JPH08110391A - Refueling machine gripper for fast reactor - Google Patents

Refueling machine gripper for fast reactor

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JPH08110391A
JPH08110391A JP6247480A JP24748094A JPH08110391A JP H08110391 A JPH08110391 A JP H08110391A JP 6247480 A JP6247480 A JP 6247480A JP 24748094 A JP24748094 A JP 24748094A JP H08110391 A JPH08110391 A JP H08110391A
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JP
Japan
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gripper
cylinder
damper
gripper cylinder
fuel
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Application number
JP6247480A
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Japanese (ja)
Inventor
Kozo Shiratori
廣藏 白鳥
Kenzo Koizumi
賢三 小泉
Takashi Ishitori
隆司 石鳥
Hiroshi Katayama
洋 片山
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Carriers, Traveling Bodies, And Overhead Traveling Cranes (AREA)
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Abstract

PURPOSE: To reduce dynamic load during earthquake and lighten, simplify and improve in maintainability. CONSTITUTION: On a ball screw 12 provided in a holddown tube l0, a ball nut 14 is screwed in. The ball nut 14 is provided on an upper gripper cylinder 22 and a lower gripper cylinder 23 is coupled in the lower end of the cylinder 22. A sodium damper 26 is placed in the coupling part. Inside the cylinder 22, a tension spring 24 of which lower part is fixed to the upper side of the cylinder 23, is provided. A nail open/close rod 20 penetrating through the cylinder 22 and the cylinder 23 is provided. At the lower part of the nail open/close rod 20 and lower part of the cylinder 23, a gripper nail 15 for grasping a fuel assembly is provided. A nail open/close screw 19 provided at the upper part of the rod 2O is connected with screw to a gear with screw 18. The gear 18 is rotated with a spline 13 to move the rod up and down.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は液体金属ナトリウム冷却
型高速炉に使用される液体金属ナトリウム液面下で燃料
集合体を移送交換する高速炉の燃料交換機用グリッパに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gripper for a refueling machine of a fast reactor for transporting and exchanging fuel assemblies under the liquid level of liquid metal sodium used in a liquid metal sodium cooled fast reactor.

【0002】[0002]

【従来の技術】液体金属ナトリウム冷却型高速炉の原子
炉容器内の燃料交換は原子炉容器壁に貫通して設置され
た燃料交換機により行われる。この燃料交換機の概略を
図7により説明する。
2. Description of the Related Art Fuel exchange in a reactor vessel of a liquid metal sodium cooled fast reactor is carried out by a fuel exchanger installed so as to penetrate a wall of the reactor vessel. The outline of this fuel exchanger will be described with reference to FIG.

【0003】すなわち、図7において高速炉の原子炉容
器1には多数の燃料集合体2が装荷され、冷却材ナトリ
ウム3が収納されている。原子炉容器1の上部には、上
部蓋4が設置され、この上部蓋4に設けられた開孔5か
ら燃料交換機6が燃料集合体2の頂部まで到達するよう
に設置されている。
That is, in FIG. 7, a reactor vessel 1 of a fast reactor is loaded with a large number of fuel assemblies 2 and contains a sodium coolant 3 therein. An upper lid 4 is installed on the upper part of the reactor vessel 1, and a fuel exchanger 6 is installed so as to reach the top of the fuel assembly 2 from an opening 5 provided in the upper lid 4.

【0004】燃料交換機6は上部蓋4上の駆動部7と原
子炉容器1内の本体胴8,パンタグラフ機構9、パンタ
グラフ機構9の先端部に取り付けられたホールドダウン
チューブ10,このホールドダウンチューブ10内に収納さ
れ、燃料集合体2のつかみ離しを行うグリッパ機構21
と、このグリッパ機構21の駆動を行うグリッパ駆動シャ
フト29とから構成されている。
The refueling machine 6 includes a drive unit 7 on the upper lid 4, a main body barrel 8 in the reactor vessel 1, a pantograph mechanism 9, a holddown tube 10 attached to the tip of the pantograph mechanism 9, and this holddown tube 10. A gripper mechanism 21 that is housed inside and that holds and separates the fuel assembly 2.
And a gripper drive shaft 29 that drives the gripper mechanism 21.

【0005】このように燃料交換機6は燃料交換のため
の回転自在な本体胴と、この本体胴8から伸びた伸縮自
在な可変アーム式パンタグラフ機構9と、このパンタグ
ラフ機構9の先端にグリッパ機構21を内蔵したホールド
ダウンチューブ10を有している。
As described above, the refueling machine 6 includes a rotatable main body cylinder for refueling, an expandable telescopic variable arm pantograph mechanism 9 extending from the main body cylinder 8, and a gripper mechanism 21 at the tip of the pantograph mechanism 9. It has a holddown tube 10 with a built-in.

【0006】前記伸縮自在な可変アーム式のパンタグラ
フ機構9に対し、一定アーム長を有し、その上下の角度
と本体胴の上下動を組み合わせる方式もあるが、発明が
解決しようとする課題に対しては共通なので以下、伸縮
自在な可変アーム式パンタグラフ機構9を備えた燃料交
換機について説明する。
There is also a system in which the variable arm type pantograph mechanism 9 which can be expanded and contracted has a constant arm length and the vertical angle of the fixed arm length is combined with the vertical movement of the main body cylinder. Since it is common to all, the fuel exchanger having the variable arm type pantograph mechanism 9 which can be expanded and contracted will be described below.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】原子炉の炉心は出力の
増大と共に大きく、且つ燃料集合体2や、その燃料ピン
1本当りの太さも増大してきている。これに伴いパンタ
グラフ機構9のアームは長尺化すると共にアーム先端部
に取り付けられたグリッパ機構21,ホールドダウンチュ
ーブ10も大型化し重量が増大してきた。
The core of a nuclear reactor is large along with the increase in power, and the thickness of the fuel assembly 2 and its fuel pin is also increasing. Along with this, the arm of the pantograph mechanism 9 has become longer, and the gripper mechanism 21 and the hold-down tube 10 attached to the tip of the arm have also become larger and have increased weight.

【0008】このように長尺アームの先端のホールドダ
ウンチューブ10内に燃料集合体2を収納した状態で地震
荷重に耐えるには伸縮自在な長尺可変アーム機構が過大
な構造となっている。
As described above, in order to withstand an earthquake load in the state where the fuel assembly 2 is housed in the holddown tube 10 at the tip of the long arm, the long variable arm mechanism which can be expanded and contracted has an excessive structure.

【0009】そのため、長尺可変アーム式からなるパン
タグラフ機構の燃料交換機は燃料取扱時の上下地震に対
して可変アームの付け根部に大きな力が加わり構造対策
上の課題がある。
Therefore, in the fuel exchanger of the pantograph mechanism of the long variable arm type, a large force is applied to the base portion of the variable arm against a vertical earthquake at the time of handling the fuel, and there is a structural problem.

【0010】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、ホールドダウンチューブまたはグリッパ機
構に上下動地震に対する動吸振機能を付与し、地震時の
上下動荷重を低減させることにより、軽量、簡素化しメ
ンテナンス性を確保した可変アーム機構を有する高速炉
の燃料交換機用グリッパを提供することにある。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and a hold-down tube or a gripper mechanism is provided with a dynamic vibration absorbing function against a vertical motion earthquake to reduce the vertical motion load at the time of an earthquake, thereby reducing the weight. Another object of the present invention is to provide a gripper for a refueling machine of a fast reactor having a variable arm mechanism which is simplified and ensures maintainability.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は液体金属冷却材
を用いた高速炉の燃料交換機用グリッパにおいて、燃料
集合体を着脱するグリッパ本体を上部グリッパ筒と下部
グリッパ筒に分割し、前記上部グリッパ筒に引張バネを
設け、この上部グリッパ筒の下部で前記下部グリッパ筒
を支持するとともに、前記上部および下部グリッパ筒の
係合部に冷却材ダンパを設けてなることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a gripper for a fast reactor refueling machine using a liquid metal coolant, in which a gripper body for attaching and detaching a fuel assembly is divided into an upper gripper cylinder and a lower gripper cylinder, The gripper cylinder is provided with a tension spring, the lower gripper cylinder is supported by the lower part of the upper gripper cylinder, and a coolant damper is provided at an engaging portion of the upper and lower gripper cylinders.

