JPH0660954B2 - 燃料棒引込力測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、スケルトンアセンブリに燃料棒を引込んで燃
料集合体を組立てる場合に、燃料棒の引込力を測定する
燃料棒引込力測定装置に関する。

「従来の技術」 一般に、燃料集合体は、第６図に示すように、上下に離
間して配設された上部ノズル１及び下部ノズル２と、こ
れらの間に所定の間隔をおいて配設され、かつストラッ
プにより形成された格子空間（セル）を有する複数の支
持格子３と、この支持格子３のセル内に所定の間隔をお
いて挿通され、かつ支持格子３に固定され、さらにそれ
ぞれの上下端部を上部ノズル１、下部ノズル２に連結さ
れた制御棒案内管４と、被覆管５の両端に端栓８ａを溶
接されて被覆管５内に密封された多数のペレット６と押
えばね７とを有し、支持格子３の所定のセル内に挿通さ
れ、支持格子３により弾力的に支持された多数の燃料棒
８とから構成されたものである。

この燃料集合体を組立てるには、まず前記支持格子３を
所定の間隔をおいて平行に配列し、この支持格子３の所
定のセルに複数の制御棒案内管４を挿通後、拡管治具に
より制御棒案内管４を拡管して支持格子３に固着し、ス
ケルトンアセンブリ９を構成する。次いで、燃料集合体
組立装置を使用して前記スケルトンアセンブリ９の支持
格子３の所定のセルに燃料棒８を引込んだ後、制御棒案
内管４の下部に下部ノズル２を、上部に上部ノズル１を
それぞれ取付ける。

ところで、前記燃料集合体を組立てる装置としては、本
出願人が先に先願している特願昭５９−２３７１８８号
の燃料集合体組立装置を利用することができる。この燃
料集合体組立装置について第７図と第８図を参照して概
略説明する。

図中符号１０は燃料棒８を縦横に収納する燃料棒マガジ
ン、１１はスケルトンアセンブリ９を保持する組立台、
１２は燃料棒引込み機である。この燃料棒引込み機１２
には駆動機構１３によって第７図における左右方向へ移
動する移動台１４が配設されている。この移動台１４に
は複数の燃料棒引込み工具１５が着脱自在に取付けられ
ている。

前記燃料棒引込み機１２は、第９図に示すように、管状
のプルロッド１６と該プルロッド１６内に所定範囲摺動
自在に挿入されたインナーロッド１７と前記プルロッド
１６の先端部に設けられた燃料棒着脱機構１８とからな
る前記燃料棒引込み工具１５と、該燃料棒引込み工具１
５と前記移動台１４との一方に設けられた凹部に、他方
に設けられた係合体を係脱可能に付勢して嵌入させ、前
記移動台１４と前記燃料棒引込み工具１５との相対移動
に対する所定の抵抗力以内では前記移動台１４と前記燃
料棒引込み工具１５とを自動的に係合させ、所定の抵抗
力を越えたときにはこれらの係合を自動的に解くロック
機構１９と、前記インナーロッド１７に係脱可能に設け
られたストッパ機構２０と、前記移動台１４に設けられ
た駆動機構２１により前記プルロッド１６の軸線方向に
移動自在に設けられ、前記インナーロッド１７に係脱し
て前記プルロッド１６に対しインナーロッド１７を相対
移動させる燃料棒着脱機構作動機構２２とを主体として
構成されている。

そして、スケルトンアセンブリ９内へ引き込むべき燃料
棒８に対向する位置にあるプルロッド１６に挿入された
インナーロッド１７からストッパ機構２０を外し、スケ
ルトンアセンブリ９内へ引き込む必要のない燃料棒８に
対向する位置にあるプルロッド１６に挿入されたインナ
ーロッド１７にストッパ機構２０を係合して状対で移動
台１４を燃料棒マガジン１０側に移動させると、スケル
トンアセンブリ９内へ引き込む必要のない燃料棒８に対
向するプルロッド１６は停止したままロック機構１９が
外れ、スケルトンアセンブリ９内へ引き込むべき燃料棒
８に対向するプルロッド１６のみがスケルトンアセンブ
リ９内を通り、燃料棒８の端栓８ａに当接して一時停止
し、燃料棒着脱機構作動機構２２が働いて燃料棒８とプ
ルロッド１６とが結合され、この状態で移動台１４が燃
料棒マガジン１０から燃料棒引込み機１２側に移動し、
燃料棒マガジン１０内の所定の燃料棒８がプルロッド１
６に引かれてスケルトンアセンブリ９の支持格子３の所
定のセル内に引き込まれ、移動台１４は所定の位置まで
移動してから一旦停止し、前記燃料棒着脱機構作動機構
２２が再び働いてスケルトンアセンブリ９内へ引き込ま
れた燃料棒８とプルロッド１６との結合が外れ、再び移
動台１４は元の位置に戻る。

