KR100240948B1

KR100240948B1 - 핵분열 연료집합체의 안내딤블로부터 정부노즐을 제거하기 위한 공구

Info

Publication number: KR100240948B1
Application number: KR1019910022792A
Authority: KR
Inventors: 데니드 론우드 존; 사비넬 앨런; 조우지 프퍼랜 스티븐
Original assignee: 드폴 루이스 에이; 웨스팅하우스 일렉트릭 코포레이션
Priority date: 1990-12-12
Filing date: 1991-12-12
Publication date: 2000-01-15
Also published as: ES2070025B1; GB2250852B; US5084230A; ES2070025A1; JPH04269698A; GB9126455D0; SE9103368D0; GB2250852A; SE9103368L; JP3053683B2; SE503435C2; KR930014625A

Abstract

핵분열 연료집합체의 안내딤블로부터 정부노즐은 제거하기 위한 핸드파지공구(48)는 핸드링 집합체(72), 하부공구헤드(74), 커플링 구조물(76) 및 작동기구(78)를 포함한다. 핸들링 집합체(72)는 상부핸들(80)과, 상부 핸들(80)에 부착되고, 상부 핸들로부터 하향으로 신장하는 연장된 핸들폴(82)을 포함한다. 하부공구헤드(74)는 앵커집합체(84)와, 리프트 집합체(86)를 포함한다. 앵커집합체(84)는 안내딤블(14)내로 삽입가능한 연장된 탐침부재(92)와, 안내딤블과 함께 유리된 조건과 맞물려진 조건사이를 작동기구(78)에 의해서 작동가능한 팽창 슬리이브(98)를 갖는다. 커플링 구조물은 리프트 집합체 및 앵커집합체 양쪽을 핸들 폴의 하단부에 결합한다. 커플링 구조물은 리프트 집합체가 정부노즐에 대하여 언로킹된 위치와 로킹된 위치사이 및 앵커집합체에 대하여 걸리지 않은 위치와 걸려진 위치 사이를 핸들폴의 회전에 의해서 회전될 수 있는 제1연결상태, 또는 리프트 집합체가 안내딤블로부터 정부노즐을 리프팅 및 분리하도록 앵커집합체에 대하여 핸들폴을 따라 핸들폴의 회전에 의해서 축향으로 이동될 수 있는 제2연결상태로 리프트 집합체와 핸들 폴을 연결하기 위하여 작동 할 수 있다.

Description

핵분열 연료집합체의 안내딤블로부터 정부노즐을 제거하기 위한 공구

제1도는 종래의 복원가능한 연료집합체를 명료하게 하도록 부분단면 및 절결부를 갖는 측면도.

제2도는 제1도의 복원가능한 연료집합체의 안내딤블의 각각 및 제거가능한 정부노즐에 통합된 종래의 부착구조의 부속품들의 전단면 분해도.

제3도는 제2도의 종래의 부착구조를 3-3선을 따라 보여준 하나의 안내딤블의 상단부의 정평면도.

제4도는 제2도의 종래 부착구조의 로킹튜브를 4-4선을 따라 본 측면도.

제5도는 제4도의 로킹튜브를 5-5선을 따라 본 정평면도.

제6도는 제4도의 로킹튜브의 상단부의 확대부분 단면도.

제7도는 함께 조립되는 제2도의 종래 부착구조의 부속품의 단면도.

제8도는 상술한 형태인 부분단면으로 예시된 공구를 갖는 제2-7로의 종래의 부착구조물에 의해서 제1도의 복원가능한 연료 집합체의 안내딤블상에 부착된 제거가능한 정부노즐의 제거 및 교체를 위한 본 발명의 공구의 측면도.

제9도는 제8도의 9-9선을 따라 보여진 공구의 평면도.

제10도는 제8도의 10-10선을 따라 취해진 공구의 공구헤드의 확대 횡단면도.

제11도는 제8도의 11-11선을 따라 보여진 공구의 공구헤드의 평면도.

제12도는 제11도의 12-12선을 따라 취해진 공구헤드의 종단면도.

제13도는 제12도의 13-13선을 따라 보여진 공구헤드의 중앙슬리브의 측면도.

