JP6226293B2 - 棒状部材の保持および回転装置、溶接設備および溶接方法 - Google Patents
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Description
前記装置の長手方向軸と一直線上にある前記棒状部材の周囲を把持する花弁状部位を有し前記装置の長手方向軸に沿って移動することにより、前記花弁状部位を半径方向に接近させて前記棒状部材の周囲に半径方向の締め付け力を付与することが可能な、手段と、
前記半径方向の締め付け力を与えることが可能なように前記手段の花弁状部位を互いに半径方向に締め付ける手段と、を備え、
該締め付ける手段は、
半径方向の締め付け力を与えることが可能な前記手段に軸方向の力を付与するための押し出し部と、
前記軸方向の力の作用により、半径方向の締め付け力を与えることが可能な前記手段に力を与えるよう、前記長手方向軸に移動する締め付け具と、
前記装置の前記長手方向軸に平行な軸のリニアアクチュエータと、
前記押し出し部に並進可能に取り付けられたヨークと、
前記ヨークの位置に応じて前記リニアアクチュエータを制御する制御手段と、を含み、
前記ヨークは、長手方向軸に直交するも交差しない第一の軸回りに回転可能であり、該第一の軸が固定され、前記ヨークは、前記第一の軸と平行で前記長手方向軸を挟んで前記第一の軸とは反対側に位置する第二の直交する軸で回動するように前記リニアアクチュエータに連結され、
前記リニアアクチュエータは前記ヨークを前記直交する第一の軸(Y)回りに回転させ、
前記押し出し部は、前記ヨークの中を自在に回転可能であり、
前記棒状部材に半径方向の締め付け力を与えることが可能な前記手段および前記押し出し部を回転させる手段を含むことを特徴とする長手方向軸を有する棒状部材を該軸方向に保持し、該軸周りに回転させる構成を有する。
内部に前記押し出し部がスライド自在に組み込まれる、長手方向軸の中空のシャフトであって、前記押し出し部が該中空のシャフトに取り付けられて回転する中空のシャフトと、
内部に前記中空のシャフトが取り付けられる軸受と、
前記棒状部材に半径方向の締め付け力を与えることが可能な前記手段及び前記押し出し部を回転させる、前記中空のシャフトを直接回転する手段と、
を含んでもよい。
−前記上部栓が取り付けられた前記燃料棒を、前記上部栓が前記溶接室の前記ストップにもたれるまで、前記装置の前記収容部に挿入するステップ、
−前記燃料棒の締め付け手段を操作するステップ、
−前記燃料棒を回転させるステップ、
−前記溶接エリアにおいて真空を生じるステップ、
−不活性ガスを注入するステップ、
−溶接ステップ。
Claims (23)
- 長手方向軸(X1)を有する棒状部材(6)を該軸(X1)方向に保持し、該軸(X1)回りに回転させる棒状部材の保持および回転装置であって、
該棒状部材の保持および回転装置は長手方向軸(X)を有し、
前記長手方向軸(X)と一直線上にある前記棒状部材(6)の周囲を把持する花弁状部位(24)を有し前記長手方向軸(X)に沿って移動することにより、前記花弁状部位を半径方向に接近させて前記棒状部材(6)の周囲に半径方向の締め付け力を付与することが可能な手段(22)と、
前記半径方向の締め付け力を与えるように前記手段(22)の花弁状部位を互いに半径方向に締め付ける手段と、を備え、
該締め付ける手段は、
前記半径方向の締め付け力を付与することが可能な前記手段(22)に対し軸方向の力を付与するようにした押し出し部(32)と、
前記軸方向の力の作用により、半径方向の締め付け力を与えることが可能な前記手段(22)の花弁状部位に力を与えて前記棒状部材(6)を締め付ける締め付け具(26)と、
前記装置の前記長手方向軸(X)に平行な軸(X2)のリニアアクチュエータ(44)と、
前記押し出し部(32)に並進可能に取り付けられたヨーク(46)と、
前記ヨーク(46)の位置に応じて前記リニアアクチュエータ(44)を制御する制御手段と、
を含み、
前記ヨーク(46)は、前記長手方向軸(X)に直交するも交差しない第一の軸(Y)回りに回転可能であり、該第一の軸(Y)が固定され、前記ヨーク(46)は、前記第一の軸(Y)と平行で前記長手方向軸(X)を挟んで前記第一の軸(Y)とは反対側に位置する第二の直交する軸(Y1)で回動するように前記リニアアクチュエータ(44)と連結され、