【0012】また、本発明は前記下部グリッパ筒の上端
にフランジを設け、前記上部グリッパ筒内に設けたバネ
上に乗せて前記下部グリッパ筒を支持するとともに、前
記バネを前記上、下部グリッパ筒の係合部に設けたダン
パに内蔵させたことを特徴とする。
Further, according to the present invention, a flange is provided at an upper end of the lower gripper cylinder, and the lower gripper cylinder is supported by being mounted on a spring provided in the upper gripper cylinder, and the spring is provided on the upper and lower gripper cylinders. It is characterized in that it is built in a damper provided in the engaging portion of.

【0013】[0013]

【作用】グリッパ内にバネとダンパを組み合わせた動吸
振機能を付与する。ダンパとしては冷却材の液体金属ナ
トリウムを使用し、取扱中の燃料集合体を動吸振機能の
質量として使用する。上下震動に対応した動きをするホ
ールドダウンチューブ部に対し上記動吸振機能が燃料集
合体の上下動を遅らせ、ホールドダウンチューブと逆位
相の動きをさせることによりホールドダウンチューブ部
の上下動を小さくする。
[Function] A dynamic vibration absorbing function combining a spring and a damper is provided in the gripper. Liquid metal sodium as a coolant is used as the damper, and the fuel assembly being handled is used as the mass of the dynamic vibration absorbing function. The above-mentioned dynamic vibration absorption function delays the vertical movement of the fuel assembly with respect to the holddown tube portion that moves in response to vertical vibration, and reduces the vertical movement of the holddown tube portion by making it move in a phase opposite to that of the holddown tube. .

【0014】これによれば燃料取扱時の上下地震動に対
応して可変アームの付け根部に大きな力が加わり構造対
策上課題となっていた点を解決でき、また可変アームの
簡素化を図ることができる。なお、ホールドダウンチュ
ーブ上部に動吸振器を設置することができ、またダンパ
に磁気ダンパを使用できる。
According to this, it is possible to solve the problem of structural countermeasures that a large force is applied to the base of the variable arm in response to vertical earthquake motion during fuel handling, and to simplify the variable arm. it can. A dynamic vibration absorber can be installed on the upper part of the holddown tube, and a magnetic damper can be used as the damper.

【0015】[0015]

【実施例】図面に基づいて本発明に係る高速炉の燃料交
換機用グリッパの第1の実施例を説明する。図1は、本
発明による高速炉の燃料交換機用グリッパの第1の実施
例と、後述する第6の実施例を説明するための組立図で
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of a gripper for a fuel exchanger of a fast reactor according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an assembly diagram for explaining a first embodiment of a gripper for a fast reactor refueling machine according to the present invention and a sixth embodiment described later.

【0016】図1においてホールドダウンチューブ10内
にグリッパ11を昇降させるためにホールネジ12と燃料集
合体2の掴み、離しを行うためのグリッパ爪15の開閉用
スプライン13の2本が垂直に取り付けられている。ボー
ルネジ12には上部グリッパ筒22の上部フランジ22aに付
設するボールナット14がねじ込まれている。
In FIG. 1, a hole screw 12 for raising and lowering a gripper 11 and two opening and closing splines 13 of a gripper claw 15 for gripping and releasing the fuel assembly 2 are vertically installed in a holddown tube 10. ing. A ball nut 14 attached to the upper flange 22a of the upper gripper cylinder 22 is screwed into the ball screw 12.

【0017】グリッパ爪15の開閉機構は、原子炉外から
の回転力に伝えるスプライン13と、このスプライン13の
回転力をグリッパ15側に伝えるスプラインナット付き歯
車16,平歯車17およびネジ付き歯車18の回転力を軸方向
に伝える爪開閉ネジ19,この軸方向力でグリッパ爪15の
開閉を行うための爪開閉ロッド20およびグリッパ爪15か
ら構成されている。
The opening / closing mechanism of the gripper claw 15 includes a spline 13 for transmitting the rotational force from the outside of the reactor, a spline nut gear 16, a spur gear 17, and a screw gear 18 for transmitting the rotational force of the spline 13 to the gripper 15 side. It is composed of a claw open / close screw 19 for transmitting the rotational force in the axial direction, a claw open / close rod 20 and a gripper claw 15 for opening / closing the gripper claw 15 by this axial force.

【0018】前記グリッパ11は、ボールナット14が付設
した上部グリッパ筒22と、燃料集合体2を掴むグリッパ
爪15を組み込んだ下部グリッパ筒23と、上部グリッパ筒
22と下部グリッパ筒23との係合部に設けた引張バネ24と
から構成されている。この引張バネ24を組み込んでいる
上部グリッパ筒22の内部25および上部グリッパ筒22と下
部グリッパ筒23との係合部にはナトリウムダンパ26が形
成されている。
The gripper 11 includes an upper gripper cylinder 22 provided with a ball nut 14, a lower gripper cylinder 23 incorporating a gripper claw 15 for gripping the fuel assembly 2, and an upper gripper cylinder.
22 and a tension spring 24 provided at an engaging portion between the lower gripper cylinder 23. A sodium damper 26 is formed in the inside 25 of the upper gripper cylinder 22 incorporating the tension spring 24 and the engaging portion between the upper gripper cylinder 22 and the lower gripper cylinder 23.

【0019】つまり、下部グリッパ筒23の上部フランジ
23aと上部グリッパ筒22の下部フランジ22bとは係合
し、その係合部は空隙となって原子炉内のナトリウムが
入り込んでナトリウムダンパ26が形成される。
That is, the upper flange of the lower gripper cylinder 23
23a and the lower flange 22b of the upper gripper cylinder 22 are engaged with each other, and the engaging portion forms a void to allow sodium in the reactor to enter and form a sodium damper 26.

【0020】また、下部グリッパ筒23を支持し、その上
部フランジ23a上に設けられた引張バネ24は数百kgの燃
料集合体2を吊った状態では、少しの伸びを生じる程度
のバネ力を有している。
The tension spring 24, which supports the lower gripper cylinder 23 and is provided on the upper flange 23a of the lower gripper cylinder 23, exerts a spring force that causes a slight extension when the fuel assembly 2 of several hundred kg is suspended. Have

【0021】次に第1の実施例の動作例について説明す
る。グリッパ11の昇降は原子炉外からの回転駆動をボー
ルネジ12に伝達させて、このボールねじ12の回転力をボ
ールナット14に伝えて、ボールナット14が昇降し、これ
に伴ってグリッパ11がホールドダウンチューブ10内を昇
降する。
Next, an operation example of the first embodiment will be described. The gripper 11 is moved up and down by transmitting the rotational drive from outside the nuclear reactor to the ball screw 12, the rotational force of the ball screw 12 is transmitted to the ball nut 14, and the ball nut 14 is moved up and down, and the gripper 11 is held accordingly. Move up and down in the down tube 10.

【0022】グリッパ11のグリッパ爪15の開閉は、ボー
ルネジ12の横側に設置されているスプライン13を原子炉
外から回転駆動することにより、スプライン13,スプラ
インナット付き歯車16、平歯車17の順で回転力を伝え、
グリッパ11内の爪開閉ネジ19がネジ付き歯車19を介して
回転することにより、爪開閉ロッド20が昇降して、グリ
ッパ爪15が開閉動する。
The gripper claws 15 of the gripper 11 are opened and closed by rotating the spline 13 installed on the lateral side of the ball screw 12 from the outside of the nuclear reactor so that the spline 13, the spline nut-equipped gear 16 and the spur gear 17 are rotated in this order. To transmit the rotational force,
When the claw opening / closing screw 19 in the gripper 11 rotates via the threaded gear 19, the claw opening / closing rod 20 moves up and down to open / close the gripper claw 15.

【0023】燃料掴み時、燃料集合体2の重量は、下部
グリッパ23に取り付けているグリッパ爪15,上部グリッ
パ筒22と下部グリッパ筒23を接続している引張バネ24を
介し上部グリッパ筒22へと荷重が伝わり、最終的には、
ボールネジ12からホールドダウンチューブ10へと伝達さ
れる。
When gripping the fuel, the weight of the fuel assembly 2 is transferred to the upper gripper cylinder 22 via the gripper claw 15 attached to the lower gripper 23, the tension spring 24 connecting the upper gripper cylinder 22 and the lower gripper cylinder 23. And the load is transmitted, and finally,
It is transmitted from the ball screw 12 to the holddown tube 10.