제14도는 제11도의 14-14선을 따라 보여지는 절결부 및 단부를 갖는 공구헤드의 측면도.

제15도는 제14도의 공구헤드상에 2중집합체의 연장된 탐침부재의 하나의 신장슬리이브의 확대측면도.

제16도는 제15도의 16-16선을 따라 보여진 탐침부재의 하나상에 신장 슬리이브의 단부입면도.

제17도는 수축조건내에 신장슬리이브와 함께 안내딤블의 상부로 정부노즐 어댑터 플레이트를 통하여 삽입되고, 안내딤블의 내부에 대하여 해제되는 탐침부재의 하나를 예시하는 확대된 종단면도.

제18도는 안내딤블의 내부와 함께 맞물리고, 팽창된 조건내에 팽창부재럴 도시하는 제17도의 개략도.

제19도는 홀드-다운 스프링들을 갖는 제1도의 복원가능한 연료집합체의 제거가능한 정부노즐의 확대 평면도.

제20도는 명료하도록 정부노즐로부터 지지스프링을 제거하고 제거 가능한 정부노즐을 장치하는 두개의 안내딤블을 예시하는 제19도의 20-20선을 따라 취해진 정부노즐의 단면도.

제21도는 제거가능한 정부노즐에 관하여 언로킹 위치내에 정보노즐상에 배치되는 공구헤드를 도시하는 제19도의 개략도.

제22도는 제거가능한 정부노즐에 관한 로킹위치로 회전이후의 공구 헤드를 도시하는 제21도의 개략도.

제23도는 안내딤블상에 여전히 부착되어 있는 정부노즐과 작동하기 이전의 제거가능한 정부노즐에 대하여 로킹된 위치인 공구헤드를 도시하는 제22도의 23-23선을 따라 취해진 공구헤드의 종단면도.

제24도는 안내딤블로부터 분리되는 정부노즐과 함께 작동한 후의 공구헤드를 예시하는 제23도의 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

14 : 안내딤블 22 : 정부노즐

48 : 핸드파지공구 76 : 커플링 수단

80 : 상부핸들 82 : 핸들폴

84 : 앵커집합체 86 : 리프트 집합체

92 : 탐침부재 98 : 팽창 슬리이브

본 발명은 일반적으로 원자료용 연료집합체, 특히 복원가능한 연료 집합체의 제거가능한 정부노즐을 제거 및 재배치하기 위한 개량된 핸드파지공구에 관한 것이다.

대부분의 원자로에 있어서, 원자로 노심은 매우많은 수의 연장된 연료집합체로 구성된다. 이들 연료집합체의 관례적인 설계는 연료집합체의 길이를 따라 소정간격지고, 제어봉 안내딤블에 부착되는 격자에 의해서 방편성된 배열로 파지되는 다수의 연료봉 및 제어봉 안내딤블을 포함한다.

연료집합체의 대향단부상에 정부 및 저노즐은 연료봉들의 단부의 약간 윗쪽 및 아래쪽에 신장하는 안내딤블에 고정된다. 연료집합체의 정부에서, 안내딤블들은 정부노즐의 어댑터 플레이트 내에 제공되는 통로 내에부착된다. 안내딤블은 각각 정부노즐에 부착을 위해 상부 슬리이브를 포함한다. 원자로내에 이러한 연료집합체의 작업동안에, 소수의 연료봉들은 이들 길이를 따라 왕와 균열이 나타나기 때문에 방사능 특성을 갖는 핵분열 생성물이 원자로의 1차 냉각제로 스며들거나 또는 다른 방법으로 통과할 수 있는 가능성을 입증한다. 연료봉이 연료집합체의 정부노즐과 저부노즐사이에서 안내딤블과 함께 소정간격진 배열로 격자에 의해서 지지되므로, 파손된 연료봉을 검출하고, 제거하는 것이 곤란하다.

최근까지, 이들연료봉에 접근하는 것은 원자로 노심으로부터 판손된 연료집합체을 제거하는 것이 필요하고, 집합체를 붕괴한후에 저부노즐을 제거하는 것이다. 이것은 시간이 오래걸리고, 붕괴를 위하여 큰장비를 요구한다.

