm 123a from the large diameter worm 124 to the input worm 126 through the small diameter worm 125, the input worm 126 is displaced more than the output worm 123a. Thus, even if the thermal expansion difference between the drive shaft 114 and the index shaft 123 is small, the amount of movement of the moving plate 127 can be increased, and the displacement sensor 128 can reliably measure. .

なお、前記指標軸123は、前記駆動軸114と異なる線膨張係数を有していれば、適用することができるが、前記駆動軸114の線膨張係数αdと前記指標軸123の線膨張係数αiとの差分Δα(=|αd−αi|)が、5.0(1/℃)以上であると、変位量の計測のさらなる容易化を図ることができるので好ましい。   The index shaft 123 can be applied as long as it has a linear expansion coefficient different from that of the drive shaft 114, but the linear expansion coefficient αd of the drive shaft 114 and the linear expansion coefficient αi of the index shaft 123 are applicable. It is preferable that the difference Δα (= | αd−αi |) is 5.0 (1 / ° C.) or more because the displacement amount can be further easily measured.

具体的には、例えば、前記駆動軸114の材料にSUS304(線膨張係数αd:17.3(1/℃))を適用した場合には、前記指標軸123の材料として、アルミニウム合金(線膨張係数αi:25.0(1/℃))や、鉄(線膨張係数αi:11.7(1/℃))等を適用すると好ましい。   Specifically, for example, when SUS304 (linear expansion coefficient αd: 17.3 (1 / ° C.)) is applied to the material of the drive shaft 114, an aluminum alloy (linear expansion) is used as the material of the index shaft 123. Coefficient αi: 25.0 (1 / ° C.), iron (linear expansion coefficient αi: 11.7 (1 / ° C.)), or the like is preferably used.

[他の実施形態]
なお、前述した実施形態においては、前記駆動軸114よりも長い前記指標軸123の上端側を前記支持板113の上方に突出させることにより、当該支持板113の上面に設けた変位センサ128等によって、当該支持板113に対する上記指標軸123の上端側の変位量を計測するようにしたが、他の実施形態として、例えば、前記駆動軸114よりも短い指標軸の上端側の前記支持板113に対する変位量を、当該支持板113の下面に設けた変位センサ128等によって計測するようにすることも可能である。
[Other Embodiments]
In the above-described embodiment, the upper end side of the index shaft 123 that is longer than the drive shaft 114 is protruded above the support plate 113, so that the displacement sensor 128 or the like provided on the upper surface of the support plate 113 is used. The displacement amount on the upper end side of the index shaft 123 with respect to the support plate 113 is measured. However, as another embodiment, for example, with respect to the support plate 113 on the upper end side of the index shaft shorter than the drive shaft 114. It is also possible to measure the amount of displacement with a displacement sensor 128 or the like provided on the lower surface of the support plate 113.

また、前述した実施形態においては、移動量計測手段として接触式の変位センサ128を適用した場合について説明したが、他の実施形態として、例えば、レーザタイプの非接触式の変位センサ等を適用することも可能である。   In the above-described embodiment, the case where the contact-type displacement sensor 128 is applied as the movement amount measuring unit has been described. However, for example, a laser-type non-contact-type displacement sensor or the like is applied as another embodiment. It is also possible.

本発明に係る燃料棒交換装置は、駆動軸の熱伸びによる位置決め精度の低下を防止することができるので、原子力発電所等において極めて有益に利用することができる。   The fuel rod exchanging device according to the present invention can prevent a decrease in positioning accuracy due to thermal elongation of the drive shaft, and can be used extremely beneficially in a nuclear power plant or the like.