【0024】次に上記第1の実施例による内部に引張バ
ネ24とナトリウムダンパ26の組合わせの動吸振機構を備
えたグリッパの作用効果について説明する。このグリッ
パ11での通常の燃料集合体2の取扱いでは、燃料集合体
2の自重は上部グリッパ筒22と下部グリッパ筒23間の引
張バネ24のバネ力で支持されている。地震時には、この
引張バネ24の動きと上部グリッパ筒22と下部グリッパ筒
23間に設けているナトリウムダンパ26と把持した燃料集
合体2を慣性質量体とした動吸振機構により、ホールド
ダウンチューブの垂直方向の振動に対して逆の位相の動
きをさせるようにした動吸振機構を設けている。
Next, the operation and effect of the gripper having the dynamic vibration absorbing mechanism of the combination of the tension spring 24 and the sodium damper 26 according to the first embodiment will be described. In the normal handling of the fuel assembly 2 by the gripper 11, the own weight of the fuel assembly 2 is supported by the spring force of the tension spring 24 between the upper gripper cylinder 22 and the lower gripper cylinder 23. In the event of an earthquake, the movement of this tension spring 24 and the upper gripper cylinder 22 and the lower gripper cylinder
A dynamic vibration absorbing mechanism that uses a sodium damper 26 provided between 23 and the held fuel assembly 2 as an inertial mass body to move the holddown tube in a phase opposite to the vertical vibration. A mechanism is provided.

【0025】したがって、パンタグラフ機構根元に加わ
る垂直方向の地震時の最大曲げモーメントを、大幅に減
少させることができ、これにより、グリッパ11,パンタ
グラフ機構(図7中の符号9)および本体胴(図7中の
符号8)に作用する力が大幅に小さくすることができ、
これにより燃料交換機の小型化および原子炉構造の小型
化が可能となる。
Therefore, the maximum bending moment applied to the base of the pantograph mechanism at the time of a vertical earthquake can be greatly reduced, whereby the gripper 11, the pantograph mechanism (reference numeral 9 in FIG. 7) and the main body (FIG. 7). The force acting on the code 8) in 7 can be greatly reduced,
This makes it possible to downsize the fuel exchanger and downsize the reactor structure.

【0026】つぎに図2により本発明の第2の実施例を
説明する。この第2の実施例は、内部に圧縮バネとダン
パの組合わせの動吸振機構を備えたグリッパである。図
2においてホールドダウンチューブ10内にグリッパ11を
昇降させるためにボールネジ12および燃料集合体2の掴
み、離しを行うためのグリッパ爪開閉用のスプライン13
の2本が垂直に取り付けられている。グリッパ11のボー
ルネジ12が貫通する部分にボールナット14が付設してい
る。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The second embodiment is a gripper having therein a dynamic vibration absorbing mechanism that is a combination of a compression spring and a damper. In FIG. 2, a ball screw 12 for moving the gripper 11 up and down in the holddown tube 10 and a gripper claw opening / closing spline 13 for gripping and releasing the fuel assembly 2.
Are installed vertically. A ball nut 14 is attached to a portion of the gripper 11 through which the ball screw 12 penetrates.

【0027】グリッパ爪開閉機構は、原子炉外からの回
転力を伝えるスプライン13と、この回転力をグリッパ爪
15側に伝えるスプラインナット付き歯車16,平歯車17お
よびネジ付き歯車18と、これらの歯車の回転力を軸方向
に伝える爪開閉ネジ19と、この軸方向力でグリッパ爪15
の開閉を行うための爪開閉ロッド20およびグリッパ爪15
とから構成されている。
The gripper claw opening / closing mechanism includes a spline 13 for transmitting a rotational force from the outside of the reactor and a gripper claw for transmitting this rotational force.
The gear 16 with spline nut, the spur gear 17, and the gear 18 with screw, which are transmitted to the 15 side, the pawl open / close screw 19 for transmitting the rotational force of these gears in the axial direction, and the gripper pawl 15 by this axial force.
Claw open / close rod 20 and gripper claw 15 for opening and closing
It consists of and.

【0028】つぎにグリッパ11内に組み込まれた動吸振
機構の構成について説明する。前記グリッパ11内のグリ
ッパ筒は、ボールナット14がついている上部グリッパ筒
22と、燃料集合体2を掴むグリッパ爪15を組み込んだ下
部グリッパ筒23からなっている。
Next, the structure of the dynamic vibration absorbing mechanism incorporated in the gripper 11 will be described. The gripper cylinder in the gripper 11 is an upper gripper cylinder with a ball nut 14.
22 and a lower gripper cylinder 23 incorporating a gripper claw 15 for gripping the fuel assembly 2.

【0029】グリッパ爪15を組み込んだ下部グリッパ筒
23および上部グリッパ筒22の端は、上部フランジ23aと
下部フランジ22bとにより円盤状に出っ張らせており、
この出っ張り部の間にナトリウムダンパ26が形成され、
このナトリウムダンパ26内に圧縮ばね27を組み込んで上
下部グリッパ筒22,23を垂直方向に係合している。
Lower gripper tube incorporating the gripper claw 15
The ends of 23 and the upper gripper cylinder 22 are made to protrude in a disk shape by an upper flange 23a and a lower flange 22b.
Sodium damper 26 is formed between the protrusions,
A compression spring 27 is incorporated in the sodium damper 26 to vertically engage the upper and lower gripper cylinders 22 and 23.

【0030】すなわち、この圧縮バネ27を組み込んでい
る上部グリッパ筒22と下部グリッパ筒23の係合部および
上部グリッパ筒22の上端にナトリウムダンパ26を設けて
いる。また、下部グリッパ筒23を支えている圧縮バネ27
は、数百kgの燃料集合体2を吊った状態では、少しの伸
びを生じる程度のバネ力を有している。
That is, a sodium damper 26 is provided at the engaging portion of the upper gripper cylinder 22 and the lower gripper cylinder 23 incorporating the compression spring 27 and at the upper end of the upper gripper cylinder 22. In addition, the compression spring 27 supporting the lower gripper tube 23
Has a spring force that causes a slight extension when the fuel assembly 2 of several hundred kg is suspended.

【0031】つぎに第2の実施例の動作について説明す
る。グリッパ11の昇降およびグリッパ爪開閉動作は、内
部に引張バネとダンパの組合わせの動吸振機構を備えた
グリッパ機構と同様であるため説明を省略する。
Next, the operation of the second embodiment will be described. The lifting and lowering operations of the gripper 11 and the gripper claw opening / closing operations are the same as those of a gripper mechanism having a dynamic vibration absorbing mechanism in which a combination of a tension spring and a damper is provided, and a description thereof will be omitted.

【0032】すなわち、燃料掴み時、燃料集合体2の重
量は、下部グリッパ筒23に取り付けているグリッパ爪1
5,上部グリッパ筒22の下部フランジ22bと下部グリッ
パ筒23の上部フランジ23aとの間に設けた圧縮バネ27を
介し上部グリッパ筒22へと荷重が伝わり、最終的には、
ボールネジ12からホールドダウンチューブ10へと伝達さ
れる。
That is, when gripping the fuel, the weight of the fuel assembly 2 is determined by the gripper claw 1 attached to the lower gripper cylinder 23.
5, the load is transmitted to the upper gripper cylinder 22 via the compression spring 27 provided between the lower flange 22b of the upper gripper cylinder 22 and the upper flange 23a of the lower gripper cylinder 23, and finally,
It is transmitted from the ball screw 12 to the holddown tube 10.

【0033】つぎに第2の実施例による内部に圧縮バネ
27とナトリウムダンパ26の組合わせの動吸振機構を備え
たグリッパの作用効果について説明する。本実施例のグ
リッパ11においては、通常の燃料集合体2の取扱い時に
は、燃料集合体2の自重は上部グリッパ筒22と下部グリ
ッパ筒23間の圧縮バネ27のバネ力で支持されている。
Next, a compression spring is internally provided according to the second embodiment.
The action and effect of the gripper provided with the dynamic vibration absorbing mechanism of the combination of 27 and the sodium damper 26 will be described. In the gripper 11 of this embodiment, when the fuel assembly 2 is normally handled, the self-weight of the fuel assembly 2 is supported by the spring force of the compression spring 27 between the upper gripper cylinder 22 and the lower gripper cylinder 23.