연료집합체를 재배치하는데 대한 높은 비용의 견해에서, 복원가능한 연료집합체는 작동 및 유지비용을 최소화 시키도록 발전하였다. 재구성 가능한 연료집합체를 제작하기 위한 일반적인 접근을 제거가능한 정부노즐을 갖는 연료집합체를 제공하는 것이다. 하나의 복원가능한 연료집합체 구조는 쉐렌버거등에 의해서 등록되고, 본 발명의 양수인에 의해서 양수된 미합중국 특허 제4,631,168호에 기재 및 예시되어 있다. 그것은 제어봉 안내 딤블의 상단부상에 정보노즐을 제거가능하게 장치하기 위하여 부착구조물을 통합한다.

부착구조물은 정부노즐의 어댑터 플레이트 내에서 한정되는 다수의 외부소켓, 안내딤블의 하나의 상단부상에 각각 형성되는 다수의 내부소켓 및 외부소켓과 로팅 맞물림으로 내부 소켓들을 지지하도록 내부소켓내에 삽입되는 다수의 제거가능한 로킹 튜브를 포함한다. 각각의 외부소켓은 환형홈을 갖는 어댑터 플레이트를 통과하는 통로의 형태를 갖는다. 각각의 내부 소켓은 안내딤블단부가 어댑터 플레이트 통로내에 삽입될 때, 환형홈내에 장착되는 환형 벌지를 갖는 안내딤블의 중동 상단부를 형성하였다.

다수의 연장된 축향 슬롯은 큰 벌지직경이 어댑터 플레이트로부터 제거되고,어댑퍼 플레이트 내에 삽입될 수 있게 하기 위하여 슬롯된 부분의 내향탄선 붕괴를 허용하도록 안내딤블 상단부내에 제공된다. 이러한 방식으로, 안내딤블의 내부소켓은 외부소켓과 로킹 맞물림으로부터 유리되고, 외부소켓내로 삽입된다.

로킹튜브는 정부노즐의 윗쪽으로부터 내부소켓을 형성하는 안내딤블의 중동 상단부내에 로킹 위치내로 삽입된다. 로킹관이 로킹위치에 삽입 되었을때, 로킹튜브는 내부소켓이 외부소켓으로부터 퇴출할 수 있는 위치에 대하여 압축되어 이동되는 것을 방지하고, 환형홈과 함께 팽창된 로킹 맞물림으로 내부소켓의 벌지를 지지한다. 이러한 방식으로, 로킹튜브는 외부소켓과 함께 로킹 맞물림하여 내부소켓을 지지하므로써, 안내딤블의 상단부상에 정부노즐에 부속된다.

더군다나, 진동력등 때문에 부주의한 이탈을 방지하도록, 이전의 로킹튜브들은 이들 로킹위치에 고정되어 있었다. 상기 인용된 특허내에 기재된 로킹튜브의 하나의 구조로는 로킹튜브가 안내딤블의 중동상단부의 내부소켓내에 이들 로킹 위치내로 삽입된 후에, 벌지쌍이 각각의 로킹튜브의 상부내에 형성되었다. 이들 벌지는 안내딤블의 상단부내에 원주벌지 내로 조립하고, 그것과 함께 조립하는 것을 방지한다.

쉐렌버거등에 의해서 등록되고, 본 발명의 양수인에 의해서 양수된 미합중국 특허 제4,699,758호에 기재된 로킹튜브의 다른 구조로는, 몇개의 작은 딤플이 로킹튜브 내부표면 으로부터 돌출하고, 다른 하나로부터 원주로 소정간격진 로킹튜브의 상단부의 내부표면상에 예비형성되어 있다. 예비형성된 딤플의 사용은 로킹 위치내에 삽입후 로킹 튜브내에 벌지를 형성하는 필요성을 제거하였다. 또한, 양호한 딤플은 로킹튜브를 재사용되는 단면에 벌지된 로킹튜브는 각각 사용후 버려진다.