前記リニアアクチュエータ(44)は前記ヨーク(46)を前記第一の軸(Y)回りに回転させ、
前記押し出し部(32)は、前記ヨーク(46)の中を自在に回転可能であり、
前記棒状部材(6)に半径方向の締め付け力を与えることが可能な前記手段(22)および前記押し出し部(32)を回転させる手段(96)を含むことを特徴とする棒状部材を軸方向に保持し、軸周りに回転させる棒状部材の保持および回転装置。 - 内部に前記押し出し部(32)がスライド自在に組み込まれ前記長手方向軸(X)を有する中空のシャフト(15)であって、前記押し出し部が該中空のシャフト(15)に取り付けられて回転する中空のシャフトと、
内部に前記中空のシャフト(15)が取り付けられる軸受と、
前記棒状部材(6)に半径方向の締め付け力を与えることが可能な前記手段(22)および前記押し出し部(32)を回転させる、前記中空のシャフト(15)を直接回転する手段(96)と、を含む請求項1に記載の棒状部材を軸方向に保持し、軸周りに回転させる棒状部材の保持および回転装置。 - 前記中空のシャフト(15)を直接回転する手段(96)が、電気モーター(98)と、前記電気モーター(98)に噛み合う第一のギア(100)と、前記第一のギア(100)及び前記中空のシャフト(15)に取り付けられて回転する前記中空のシャフト(15)と同軸の第二のギア(102)を囲むチェーンと、を含む請求項2に記載の棒状部材を軸方向に保持し、軸周りに回転させる棒状部材の保持および回転装置。
- 前記リニアアクチュエータ(44)を制御する前記制御手段が、締め付け位置における前記ヨーク(46)の位置を検出するための少なくとも一つの第一のセンサー(92)を含む請求項1〜3のいずれか1項に記載の棒状部材を軸方向に保持し、軸周りに回転させる棒状部材の保持および回転装置。
- 前記リニアアクチュエータ(44)を制御する前記制御手段が、前記ヨーク(46)に強固に結合される金属性の部品(90)を含み、前記第一のセンサー(92)が誘導センサー(92)であり、該第一のセンサーによる前記金属製の部品(90)の存在の検出が、締め付け位置に対応する、請求項4に記載の棒状部材を軸方向に保持し、軸周りに回転させる棒状部材の保持および回転装置。
- 緩め位置を検出する第二のセンサー(94)を含む請求項4または5に記載の棒状部材を軸方向に保持し、軸周りに回転させる棒状部材の保持および回転装置。
- 前記リニアアクチュエータ(44)が、空気圧式ジャッキであり、前記装置が、前記空気圧式ジャッキ(44)と前記ヨーク(46)とを連結する軸方向の力の伝達シャフト(68)と、前記軸方向の力の伝達シャフト(68)と前記ヨーク(46)との間の連結部(70)とをさらに含み、該連結部(70)が、前記第二の直交する軸(Y1)回りで前記ヨーク(46)に連結されるユニバーサルジョイント(72)を含み、該ユニバーサルジョイント(72)が、前記軸方向の力の伝達シャフト(68)と交差し、該軸方向の力の伝達シャフト(68)が前記ユニバーサルジョイント(72)に連結される請求項1〜6のいずれか1項に記載の棒状部材を軸方向に保持し、軸周りに回転させる棒状部材の保持および回転装置。
- 前記ユニバーサルジョイント(72)と前記軸方向の力の伝達シャフト(68)の自由端との間に圧縮されて取り付けられる弾性手段(76)を含む請求項7に記載の棒状部材を軸方向に保持し、軸周りに回転させる棒状部材の保持および回転装置。
- 前記弾性手段(76)の負荷を調整する手段を含む請求項8に記載の棒状部材を軸方向に保持し、軸周りに回転させる棒状部材の保持および回転装置。
- 前記ヨーク(46)の角度変位を制限する機械的停止手段(80)を含む請求項1〜9のいずれか1項に記載の棒状部材を軸方向に保持し、軸周りに回転させる棒状部材の保持および回転装置。
- 前記機械的停止手段(80)が、軸方向の力の伝達シャフト(68)の自由端に取り付けられる少なくとも一つのストップ(86)と、固定された反スラスト軸受(82)とを含み、前記軸方向の力の伝達シャフト(68)が前記固定された反スラスト軸受(82)と交差し、前記ストップ(86)が、反スラスト軸受(82)の前記ヨーク(46)と前記軸方向の力の伝達シャフト(68)との間の前記連結部(70)とは反対側の面に配置される請求項7を引用する請求項10に記載の棒状部材を軸方向に保持し、軸周りに回転させる棒状部材の保持および回転装置。
