JPS59197892A - 燃料交換機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、尚速増殖炉の如き原子炉に使用される燃料集
合体等の燃料交換機に係り、特に燃料集合体の把み離し
全行なうグリッパとパンタグラフとの連結剤の改良に関
する。

〔発明の技術的背景〕

一般に、土肥高速増殖炉の如き原子炉における燃料交換
機としては、炉容器上部の回転プラグに装着され、その
回転プラグ全貫通して炉容器内に延びる取付軸の先端に
パンタグラフを介してグリッパを設け、そのグリッパに
よって燃料集合体を把持して炉Ｉｂから引き抜き或はそ
の逆に新らしい燃料集合体を炉心に挿入するようにした
ものがある。

第１図は、上記種石の燃料交換機の概略憐成図であって
、炉容器上部に設けられた回転プラグ１にはガイドスリ
ーブ２が嵌装され、このガイドスリーブ２の上部に継筒
３が同−ＩｊｌＩ＋線上に連接され、その継部３上に互
いに上下に位装置せしめられた一月のドアバルブ４．５
が重合するように設けられている。上記ドアバルブ５の
上部開口部上には円筒状のキギヌクケーシング６が取υ
付けられており、さらにそのキギヌクケーシング６の頂
部に巻上機７が設置されている。この巻上機７の巻上ド
ラム７ａに巻装された吊ローブ８にｔま、上ｄ己キギ７
クケーシング６内に昇降自在に配設さ、ｆｌ、た駆動装
置９が懸吊支持せしめられており、上記駆動装置彦９の
下部９ａには、その、駆動装置９の降下位置において、
上記各ドアバルブ４，５、継面３およびガ１ドフリーフ
２等全買＋ｆｌｌＬ、下端部か炉心ＩＯに装荷さノｔた
燃料集合体１】の上部位置まで達し得る円筒状の上下頓
ハウジング１２が連接されている。

上記上下動ハウジング１２の下−ｆｆ１３１２ａには、
燃料集合体１１の把持を行なうグリッパ１３ヲ備えたノ
くンタグラフ機構１４が、上記上下動ノ為つジング１２
内に格納し得るように取り付けられており、このノくン
クグラフ機構１４は、作動杆１５を介して前記駆動装置
９内の図示しないパンタグラフ折たたみ機構に連結され
、このパンタグラフ折たたみ機構を駆動することにより
、作動杆１５ヲ介して上記ノくンタグラフ機構１４が折
たたまれて上下動ノーウジング１２の下部１．２　ａ内
に格納されるようになっている。また、駆動装置９内に
はグリッパ】３が燃料集合体１１の把み或いは解放を行
斤うためのグリッツ（開放機構も内蔵てれている。

一方、前記ガイドスリーブ２内には、下端が炉）Ｑ　１
０の上部まで達する回転ハウジング１６が上記ガイドス
リーブ２と同心状に配設してあり、この回転ハウジング
１６内に前記上下動ノ・ウジング１２が上下！Ｉｉ！１
司能としである。上ｇ上回転ノ１クジング１６は継筒３
の内面およびガイドスリーブ２の内面にそれぞれ設けら
れた軸受１７ａ、１７ｂによって回転自在に軸支されて
おり、その回転ノ１ウジング１６の頂端部に設けられた
傘ｋＪ車１８が、これと噛合する小傘歯車１９等を介し
て旋回駆動装置２０に連動連結されている。−まだ、回
転ハウジング１６の下部−狽１１には前置パンタグラフ
機Ｈ３４１４等がｊｆｌ過し得る比較的大きな切欠部２
１が形成され、その切欠部２１と対向する位置、には、
第２図および第３図に拡大して示すように、断面側状の
グリッパガイド２２が水平々複数の固定杆２３によって
保持されている。

