JPH0151156B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、上部端板につかみ開口と案内ピンと
を具えた核燃料の取扱装置に関するものである。

（従来の技術） 原子炉燃料が燃焼すると、炉の反応度が低下す
るが、反応度が定格出力を維持できないほど低下
する前に、燃料の一部を炉内から取り出して、新
燃料と取り替える必要がある。この燃料取り替え
作業は、使用済燃料が強い放射線源であるため、
その取り扱いは、全て遠隔操作により行わなけれ
ばならない。そこで燃料取り替えの自動化、遠隔
操作化が要求されているが、核燃料取扱装置は、
燃料集合体（Ｆ／Ａ）及び非核燃料炉心構造品
（NFBC）に対して極めて小さい隙間でアンゲー
ジする構造になつているため、（）核燃料取扱
装置の案内ピンを燃料集合体の上部ノズルの案内
ピン孔へ挿入して、位置決めする嵌め合い作業、
（）把持爪を円滑に必要回転角度だけ回転させ
て、燃料集合体及び非核燃料炉心構造品を確実に
エンゲージする作業、（）水深７ｍ〜18ｍのと
ころで核燃料取扱装置が完全に燃料集合体の上部
ノズル上面に着座できたかどうか、或いは燃料集
合体を掴む把持爪が確実に燃料集合体を吊り上げ
ているかどうか、等の動作確認作業が高精度に、
迅速に行わなければ、核燃料取扱装置が燃料集合
体及び非核燃料炉心構造品の表面に接触して、燃
料集合体及び非核燃料炉心構造品の表面を損傷さ
せる恐れがある。また燃料の取り替え途中で燃料
を落としてしまう等の事故を起こす恐れがある。

本発明は前記の問題点に鑑み提案するものであ
り、その目的のする処は、燃料取り替え作業中の
誤動作による燃料の落下を防止できて、燃料取り
替え時の作業能率、信頼性を向上できる。また作
業員に対する被曝線量を低減できて、安全性を向
上できる核燃料取扱装置を提供しようとする点に
ある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明は、上部
端板につかみ開口と案内ピン孔とを具えた燃料集
合体を取り扱う核燃料取扱装置において、ガーダ
上を移動するトロリに垂設された上部昇降管と、
同トロリ上に設置されたホイストから延びたワイ
ヤロープを介して上記上部昇降管内に上下動自在
に支持された下部昇降管と、同下部昇降管の板部
材に対向状態に枢支され且つそれぞれの上端に凹
凸部が形成されるとともにそれぞれの背面にテー
パ部が形成された複数個の把持爪と、上記下部昇
降管の上端部に取付けられたシリンダと、上記下
部昇降管の板部材を昇降可能に貫通するとともに
上記シリンダのピストンロツドに上端部が取付け
られた駆動管と、同駆動管の端部に取付けられて
上記各把持爪のテーパ部に対向したカムと、上記
下部昇降管の板部材に垂設された複数本のピン
と、同各ピンにより昇降可能に支持された複数の
スリーブと、同各スリーブにより昇降可能に支持
され且つばねにより下方へ付勢された複数の下部
ガイドピンと、上記各スリーブを連結する環状部
材と、同環状部材に固定されて上記各把持爪の上
端に形成した凹凸部にその上方で対向した複数の
楔とを具えている。

（作用） 本発明の核燃料取扱装置は前記のように構成さ
れており、核燃料取扱装置の全体を下降させて、
下部ガイドピンを燃料集合体の上部端板の案内ピ
ン孔に挿入し、スリーブのストツパが同上部端板
の上面に着座してからはスリーブと環状部材と楔
とを押し上げ、楔を把持爪の凹凸部から外して、
把持爪を回転可能にし、次いでシリンダを伸長方
向に作動させて、そのピストンとピストンロツド
と駆動管とを下降させ、カムを各把持爪のテーパ
部に沿い下降させて、各把持爪をその枢支ピンを
中心に回転させ、燃料集合体の上部端板のつかみ
開口の内側に入り込ませ、次いでホイストを起動
し、ワイヤロープを巻き上げて、下部昇降管を上
昇させ、スリーブ内のばねによりスリーブを押し
下げて、楔を各把持爪の凹凸部に嵌合させ、さら
にホイストを駆動し続け、各把持爪の先端部を燃
料集合体の上部端板のつかみ開口の内側に接触さ
せて、燃料集合体をエンゲージする。