このように、上記従来の燃料集合体組立装置にあって
は、スケルトンアセンブリ９内に引き込むべき燃料棒８
と引き込む必要のない燃料棒８とにそれぞれ対向する燃
料棒引込み工具１５の作動の選択作業を自動化すること
ができ、手動操作によるこの種の選択作業に費やす労力
と時間とを省き、スケルトンアセンブリ９内への燃料棒
８の引込み作業能率を大幅に向上させることができる。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、上述したようにしてスケルトンアセンブリ９
内に挿入された燃料棒８においては、この燃料棒８を保
持している支持格子３の保持力が所定以上あることを確
認する必要があり、従来は、燃料棒８がスケルトンアセ
ンブリ９に挿入された後に測定していた。このため、全
体としての保持力がわかるのみで、個々のセル毎の保持
力を把握することができなかった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、燃料棒をスケルトンアセンブリ内に引
き込む際に、同時に支持格子のセル毎の保持力を円滑に
かつ確実に測定でき、保持力の確認及び信頼性の向上を
図ることができる燃料棒引込力測定装置を提供すること
にある。

「課題を解決するための手段」 上記目的を達成するために、第１の発明は、燃料棒を把
持してスケルトンアセンブリ内に引き込むプルインロッ
ドの外周部に測定器装着部を設け、かつこの測定器装着
部に引込力測定器を設けたものである。

また、第２の発明は、プルインロッドに引込力測定器を
設け、かつこれらの引込力測定器のリード線を、各リー
ド線の張力に応じてストロークが変化するリード線処理
機構の可動プーリに掛けまわしたものである。

「作用」 本発明の燃料棒引込力測定装置にあっては、プルインロ
ッドに設けた引込力測定器によって、燃料棒をスケルト
ンアセンブリ内に引き込む際の引込力を測定する。この
際、上記引込力測定器からのリード線をリード線処理機
構の可動プーリに掛けまわすことによって、リード線が
たるむのを防止し、引込み作業を円滑に行なう。

「実施例」 以下、第１図ないし第５図に基づいて本発明の一実施例
を説明する。

第１図ないし第５図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は引込力測定器部の断面図、第２図は燃料棒引込
み工具部の断面図、第３図は燃料棒引込み機の要部の断
面図、第４図はリード線処理機構部の説明図、第５図は
全体構成を示す斜視図である。これらの図において符号
３０は移動台であり、この移動台３０は、図示せぬ駆動
機構によって第３図において左右方向に移動せしめられ
るようになっている。

上記移動台３０には多数の燃料棒引込み工具３１が連結
されており、この燃料棒引込み工具３１は、プルインロ
ッド３２と開閉ロッド３３とからなっている。このプル
インロッド３２は、先端側が先細りテーパ状とされかつ
その先端が矢形に形成されていると共に、先端部が円周
方向に複数分割されて板バネ部とされ、その先端に外爪
３４が形成されている。そして、上記プルインロッド３
２の基端部は二つの管部３２ａ，３２ｂに分けられ、こ
れらの管部３２ａ，３２ｂの間には、測定用管３５が螺
着されている。