【0034】地震時には、圧縮バネ27の動きと上部グリ
ッパ筒22と下部グリッパ筒23間に設けているナトリウム
ダンパ26の動吸振機構により、ホールドダウンチューブ
10の垂直方向の振動に対して逆の位相の動きをさせるよ
うにした動吸振機構を設けているため、パンタグラフ機
構根元に加わる垂直方向の地震時の最大曲げモーメント
は、大幅に減少させることができる。
During an earthquake, the hold-down tube is moved by the movement of the compression spring 27 and the dynamic vibration absorption mechanism of the sodium damper 26 provided between the upper gripper cylinder 22 and the lower gripper cylinder 23.
Since the dynamic vibration absorbing mechanism is designed to move in the opposite phase with respect to the 10 vertical vibrations, the maximum bending moment at the base of the pantograph mechanism during a vertical earthquake can be significantly reduced. it can.

【0035】これにより、グリッパ11,パンタグラフ機
構(図7中の符号9)および本体胴(図7中の符号8)
に作用する力が大幅に小さくすることができ、これによ
り燃料交換機の小型化および原子炉構造の小型化が可能
となる。
As a result, the gripper 11, the pantograph mechanism (reference numeral 9 in FIG. 7) and the body cylinder (reference numeral 8 in FIG. 7).
The force acting on can be significantly reduced, which enables downsizing of the fuel exchanger and downsizing of the reactor structure.

【0036】通常燃料集合体2の取扱い時では、燃料集
合体2の自重は、ホールドダウンチューブ10と内筒28間
の圧縮バネ27のバネ力で支えられているが、地震時に
は、この圧縮バネ27の動きとホールドダウンチューブ10
上端に設けたナトリウムダンパ28の動吸振機構により、
ホールドダウンチューブ10の垂直方向の振動に対して逆
の位相の動きをさせるようにした動吸振機構であるた
め、パンタグラフ機構根元に加わる垂直方向の地震時の
最大曲げモーメントを大幅に減少させることができる。
When the fuel assembly 2 is normally handled, the self-weight of the fuel assembly 2 is supported by the spring force of the compression spring 27 between the holddown tube 10 and the inner cylinder 28. 27 movements and holddown tube 10
By the dynamic vibration absorbing mechanism of the sodium damper 28 provided at the upper end,
Since it is a dynamic vibration absorbing mechanism that makes the holddown tube 10 move in the opposite phase with respect to the vertical vibration, the maximum bending moment at the base of the pantograph mechanism can be significantly reduced during an earthquake. it can.

【0037】つぎに図3および図4により本発明の第3
の実施例を説明する。なお、図4は、図3中のA−A矢
視方向に沿って切断して示す横断面図である。この第3
の実施例は、グリッパを上下に分割した上部グリッパ筒
22と下部グリッパ筒23にそれぞれ磁石35と導体板36を配
置対向させたことで、磁気ダンパによる減衰機構を備え
たグリッパである。
Next, referring to FIGS. 3 and 4, the third embodiment of the present invention will be described.
An example will be described. Note that FIG. 4 is a transverse cross-sectional view taken along the line AA in FIG. This third
In the above example, the upper gripper tube is obtained by dividing the gripper into upper and lower parts.
A gripper is provided with a damping mechanism by a magnetic damper by disposing a magnet 35 and a conductor plate 36 in the lower gripper cylinder 23 and the lower gripper cylinder 23 so as to face each other.

【0038】前記第1および第2実施例においてはグリ
ッパ11の上下に分割した上下部グリッパ筒22,23の相対
変位により、内包した液体ナトリウムを流出入させ流動
抵抗を発生させる流体ダンパ、つまりナトリウムダンパ
26を減衰機構としている。しかし、この第3の実施例で
は、グリッパの上下部グリッパ筒22,23に磁石35および
導体板36を取着して減衰機構としている。
In the first and second embodiments, the relative displacement of the upper and lower gripper cylinders 22 and 23 divided into the upper and lower parts of the gripper 11 causes the contained liquid sodium to flow in and out to generate flow resistance, that is, sodium. damper
26 is the damping mechanism. However, in the third embodiment, the magnet 35 and the conductor plate 36 are attached to the upper and lower gripper cylinders 22 and 23 of the gripper to form a damping mechanism.

【0039】上部グリッパ筒22の下部には、図4に示し
たように対の磁石35が互いに異磁極を持つようにしてあ
る間隙を有して隣接し固定されている。下部グリッパ筒
23の上部には導体板36が固定され、この導体板36は対向
する一対の磁石35の間隙に挿入されている。
As shown in FIG. 4, a pair of magnets 35 are adjacently fixed to the lower portion of the upper gripper cylinder 22 with a gap so as to have mutually different magnetic poles. Lower gripper tube
A conductor plate 36 is fixed to the upper part of 23, and the conductor plate 36 is inserted into a gap between a pair of magnets 35 facing each other.

【0040】このため、引張バネ24によって連結されて
いるグリッパの上下の分割部材に相対運動が発生する
と、磁石35から導体板36に加わる磁束が一対の磁石35と
導体板36の相対運動によって変化し、導体板36に発生す
る渦電流損による磁気減衰力が発生する。
Therefore, when relative motion occurs in the upper and lower split members of the gripper connected by the tension spring 24, the magnetic flux applied from the magnet 35 to the conductor plate 36 changes due to the relative motion of the pair of magnets 35 and conductor plate 36. Then, a magnetic damping force is generated by the eddy current loss generated in the conductor plate 36.

【0041】本実施例では一対の磁石35と導体板36から
なる磁気ダンパを90°間隙で4箇所に設置しているが1
箇所あるいは周方向に連続して配置してもよい。また、
磁石35をグリッパの下部側、導体板36をグリッパの上部
側に配置してもよく、磁石35は永久磁石のみらなず電磁
石を用いてもよい。
In this embodiment, magnetic dampers consisting of a pair of magnets 35 and a conductor plate 36 are installed at four places with a 90 ° gap.
You may arrange | position continuously in a place or the circumferential direction. Also,
The magnet 35 may be arranged on the lower side of the gripper and the conductor plate 36 may be arranged on the upper side of the gripper, and the magnet 35 may be not only a permanent magnet but also an electromagnet.

【0042】また、本実施例では、バネ部材としてコイ
ルバネを用いているが板バネなど他のバネ部材を用いて
もよい。また、磁石35と導体板36を被覆材で覆うことに
よって材質の劣化や摺動部の摩擦を低減することができ
る。
In this embodiment, the coil spring is used as the spring member, but other spring members such as a leaf spring may be used. Further, by covering the magnet 35 and the conductor plate 36 with a covering material, deterioration of the material and friction of the sliding portion can be reduced.

【0043】つぎにグリッパ11の上下部グリッパ筒22,
23にそれぞれ磁石35と導体板36を配置し対向させたこと
で、磁気ダンパによる減衰機構を備えたグリッパ機構の
効果について説明する。
Next, the upper and lower gripper cylinders 22 of the gripper 11,
The effect of the gripper mechanism having the damping mechanism by the magnetic damper will be described by disposing the magnet 35 and the conductor plate 36 in 23 respectively so as to face each other.

【0044】グリッパの上下部グリッパ22,23は引張バ
ネ24によって連結され、上下部グリッパ筒22,23の相対
運動を磁気ダンパによって減衰させることができるた
め、グリッパ爪15で掴み取った燃料集合体2を慣性質量
体として、前記バネ24のバネ定数と磁気ダンパの減衰定
数を調整することで動吸振器を構成することができる。
また、減衰機構として磁気ダンパを用いたため、速度比
例型の減衰力が得られ振動設計が容易である。
The upper and lower grippers 22 and 23 of the gripper are connected by a tension spring 24, and the relative motion of the upper and lower gripper cylinders 22 and 23 can be damped by a magnetic damper. Therefore, the fuel assembly grasped by the gripper claws 15 can be absorbed. A dynamic vibration absorber can be constructed by adjusting the spring constant of the spring 24 and the damping constant of the magnetic damper using 2 as an inertial mass body.
Further, since the magnetic damper is used as the damping mechanism, a velocity-proportional damping force is obtained, and the vibration design is easy.