1 ナトリウム溶融液
2 カバーガス
100 燃料棒交換装置
111 本体胴
112 ボールねじ軸
113 支持板
114 駆動軸
115 可動筒
116 収納ケース
117 上方アーム
118 下方アーム
119 リンクアーム
120 ガイドレール
121 グリッパ装置
122 駆動モータ
123 指標軸
123a 出力用ウォーム
124 大径ウォームホイール
125 小径ウォームホイール
126 入力用ウォーム
127 移動板
128 変位センサ
129 演算制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sodium melt 2 Cover gas 100 Fuel rod changer 111 Main body trunk | ball 112 Ball screw shaft 113 Support plate 114 Drive shaft 115 Movable cylinder 116 Storage case 117 Upper arm 118 Lower arm 119 Link arm 120 Guide rail 121 Gripper device 122 Drive motor 123 Index shaft 123a Output worm 124 Large diameter worm wheel 125 Small diameter worm wheel 126 Input worm 127 Moving plate 128 Displacement sensor 129 Arithmetic control device

Claims (2)

長手方向を上下へ向けるように配設されて正面に開口を有する内部中空の本体胴と、
長手方向を上下へ向けるように前記本体胴の内部に配設されて正面に開口を有する内部中空の可動筒と、
前記可動筒に下端を連結された駆動軸と、
前記駆動軸の上端に連結された支持部材と、
前記支持部材を支持して前記可動筒を前記本体胴の内部で昇降移動させる昇降移動手段と、
長手方向を上下へ向けるように前記可動筒の内部に配設されて下面に開口を有する内部中空の収納ケースと、
前記収納ケースの内部に昇降移動可能に配設されて燃料棒を着脱可能に保持する燃料棒保持手段と、
前記可動筒及び前記本体胴の前記開口を介して当該可動筒及び当該本体胴の内部と外部との間を揺動移動できるように前記収納ケースを支持する揺動支持手段と、
前記可動筒の下降に伴って前記収納ケースを当該可動筒及び前記本体胴の外部へ位置させると共に当該可動筒の上昇に伴って当該収納ケースを当該可動筒及び当該本体胴の内部へ位置させるように当該収納ケースを揺動させる揺動移動手段と、
前記可動筒に下端を連結されて前記駆動軸と異なる線膨張率を有する指標軸と、
前記支持部材に対する前記指標軸の上端側の変位量を計測する変位量計測手段と、
前記変位量計測手段からの情報に基づいて、前記駆動軸の熱伸び量を算出し、当該熱伸び量に対応して、前記昇降移動手段による前記可動筒の昇降移動量を補正する演算制御手段と
を備えていることを特徴とする燃料棒交換装置。
An internal hollow main body barrel having an opening in the front face disposed so that the longitudinal direction is directed up and down;
An internal hollow movable cylinder disposed inside the main body trunk and having an opening in the front so that the longitudinal direction is directed up and down;
A drive shaft having a lower end coupled to the movable cylinder;
A support member coupled to an upper end of the drive shaft;
Elevating and moving means for supporting the supporting member and moving the movable cylinder up and down inside the main body body;
An internal hollow storage case that is disposed inside the movable cylinder so as to face the longitudinal direction up and down and has an opening on the lower surface;
A fuel rod holding means disposed in the storage case so as to be movable up and down and detachably holding the fuel rod;
Oscillating support means for supporting the storage case so as to oscillate and move between the movable cylinder and the inside of the body cylinder via the opening of the movable cylinder and the body cylinder;
As the movable cylinder is lowered, the storage case is positioned outside the movable cylinder and the main body cylinder, and as the movable cylinder is raised, the storage case is positioned inside the movable cylinder and the main body cylinder. Swing movement means for swinging the storage case,
An indicator shaft having a linear expansion coefficient different from that of the drive shaft, the lower end being coupled to the movable cylinder;
A displacement amount measuring means for measuring a displacement amount of the upper end side of the index shaft with respect to the support member;
Calculation control means for calculating the amount of thermal extension of the drive shaft based on the information from the displacement amount measuring means, and correcting the amount of vertical movement of the movable cylinder by the vertical movement means in accordance with the amount of thermal elongation. And a fuel rod changer comprising:
請求項1に記載の燃料棒交換装置において、
前記変位量計測手段が、
前記指標軸の上端側に設けられた出力用ウォームと、
前記出力用ウォームに噛み合う大径ウォームホイールと、
前記大径ウォームホイールに噛み合い当該大径ウォームホイールよりも歯数の少ない小径ウォームホイールと、
軸方向に移動可能に支持されて前記小径ウォームホイールに噛み合う入力用ウォームと、
前記入力用ウォームに設けられた検知部材と、
前記支持部材に設けられて前記検知部材の移動量を計測する移動量計測手段と
を備えていることを特徴とする燃料棒交換装置。
The fuel rod changer according to claim 1, wherein
The displacement measuring means is
An output worm provided on the upper end side of the indicator shaft;
A large-diameter worm wheel meshing with the output worm,
A small-diameter worm wheel that meshes with the large-diameter worm wheel and has fewer teeth than the large-diameter worm wheel;
An input worm supported so as to be movable in the axial direction and meshing with the small-diameter worm wheel;
A detection member provided in the input worm;
A fuel rod exchanging device, comprising: a movement amount measuring means provided on the support member for measuring the movement amount of the detection member.
JP2011053822A 2011-03-11 2011-03-11 Fuel rod changer Active JP5675448B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011053822A JP5675448B2 (en) 2011-03-11 2011-03-11 Fuel rod changer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011053822A JP5675448B2 (en) 2011-03-11 2011-03-11 Fuel rod changer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012189469A JP2012189469A (en) 2012-10-04
JP5675448B2 true JP5675448B2 (en) 2015-02-25

