JPH05157882A - 燃料交換機のパンタグラフ機構の強制折畳み装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】内蔵駆動装置によるパンタグラフ機構の操作不
能のとき、パンタグフ機構を外部の力で強制的に折畳ん
で燃料交換機を回収する。 【構成】常時はアームの駆動端４に固定されてボールな
っと１２ａと係合し、予め定められた動作荷重を外部か
ら加えるときは、ボールナット１２ａとアームの駆動端
４との係合を解除する解除機構であるナット押え１１を
設け、グリッパ操作用のワイヤロープ９を介して駆動端
４を強制的に引き上げることによりナット押え１１とボ
ールナット１２ａとの係合を解除し、パンタグラフ機構
１を折畳むようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、原子炉の燃料交換機
におけるグリッパの位置決めをするパンタグラフ機構を
強制的に折畳むための強制折畳み装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高温ガス炉，高速増殖炉のように圧力容
器を開放せずに燃料交換を行う原子炉においては、原子
炉停止中に原子炉格納容器上部蓋を取り外し、燃料交換
機を圧力容器の上に据え付け、この圧力容器の上鏡に設
けられているスタンドパイプを通して行われる。燃料交
換機は、グリッパで燃料をつかみ、グリッパを支持しリ
ンクでアームを介して支持し、ワイヤロープで吊り上げ
または吊り下げを行い、燃料をスタンドパイプに上下さ
せる。炉内挿入部にはノズルの真下以外の周辺の燃料を
交換するため、グリッパを水平方向にオフセットさせる
パンタグラフ機構を内蔵し、炉外からの遠隔操作による
自動位置決めを行う必要がある。

【０００３】図６は従来の燃料交換機のパンタグラフ機
構の構成図である。燃料交換機は、複数のアーム１ａ，
１ｂ，１ｃからなるパンタグラフ１機構と、パンタグラ
フ機構１を支持するボールネジ１２およびボールナット
１２ａと、ボールネジ１２を支持するケーシング２と、
ボールネジ１２の上端に位置する内蔵駆動機構５とを備
える。アーム１ａは一方をケーシング２の固定端３に固
定され、他端をアーム１ｂとの結合端３ａに結合されて
いる。アーム１ｂは一方をボールナット１２ａの駆動端
４に結合され他方の先端６を収納箱８に結合されてい
る。内蔵駆動機構５を駆動してボールネジ１２を回転さ
せると、ボールナット１２ａが垂直方向に上下し、その
動きをパンタグラフ機構１を介して先端６に伝え、先端
６を水平方向に移動させる。駆動端４に図示しないプー
リを取り付け、ワイヤロープをプーリに巻きつけて、ケ
ーシングの上部に配置された巻取装置によりワイヤロー
プを巻上げまたは巻戻して、収納筒８内のグリッパを昇
降駆動させる。このようにして、グリッパを収納する収
納筒８を水平方向に移動させ、かつグリッパを昇降させ
て、炉心１３から目標とする燃料を交換する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】炉内においてグリッパ
をオフセットした状態で、停電またはボールネジの不具
合などで、内蔵駆動装置による運転操作が不能となった
場合、炉外から強制的にパンタグラフ機構を折畳んだ
後、容器ノズルから燃料交換機を引き抜くことが、使用
者側からの必須の要求条件となっている。しかし、故障
時に燃料交換機を回収するための確実な方策がないのが
現状であった。

【０００５】この発明は、内蔵駆動装置によるパンタグ
ラフ機構の操作不能のとき、パンタグラフ機構を外部の
力で強制的に折畳んで燃料交換機を回収するためのパン
タグラフ機構の強制折畳み装置を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】グリッパ本体と、複数の
アームからなり一端を垂直方向に昇降させることにより
他端を水平方向に伸縮させるパンタグラフ機構と、ボー
ルネジに係合するボールナットを介して前記パンタグラ
フ機構のアームの駆動端を昇降させる支持リンクと、前
記グリッパ昇降用の操作部材とを備えた燃料交換機にお
いて、常時は前記アームの駆動端に固定されて前記ボー
ルナットと係合し、予め定められた動作荷重を外部から
加えるときは、前記ボールナットと前記アームの駆動端
との係合を解除する解除機構を設け、前記操作部材を介
して前記アームの駆動端を強制的に引き上げることによ
り、前記解除機構と前記ボールナットとの係合を解除し
て前記パンタグラフ機構を折畳むようにしたことによっ
て、上記目的を達成する。

