JPS6120832B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、原子炉制御棒駆動装置に係り、特に
制御棒駆動装置の据え付け時および補修時などに
誤つて制御棒駆動軸が電磁石の消磁事故などによ
り落下しスクラムさせることを自動的に防止する
誤スクラム防止装置のついた制御棒駆動装置に関
する。

原子炉の制御棒駆動装置においては、下記の作
業状態、すなわち １ 原子炉に制御棒駆動装置を据え付ける時 ２ 原子炉の燃料交換時 ３ 制御棒駆動装置の補修時 の作業状態においては、制御棒駆動軸は、電磁石
に吸引されて引き上げられた状態に位置している
が、上記電磁石が、誤信号などで消磁されたとき
は、制御棒駆動軸が落下し誤つたスクラム動作
（誤つた緊急炉停止動作）を行なう危険があり、
この誤動作を防止する必要がある。上記の誤動作
防止装置を、誤スクラム防止装置またはスクラム
ロツク装置という。

従来の原子炉制御棒駆動装置としては、第１図
に示したようなものがよく知られている。第１図
において、制御棒駆動装置１は、上部制御棒駆動
装置２３および下部制御棒駆動装置２４から構成
され、原子炉遮蔽プラグ２５上に据え付けられて
いる。上部制御棒駆動装置２３は、ハウジング
２、ハウジング内に設けられた駆動装置、ラツチ
駆動装置およびラチエツトハンドル２１を含む手
動式スクラムロツク装置から構成されている。上
記駆動装置は、減速歯車４を介して駆動電動機３
により駆動され回転自在にハウジングに取り付け
られた第１ボールスクリユウ５と、上記ボールス
クリユウ５にねじこまれている第１ボールナツト
６とから構成され、ボールスクリユウ５の可逆回
転に従いボールナツト６はボールスクリユウ５に
沿つてあらかじめ決めた可動範囲内を可逆移動す
る。上記ボールナツト６には、上記ラツチ駆動装
置（詳細後述する）を支持するラツチフランジ３
２が固着される。上記ラツチ駆動装置は、減速ス
プロケツト２２を介してラツチ電動機７により駆
動される第２ボールスクリユウ８にねじこまれる
第２ボールナツト９に一体となつて固着するラツ
チロツド１２と、上記ラツチロツド１２の自由端
に固着するラツチ押し板１３とから構成され、ラ
ツチ電動機７の駆動によりラツチ押し板１３は第
２ボールスクリユウ８に沿つて可逆移動する。上
記ラツチ電動機７、第２ボールスクリユウ８は、
上下一対の支持フランジ３１に取り付けられ、支
持フランジ３１はラツチフランジ３２に一体に固
着する。従つて、ラツチ駆動装置は、駆動電動機
３の駆動により第１ボールナツト６と一体となつ
てあらかじめ決めた可動範囲内を可逆移動する。
電磁石１０は、下側支持フランジ３１に支持棒２
７により固着する。

上記の手動スクラムロツク装置は、ハウジング
２の上部に穿設された貫通孔を貫通してハウジン
グ内に延びるスクラムロツク操作棒１９と、制御
棒駆動軸１４およびアーマチユア１１と一体に固
着するラツチプレート１７と、電磁石１０に固着
するスクラムロツクボルト１８と、上記ラツチプ
レート１７に穿設したねじ孔３３と、上記スクラ
ムロツクボルト１８の上端に設けられた操作棒１
９との脱着自在結合手段と、スクラムロツクボル
ト１８の下端から回転しながら突出し上記ねじ孔
３３に脱着自在にねじ込まれる雄ねじと、操作棒
１９に係合するラチエツトハンドル２１とから構
成される。ハウジング２の内部は、気密構造のた
めスクラムロツク操作棒１９のハウジング壁貫通
孔には気密シール２０が設けてある。制御棒駆動
軸１４には内部にラツチばね１６を介して制御棒
着脱軸１５が設けてあり、これらはラツチプレー
ト１７に一体に固着する。

上記手動スクラムロツク装置の動作は、電磁石
１０を励磁して、電磁石１０はアーマチユア１
１、ラツチプレート１７および制御棒駆動軸１４
を吸引させ、これらの部材を一体化する。次いで
駆動電動機３を付勢し、電磁石１０に吸引された
スクラムロツクボルト１８の上端をスクラムロツ
ク操作棒１９の接合位置まで引上げる。ここでは
操作棒１９の下端の凸部を、スクラムロツクボル
ト１８の上端凹部にピン等を利用して脱着自在に
結合する。次いで、操作棒１９をラチエツトハン
ドル２１により回転させ、スクラムロツクボルト
１８の雄ねじを回転させながら突き出し、ねじ孔
３３にねじこむ。上記操作により、電磁石１０、
アーマチユア１１、ラツチプレート１７、制御棒
着脱軸１５を含す制御棒駆動軸１４は、いずれも
スクラムロツクボルト１８を介してスクラムロツ
ク操作棒１９に取り付けられ、スクラムロツクは
完成し、電磁石１０の消磁事故が発生しても制御
棒駆動軸１４が落下することがなく、誤スクラム
が防止できる。しかし、前記の手動誤スクラム防
止装置（手動スクラムロツク装置）には、下記の
欠点があつた。