상기 간격하게 기재된 복원가능한 연료집합체 구조는 국내 및 대외적인 실용성이 작동 및 유지비용 모두를 최소화 할 수 있으므로 향상성을 입증하였다. 복원가능한 연료집합체의 정부노즐은 제거 및 교환하기 위하여 개발된 정착물은 쉐렌버거등에 의하여 등록되고, 본 발명의 양수인에 의하여 양수된 미합중국 특허 제4,664,875호에 기재되어 있다. 인용된 특허의 정부노즐 제거 및 교환 정착물에 대한 증대한 문제점은 정부노즐내에 안내딤블 구멍을 통하여 정착물의 정렬봉의 하단부를 정렬하고, 안내딤블내로 삽입하는 정착물을 움직이기 위하여 오버해드 크레인 및 블록킹 장치를 사용하도록 제작한 정착물의 무게를 고려해야 한다는 것이다.

결론적으로, 정부노즐의 제거 및 재배치를 효과적이고, 효율적으로 실행하도록 사용하는 공구설계를 선택하기위한 필요성이 여전히 남는다.

본 발명은 전기된 필요성을 만족시키도록 설계된 개량된 핸드파지공구를 제공하는 것이다. 공구는 간단하고, 가볍고, 사용하기 손쉽고, 효과적이다. 공구는 사용자에 의해서 작동되어 수동으로 파지될 수 있고, 복원가능한 연료집합체 상에 정보노즐은 재배치하고, 제거하는 정밀한 작업을 할 수 있다. 핸드 파지공구의 설계는 종래의 정착물이 약 200파운드 인데비하여 약 45파운드의 구조이다. 본 발명의 공구의 가벼운 무게는 쉽게 손으로 작동가능하게 제작하였고, 종래의 정착물에 요구되는 오버헤드 크레인 및 브록킹 장치의 필요성을 제거한 결과이고, 정보노즐의 제거 및 교체는 빠르게 이루어질 수 있다.

따라서, 본 발명은 연료집합체의 안내딤블로부터 정부노즐을 제거하기 위한 개량된 핸드 파지공구를 밖으로 세트한다. 공구는 (a) 소정간격진 상부 및 하단부와, 상부핸들에 부착되고, 상부핸들로부터 하향으로 신장하는 핸들폴을 갖는 연장된 핸들폴 및 상부핸들을 포함하는 핸드링 집합체와, (b) 핸들폴의 하단부가 있고, 안내딤블과 결합가능하고, 안내딤블과 함께 유리 및 맞물림 조건 사이에서 작동가능한 앵커 집합체 및 리프트 집합체를 포함하는 하부공구헤드와; (c) 핸들폴의 하단부에 앵커 집합체를 결합하고, 핸들폴의 하단부에 리프트 집합체를 결합하기 위한 수단, 커플링 수단은 일단 리프트 집합체가 앵커집합체에 대해 걸림위치 및 정부노즐에 대해 로킹된 위치로 배치되고, 앵커집합체가 안내딤블과 맞물린 위치로 배치되면, 안내딤블로부터 정부노즐 해체 및 리프트를 하도록 앵커 집합체에 관하여 핸들폴을 따른 핸들폴의 회전에 의해서, 리프트 집합체가 축향으로 이동가능한 제2연결상태 또는 앵커 집합체에 대하여 걸리지않은 위치와 걸린위치사이, 정보노즐에 대하여 언로킹된 위치와 로킹된 위치사이에서의 핸들폴의 회전에 의해서, 리프트 집합체가 회전가능하게 작동가능한 제1연결상태로 리프트 지합체와 핸들폴을 연결하기 위해 작동 가능하며 (d) 안내딤블과 함께 유지되고, 맞물리는 조건 사이에서 앵커 집합체를 작동하기 위하여 앵커집합체에 연결되는 수단으로 구성되며, 작동수단은 상부핸들로부터 하부공구헤드 까지 신장하고, 핸들폴상에 장치된다.