- 前記連結部(70)と前記反スラスト軸受(82)との間の前記軸方向の力の伝達シャフト(68)上に、ストップ(78)を含む請求項11に記載の棒状部材を軸方向に保持し、軸周りに回転させる棒状部材の保持および回転装置。
- 前記軸方向の力の伝達シャフト(68)上の前記ストップ(78)及び/または前記機械的停止手段(80)の前記ストップ(86)の軸に沿う位置が調整可能である請求項12に記載の棒状部材を軸方向に保持し、軸周りに回転させる棒状部材の保持および回転装置。
- 前記ヨークが、前記第一の軸(Y)及び前記第二の直交する軸(Y1)との間に形成される穴(46.3)と、該穴(46.3)において、前記第一の軸(Y)及び前記第二の直交する軸(Y1)と平行な軸(Y2)回りに連結されるように取り付けられるハブ(52)と、該ハブ(52)に取り付けられる回転軸受(50)と、を含み、前記押し出し部(32)が、該回転軸受(50)に取り付けられる請求項1〜13のいずれか1項に記載の棒状部材を軸方向に保持し、軸周りに回転させる棒状部材の保持および回転装置。
- 上部栓(10)を核燃料棒に溶接するための溶接設備であって、
請求項1〜14のいずれか1項に記載の棒状部材を軸方向に保持し、軸周りに回転させる棒状部材の保持および回転装置と、溶接室(C)と、を含み、
前記棒状部材(6)が前記核燃料棒であり、
前記装置は、前記核燃料棒が締め付けにより軸方向に支持されてその軸回りに旋回する長手方向軸(X)が貫通する収容部(14)を含み、
前記溶接室(C)が、前記核燃料棒が挿入される端部(16)とは反対側の前記収容部(14)の一端部(18)に配置され、前記上部栓(10)が取り付けられる前記核燃料棒(6)の端部が、前記収容部(14)から前記溶接室(C)の溶接エリアに出現し、前記溶接室(C)が、前記上部栓(10)を前記核燃料棒に溶接する溶接手段(106)を含む溶接設備。 - 前記溶接室が、前記装置の前記長手方向軸(X)と一直線上にある前記核燃料棒(6)の前記上部栓(10)のストップ(止め)(112)を含む請求項15に記載の溶接設備。
- 前記溶接室(C)が、真空を生じ、不活性ガスを注入し、前記溶接室の雰囲気を分析する手段を含み、流体チャネル(114)が、真空を生じ、不活性ガスを注入する手段を溶接エリアに接続する請求項15または16に記載の溶接設備。
- 前記ストップ(112)が、長手方向のチャネルによって貫通され、流体チャネル(114)が、前記ストップ(112)の前記長手方向のチャネルを通じて、前記溶接エリアに接続される請求項16に記載の溶接設備。
- 前記流体チャネル(114)が、前記ストップ(112)に取り付けられて回転するチューブ(116)により形成され、該チューブ(116)が軸受に取り付けられ、前記ストップ(112)が前記核燃料棒(6)により回転される請求項18に記載の溶接設備。
- 前記核燃料棒(6)の前記上部栓(10)とクラッディング(8)との間の合わせ面(11)に対する前記溶接手段(106)の位置を観察する手段を含む請求項15〜19のいずれか1項に記載の溶接設備。
- 前記核燃料棒(6)の回転速度、及び/または、前記雰囲気の品質、及び/または、締め付けレベル、及び/または、合わせ面に対する前記溶接手段の位置に応じて、溶接を許可し、または許可しないための確認手段を含む請求項15〜20のいずれか1項に記載の溶接設備。
- 請求項15〜21のいずれか1項に記載の設備を用いる溶接方法であって、以下のステップを含む溶接方法。
前記上部栓(10)が取り付けられた前記核燃料棒(6)を、前記上部栓(10)が前記溶接室(C)のストップ(112)にもたれるまで、前記棒状部材の保持および回転装置の前記収容部(14)に挿入するステップ、
前記棒状部材の締め付け手段を操作するステップ、
前記核燃料棒(6)を回転させるステップ、
前記溶接エリアにおいて真空を発生するステップ、
不活性ガスを注入するステップ、および
溶接するステップ。 - 溶接の前に、前記核燃料棒(6)の回転速度、及び/または、前記雰囲気の品質、及び/または、締め付けレベル、及び/または、合わせ面に対する前記溶接手段の位置が、確認される請求項22に記載の溶接方法。
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