(1) スクラムロツクに際し、制御棒着脱軸を含む
制御棒駆動軸を操作棒１９の結合位置まで引き
上げねばならない。

(2) 上記のようにスクラムロツク操作は上部１個
所だけしかできない。

(3) スクラムロツクできる位置までは、制御棒駆
動軸を電磁石で吸引しながら移動させるため、
移動中に電磁石の消磁事故により制御棒駆動軸
が落下し、破損事故発生の危険性がある。

(4) スクラムロツクの際、手動によりラチエツト
ハンドルを作動させるため、スクラムロツク完
了までに相当の作業時間を要し、原子炉の放射
能による作業員の被曝の危険性を有している。

(5) スクラムロツク操作棒が気密ハウジングの壁
を貫通するため、貫通部に上記操作棒の回転に
有効な気密シールを考慮しなければならない。
また、遮蔽構造上も、駆動装置頂部に貫通部を
配置するのは好ましくない。

本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消
し、あらかじめ決められた可動範囲内を上下移動
自在に支持されている制御棒駆動装置において、
上記可動範囲内の任意の位置において、制御棒駆
動軸のスクラムロツク動作を簡単なスクラムロツ
ク装置により自動的に行なうことができる誤スク
ラム防止装置のついた制御棒駆動装置を提供する
ことである。

本発明は、ラツチ駆動原動機によつてラツチロ
ツドを上下可逆移動自在に駆動するラツチ駆動装
置と、制御棒駆動軸を吸着支持する電磁石と前記
ラツチ駆動装置とを上下可逆移動自在に駆動する
駆動装置とを備えた制御棒駆動装置において、前
記ラツチ駆動装置に支持されており、前記ラツチ
駆動原動機によつて開閉自在に備わるスクラムロ
ツク爪と、前記スクラムロツク爪に対向する前記
制御棒駆動軸の部位に備わる前記スクラムロツク
爪との係合手段とを備えたことを特徴とする誤ス
クラム防止装置のついた制御棒駆動装置であつ
て、制御棒駆動軸の不用意な落下の発生等で誤つ
た緊急炉停止動作をラツチ駆動原動機を共用駆動
源とするスクラムロツク爪の動作で制御棒駆動軸
を機械的に係合着脱自在にして誤動作発生をなく
したものである。

本発明の誤スクラム装置のついた制御棒駆動装
置の一実施例を、第２図および第３図を参照して
説明する。第２図において、制御棒駆動装置１
が、上部制御棒駆動装置２３と下部制御棒駆動装
置２４とから構成され、また上部制御棒駆動装置
２３は、ハウジング２とハウジング内に設けられ
た駆動装置とラツチ駆動装置を含んでいること、
上記駆動装置の駆動電動機３によりラツチフラン
ジ３２が第１ボールスクリユウ５に沿つてあらか
じめ決めた可動範囲内を上下に移行し、また上記
ラツチ駆動装置においてはラツチ電動機７により
ラツチ押し板１３が第２ボールスクリユウ８に沿
つて上下に移動することは、第１図に示した従来
の実施例と同じであるから詳細説明を省略する。
また電磁石１０が支持棒２７により支持フランジ
３１に固着し、アーマチユア１１とラツチプレー
ト１７と制御棒駆動軸１４が一体に形成され、制
御棒着脱軸１５は制御棒駆動軸１４の内部におい
てラツチばね１６を介して結合されていること
も、第１図に示した従来の実施例と同じである。
従つて、制御棒駆動軸１４が下限位置に位置する
場合に、前記ラツチ電動機７を作動させラツチ押
し板１３を下げ、この下げられたラツチ押し板１
３で制御棒着脱軸１５を押し下げると制御棒駆動
軸１４に接続された制御棒（図示せず）を切り離
すことができる。またラツチ電動機７を逆方向に
回転させ、ラツチ押し板１３を上方に移行させれ
ば、押えられていた制御棒着脱軸１５はラツチば
ね１６の動きにより上方に移行し、定位置まで移
行すれば、制御棒駆動軸１４に連結する制御棒が
結合される。