【０００７】なお、解除機構として、アームの駆動端に
取り付けられ、常時はボールナットの下部を支持し、予
め定められた動作荷重を外部から加えるときは、塑性変
形して前記駆動端と前記ボールナットとの係合がはずれ
るナット押えを用いれば、故障時にパンタグラフ機構を
折畳む上に好適である。

【０００８】さらに、グリッパの操作部材として、グリ
ッパ昇降用のワイヤロープを用いれば、故障時にパンタ
グラフ機構を折畳む上に好適である。

【０００９】

【作用】この発明においては、アームの駆動端を外部か
ら予め定められた荷重で引き上げることにより、ボール
ナットとアームの駆動端とを係合させる解除機構の係合
を解除するようにしたので、燃料交換機の内部駆動装置
が使えないときは、グリッパを昇降させる昇降部材を外
部から引き上げると、ボールナットとアームの駆動端と
の係合が解除されてパンタグラフ機構を折畳むことがで
きる。

【００１０】なお、解除機構として、アームの駆動端に
取り付けられ、常時はボールナットの下部を支持し、予
め定められた動作荷重を外部から加えるときは、塑性変
形して前記駆動端と前記ボールナットとの係合がはずれ
るナット押えを用いればアームの駆動端を強制的に引き
上げるとき、ナット押えが塑性変形してアームの駆動端
とボールナットとの係合がはずれ、パンタグラフ機構を
折畳むことができ、さらに燃料交換機を炉外に回収する
ことができる。

【００１１】また、グリッパ操作部材としてグリッパ操
作用のワイヤロープを用いれば、停電のときパンタグラ
フ機構およびグリッパに結合されたワイヤロープを手動
で巻き上げることにより、アームの駆動端を強制的に引
き上げ、ナット押えが塑性変形してアームの駆動端とボ
ールナットとの係合がはずれ、パンタグラフ機構を折畳
むことができ、さらに燃料交換機を炉外に回収すること
ができる。

【００１２】

【実施例】図１はこの発明の実施例によるパンタグラフ
機構の強制折畳み装置を備えた燃料交換機の縦断面図で
ある。図１において図６と同じ部位は同じ符号を付して
ある。複数のアーム１ａ，１ｂ，１ｃからなるパンタグ
ラフ機構１と、パンタグラフ機構１を支持するボールネ
ジ１２およびボールナット１２ａと、ボールネジ１２を
支持するケーシング２と、ボールネジ１２の上端に位置
する内蔵駆動機構５とを備えている。先端６、グリッパ
７、収納筒８、グリッパ昇降用ワイヤロープ９、巻取装
置１０については説明を省略する。１４は直線軸受であ
る。原子炉内に吊り降ろされた燃料交換機のケーシング
２に、パンタグラフ機構１の固定端３を固定し、内蔵駆
動装置５を駆動してボールネジ１２を回転させ、ボール
ナット１２ａに結合されたパンタグラフ機構１の駆動端
４を昇降させ、パンタグラフ機構１の先端６を水平方向
に変位させる。先端６に結合された収納筒８にグリッパ
７を備え、収納筒８をオフセットして炉心上面に位置決
めを行う。

【００１３】グリッパの操作部材としてのワイヤロープ
９をパンタグラフ機構１の結合点に引き回した後、ケー
シング２内を通して図示しないノズルからワイヤロープ
９を炉外に引き出して、ワイヤロープ９の端を巻取装置
１０で巻取っている。図１の状態からワイヤロープ９を
巻き上げて行くと、グリッパ７、収納筒８を介してパン
タグラフ機構１の先端６に上方向に引張力Ｆを与え、こ
の引張力Ｆによりパンタグラフ機構１を強制的に折畳む
モーメントＭが発生する。このとき引張力Ｆの分力によ
り駆動端４にも上向きに引抜き力Ｒが発生する。

【００１４】図２は図１のII部拡大部である。ケーシン
グ２内に支持されたボールネジ１２とボールネジ１２と
係合するボールナット１２ａがあり、パンタグラフ機構
１の駆動端４に取り付けた解除機構としてのナット押え
１１を介してボールナット１２ａを支持している。ナッ
ト押え１１は、通常運転中に加わる荷重では塑性変形を
起こすことがなく、ボールネジ１２の回転に伴ってボー
ルナット１２ａを介して駆動端４を昇降させ、かつワイ
ヤロープ９の巻上力でまかなうことができ、しかもパン
タグラフ機構１自身の自重を超えない範囲の動作荷重で
塑性変形を起こすように構成されている。

