JPH0820550B2 - 原子炉炉心構成部材の上下駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高速増殖炉その他の原子炉の制御棒、燃料
等の炉心構成部材を上下方向に駆動させる装置に関す
る。

〔従来の技術〕

従来の炉心構成部材の上下駆動装置は第５図に示され
ている。１は制御棒、燃料等の炉心構成部材である取扱
対象物、２は後記する切換操作用ラツチヘツド６にその
上端端が取付けられた操作軸であつて、中間にバネ座
２′及び下端に膨出部２″が設けられている。３は爪部
材であつて、その中に操作軸２が遊嵌されており、その
下部には弾性部３″が形成されその先端に取扱対象物１
に係合する膨出部３′が取付けられている。同膨出部
３′は取扱対象物１の上端開口部に挿入され前記膨出部
２″によつて押し拡げられて取扱対象物１を保持してい
る。また爪部材３の上部には図示のように膨出部と溝部
をもつ通常操作用ラツチヘツド５が形成されている。６
は、図示のように通常操作用ラツチヘツド５と同様の形
状を有する切換操作用ラツチヘツドであつて、同ラツチ
ヘッド６の下面には、前記操作軸のバネ座と爪部材３の
管内上部との間に介装されたバネ20の作用によつて通常
操作用ラツチヘツド５の上端が常時接触するようになつ
ている。４′はその内側が上記ラツチヘッド5,6の形状
に適合する形状の把持部であつて、上部案内管８の下部
にリンク４″を介して枢着されていて、同把持部４′及
びリンク４″でラツチ機構４が構成されており、適宜の
機構によつて図示のラツチヘッド把持位置及びラツチヘ
ッド開放位置のいづれかに開閉されるようになつてい
る。

11は原子炉の固定部16に遊嵌された適当数のボールね
じ軸であつて、その上端には回転式位置検出器12、検出
器12の下方に歯車15b,15cが取付けられ、その下端は前
記上部案内管８の上部に螺入されている。13は電動機,1
5aは同電動機13によつて駆動され前記歯車15b,15cと噛
合つている駆動歯車である。10は原子炉の固定部16に取
付けられた誘導式位置検出器であつて、その下方への延
長杆10′は、切換操作用ラツチヘツド６の上端から延び
る上部延長管７′の上端に設けられたマグネツト９の中
に遊嵌されている。

14は、回転式位置検出器12と誘導式位置検出器10の出
力を受ける計測装置である。

本従来の装置において、取扱対象物１を上下動させる
時には、ラツチ機構４を開放位置とした状態で電動機13
を駆動し、ねじ軸11を回転させることによつて上部案内
管８を下方に移動させて図示の位置から通常操作用ラツ
チ５に係合する位置に移動させてラツチ機構４を把握位
置に移して同ヘツド５にセツトしてこれを保持する。こ
の状態で電動機13を駆動すると、歯車15aと15b,15cを介
してねじ軸11が回転し、同軸に螺合されている上部案内
管８が上方又は下方に移動し、これに伴つてラツチヘッ
ド5,6、操作軸２、爪部材３が同じく上方又は下方に移
動し、爪部材３の先端膨出部３′に保持されている取扱
対象物１が移動する。

取扱い対象物１を切離す操作を行う時には、ラツチ機
構４を図示の位置とし、その把持部４′で切換操作用ラ
ツチヘツド６にセツトしてこれを保持する。この状態で
電動機13を駆動し、ねじ軸11の回転によつて上部案内管
８を上昇させる。これに伴つてラツチ機構４を介して切
換操作用ラツチヘツド６が引き上げられ、同ヘツド６に
取付けられた操作軸２が上昇する。一方バネ20は操作軸
２の移動に伴つて変形し、操作軸２は爪部材３に対して
相対移動をすることとなり、操作軸２の膨出部２′は爪
部材３の膨出部３′に対して相対的に上方に移動し、膨
出部３′は内方への変位が許容されることになつて取扱
対象物１は爪部材３から切離されることとなる。