しかして、このように構カ又さ、ｆ′Ｌ／ζ慾相交換機
で燃料を交換するときは、上下動ノ・ウジング１２を収
納したキギヌクケーシング６をドアバルブ４の上方に移
動させた後ドアバルブ４と５を接続し、キャフクケーシ
ング６内ｉＡｒガ、、７等の不活性ガフで■を輌する。

その後ドアパルプ４，５を開弁じ、上下動ハウジング１
２ヲ降下させて回転ノ為つジング１６内に挿入し２、両
者が一体的に回転するように結合する。そし７て、駆動
装ｊＱ　９内のパンタグラフ折たたみ機＋１駆動するこ
とによシパンタグラフ機構１４ヲ開き、グリソバ１．３
’ｚ回転プラグ１と回転ハウジング１６との各向転角の
合成によって所定の燃料集合体１１の位置に合わせ、こ
の燃料集合体１１をグリッパ１３で把み、巻き上げ機７
０巻き上げによって炉心ＩＯから引き抜く。次いで、所
定の場所で＃ｒ燃料とダ仙後、元の位置に戻って新燃料
を挿入し、グリッパ１３の爪１３　ａ　ｋ開いて離し、
新らしい燃料集合体を炉心１０の所定位置に位置させる
。その後は上記と逆にパンタグラフ機＠１４を折りたた
み、上下動ハウジング１２ヲ引き上げてキイヌクケーシ
ング６内に収納し、ドアバルブ４，５全閉じた俊、キギ
ヌクケーシング６をドアバルブ４から切離して所定の位
置に移送して保守点検等を行なう。

〔背υ；技術の問題点〕

しかし７ながら、上述の如き林料交換機は炉心１０に装
荷さ′ｒＩ−た燃料集合体１】と上記グリッパ１２の軸
ノ［Ｉ７とが正確に合致している時は、燃料集合体１］
にグリッパ１２全係合させてその燃料集合体１】を引き
抜くことができるが、燃料集合体１１は炉／Ｌ７で長時
間にわたって高温状態でしかも中性子照射を受けている
関係上、燃料集合体ＩＪ自体のヌウエリング外が生じ、
その燃料集合体のヌウエリング狸や、パンタグラフ１４
と炉心１０との相対的熱膨張差や旋回停止位置精度等に
起因して、グリッパ１３と燃料集合体１】の軸心が相対
的に偏心する可能性があり、グリシバ１３ヲ燃料集合体
に係合させることができないことがある。

そこで、燃料集合体１１のハンドリングヘンド１１ａの
頂端内周面やこ扛に嵌合するグリッパ１３の先端部はそ
れぞれテーパ状に形成され、その嵌合が容易に行なわれ
るようにされ、しかもグリッパ１３とパンタグラフ機＠
１４の連結部はピンによって囲動自在に連結されるとと
もに、パンタグラフ機構１４の下部アーム１４ａのピン
穴１４１）が長穴とされて、グリッパ１３の下端部が成
程度前後（Ｘ方向）に移動５′］を止としてめる。また
、パンタグラフ機構１４と直交する方向（Ｙ方向）の偏
心に対しては、パンタグラフ値構Ｊ４、グリソバガ〈ド
２２を保持する各固定杆２３および回転ハウジング１６
等の弾性変位によって前記偏心全吸収するようにしであ
る。

し／ハし、卵子炉の大型化や耐震上の信轟性の面から、
パンタグラフ機構１４、固定杆２３および回転ハウジン
グ１６の剛性が犬きくなっているため、従来の装置では
パンタグラフ機構との直交する方向の偏心に対しては十
分対処できないばかりか、グリッパ１３の挿入引抜時に
グリッパ１３が燃料集合体１】ノハンドリングヘッド１
．１＆に偏倚して圧接され、かじシを生じて燃料集合体
の交換が困辣に々る可能性がある。

〔発明の目的〕

本発明はこのような点に鑑み、パンタグラフ機構や回転
ハウジングの剛性に左右芒れること々く、グリッパと燃
料集合体の如何なる方間の偏心に対してもグリッパが追
従して燃料集合（４）の交換全確実に行ない侑るように
した燃料交換機全得ることを目的とする。