【0045】よってこの第3の実施例は、前記第1およ
び第2実施例と同様に地震時には、特に上下方向に振動
成分を持つ振動モードの応答を低減させることができ
る。このため、上下方向の地震力によって大きな動荷重
を受けていたグリッパ,パンタグラフ機構および本体胴
に作用する力を大幅に小さくすることができる。これに
より燃料交換機の小型化および原子炉構造の小型化が可
能となる。
Therefore, the third embodiment can reduce the response of the vibration mode having a vibration component especially in the vertical direction at the time of an earthquake, as in the first and second embodiments. For this reason, the force acting on the gripper, the pantograph mechanism, and the main body cylinder, which has been subjected to a large dynamic load due to the vertical seismic force, can be significantly reduced. This makes it possible to downsize the fuel exchanger and downsize the reactor structure.

【0046】つぎに図5により本発明の第4の実施例を
説明する。この第4実施例は動吸振機構を備えた内筒28
をホールドダウンチューブ10内に組み込んだことにあ
る。図5は本実施例の対象とするグリッパにおいて高速
増殖炉の燃料交換機用ホールドダウンチューブ部を示し
ている。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The fourth embodiment is an inner cylinder 28 having a dynamic vibration absorbing mechanism.
In the hold-down tube 10. FIG. 5 shows a holddown tube portion for a fuel exchanger of a fast breeder reactor in a gripper which is a target of this embodiment.

【0047】図6においてホールドダウンチューブ10内
に内筒28を組み込み、この内筒28には、グリッパ11を昇
降させるためにボールネジ12および燃料集合体2の掴
み、離しを行うためのグリッパ爪開閉用のスプライン13
の2本が垂直に取り付けられている。グリッパ11部の構
成については、前記第1から第3の実施例で説明した内
部に引張バネとダンパの組合わせの動吸振機構を備えた
グリッパ機構と同様であるため省略する。
In FIG. 6, an inner cylinder 28 is incorporated in the hold-down tube 10, and a ball screw 12 for raising and lowering the gripper 11 and a gripper claw opening / closing for gripping and separating the fuel assembly 2 are opened and closed. Spline for 13
Are installed vertically. The structure of the gripper 11 is the same as that of the gripper mechanism including the dynamic vibration absorbing mechanism of the combination of the tension spring and the damper described in the first to third embodiments, and therefore the description thereof will be omitted.

【0048】つぎにホールドダウンチューブ10と内筒28
間に組み込まれている動吸振機構の構成について説明す
る。グリッパ11の昇降を行うボールネジ12およびグリッ
パ爪15の開閉を行うスプライン13は、ホールドダウンチ
ューブ10内の内筒28に、上下を軸受32で支持されてお
り、この内筒28は、上端が出っ張った形状をしており、
この部分とホールドダウンチューブ10の上部の段つき部
33間に圧縮バネ30を組み込んでいる。
Next, the hold down tube 10 and the inner cylinder 28
The structure of the dynamic vibration absorbing mechanism incorporated between them will be described. The ball screw 12 that raises and lowers the gripper 11 and the spline 13 that opens and closes the gripper claw 15 are supported by an inner cylinder 28 in the holddown tube 10 at the top and bottom by bearings 32, and the upper end of the inner cylinder 28 protrudes. Has a curved shape,
This part and the stepped part at the top of the holddown tube 10
A compression spring 30 is incorporated between 33.

【0049】また、この圧縮バネ30を組み込んでいるホ
ールドダウンチューブ10と内筒28間は、ナトリウムダン
パ31の役目もしている。なお、ホールドダウンチューブ
10と内筒28間に設けている圧縮バネ30は数百kgの燃料集
合体2を吊った状態では、少し伸びを生じる程度のバネ
力を有している。
A sodium damper 31 also serves as a space between the hold-down tube 10 incorporating the compression spring 30 and the inner cylinder 28. In addition, hold down tube
The compression spring 30 provided between the inner cylinder 28 and the inner cylinder 28 has a spring force that causes a slight extension when the fuel assembly 2 of several hundred kg is suspended.

【0050】つぎに第4の実施例の動作について説明す
る。グリッパ11の昇降およびグリッパ爪開閉動作は、内
部に引張バネとダンパの組合わせの動吸振機構を備えた
グリッパ機構と同様であるため説明を省略する。すなわ
ち、燃料集合体2の掴み時、燃料集合体2の重量は、グ
リッパ爪15,グリッパ11,ボールネジ12およびホールド
ダウンチューブ10と内筒28間の圧縮バネ30へと伝達され
る。
Next, the operation of the fourth embodiment will be described. The lifting and lowering operations of the gripper 11 and the gripper claw opening / closing operations are the same as those of a gripper mechanism having a dynamic vibration absorbing mechanism in which a combination of a tension spring and a damper is provided, and a description thereof will be omitted. That is, when the fuel assembly 2 is gripped, the weight of the fuel assembly 2 is transmitted to the gripper claw 15, the gripper 11, the ball screw 12, and the compression spring 30 between the holddown tube 10 and the inner cylinder 28.

【0051】通常の燃料集合体2の取扱い時では、燃料
集合体2の自重は、ホールドダウンチューブ10と内筒28
間の圧縮バネ30のバネ力で支えられているが、地震時に
は、この圧縮バネ30の動きとホールドダウンチューブ10
の上端に設けたナトリウムダンパ31の動吸振機構によ
り、ホールドダウンチューブ10の垂直方向の振動に対し
て逆の位相の動きをさせるようにした動吸振機構である
ため、パンタグラフ機構根元に加わる垂直方向の地震時
の最大曲げモーメントを大幅に減少させることができ
る。
During normal handling of the fuel assembly 2, the weight of the fuel assembly 2 is determined by the weight of the holddown tube 10 and the inner cylinder 28.
It is supported by the spring force of the compression spring 30 between, but during an earthquake, the movement of this compression spring 30 and the hold-down tube 10
Since the dynamic vibration absorption mechanism of the sodium damper 31 provided at the upper end of the vertical movement of the hold-down tube 10 causes the movement of the phase opposite to the vertical vibration of the hold-down tube 10, the vertical direction added to the base of the pantograph mechanism. The maximum bending moment at the time of earthquake can be greatly reduced.

【0052】つぎに本発明による動吸振機構を備えた内
筒をホールドダウンチューブ内に組み込んだ燃料交換機
の作用効果について説明する。グリッパ11での通常の燃
料集合体2の取扱い時には、燃料集合体2の自重はホー
ルドダウンチューブ10と内筒28間の圧縮バネ30のバネ力
で支えられている。
Next, the operation and effect of the fuel exchanger in which the inner cylinder having the dynamic vibration absorbing mechanism according to the present invention is incorporated in the holddown tube will be described. When the fuel assembly 2 is normally handled by the gripper 11, the self-weight of the fuel assembly 2 is supported by the spring force of the compression spring 30 between the holddown tube 10 and the inner cylinder 28.

【0053】地震時には、圧縮バネ30の動き、ホールド
ダウンチューブ10と内筒28間に設けているナトリウムダ
ンパ31の動吸振機構により、ホールドダウンチューブの
垂直方向の振動に対して逆の位相の動きをするようした
動吸振機構を設けている。
In the event of an earthquake, the compression spring 30 moves, and the sodium damper 31 provided between the holddown tube 10 and the inner cylinder 28 has a dynamic vibration absorption mechanism, so that the holddown tube moves in a phase opposite to the vertical vibration. A dynamic vibration absorbing mechanism is provided.

【0054】そのため、パンタグラフ機構根元に加わる
垂直方向の地震時の最大曲げモーメントは、大幅に減少
させることができる。これにより、グリッパ11、パンタ
グラフ機構および本体胴(図7,8)に作用する力を大
幅に小さくすることができ、これにより燃料交換機の小
型化および原子炉構造の小型化が可能となる。
Therefore, the maximum bending moment applied to the root of the pantograph mechanism during an earthquake in the vertical direction can be greatly reduced. As a result, the force acting on the gripper 11, the pantograph mechanism, and the main body cylinder (FIGS. 7 and 8) can be significantly reduced, which enables downsizing of the fuel exchanger and downsizing of the reactor structure.