上記測定用管３５の外周には、測定器装着用凹所（測定
器装着部）３６が形成され、かつこの測定器装着用凹所
３６には引込力測定器（引張り型ロードセル）３７が装
着されている。そして、上記引込力測定器３７の外周に
は、保護カバー３８がかぶせられていると共に、上記測
定器装着用凹所３６の基端側に形成されて小孔にはリー
ド線保護カバー３９が装着されている。また、プルイン
ロッド３２の内部には開閉ロッド３３が移動自在に挿入
されており、この開閉ロッド３３の先端頭部３３ａが上
記プルインロッド３２の先端部を押し開き、各外爪３４
を外方に拡開するようになっている。さらに、開閉ロッ
ド３３の、上記リード線保護カバー３９に対向する位置
には、開閉ロッド３３のプルインロッド３２に対する移
動に伴って上記リード線保護カバー３９と接触しないよ
うに凹部３３ｂが形成されている。そして、上記引込力
測定器３７のリード線４０は、リード線保護カバー３９
内、開閉ロッド３３の凹部３３ｂ、及び開閉ロッド３３
の内部を通って後方に導き出されている。

また、上記プルインロッド３２の基端には連結部材４１
が固定されており、かつ上記開閉ロッド３３の基端に螺
合されたさや部３３ｃには、取付部材４２が固定されて
いる。そして、上記取付部材４２には、連結ロッド４３
が摺動自在に嵌め込まれ、上記連結ロッド４３の先端は
上記連結部材４１に固定されている。かつ、上記連結部
材４１は上記移動台３０に嵌め込まれている。そして、
上記取付部材４２は、連結ロッド４３の基端部のストッ
パ４３ｃと連結部材４１との間において移動可能に構成
されている。

上記移動台３０の先端にはシリンダー４４がブラケット
４５を介して取付けられており、このシリンダー４４の
ピストンロッドの先端には可動部材４６が取付けられて
いる。そして、この可動部材４６の下面部に対向して上
記移動台３０の上部の突起部３０ａにはロック機構４７
が設けられている。このロック機構４７は、上記突起部
３０ａに形成された貫通孔に、中間部につば部４８ａを
有するロックピン４８が嵌め込まれ、このロックピン４
８の下部が、上記貫通孔から出没して上記連結部材４１
の凹部４１ａに係脱すると共に、上記貫通孔に中空状の
締付ナット４９がねじ込まれる一方、上記ロックピン４
８のつば部４８ａと締付ナット４９との間であって、上
記ロックピン４８のまわりにスプリング５０が装着され
たものであり、上記ロックピン４８の上部が上記貫通孔
から突出するのを防止する押え具５１が上記可動部材４
６に設けられ、かつ第３図において、上記押え具５１か
ら左側の部分の可動部材４６が上記ロックピン４８の上
方に位置する場合には、上記ロックピン４８は移動台３
０の突起部３０ａから上方に突出不能に構成されてい
る。

また、上記可動部材４６の先端には、フック５２がピン
５３を中心にして上下方向に回動自在に設けられ、この
フック５２は、上記取付部材４２の上面先端側の突起４
２ａに係脱するようになっている。このフック５２の上
面には回転ローラ５４が当接せしめられており、第３図
において、可動部材４６が左方に移動して、フック５２
の上方折曲部５２ａを上記回転ローラ５４が押圧するこ
とにより、フック５２が上方に回動して取付部材４２の
突起４２ａとの係合を解除するように構成されている。
さらに、上記取付部材４２の上面基端側の突起４２ｂに
は、ストッパ機構５５（第９図のストッパ機構２０に相
当する）が係脱自在に配設されている。

さらに、上記開閉ロッド３３の基端から導出したリード
線４０は、第４図に示すように、第１固定プーリ５６に
掛けまわされ、かつエアシリンダー５７の下部ロッド５
８に支持された第１可動プーリ５９及びエアシリンダー
５７の上部ロッド６０に支持された第２可動プーリ６１
に掛けまわされ、次いで、第２固定プーリ６２に掛けま
わされており、上記エアシリンダー５７の中間部に一定
のエア圧が加えられることにより、上記リード線４０の
張力に応じて上記両可動プーリ５９，６１間のストロー
クが変動するようになっている。そして、上記エアシリ
ンダー５７と両ロッド５８，６０と各プーリ５６，５
９，６１，６２によってリード線処理機構６３が構成さ
れており、上記燃料棒引込み工具３１の個数に一対一で
対応しているリード線処理機構６３から取り出された各
リード線４０はターミナル６４で一本にまとめられて、
制御装置６５に接続されている。