上記一実施例の電動誤スクラム装置（電動スク
ラムロツク装置）は、ラツチ押し板１３に係合す
るスクラムロツクケーシング２８と、支持棒２７
に枢着するスクラムロツクつめ２６と、制御棒駆
動軸１４の上端部に設けたつかみ装置用環状突起
部３０から構成されている。スクラムロツクケー
シング２８は、ラツチロツド１２を利用してラツ
チ押し板１３の上部に設けられ、ラツチロツド１
２に沿つて自由に上下に移動できる。スクラムロ
ツクケーシング２８の下端部にはスクラムロツク
ケーシングが、上方に移動するに従い、スクラム
ロツクつめ２６をつかみ装置用環状突起部３０の
下側に押し付ける下端縁部３４を設ける。

上記のスクラムロツク装置の動作を説明すれば
電磁石１０を励磁すれば、電磁石１０とアーマチ
ユア１１、ラツチプレート１７および制御棒駆動
軸１４が一体化され、この場合には制御棒駆動軸
１４の上端部に設けられたつかみ装置用環状突起
部３０の位置はスクラムロツク可能な位置に配置
される。次いで、ラツチ電動機７を作動させ、ボ
ールスクリユウ８の通常上限位置より上部のオー
バーストローク領域を使い、減速スプロケツト２
２を介してボールスクリユウ８を回転させ、ボー
ルナツト９に結合する支持フランジ３１、支持フ
ランジ３１に結合するラツチロツド１２、ラツチ
押し板１３、およびそれに続くスクラムロツクケ
ーシング２８を上方に連動させストロークする。
上記上方移行の連動動作に伴ない、上記移動部材
に対して不動部であるスクラムロツクつめ２６が
制御棒駆動軸１４の環状突起部３０の下側におい
て制御棒駆動軸１４の保持を開始する。つづいて
オーバーストローク完了時には、スクラムロツク
つめ２６とスクラムロツクケーシング２８の下端
縁部３４によつて制御棒駆動軸１４は、環状突起
部３０を利用して完全に保持されスクラムロツク
は完了される。従つて、誤つて、電磁石１０が消
磁されても、制御棒駆動軸１４が落下することな
く、従つて部材破損事故が防止できる。しかも、
上記スクラムロツク動作は、駆動電動機３による
制御棒駆動軸１４の可動位置には関係なく行なう
ことができることは、明かである。

上記の説明で明かなとおり、本発明の電動誤ス
クラム防止装置のついた制御棒駆動装置は、従来
技術の手動誤スクラム防止装置を設けた制御棒駆
動装置に比べ、下記の効果を有する。

(1) 制御棒駆動軸の可動範囲の上限、下限および
中間のいずれの位置においてもスクラムロツク
動作が可能である。

(2) 制御棒駆動軸を下限位置から引き上げる場合
に、上記スクラムロツク装置を作動させ、電磁
石の消磁事故による制御棒駆動軸の落下事故を
防止することができる。

(3) スクラムロツク操作は、遠隔操作による自動
操作装置により行なうため、操作員が原子炉か
らの放射能の被曝の危険性がなくなつた。

(4) 本発明のスクラムロツク装置には、気密を必
要とするハウジング内に、ハウジング外よりの
びるスクラムロツク操作棒のような機械部材が
ないため、貫通部の気密シールを考慮する必要
がない。

(5) スクラムロツク装置の駆動源としては、ラツ
チ駆動装置の駆動電動機を兼用することができ
るため、構造が簡単で、安価な装置となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の手動誤スクラム防止装置を有す
る制御棒駆動装置の一部縦断面を示す正面図、第
２図は本発明の電動誤スクラム防止装置のついた
制御棒駆動装置の一部縦断面を示す正面図、第３
図は第２図に示す誤スクラム防止装置（スクラム
ロツク装置）の要部の一部縦断面を示す詳細正面
図である。 ２……ハウジング、３……駆動電動機、７……
ラツチ電動機、８……第２ボールスクリユウ、９
……第２ボールナツト、１０……電磁石、１１…
…アーマチユア、１２……ラツチロツド、１３…
…ラツチ押し板、１４……制御棒駆動軸、１５…
…制御棒着脱軸、１６……ラツチばね、２２……
減速スプロケツト、２６……スクラムロツクつ
め、２７……電磁石支持棒、２８……スクラムロ
ツクケーシング、３０……つかみ装置用環状突起
部、３１……支持フランジ、３２……ラツチフラ
ンジ、３３……ねじ孔、３４……下端縁部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ラツチ駆動原動機によつてラツチロツドを上
   下可逆移動自在に駆動するラツチ駆動装置と、制
   御棒駆動軸を吸着支持する電磁石と前記ラツチ駆
   動装置とを上下可逆移動自在に駆動する駆動装置
   とを備えた制御棒駆動装置において、前記ラツチ
   駆動装置に支持されており、前記ラツチ駆動原動
   機によつて開閉自在に備わるスクラムロツク爪
   と、前記スクラムロツク爪に対向する前記制御棒
   駆動軸の部位に備わる前記スクラムロツク爪との
   係合手段とを備えたことを特徴とする誤スクラム
   防止装置のついた制御棒駆動装置。