本装置において、駆動部分の部材及び取扱対象物１
（ラツチ機構で保持された場合）の移動量は、ねじ軸11
の上端に設けられた回転式位置検出器12及びマグネツト
９との相対的変位を検出する誘導式位置検出器10の出力
を受ける計測装置14によつて検出することができる。

上記従来の装置において、操作軸２と爪部材３が何ら
かの理由によつて固着した場合にあつては、ラツチ機構
４の把持部４′を切換操作用ラツチヘツド６に係合把持
させて切離し操作を行つても、操作軸２と爪部材３が固
着しているために両者は相対移動がなく共に移動し通常
操作用クラツチヘツド５を把持部４でつかんで引き上げ
たときと同じ動作を行う結果となり、取扱対象物１の切
離しは行われず、また検出器10,12は爪部材３の移動量
を直接検出するものではないのでこのような状態を把握
することができない。従つて、このような状態を把握す
ることなく操作を行うことによつて機器の破損を招くお
それがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の装置は、上記のように制御棒や燃料のような原
子炉構成部材である取扱対象物を遠隔作用によつて同部
材の上下駆動装置から分離しを行う場合において、切離
しが行われたか否かを確実に検知することが困難であつ
たが、本発明は、以下に説明するようにこれを実現しう
る装置を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、原子炉の炉心構成部材の上下駆動装置にお
いて原子炉炉心構成部材の把持部材、把持部材の間に出
退され把持部材を把持位置と非把持位置に動かす操作
軸、回動ねじ軸、同ねじ軸に螺合しねじ軸の回転により
移動する開閉自在のラツチ機構を有する炉心構成部材の
上下駆動装置において、 把持部材支持部の上端部及び操作軸の上端部のそれぞ
れに設けられ前記ラツチ機構によつて選択的に把持され
る通常操作用ラツチヘツド及び切換操作用ラツチヘツ
ド、把持部材支持部と連結されており操作軸の把持部材
に対する相対移動時に操作軸が成る量移動した時に切換
操作用ラツチヘツドと衝接するストツパを含む把持部材
の位置検出機構、操作軸の位置検出機構及び上記両位置
検出機構の出力を受ける判別装置から成ることを特徴と
するものである。

〔作 用〕

本発明は、上記のような構成を有しているので、取扱
対象物である炉心構成部材の切離し操作を行う場合に、
或る移動量迄は操作軸、ラツチ機構、切換操作用ラツチ
ヘツド及び上部案内管はねじ軸の回転に従つて上昇する
が、把持部材、通常操作用ラツチヘツド、ストツパはそ
の位置に止まつている。このために、操作軸の退避によ
つて把持部材は非把持位置をとり、炉心構成部材は把持
部材から引離される。上記切換操作用ラツチヘッドが或
る距離移動すると、切換操作用ラツチヘツドがストツパ
に衝接し、相対的に移動していた上記各部材は以後切換
操作用ラツチヘツドとストツパの係合によつて共に移動
することとなる。

操作軸の位置検出機構と上記ストツパを含む把持部材
の位置検出機構は、それぞれ操作軸と把持部材の位置即
ち移動量を検出するが、前者が移動量を検出し始めてか
ら或る距離だけ操作軸、ラツチ機構が移動した後に、把
持部材の移動が起り後者が把持部材の移動量を検出する
ことになる。従つて両検出機構からの信号出力を計測装
置によつて比較することによつて、切離しが行われたこ
とを確認することができる。

一方、何らかの理由によつて、把持部材と操作軸とが
固着している場合には、始めから両者は共に移動し始部
材を非把持位置に移すことができないが、この際には上
記操作軸、ラツチ機構、切換操作用ラツチヘツド及び上
部案内管は、始めから把持部材、通常操作用ラツチヘツ
ド及びストツパと共に移動し、前記両位置検出機構は移
動開始時より移動量を検出し信号出力を出すこととな
る。従つて、両機構からの出力信号を比較することによ
つて、切離しが行われていないことを確認することがで
きる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第４図によつて説明
する。