次に、上記のように構成された燃料棒引込力測定装置を
組み込んだ燃料集合体組立装置を用いてスケルトンアセ
ンブリ内に燃料棒を引き込む場合について説明する。

まず、燃料棒マガジン１０内にあって、スケルトンアセ
ンブリ９内へ引き込むべき燃料棒８に対向した燃料棒引
込み工具３１に対しては、ストッパ機構５５を作動させ
て、取付部材４２の突起４２ｂから外し、スケルトンア
センブリ９内へ引き込む必要のない燃料棒８に対向した
燃料棒引込み工具３１に対しては、ストッパ機構５５を
作動させて、取付部材４２の突起４２ｂと係合させる。
この場合、フック５２と取付部材４２の突起４２ａとの
係合は、シリンダー４４のピストンロッドを前進させる
ことにより、可動部材４６を第３図において左方に移動
させて、フック５２をピン５３を中心にして上方に回動
させることによって、解かれた状態にある。また、この
時、ロック機構４７のロックピン４８はスプリング５０
の付勢力によって連結部材４１の凹部４１ａに嵌入して
いると共に、上記ロックピン４８の上方から上記可動部
材４６及び押え具５１が左方に移動しているため、ロッ
クピン４８は上記スプリング５０の付勢力を越えた力が
加わると、上方に突出して移動台３０と連結部材４１の
係合状態が解除し得るようになっている。

この状態において、駆動機構が作動して、移動台３０が
第３図において右方に移動すると、スケルトンアセンブ
リ９内へ引き込む必要のない燃料棒８に対向した燃料棒
引込み工具３１は、ストッパ機構５５に係合されている
のでその場に残り、この燃料棒引込み工具３１の連結部
材４１の凹部４１ａからロックピン４８が自動的に離脱
する。また、スケルトンアセンブリ９内へ引き込むべき
燃料棒８に対向した燃料棒引込み工具３１は、移動台３
０と燃料棒引込み工具３１との相対的移動を許さない抵
抗力が凹部４１ａとロックピン４８との間に働くので、
スケルトンアセンブリ９内を通り、燃料棒マガジン１０
内の燃料棒８の端栓８ａに外爪３４が当接した位置で移
動台３０が自動的に一時停止することにより停止する。

次いで、シリンダー４４のピストンロッドを後退させる
と、今まで上方に退避していたフック５２が、可動部材
４６とともに、第３図において右方に移動する際に、そ
の上面が回転ローラ５４に接触していることにより、ピ
ン５３を中心にして下方に回動して、フック５２は、取
付部材４２の先端側の突起４２ａに係合する。そして、
さらに上記シリンダー４４のピストンロッドが後退する
ことにより、可動部材４６、フック５２とともにフック
５２に係合されている取付部材４２が、連結ロッド４３
に沿って連結部材４１側に接近する。これにより、取付
部材４２に固定された開閉ロッド３３がプルインロッド
３２内を前進するから、開閉ロッド３３の先端頭部３３
ａがプルインロッド３２の先端部に当接して各外爪３４
を拡開する。この結果、各外爪３４が燃料棒８の端栓８
ａの凹部に係合し、燃料棒８と燃料棒引込み工具３１と
が結合される。

続いて、この状態で、移動台３０を第３図において左方
に所定量移動すると、燃料棒マガジン１０内にあってス
ケルトンアセンブリ９内に引込むべき所定の燃料棒８が
プルインロッド３２に引かれてスケルトンアセンブリ９
の支持格子３の所定のセル内に引き込まれ、このセル内
への燃料棒８の所定の位置までの引込みが終了すると移
動台３０は一旦停止する。この場合、燃料棒８がスケル
トンアセンブリ９の各支持格子３内に引き込まれていく
につれてこの燃料棒８に加わる拘束力が増大するが、こ
の力はプルインロッド３２に設置された引込力測定器３
７により連続的に計測されているから、この引込力測定
器３７の測定データを制御装置６５に入力し、記録する
ことにより、各支持格子３による燃料棒８の保持力を個
々に確実に把握することができる。