【0055】つぎに図6により本発明の第5の実施例を
説明する。この第5の実施例は内部に引張バネ24とナト
リウムダンパ26の組合わせの動吸振機構を備え先端部が
首振りを行う構造のグリッパ機構の内部に引張バネとダ
ンパの組合わせの動吸振機構を備えたグリッパで、図6
は、本実施例による高速増殖炉の燃料交換機用グリッパ
機構の組立図を示している。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the fifth embodiment, a dynamic vibration absorbing mechanism of a combination of a tension spring 24 and a sodium damper 26 is provided inside, and a gripper mechanism of a structure in which a tip portion swings is provided inside a dynamic vibration absorbing mechanism of a combination of a tension spring and a damper. 6 with a gripper equipped with
[Fig. 3] is an assembly diagram of a gripper mechanism for a fuel exchanger of a fast breeder reactor according to this embodiment.

【0056】図6においてホールドダウンチューブ10内
にグリッパ11を昇降させるためにボールネジ12および燃
料集合体2の掴み、離しを行うためのグリッパ爪開閉用
スプライン13の2本が垂直に取り付けられている。グリ
ッパ11のボールネジ12が貫通する部分にボールナット14
が付設している。
In FIG. 6, a ball screw 12 for raising and lowering the gripper 11 and two gripper claw opening and closing splines 13 for gripping and releasing the fuel assembly 2 are vertically installed in the holddown tube 10. . At the part where the ball screw 12 of the gripper 11 penetrates, a ball nut 14
Is attached.

【0057】グリッパ爪開閉機構は、原子炉外からの回
転力を伝えるスプライン13,この回転力をグリッパ爪15
側に伝えるスプラインナット付き歯車16,平歯車17およ
びネジ付き歯車18の回転力を軸方向に伝える爪開閉ネジ
19,この軸方向力でグリッパ爪15の開閉を行うための爪
開閉ロッド20およびグリッパ爪15から構成する。
The gripper claw opening / closing mechanism includes a spline 13 for transmitting a rotational force from the outside of the reactor, and a gripper claw 15 for transmitting this rotational force.
Claw open / close screw that transmits the rotational force of the spline nut-equipped gear 16, spur gear 17, and threaded gear 18 to the axial direction
19. The gripper claw 15 is composed of a claw opening / closing rod 20 for opening and closing the gripper claw 15 by this axial force.

【0058】グリッパ爪15で燃料集合体2を掴んだ状態
では、グリッパ爪15の上端に内部の感知ロッド押さえバ
ネ40で押さえられた安全環38でグリッパ爪15が閉じない
ように押しつけられている。この安全環38には、燃料集
合体2が装荷完了位置に到達した時のみグリッパ爪15を
閉じることができるように、感知ロッド37が取り付いて
いる。
When the fuel assembly 2 is gripped by the gripper claws 15, the gripper claws 15 are pressed against the upper end of the gripper claws 15 by the safety ring 38 pressed by the internal sensing rod pressing spring 40. . A sensing rod 37 is attached to the safety ring 38 so that the gripper claw 15 can be closed only when the fuel assembly 2 reaches the loading completion position.

【0059】また、グリッパ11と燃料集合体2間には、
感知ロッド37で押さえつけられているため水平方向の動
きが拘束され、地震時にグリッパ11に過大な力が作用す
るため、グリッパ11を上下分割構造にして中間に球状継
手39を設けている。
Further, between the gripper 11 and the fuel assembly 2,
Since the movement is restricted in the horizontal direction because it is pressed down by the sensing rod 37, and an excessive force acts on the gripper 11 in the event of an earthquake, the gripper 11 has a vertically divided structure and a spherical joint 39 is provided in the middle.

【0060】つぎに、グリッパ11内に組み込まれた動吸
振機構の構成について説明する。前記グリッパ11内のグ
リッパ筒は、ボールナット14がついている上部グリッパ
筒22と燃料集合体2を掴むグリッパ爪15を組み込んだ下
部グリッパ筒23および上部グリッパ筒22の端は、両者の
上部フランジ23a,23bにより内外に円盤状に出っ張ら
せており、この出っ張り部の上部に、引張バネ24を組み
込んで、垂直方向に接続している。
Next, the structure of the dynamic vibration absorbing mechanism incorporated in the gripper 11 will be described. The gripper cylinder in the gripper 11 includes an upper gripper cylinder 22 having a ball nut 14 and a lower gripper cylinder 23 incorporating a gripper claw 15 for gripping the fuel assembly 2, and the ends of the upper gripper cylinder 22 have upper flanges 23a thereof. , 23b so as to project inwardly and outwardly in a disk shape, and a tension spring 24 is incorporated in the upper part of the projecting portion and is connected in the vertical direction.

【0061】この引張バネ24を組み込んでいる上部グリ
ッパ筒22と下部グリッパ筒23の係合部つまり、下部グリ
ッパ筒23の上部フランジ23aと上部グリッパ筒22の下部
フランジ22bとの間にナトリウムダンパ26を設けてい
る。また、下部グリッパ筒23の上端で支持している引張
バネ24は、数百kgの燃料集合体2を吊った状態では、少
しの伸びを生じる程度のバネ力を有している。
The engaging portion between the upper gripper cylinder 22 and the lower gripper cylinder 23 incorporating the tension spring 24, that is, the sodium damper 26 between the upper flange 23a of the lower gripper cylinder 23 and the lower flange 22b of the upper gripper cylinder 22. Is provided. Further, the tension spring 24 supported by the upper end of the lower gripper cylinder 23 has a spring force that causes a slight extension when the fuel assembly 2 of several hundred kg is suspended.

【0062】つぎに第5の実施例の動作について説明す
る。グリッパ11の昇降およびグリッパ爪開閉動作は、内
部に引張バネとダンパの組合わせの動吸振機構を備えた
グリッパ機構と同様であるため説明を省略する。
Next, the operation of the fifth embodiment will be described. The lifting and lowering operations of the gripper 11 and the gripper claw opening / closing operations are the same as those of a gripper mechanism having a dynamic vibration absorbing mechanism in which a combination of a tension spring and a damper is provided, and a description thereof will be omitted.

【0063】燃料集合体2の掴み時、グリッパ爪15の開
動作により、グリッパ爪15の上端は閉じるため、この部
分に安全環38が感知ロッド押さえバネ40により押しつけ
られ、グリッパ爪15の上端にかぶさり、グリッパ爪15は
爪開閉駆動力では閉じることができなくなる。
When the fuel assembly 2 is gripped, the upper end of the gripper claw 15 is closed by the opening operation of the gripper claw 15. Therefore, the safety ring 38 is pressed against this part by the sensing rod pressing spring 40, and the upper end of the gripper claw 15 is pressed. The covering and gripper claw 15 cannot be closed by the claw opening / closing driving force.

【0064】グリッパ爪15の閉動作は、感知ロッド37が
燃料集合体2の頂部に達した状態のときのみ安全環38が
押し上げられた状態となるため、燃料集合体2からグリ
ッパ爪15が閉じることが可能となる。
The closing operation of the gripper claw 15 is such that the safety ring 38 is pushed up only when the sensing rod 37 reaches the top of the fuel assembly 2, so that the gripper claw 15 is closed from the fuel assembly 2. It becomes possible.

【0065】また、燃料集合体2の重量は、下部グリッ
パ筒23に取り付けられているグリッパ爪15,上部グリッ
パ筒22と下部グリッパ筒23を接続している引張バネ24を
介し上部グリッパ筒22へと荷重が伝わり、最終的には、
ボールネジ12からホールドダウンチューブ10へと伝達さ
れる。通常の燃料集合体2の取扱い時では、燃料集合体
2の自重は上部グリッパ筒22と下部グリッパ筒23間の引
張バネ24のバネ力で支えられている。
The weight of the fuel assembly 2 is transferred to the upper gripper cylinder 22 via the gripper claw 15 attached to the lower gripper cylinder 23, the tension spring 24 connecting the upper gripper cylinder 22 and the lower gripper cylinder 23. And the load is transmitted, and finally,
It is transmitted from the ball screw 12 to the holddown tube 10. During normal handling of the fuel assembly 2, the self-weight of the fuel assembly 2 is supported by the spring force of the tension spring 24 between the upper gripper cylinder 22 and the lower gripper cylinder 23.