〔発明の概狭〕

本発明は、バンクグラフの先端にグリソバ’ｅ　Ｗ着し
た燃料交換機において、パンタグラフ機能の上部アーム
の先端をグリッパに遊嵌された揺動リングに水平軸線回
りに揺ｗＪ用能に枢着するとともに、上記揺動リングを
上記グリッパに対して、上記アームと）（６動リングと
の枢着軸線と直交する水平１１ＪＩ線回りに揺動百」能
に枢着し、上記バンクグラフの下部アーノ・の先端を板
ばねを介してグリッパに揺動自在に連結したことを特徴
とする。

〔元リド１の実施列〕 以下、第４図乃至第６図全参（（ｏして本発明の一実姫
し：」について説明する。なお、第１図と同一部分には
同一符号を付しその詳細な説明を省略する。

図中、初号１４Ｃ凛−バンタグラフ機（τｑ１４の一対
の上部アームであって、山上部アーム１．４　ｃの先端
は、’／＋１７／＜＋３に遊嵌δれた揺動リング３０の
左右てそれぞれ連結ピン３］によって水平軸線回りに１
１１′を動ｉｉ１ＭＫ枢イｊさｉｌ、ており、上記揺動
リング３ｏは、上記上部アーム１４　Ｃ２揺動リング３
０に枢加する連結ピン３１の帖紳と直交する軸線上に配
設された連結ピン３；とによって、グリッパ１３に揺動
可能に枢着されている。

一方、パンタグラフ機構］４の一対の下部アーム１．４
　ｈの先端には、それぞれ板ばね３３の頂端部がピン３
４によって揺動可能に連結されてお１ハ上記板ばね３３
の下端部がピン３５によってグリッパ１３の左右両側に
揺動可能に連結さカフている。上記板ばね３３のピン３
５を挿通するピン嵌合穴３３ａは、板ばね：３３の長手
方向に延びる長穴としてあり、板ばね３３がグリツバ１
３に対して揺動でさるとともに、その長手方向に或程蜆
移動司能としである。

しかして、燻（料集合（Ａζ１１の把持７行なう場合、
その燃料集合体１］とグリッパ１３０軸Ｉｕが合致し、
ているときには、グリッパ１３の下降によって７ムーヌ
にその先端を燃料集合体１１のハンドリングヘッドｌｌ
ａ内に挿入でき、その把持を行なうことができる。

ところで、燃料集合Ｋｌｌとグリ、ツバ１３の軸心が、
パンタグラフ号’Ｈ購１４の前後方向（Ｘ方向）に互い
に偏位しているような場合には、パンタグラフ機１背１
４の下部アーム１４ａはリンク機構全備成する板ばね３
３金介してグリッパ１３に連結されているので、グリッ
パ】３の下端部が燃料集合体】】のノーンドリングヘソ
ドｌｌａの内周傾斜面に尚接すると、グリソハ１３が揺
動リング；３０とともに連結ピン３１ヲ中心として揺動
じ、グリッパ１３がハンドリングヘッド１】ａ内にヌム
ーヌに挿入さ几、その係合を行なうこ七ができる、 また、燃沿１２４−合木ＩＪとグリッパ１３の軸心が丘
右方向（Ｘ方間と［直交するＹ方向）に互いにずれてい
る場合には、グリッパ１３と下部アーム１４ａとの連結
部が仮（・、ｆね３３の偏位にょシ左右に移動できるの
で、揺動リング３０に対し、てグリッパ］３が連結ピン
３２ヲ中Ｉｂに揺動でき、上述と同僚にグリッパ１３の
ハンドリングヘッドｌｌａ内の挿入がヌムーズに行なわ
れ、両者の係合が行なわれる。

さらに、炒り料集合木１１とグリッパ１３の軸ノＬのず
れが、上記Ｘ、Ｙ方向以外の場合には、前記両揺動運動
の相互作用により、ヌムーヌにグリッパ１３のハンドリ
ングヘッドｌｌａ内への挿入が行なわれる。