【００１５】図３は図２の駆動端に動作加重を加えた状
態を示す図である。図３においては駆動端４を上に引き
上げる方向に矢印のごとく動作荷重が作用し、ナット押
え１１が塑性変形を起こした状態を示している。さらに
動作荷重を加えると、駆動端４はボールナット１２ａか
らはずれ、駆動端４は上に引張られパンタグラフ機構１
を折畳むことができる。

【００１６】図４は図１のパンタグラフ機構を折畳んだ
状態を示す図である。図３の駆動端４を図示しないワイ
ヤロープで引張り動作荷重をかけると、ナット押え１１
は完全に塑性変形を起こし、駆動端４はボールナット１
２ａとの結合が解除され、パンタグラフ機構１は図４の
ごとく折畳むことができる。このようにパンタグラフ機
構１を折畳んだ状態で、燃料交換機をグリッパとともに
炉外に引き抜く。

【００１７】図５は図４のＶ部拡大図である。図５にお
いては、ボールナット１２ａは元の位置に留まり、ナッ
ト押え１１は塑性変形してボールナット１２ａの外径側
を通り抜け駆動端４は上に移動している。このようにし
てパンタグラフ機構１を折畳む。この発明によるパンタ
グラフ機構の折畳み装置は高温ガス炉のほか他のプラン
トにも適用できる。

【００１８】

【発明の効果】この発明においては、ボールナットとア
ームの駆動端とを係合させる解除機構を設け、停電また
はボールネジの故障などで燃料交換機の内部駆動機構が
利用できないとき、グリッパを昇降させるワイヤロープ
を外部から引き上げることによって、解除機構が塑性変
形を生じてボールナットとアームの駆動端との係合を解
除し、パンタグラフ機構をボールナットから離して折畳
むことができて、パンタグラフ機構を折畳んだ状態で、
さらに燃料交換機を炉心から引き抜いて回収することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例によるパンタグラフ機構の強
制折畳み装置を備えた燃料交換機の縦断面図である。

【図２】図１のII部拡大図である。

【図３】図２の駆動端に動作荷重を加えた状態を示す図
である。

【図４】図１のパンタグラフ機構を折畳んだ状態を示す
図である。

【図５】図４のＶ部拡大図である。

【図６】従来の燃料交換機のパンタグラフ機構の構成図
である。

【符号の説明】

１ パンタグラフ機構 １ａ アーム １ｂ アーム １ｃ アーム ３ 固定端 ４ 駆動端 ５ 内蔵駆動装置 ６ 先端 ９ グリッパの操作部材としてのワイヤロープ １１ 解除機構としてのナット押え １２ ボールネジ １２ａ ボールナット

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】グリッパ本体と、複数のアームからなり一
   端を垂直方向に昇降させることにより他端を水平方向に
   伸縮させるパンタグラフ機構と、ボールネジに係合する
   ボールナットを介して前記パンタグラフ機構のアームの
   駆動端を昇降させる支持リンクと、前記グリッパ昇降用
   の操作部材とを備えた燃料交換機において、常時は前記
   アームの駆動端に固定されて前記ボールナットと係合
   し、予め定められた動作荷重を外部から加えるときは、
   前記ボールナットと前記アームの駆動端との係合を解除
   する解除機構を設け、前記操作部材を介して前記アーム
   の駆動端を強制的に引き上げることにより、前記解除機
   構と前記ボールナットとの係合を解除して前記パンタグ
   ラフ機構を折畳むようにしたことを特徴とする燃料交換
   機のパンタグラフ機構の強制折畳み装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の燃料交換機のパンタグラフ
   機構の強制折畳み装置において、解除機構が、アームの
   駆動端に取り付けられ、常時はボールナットの下部を支
   持し、予め定められた動作荷重を外部から加えるとき
   は、塑性変形して前記駆動端と前記ボールナットとの係
   合がはずれるナット押えであることを特徴とする燃料交
   換機のパンタグラフ機構の強制折畳み装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の燃料交換機のパンタグラフ
   機構の強制折畳み装置において、グリッパの操作部材
   が、前記グリッパ昇降用のワイヤロープであることを特
   徴とする燃料交換機のパンタグラフ機構の強制折畳み装
   置。