【0066】地震時には、引張バネ24の動きと上部グリ
ッパ筒22と下部グリッパ筒23間に設けているナトリウム
ダンパ26の動吸振機構によりホールドダウンチューブ10
の垂直方向の振動に対して逆の位相の動きをさせるよう
にした動吸振機構であるため、パンタグラフ機構根元に
加わる垂直方向の地震時の最大曲げモーメントを大幅に
減少させることができる。
During an earthquake, the hold down tube 10 is moved by the movement of the tension spring 24 and the dynamic vibration absorbing mechanism of the sodium damper 26 provided between the upper gripper cylinder 22 and the lower gripper cylinder 23.
Since it is a dynamic vibration absorbing mechanism that moves in the opposite phase with respect to the vertical vibration of, the maximum bending moment applied to the root of the pantograph mechanism during a vertical earthquake can be greatly reduced.

【0067】つぎに第5実施例の作用効果について説明
する。グリッパ11での通常の燃料集合体2の取扱い時に
は、燃料集合体2の自重は上部グリッパ筒22と下部グリ
ッパ筒23間の引張バネ24のバネ力で支持されている。グ
リッパ11と燃料集合体2間は感知ロッド37で押さえ付け
られているが、地震時の水平方向の動きに対してグリッ
パにかかる荷重は回転自在な継手39で大幅に緩和され
る。
Next, the function and effect of the fifth embodiment will be described. When the fuel assembly 2 is normally handled by the gripper 11, the self-weight of the fuel assembly 2 is supported by the spring force of the tension spring 24 between the upper gripper cylinder 22 and the lower gripper cylinder 23. The gripper 11 and the fuel assembly 2 are pressed by the sensing rod 37, but the load applied to the gripper with respect to the horizontal movement at the time of an earthquake is relieved significantly by the rotatable joint 39.

【0068】また、継手39により水平方向の動きを自由
にさせてやることにより、上下の動きは単純化され、上
下動の動きに対して有効せしめた本実施例の動吸振機構
の機能が妨げられない。
Further, by allowing the joint 39 to freely move in the horizontal direction, the vertical movement is simplified, and the function of the dynamic vibration absorbing mechanism of this embodiment which is effective for the vertical movement is hindered. I can't.

【0069】これにより、地震時の最大曲げモーメント
は、大幅に減少させることができ、グリッパ11,パンタ
グラフ機構(図7中符号9)および本体胴(図7中符号
8)に作用する力が大幅に小さくすることができ、これ
により燃料交換機の小型化および原子炉構造の小型化が
可能となる。
As a result, the maximum bending moment during an earthquake can be greatly reduced, and the forces acting on the gripper 11, the pantograph mechanism (reference numeral 9 in FIG. 7) and the main body cylinder (reference numeral 8 in FIG. 7) are significantly reduced. The size of the refueling machine and the reactor structure can be reduced.

【0070】また、通常の掴み状態では、グリッパ爪の
閉動作が不可能であるため、燃料取扱中でのグリッパ爪
閉による燃料落下の危険性がなく燃料交換機の信頼性が
大幅に向上する。
Further, since the gripper claw cannot be closed in the normal gripping state, there is no risk of fuel falling due to the gripper claw closing during fuel handling, and the reliability of the fuel exchanger is greatly improved.

【0071】つぎに図1により本発明の第6の実施例を
説明する。この第6の実施例は、動吸振機構のダンパに
ガス抜き孔を有することにある。本実施例のグリッパの
機構は本質的に上部グリッパ筒22の上部にガス抜き孔34
を設けた以外は前述した第1の実施例における内部に引
張バネ24とナトリウムダンパ26の組合わせの動吸振機構
を備えたグリッパの説明と同じである。第1の実施例と
異なった点は上部グリッパ筒22の上部フランジ22aにガ
ス抜き孔34を設けたことにある。
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the sixth embodiment, the damper of the dynamic vibration absorbing mechanism has a gas vent hole. The mechanism of the gripper of this embodiment is essentially a gas vent hole 34 in the upper part of the upper gripper tube 22.
The description is the same as that of the gripper provided with the dynamic vibration absorbing mechanism of the combination of the tension spring 24 and the sodium damper 26 in the first embodiment except that the above is provided. The difference from the first embodiment is that a gas vent hole 34 is provided in the upper flange 22a of the upper gripper cylinder 22.

【0072】つぎに第6の実施例の作用について説明す
る。燃料交換のため原子炉容器内に装荷された燃料交換
機の本体胴8下部は原子炉容器内の冷却材中に浸漬され
る。この際、冷却材であるナトリウムはダンパ26と上部
グリッパ筒22の間隙およびガス抜き孔34を介してダンパ
26,上部グリッパ筒22内に侵入、満たされる。ガス抜き
孔34は1個ないし複数個設けるがダンパの機能を損なわ
ないように地震力に応じ設定される。
Next, the operation of the sixth embodiment will be described. The lower part of the main body 8 of the fuel exchanger loaded in the reactor vessel for refueling is immersed in the coolant in the reactor vessel. At this time, sodium, which is a coolant, is absorbed through the gap between the damper 26 and the upper gripper cylinder 22 and the gas vent hole 34.
26, The upper gripper cylinder 22 is invaded and filled. Although one or more gas vent holes 34 are provided, they are set according to the seismic force so as not to impair the function of the damper.

【0073】燃料交換が終了すると燃料交換機は原子炉
容器から引き抜かれ保管場所へ移されるがダンパ26,上
部グリッパ筒22内のナトリウムは、ガス抜き孔34を有し
ているため容易にダンパ26と上部グリッパ筒22の間隙部
からドレンされる。また、通常保管前に燃料交換機は洗
浄されるが、ガス抜き孔34は洗浄液の侵入にも有効であ
る。
When the refueling is completed, the refueling machine is pulled out of the reactor vessel and moved to the storage location. However, the sodium inside the damper 26 and the upper gripper cylinder 22 has a gas vent hole 34, so that it can be easily exchanged with the damper 26. It is drained from the gap of the upper gripper cylinder 22. Further, although the refueling machine is normally washed before storage, the gas vent hole 34 is also effective for intrusion of the cleaning liquid.

【0074】本実施例によれば、ガス抜き孔34を設ける
ことによりナトリウムダンパ26および上部グリッパ筒22
内のナトリウムを容易にドレンできるため、その後に行
われる燃料交換機に付着したナトリウムの洗浄も確実に
行われ、よって、定期的に行われる燃料交換機の分解・
点検、動作試験に支障を与えることがない。
According to this embodiment, by providing the gas vent hole 34, the sodium damper 26 and the upper gripper cylinder 22 are provided.
Since the sodium in the inside can be easily drained, the sodium adhering to the fuel exchanger that is carried out after that can be reliably washed, and therefore the disassembly and maintenance of the fuel
It does not interfere with inspection and operation tests.

【0075】[0075]

【発明の効果】本発明によれば、燃料交換機の長尺アー
ムパンタグラフ機構および本体胴に作用する力を大幅に
小さくすることができ、該当部位の軽量化、簡素化を図
ることができる。また本体胴の径縮小化も可能となり、
燃料交換機の径が縮小した分、燃料交換機の設置、取外
し等に使用されるメンテナンスキャスクの小型化を図る
ことができる。
According to the present invention, the force acting on the long arm pantograph mechanism and the main body cylinder of the fuel exchanger can be greatly reduced, and the weight and simplification of the relevant portion can be achieved. Also, it is possible to reduce the diameter of the main body,
As the diameter of the fuel exchanger is reduced, the maintenance cask used for installing and removing the fuel exchanger can be downsized.

【0076】さらに回転プラグに搭載され使用される燃
料交換システムに対しては燃料交換機の径縮小化に伴い
回転プラグ径を縮小することができ、強いては原子炉容
器径の小型化を図ることができる。
Further, with respect to the fuel exchange system mounted and used on the rotary plug, the diameter of the rotary plug can be reduced along with the reduction of the diameter of the fuel exchanger, and hence the diameter of the reactor vessel can be reduced. it can.

【0077】また、ナトリウムダンパ部のナトリウムの
ドレン性が容易なことから、燃料交換機終了後に行われ
る付着ナトリウムの洗浄時間の短縮、グリッパ等の分解
点検時の作業性が大幅に向上し、確実な点検が行える
等、メンテナンス性が確保される。
Further, since the drainage of sodium in the sodium damper part is easy, the cleaning time for adhering sodium carried out after the end of the fuel exchanger is shortened and the workability at the time of disassembling and inspecting the gripper etc. is greatly improved, and a reliable operation is ensured. Maintainability such as inspection can be secured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る高速炉の燃料交換機用グリッパの
第1および第6の実施例の要部を示す縦断面図。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing the essential parts of first and sixth embodiments of a gripper for a fuel exchanger of a fast reactor according to the present invention.