さらに、シリンダー４４のピストンロッドを前進させる
と、可動部材４６が、第３図において左方に移動し、こ
の可動部材４６の下面凸部４６ａが上記取付部材４２を
押圧することにより、該取付部材４２が連結ロッド４３
に沿って左方に移動し、これに伴い、プルインロッド３
２内を開閉ロッド３３が左方に移動し、この結果、各外
爪３４が内側に移動してすぼまる。従って、端栓８ａか
ら外爪３４が外れて離間する。また、フック５２がピン
５３を中心にして上方に回動するから、フック５２と取
付部材４２との係合状態が解除される。この後、移動台
３０が第３図において左方に再び移動し、元の状態に戻
り、次の引込み操作に備える。このようにして、スケル
トンアセンブリ９内への燃料棒８の引込み動作が円滑に
行なわれる。この際、プルインロッド３２が燃料棒引込
み機１２と燃料棒マガジン１０間を往復移動し、これに
伴って、プルインロッド３２の後方に導出されたリード
線４０が、燃料棒マガジン１０側に引き出されたり、あ
るいは燃料棒引込み機１２側に戻されたりするが、この
場合、上記リード線処理機構６３のエアシリンダー５７
の中間部に所定のエア圧が加えられていることから、リ
ード線４０が燃料棒マガジン１０側に引き出されると、
両可動プーリ５９，６１間の距離（ストローク）が狭く
なると共に、プルインロッド３２が燃料棒引込み機１２
側に戻ると、両可動プーリ５９，６１間の距離が広くな
ることにより、リード線４０がたるむことなく、常に一
定の張力で張設されることになる。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明の第１のものは、燃料棒を
把持してスケルトンアセンブリ内に引き込むプルインロ
ッドの外周部に測定器装着部を設け、かつこの測定器装
着部に引込力測定器を設けたものであるから、前記引込
力測定器によって燃料棒をスケルトンアセンブリ内に引
き込む際の引込力を測定することにより、スケルトンア
センブリの各支持格子による燃料棒の保持力を個々に確
実にかつ円滑に計測することができ、保持力の確認及び
信頼性の向上を図ることができる。

また、本発明の第２のものは、プルインロッドに引込力
測定器を設け、かつこれらの引込力測定器のリード線
を、各リード線の張力に応じてストロークが変化するリ
ード線処理機構の可動プーリに掛けまわしたものである
から、リード線の張力に応じて可動プーリが移動するこ
とにより、前記効果とともに、リード線が所定の張力で
張設されてたるむことを防止でき、燃料棒引込作業を円
滑に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は引込力測定部の断面図、第２図は燃料棒引込み
工具部の断面図、第３図は燃料棒引込み機の要部の断面
図、第４図はリード線処理機構部の説明図、第５図は全
体構成を示す斜視図、第６図は燃料集合体の一例を示す
側面図、第７図ないし第９図は従来の燃料集合体組立装
置を示すもので、第７図は側面図、第８図は平面図、第
９図は燃料棒引込み機の要部の断面図である。 ８……燃料棒、９……スケルトンアセンブリ、１０……
燃料棒マガジン、１２……燃料棒引込み機、３０……移
動台、３１……燃料棒引込み工具、３２……プルインロ
ッド、３６……測定器装着用凹所（測定器装着部）、３
７……引込力測定器（引張り型ロードセル）、４０……
リード線、５９……第１可動プーリ、６１……第２可動
プーリ、６３……リード線処理機構。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の燃料棒が所定の間隔をおいて収納さ
   れた燃料棒マガジンから前記燃料棒を、燃料棒引込み機
   に前記燃料棒の軸線方向に移動自在に設けられた移動台
   に取付けられた複数の燃料棒引込み工具のプルインロッ
   ドにより引抜いてスケルトンアセンブリ内の所定箇所に
   配設する燃料集合体組立装置において、 前記プルインロッドの外周部に測定器装着部を設け、か
   つこの測定器装着部に引込力測定器を設けたことを特徴
   とする燃料棒引込力測定装置。
2. 【請求項２】複数の燃料棒が所定の間隔をおいて収納さ
   れた燃料棒マガジンから前記燃料棒を、燃料棒引込み機
   に前記燃料棒の軸線方向に移動自在に設けられた移動台
   に取付けられた複数の燃料棒引込み工具のプルインロッ
   ドにより引抜いてスケルトンアセンブリ内の所定箇所に
   配設する燃料集合体組立装置において、 前記プルインロッドに引込力測定器を設け、かつこれら
   の引込力測定器のリード線を、各リード線の張力に応じ
   てストロークが変化するリード線処理機構の可動プーリ
   に掛けまわしたことを特徴とする燃料棒引込力測定装
   置。