（実施例） 次に本発明の核燃料取扱装置を第１図乃至第１
０に示す一実施例により説明する。まずその全体
を第１図により説明すると、１が下部昇降管３の
下端に固定した板部材で、同下部昇降管３は、ス
イスト４から延びたワイヤロープ２を介して上下
動自在に支持されている。また９が上記板部材１
に固定した２対のクレビス、１１が２対の把持
爪、１３が上記各クレビス９に固定したピン、１
４が同ピン１３と上記各把持爪１１のピン孔との
間に介装したブツシユ（第４図参照）で、２対の
把持爪１１が下部昇降管３の下端に向かい合う状
態に枢着されている。また６が上記下部昇降管３
の上端部に取付けたエアシリンダ、８が同エアシ
リンダ６内のピストン、４０が同ピストン８に一
体のピストンロツド、７が同ピストンロツド４０
により下部昇降管３内に垂下状態に支持された駆
動管、１０が同駆動管７の下端に設けたカムで、
エアシリンダ６を伸縮方向に作動させると、カム
１０が把持爪１１のテーパ部１２に沿い上下動し
て、把持爪１１がピン１３を中心に回転するよう
になつている。なお上記エアシリンダ６に供給さ
れる圧力流体は、配管１５，１６，１７，１８と
切換弁１９とを介して送られる。また上記下部昇
降管３は、上部昇降管５内を昇降するが、同上部
昇降管５は、ガーダ上を移動するトロリ（図示せ
ず）により垂下状態に支持され、上記ホイスト４
は、同トロリ上に設置されている。次に前記下部
昇降管３の下端部側の構造を第２図乃至第６図に
より具体的に説明すると、２０が上部ガイドピン
２本、２１がオリエンテーシヨンピン１本、２２
がダミーピン１本、１９がこれらのピン２０，２
１，２２を嵌挿したスリーブ、２５が同各スリー
ブ２４を一体的に連結する環状部材、２６が前記
把持爪１１の上端部に設けた凹凸部、２７が同凹
凸部２６の両端部、２８が同凹凸部２６，２７に
上方で対向するように上記環状部材２５に締結用
ボルト４３を介して固定した楔４本、２９が上記
環状部材２５を介して同各楔２８を前記各把持爪
１１の方向に付勢するためのコイルばね４本、３
７が前記２本のピン２０側のスリーブ２４にブツ
シユ３６を介して嵌挿した下部ガイドピン２本、
３０が同下部ガイドピン３７と前記ピン２０との
間に介装したコイルばね、４２が上下のブツシユ
３６間に介装したスペーサ、３５が前記スリーブ
２４の下端部に固定した位置決め用ストツパ、３
２が燃料集合体、３１が同燃料集合体３２の上部
端板で、同上部端板３１は、つかみ開口と案内ピ
ン３３とを具えている。なお前記１本のダミーピ
ン２２は、環状部材２５の上下動を円滑にするた
めに設けられている。また第１図の４６は前記ト
ロリ上に設置されたシーブの軸受、第３図３８は
下部昇降管７と板部材１との間に介装したブツシ
ユ、４１は把持爪１１の下端部に設けた爪部、４
４はクレビス９を板部材１に固定する締結用ボル
ト、４５は板部材１を下部昇降管３の下端部に固
定する締結用ボルト、第５図の３４はオリエンテ
ーシヨンピン２１に対向するように燃料集合体３
２の上部端板３１に設けた案内ピンである。

次に前記第１図乃至第１０に示す核燃料取扱装
置の作用を具体的に説明する。第７図は、本核燃
料取扱装置が燃料集合体３２の上方にあるときの
状態を示し、第８図は、下部ガイドピン３７が燃
料集合体３２の上部端板３１の案内ピン孔３３に
挿入されて、位置条件が整い、本核燃料取扱装置
の全体が下降して、スリーブ２４が上部端板３１
の上面に着座し、スリーブ２４と環状部材２５と
楔２８とが押し上げられて、把み爪１１が回転可
能になつている状態を示し、第９図は、エアシリ
ンダ６のピストン８が下降して、カム１０が作動
し、把持爪１１が回転して、上部端板３１がエン
ケージ可能になつている状態を示し、第１０図
は、外部駆動源により本核燃料取扱装置が上昇
し、スリーブ２４内のコイルばね２９により楔２
８が把持爪１１の上部の凹凸部２６に嵌合して、
燃料のエンゲージが完了した状態を示している。
第７図の状態から本核燃料取扱装置の全体を下降
させて、下部ガイドピン３７を燃料集合体３２の
上部端板３１の案内ピン孔３３に接近させる。こ
のとき、下部ガイドピン３７はスリーブ２４内の
コイルばね３０により押し下げられて、把持爪１
１がデイスエンゲージ状態にある。上記核燃料取
扱装置全体の下降により、燃料集合体３２の上部
端板３１が相対的に上がつてきて、下部ガイドピ
ン３７が上部端板３１の案内ピン３３に挿入され
て、位置条件が整う。それからも上記核燃料取扱
装置全体の下降は続くので、次にはストツパ３５
が上部端板３１の上面に着座し、それからはスリ
ーブ２４と環状部材２５と楔２８とが押し上げら
れることになり、楔２８が把持爪１１から外れ
て、把持爪１１が回転可能になる（第８図参照）。
次いでエアシリンダ６が伸長方向に作動して、そ
のピストン８とピストンロツド４０と駆動管７と
が下降し、カム１０が各把持爪１１のテーパ部１
２に沿い下降して、各把持爪１１がその枢支ピン
１３を中心に回転し、第９図に示すように上部端
板３１のつかみ開口の内側に入り込む。この状態
になつたら、第１図及び第１０図に示すようにホ
イスト４を起動し、ワイヤロープ２を巻き上げ
て、下部昇降管３を上昇させる。そうすると、ス
リーブ２４内のコイルばね２９によりスリーブ２
４が押し下げられて、楔２８が各把持爪１１の凹
凸部２６に嵌合する。さらにホイスト４を駆動し
続けると、各把持爪１１の先端部の爪４１が上部
端板３１のつかみ開口の内側に接触して、燃料集
合帯３２がエンゲージされる。なお各把持爪１１
が燃料集合体３２を吊り上げている間は、各把持
爪１１の凹凸部２６に楔２８が嵌合して、互いが
固定されるので、エアシリンダ６の誤動作により
カム１０を作動させても把持爪１１が回転しな
い。即ち、燃料集合体３２を吊り上げている間
は、エアシリンダ６が誤動作しても燃料集合体３
２を落下させる心配はない。また取り出した燃料
を適当な場所に移送して貯蔵するときには、上述
の手順と逆の手順で取り外せばよい。