【図2】本発明に係る高速炉の燃料交換機用グリッパの
第2の実施例の要部を示す縦断面図。
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing a main part of a second embodiment of the gripper for a fuel exchanger of a fast reactor according to the present invention.

【図3】本発明に係る高速炉の燃料交換機用グリッパの
第3の実施例の要部を示す縦断面図。
FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing the essential parts of a third embodiment of a gripper for a fuel exchanger of a fast reactor according to the present invention.

【図4】図3におけるA−A矢視方向を切断して示す横
断面図。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a section taken along the line AA in FIG.

【図5】本発明に係る高速炉の燃料交換機用グリッパの
第4の実施例の要部を示す縦断面図。
FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing the essential parts of a fourth embodiment of the gripper for a fuel exchanger of a fast reactor according to the present invention.

【図6】本発明に係る高速炉の燃料交換機用グリッパの
第5の実施例の要部を示す縦断面図。
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing a main part of a fifth embodiment of a gripper for a fuel exchanger of a fast reactor according to the present invention.

【図7】従来の高速炉の燃料交換機を説明するための概
略構成図。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram for explaining a conventional fast reactor fuel exchanger.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…原子炉容器、2…燃料集合体、3…冷却材ナトリウ
ム、4…上部蓋、5…開口、6…燃料交換機、7…駆動
部、8…本体胴、9…パンタグラフ機構、10…ホールド
ダウンチューブ、11…グリッパ、12…ボールネジ、13…
スプライン、14…ボールナット、15…グリッパ爪、16…
スプラインナット付き歯車、17…平歯車、18…ネジ付歯
車、19…爪開閉ネジ、20…爪開閉ロッド、21…グリッパ
機構、22…上部グリッパ筒、23…下部グリッパ筒、24…
引張バネ、25…内部、26…ナトリウムダンパ、27…圧縮
バネ、28…内筒、29…グリッパ駆動シャフト、30…圧縮
バネ、31…ナトリウムダンパ、32…軸受、33…段つき
部、34…ガス抜き孔、35…磁石、36…導体板、37…感知
ロッド、38…安全環、39…継手、40…感知ロッド押さえ
バネ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reactor vessel, 2 ... Fuel assembly, 3 ... Coolant sodium, 4 ... Upper lid, 5 ... Opening, 6 ... Refueling machine, 7 ... Drive part, 8 ... Main body barrel, 9 ... Pantograph mechanism, 10 ... Hold Down tube, 11 ... Gripper, 12 ... Ball screw, 13 ...
Spline, 14 ... Ball nut, 15 ... Gripper claw, 16 ...
Gear with spline nut, 17… Spur gear, 18… Screw gear, 19… Claw opening / closing screw, 20… Claw opening / closing rod, 21… Gripper mechanism, 22… Upper gripper tube, 23… Lower gripper tube, 24…
Tension spring, 25 ... Inside, 26 ... Sodium damper, 27 ... Compression spring, 28 ... Inner cylinder, 29 ... Gripper drive shaft, 30 ... Compression spring, 31 ... Sodium damper, 32 ... Bearing, 33 ... Stepped portion, 34 ... Gas vent hole, 35 ... Magnet, 36 ... Conductor plate, 37 ... Sensing rod, 38 ... Safety ring, 39 ... Joint, 40 ... Sensing rod pressing spring.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片山 洋 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroshi Katayama 1 Komukai Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Incorporated Toshiba Research and Development Center

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液体金属冷却材を用いた高速炉の炉心に
装荷した燃料集合体を着脱する燃料交換機用グリッパに
おいて、前記グリッパ本体を構成する筒体を上部グリッ
パ筒と下部グリッパ筒で形成し、前記上部グリッパ筒内
にバネを設けるとともに前記上部グリッパ筒の下部で前
記下部グリッパ筒を係合支持するとともに、前記上部お
よび下部グリッパ筒の係合部に冷却材ダンパを設けてな
ることを特徴とする高速炉の燃料交換機用グリッパ。
1. A gripper for a fuel exchanger, wherein a fuel assembly loaded into a core of a fast reactor using a liquid metal coolant is attached and detached, and a cylinder constituting the gripper body is formed of an upper gripper cylinder and a lower gripper cylinder. A spring is provided in the upper gripper cylinder, the lower gripper cylinder is engaged and supported by a lower portion of the upper gripper cylinder, and a coolant damper is provided at an engaging portion of the upper and lower gripper cylinders. A gripper for a fast reactor refueling machine.
【請求項2】 前記下部グリッパ筒の上端にフランジを
設け、このフランジと前記上部グリッパ筒の下部とが係
合する係合部を設け、この係合部に冷却材ダンパを設
け、この冷却材ダンパ内に圧縮バネを設けてなることを
特徴とする請求項1記載の高速炉の燃料交換機用グリッ
パ。
2. A flange is provided on an upper end of the lower gripper cylinder, an engaging portion for engaging the flange and a lower portion of the upper gripper cylinder is provided, and a cooling material damper is provided at the engaging portion. The gripper for a fuel exchange machine of a fast reactor according to claim 1, wherein a compression spring is provided in the damper.
【請求項3】 前記上部グリッパ筒または下部グリッパ
筒の少なくとも一方に磁気発生手段を設けるとともに、
この磁気発生手段と間隙を有して対向させた前記各グリ
ッパ筒の少なくとも一方に導体を設け、前記上下部グリ
ッパ筒の係合方向において前記磁気発生手段と前記導体
に相対変位を発生させる構成にしてなることを特徴とす
る請求項1記載の燃料交換機用グリッパ。
3. A magnetic generator is provided on at least one of the upper gripper cylinder and the lower gripper cylinder, and
A conductor is provided on at least one of the gripper cylinders facing the magnetism generating means with a gap, and a relative displacement is generated between the magnetism generating means and the conductor in the engaging direction of the upper and lower gripper cylinders. The gripper for a refueling machine according to claim 1, wherein:
【請求項4】 前記下部グリッパ筒に複数本の感知ロッ
ドと、この感知ロッドの動きと連動する安全環およびこ
の安全環上に設置されたバネを内蔵し、前記上部グリッ
パ筒と前記下部グリッパ筒とを回転自在な継手で連結さ
せてなることを特徴とする請求項1ないし3記載の高速
炉の燃料交換機用グリッパ。
4. The lower gripper cylinder includes a plurality of sensing rods, a safety ring interlocked with the movement of the sensing rods, and a spring installed on the safety ring, and the upper gripper cylinder and the lower gripper cylinder are incorporated. 4. The gripper for a refueling machine of a fast reactor according to claim 1, wherein the gripper is connected with a rotatable joint.
【請求項5】 前記ダンパを構成するフランジ部に溝、
隙間あるいはガス抜き孔等を設けてなることを特徴とす
る請求項1ないし4に記載の高速炉の燃料交換機用グリ
ッパ。
5. A groove is formed in a flange portion of the damper,
A gripper for a fuel exchange machine of a fast reactor according to any one of claims 1 to 4, wherein a gap or a gas vent hole is provided.
【請求項6】 ホールドダウンチューブ内に内筒を設
け、この内筒内にグリッパ機構およびそれを駆動するボ
ールネジ、スプライン等の機構を組み込み、前記ホール
ドダウンチューブと前記内筒の上部接合部にコイルバ
ネ、冷却材ダンパを設置してなることを特徴とする高速
炉の燃料交換機用グリッパ。
6. An inner cylinder is provided in the holddown tube, a gripper mechanism and a mechanism such as a ball screw and a spline for driving the gripper mechanism are incorporated in the inner cylinder, and a coil spring is provided at an upper joint portion of the holddown tube and the inner cylinder. A gripper for a refueling machine of a fast reactor, characterized in that a coolant damper is installed.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013156044A (en) * 2012-01-27 2013-08-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Spent fuel storage rack
CN106966157A (en) * 2017-05-23 2017-07-21 大连洁能重工股份有限公司 Useless filter element replacing transports the grasping mechanism of cell arrangement

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