本実施例においては、取扱物対象物１、操作軸２、始
部材である爪部材３、ラツチ機構４、通常操作用ラツチ
ヘツド５、上部案内管８、誘導式位置検出器10、ねじ軸
11、回転式位置検出器12、電動機13、計測装置14、歯車
15a,15b,15c、炉固定部16、ばね20は、第３図に示され
る従来の装置と同様であつて、同従来の装置における各
部材に対応する符号で図面中に示されている。

本実施例においては、切換操作用ラツチヘツド６の下
部は操作構２が取付けられたコツタ６′となつており、
また同ラツチヘッド６には上方から孔部６″が穿設され
ていて、その中にストツパ７が遊嵌されている。同スト
ツパ７の上面には上方に伸びる上部延長管７′が設けら
れ、同延長管７′の上端に設けられたマグネツト９の中
に誘導式位置検出器10の下方への延長杆10′が遊嵌され
ている。

また、ストツパ７には、その上部に切換操作用ラツチ
ヘツド６の上面と係合する肩部７″が設けられている。
第１図ないし第３図に示す状態においては、肩部７″の
下面と切換操作用ラツチヘツド６の上面とは或る間隔が
おかれている。更に同ストツパ７は、通常操作用ラツチ
ヘツド５に連結されていて、同ラツチヘツド５及び爪部
材３と共に上下に移動するようになつている。

上記のストツパ７、その上方延長管７′、同延長管
７′に取付けられたマグネツト９、誘導式位置検出器1
0、及びその下方への延長杆10′は、爪部材の位置検出
機構を構成する。また、ねじ軸11及び回転式位置検出器
12等は操作軸２の位置検出機構を構成する。

本実施例において取扱対象物１を上下動させるときに
は、第５図に示される従来の装置におけると同様に、ラ
ツチ機構４を通常操作用ラツチ５に係合させ（第１図参
照）、電動機13を駆動することによつて操作軸２と爪部
材３とを両者間に相対移動のない状態に保持して上下動
させ、同時に取扱対象物１爪部材３の先端膨出部３′に
よつて保持されて両者相対移動がなく共に上下動する。
この場合において、通常操作用ラツチヘツド５に連結さ
れているストツパ７も同ラツチヘツド５と同じく上下動
する。従つて、同ストツパ７の延長管７′のマグネツト
９は、誘導式位置検出器10の下方への延長杆10′に対す
る上下方向に移動することになり、取扱対象物１及び操
作軸２等の移動量は同誘導式位置検出器10によつて検出
される。また同時に取扱対象物１及び操作軸２等の移動
量は、回転式位置検出器12によつても検出される。

一方、取扱対象物１の切離し操作を行うときには、従
来の装置におけると同様に、ラツチ機構４を切換操作用
ラツチヘツド６を把持する位置に移す（第２図，第３図
参照）。この状態で電動機13を上部案内管８が上昇する
方向に駆動すると、切換操作作用ラツチヘツド６及び操
作軸２は、ばね20を撓ませ乍ら上昇する。同ラツチヘツ
ド６上面がストツパ７の肩部７″に係合する迄（第４図
参照）は、通常操作用ラツチヘツド５、爪部材３及びス
トツパ７はその位置に止まつて移動を行わず、従つて操
作軸２先端の膨出部２″と爪部材３の膨出部３′の係合
が外れて膨出部３′は内方に変位して取扱対象物１が切
離される。

切換操作用ラツチヘッド６の上面がストツパ７の肩部
７″に係合した以後は、上記の各部材は共に上昇を行う
こととなる。

この場合において、上部案内管８、切換操作用ラツチ
ヘッド６、操作軸２の移動量は、回転式位置検出器12に
よつて検出される。一方対象物１及びそれと共に移動す
る爪部材３、通常操作用ラツチヘツド５、ストツパ７の
移動量は、延長管７′のマグネツト９の移動によつて誘
導式位置検出器10によつて検出される。

切離し操作が正常に行われた場合の両検出器10,13の
信号出力を第６図に示す。同図においては、誘導式位置
検出器10として磁気感応素子を用いた場合と差動トラン
スを用いた場合とが示されている。