Family

ID=47082803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011053822A Active JP5675448B2 (en) 2011-03-11 2011-03-11 Fuel rod changer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5675448B2 (en)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5313093A (en) * 1976-07-22 1978-02-06 Fuji Electric Co Ltd Gripper device for nuclear fuel
FR2486297A1 (en) * 1980-07-01 1982-01-08 Novatome DEVICE FOR LOADING AND UNLOADING COMBUSTIBLE ASSEMBLIES FOR FAST NEUTRON NUCLEAR REACTOR
JPS5861500A (en) * 1981-10-07 1983-04-12 富士電機株式会社 Reactor fuel handling machine
JPS60139258U (en) * 1984-02-28 1985-09-14 石川島播磨重工業株式会社 Push rod type thermal dilatometer
JPS6484191A (en) * 1987-09-28 1989-03-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Fuel handling and supporting robot for nuclear reactor
JP3079769B2 (en) * 1992-03-26 2000-08-21 富士電機株式会社 Fast Breeder Refueling System
JPH07181153A (en) * 1993-12-24 1995-07-21 Mitsubishi Electric Corp Linear expansion coefficient measuring apparatus
JPH08114402A (en) * 1994-10-14 1996-05-07 Nippon Seiko Kk Displacement sensor
JP4591460B2 (en) * 2007-03-15 2010-12-01 富士電機システムズ株式会社 Reactor pantograph arm refueling machine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012189469A (en) 2012-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6166280B2 (en) Piping inspection robot and piping inspection method
ES2769304T3 (en) Error correction device for CNC machines
JP6208844B2 (en) Method for determining the shape contour of the measurement object
JP2006110702A (en) Robot having learning control function, and method for controlling robot
ES2902192T3 (en) Procedure for automatic determination of optimal welding parameters to perform a weld on a workpiece
JP2016065751A (en) Circularity measurement machine and control method thereof
JP5324510B2 (en) Roundness measuring machine
JP2008216012A (en) Maintenance and repair device for structure inside nuclear reactor
JP5675448B2 (en) Fuel rod changer
JP5872730B2 (en) Seam welding method and system
JP5997100B2 (en) Steel pipe pile manufacturing method
JP2017142617A (en) Cutting machine and method for determining necessity of position correction
JP2011033240A (en) Device for adjusting body height of rotary kiln
JP2010117223A (en) Three-dimensional position measuring apparatus using camera attached on robot
JP2015051460A (en) Automated tube straightening apparatus
JP6640553B2 (en) Welding method
JP3880909B2 (en) Thickness measuring device
JP2018001186A (en) Device for measuring focal length in laser welding
CN105057634A (en) Method and device for drawing quantitative molten metal in vacuum mode
JP2006349547A5 (en)
JP2013071203A (en) Numerical control device and control method
CN102952920B (en) Method for measuring etching thickness of working surface of converter liner
KR100897587B1 (en) Device for measuring defect of wedling region
JP2013092439A (en) Inner-surface curvature measurement device for pipe, and measurement method using the same
JP2004114083A (en) Pipe forming apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140207

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20141031

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141104

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141117

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20141209

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141224

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5675448

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151