したがって、燃料集合体とグリッパの軸心とが如何なる
方向に偏位している場合においても、パンタグラフ機構
１４や固定杆２３および回転ハウジング１６等の１剛性
に左右されることなく、円滑にグリッパ１３と燃料集合
体１１との係合全行フケうことができる。

〔りら明の効果〕

以上説明し、Ｙｃように、本発明においてはパンタグラ
フ機構の上部アームの先端をグリッパに遊嵌された揺動
リングに水平＠ＩＩ線回りに揺動可能に枢着するととも
に、上ｄ已揺動すング金上記グリッパに対し５て、上部
アームと揺動リングとの枢着軸線と直交する水平軸微量
りに揺動可能に枢増し、上記パンタグラフの下部アーム
の先端を仮ばねを介してグリッパに揺動自在に連結した
のて、燃料集合体とり１７ソバとの全方向の（↓帽りに
対しても円滑にグリソバ會燃９料集合陣のハンドリング
へノド内に挿入し両者を係合尽せることがでさるｃ−ｆ
た、パンタグラフ機、構や固定Ｈ等の弾性変位を生ずる
こと々〈グリッパの揺動が可能であり、グリッパとハン
ドリングヘッド間に加わる荷重も犬ＩＩＭに減少し、か
じり等の尼生も防止できるｃ、チらにパンタグラフ機構
や固定杆等の剛性を上記偏Ｉｂ量に関係なく犬きくでき
るので、燃料集合体の取扱いや１；９］度而でもきわめ
て信頼性の副いものとすることができる。

ｔ　図：ｌＪＩの′面単万説明 第１図は１疋来の燃料交換機の断面図、第２図は第１ｔ
ヱ１のＡ部の拡大図、第３図は第２図の月１−川）′腺
に沿う平面図、第４図は本発明におけるグリッパ部會示
す平面図、舅５図は第４図の■−■晦に沿う断［ｌ」［
メ１、第６図は第４図のＶＩ−ＶＩ殊に沿う断面図であ
る。

１・・・回転プラグ、６・・・キャフクケーシング、７
・・・私上り、嶋、９・・・駆動装置、１０・・・炉心
、１１・・・燃料集合体、１２・・・上下＋Ｊｒ）・ウ
ジング、１３・・・グリッパ、１４・・・パンタグラフ
機Ｍ、１４ａ・・・下部リンク、１４１）・・・上部リ
ンク、１６・・・回転ハウジング、２２・・・グリノバ
ガ１ド、３０・・・揺動リング、３］、　、　３２・・
・連結ピン、３３・・・板ばね、３４．３５・・・ピン
。

出願人代理人　　猪　股　　　渭 幕／　図 ７ ＃２図 尾３　凹

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転プラグのヌリーブに回転自在に軸装されｉグＩ
   Ｊノパガ１ド全備えた回転ハウジングと、この回転ハウ
   ジング内に昇降自在に設けられた上下動ハウジングと、
   この上下動ハウジングの下部に設けられたパンタグラフ
   機構ト、パンタグラフ先端に取付けられたグリッパ−等
   がら彦る燃料交換機において、パンタグラフ機構の上部
   アームの先端をグリッパに遊恢された揺動リングに水平
   軸線回りに揺動可能に枢着するとともに、上記揺動リン
   グを上記グリッパに対して上部アームと通勤リングとの
   枢着軸線と直交する水平軸線回りに揺動可能に枢着し、
   上阿已パンタグラフの下部アームの先端會板ばねを介し
   てグリッパに揺動自在に連結したことを特徴とする、燃
   料交換＠。 ２、板ばねは、その一端がパンタグラフの下部アームに
   枢着され、曲端がグリッパに対して或程度軸線方向に移
   動可能でかつ水平軸線回りに揺動可能に連結垢れている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の燃料交換
   機。