操作軸２が移動して切換操作用ラツチヘツド６の上面
がストツパ７の肩部７′に係合する迄は、回転式位置検
出器12の信号出力は、操作軸２の移動に従つて変化して
行く。この間取扱対象物１等は移動しないので誘導式位
置検出器10の信号出力は変化しない。切換操作用ラツチ
ヘツド６の上面がストツパ７の肩部７″に係合した後に
は、両検出器の出力信号は図示のようになつて、取扱対
象物１及び各部材が移動していることが示される。

上記に反して、何らかの理由で操作軸２と爪部材３と
が固着している場合には、ラツチ機構４の把持部４′を
切換操作用ラツチヘツド６に係合把持させて切離し操作
を行つても、従来の装置において説明したと同様に、操
作軸２と爪部材３が固着しているために両者は相対移動
がなく共に移動し、取扱対象物１の切離しが行われな
い。この際には、取扱対象物１と共に移動する通常操作
用ラツチヘツド５、ストツパ７及びマグネツト９は、始
めから操作軸２、切換操作用ラツチヘツド６、上部案内
管８等と共に移動することとなる。従つて、この場合の
両位置検出器の信号出力は第７図に示されるようにな
り、回転式位置検出器12と誘導式位置検出器10の信号出
力は、始めから移動が行われていることを示す。

以上説明したように、切離し操作が正常に行われた場
合には、操作軸２の動きと爪部材３の動きに一定のずれ
が生じ、逆に正常に行われない場合には両者の動きにず
れは生じない。回転式位置検出器12は操作軸２の移動を
検出し、誘導式位置検出器10は爪部材３の移動を検出す
るので、両検出器の信号出力を計測装置14で比較し、上
記ずれの有無を検出することによつて、取扱対象物１の
着脱が行われたか否かの判定を確実に行うことができ
る。

本実施例は、上記に説明したように取扱対象物１の切
離し操作時において、取扱対象物１が爪部材３より離脱
したか否かを確実に判別することができ、不測の機器の
破損を防ぐことができる効果を有するものである。

〔発明の効果〕

本発明は、炉心構成部材の上下駆動装置において、構
成物材を把持する部材の位置検出機構と操作軸の位置検
出機とを上記に説明したように構成することによつて、
操作軸と把持部材の移動のずれを検出することができ、
遠隔作業時等において、炉心構成部材が把持部材より切
離されたか否かを確認することができるので、安全性の
高い機器の提供を可能とするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例において、炉心構成部材を
移動させる場合を１部縦断面で示す立面図、 第２図は、同実施例の炉心構成部材を切離す場合を１部
縦断面で示す立面図、 第３図及び第４図は、同実施例の炉心構成部材を切離す
場合の要部の説明図、 第５図は、従来の炉心構成部材の上下駆動装置を１部縦
面で示す説明図、 第６図は、正常切離し操作時における信号出力と操作軸
移動量（引抜量）の関係を示す説明図、 第７図は、切離し操作が正常に行われなかつた場合にお
ける信号出力と操作軸移動量の関係を示す説明図であ
る。 図面中 １は取扱対象物,2は操作軸,3は低部材， ４はラツチ機構,5は通常操作用ラツチヘツド， ６は切離操作用ラツチヘツド,7はストツパ， ８は上部案内管,9はマグネツト， 10は誘導式位置検出器,11はねじ軸， 12は回転式位置検出器,13は電動機， 14は計測装置。 をそれぞれ示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原子炉炉心構成部材の把持部材、把持部材
   の間に出退され把持部材を把持位置と非把持位置に動か
   す操作軸、回動ねじ軸、同ねじ軸の回転により移動する
   開閉自在のラツチ機構を有する炉心構成部材の上下駆動
   装置において、 把持部材支持部の上端部及び操作軸の上端部のそれぞれ
   に設けられ前記ラツチ機構によつて選択的に把持される
   通常操作用ラツチヘツド及び切換操作用ラツチヘツド把
   持部材支持部と連結され操作軸の把持部材に対する移動
   時に切換操作用ラツチヘツドと衝接するストツパを含む
   把持部材の位置検出機構、操作軸の位置検出機構及び上
   記両位置検出機構の出力を受ける計測装置から成ること
   を特徴とする原子炉炉心構成部材の上下駆動装置。