（発明の効果） 本発明の核燃料取扱装置は前記のように核燃料
取扱装置の体を降させて、下部ガイドピンを燃料
集合体の上部端板の案内ピン孔に挿入し、スリー
ブのストツパが同上部端板の上面に着座してから
はスリーブと環状部材と楔とを押し上げ、楔を把
持爪の凹凸部から外して、把持爪を回転可能に
し、次いでシリンダを伸長方向に作動させて、そ
のピストンとピストンロツドと駆動管とを下降さ
せ、カムを各把持爪のテーパ部に沿い下降させ
て、各把持爪をその枢支ピンを中心に回転させ、
燃料集合体の上部端板のつかみ開口の内側に入り
込ませ、次いでホイストを起動し、ワイヤロープ
を巻き上げて、下部昇降管を上昇させ、スリーブ
内のばねによりスリーブを押し下げて、楔を各把
持爪の凹凸部に嵌合させ、さらにホイストを駆動
し続け、各把持爪の先端部を燃料集合体の上部端
板のつかみ開口の内側に接触させて、燃料集合体
をエンゲージする。そして各把持爪が燃料集合体
を吊り上げている間は、各把持爪の凹凸部に楔が
嵌合して、互いが固定されるので、シリンダの誤
動作によりカムを作動させても各把持爪が回転せ
ず、燃料取り替え作業中の誤動作による燃料の落
下を防止できて、燃料取り替え時の作業能率、信
頼性を向上できる。また遠隔自動操作であり、作
業員に対する被曝線量を低減できて、安全性を向
上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる核燃料取扱装置の一実
施例の概略を示す縦断側面図、第２図は要部の横
断平面図、第３図は第２図の−Ｏ−線に沿う
縦断側面図、第４図は第２図の矢視−線に沿
う縦断側面図、第５図は第２図の矢視−線に
沿う縦断側面図、第６図は第２図の矢視−線
に沿う縦断側面図、第７図乃至第１０図は作用説
明図である。 １……板部材、２……ワイヤロープ、３……下
部昇降管、５……上部昇降管、６……シリンダ、
７……駆動管、１０……カム、１１……把持爪、
１２……テーパ部、２６，２７……凹凸部、２
０，２１，２２……ピン、２４……スリーブ、２
５……環状部材、２８……楔、３０……ばね、３
１……燃料集合体の上部端板、３３……燃料集合
体の案内ピン孔、３７……下部ガイドピン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 上部端板につかみ開口と案内ピン孔とを具え
   た燃料集合体を取り扱う核燃料取扱装置におい
   て、ガーダ上を移動するトロリに垂設された上部
   昇降管と、同トロリ上に設置されたホイストから
   延びたワイヤロープを介して上記上部昇降管内に
   上下動自在に支持された下部昇降管と、同下部昇
   降管の板部材に対向状態に枢支され且つそれぞれ
   の上端に凹凸部が形成されるとともにそれぞれの
   背面にテーパ部が形成された複数個の把持爪と、
   上記下部昇降管の上端部に取付けられたシリンダ
   と、上記下部昇降管の板部材を昇降可能に貫通す
   るとともに上記シリンダのピストンロツドに上端
   部が取付けられた駆動管と、同駆動管の下端部に
   取付けられて上記各把持爪のテーパ部に対向した
   カムと、上記下部昇降管の板部材に垂設された複
   数本のピンと、同各ピンにより昇降可能に支持さ
   れた複数のスリーブと、同各スリーブにより昇降
   可能に支持され且つばねにより下方へ付勢された
   複数の下部ガイドピンと、上記各スリーブを連結
   する環状部材と、同環状部材に固定されて上記各
   把持爪の上端に形成した凹凸部にその上方で対向
   した複数の楔とを具えていることを特徴とした核
   燃料取扱装置。