특히, 앵커집합체는 안내딤블내로 삽입가능한 연장된 탐침부재를 포함하며, 탕침부재는 안내딤블을 맞물리고, 유리시키기 위하여 팽창 및 수축위치 사이에서 작동가능한 팽창슬리이브를 갖는다. 또한, 앵커 집합체는 팽창 및 수축된 위치 사이에서 팽창슬리이브를 작동시키기 위하여 탐침부재에 구동시키게 결합된 유체-구동 작동기를 포함한다. 작동수단은 핸드링집합체의 핸들에 인접한 핸들폴상에 장치되는 가압된 유체공급기와, 공급기로부터 탐침부재까지 신장하는 가압된 유체공급라인을 포함한다.

더구나, 리프트 집합체는 상부 중앙부 및 리프트 집합체가 정보노즐과 로킹된 위치로 회전되었을 때 정보노즐 상에 립(lip)의 밑에 있고, 리프트집합체가 정부노즐과 언로킹된 위치로 회전되었을 때 정부노즐상에 립을 해체하는 접합부 내에서 한정하고, 중앙부로부터 방사상 외향으로 돌출하고, 그 다음 하향으로 돌출하는 다수의 레그를 갖는 스파이더 요크를 포함한다. 리프트 집합체 스파이더 요크의 중앙부는 내부로 나사된 구멍을 한정하는 중앙허브와 중앙허브로부터 상향으로 신장하고, 핸들폴의 하단부에 미끄럼가능하게 조립되는 중앙슬리이브를 포함한다.

커플링 수단은 리프트 집합체 스파이더 요크의 중앙허브의 나사된 구멍내로 나사되고, 핸들폴의 하단부에 장치되는 나사샤프트부재와, 핸들폴의 하단부에 부착되는 핀과, 장착된 관계로 핀을 수용하기 위하여 리프트 집합체 스파이더 요크의 중앙 슬리이브 내에서 한정되는 수단과, 폴의 회전이 중앙허브에 대하여 나사샤프트의 나사회전을 일으키기 위하여 리프트 집합체가 핸들폴과 함께 제2연결 상태를 취하고 그것에 의하여 핸들폴 및 앵커 집합체에 대하여 리프트 집합체를 축향으로 작동시키는 중앙 슬리이브와 함께 장착되지 않은 관계로 핀을 이동하는 핀상에 바이어스력을 정상적으로 가하기위하여 핀과 중앙슬리이브를 맞물리는 수단을 포함한다.

핀은 폴의 회전이 정부노즐에 대하여 로킹 및 언로킹된 위치사이에서 앵커 집합체에 대하여 리프트 집합체의 회전을 일으키도록 리프트 집합체가 핸들포과 함께 제1연결상태를 취하는 리프트 집합체에 대하여 바이싱력을 이겨내는데 충분한 핸들폴 상에 하향력을 가하므로써 중앙슬리이브와 함께 정착된 관계로 이동될 수 있다.

커플링 수단은 안내딤블과 결합하고, 거기에 앵커 집합체를 정렬하기 위하여 안내딤블에 대하여 앵커 집합체의 일방향 선회전 작동을 허용하도록 핸들 폴의 하단부에 앵커 집합체를 결합하는 유니버설 접합부를 포함한다.

본 발명의 특징 및 장점은 본 발명의 실시예를 도시하고, 설명한 도면들을 참조하여 하기 기재된 명세서를 읽는 동안에 당해 기술분야의 측련공들에게 명료해질 것이다. 하기 상세한 명세서 중에서, 참조물은 첨부된 도면으로 될 것이다.

도면을 참조하면, 제1도는 수직으로 사시화된 형태로 예시되고, 일반적으로 도면부호(10)로 표시되어 있는 종래의 복원가능한 원자로 연료집합체의 입면도를 도시하였다. 기본적으로, 연료집합체(10)는 원자로(도시되어 있지 않음)의 노심여역내에 하부노심 플레이트(도시되어 있지 않음)상에 집합체를 지지하기 위한 하단부 구조물 또는 저부노즐(12)과, 저부노즐(12)로부터 상방으로 돌출하는 다수의 새로로 신장하는 안내튜브 또는 딤블(12)을 포함한다. 집합체(10)는 추가적으로 안내딤블(14)을 따라 축향으로 소정간격진 다수의 가호 안내자(16)와 안내자(16)에 의해서 지지되고, 가로로 소정간격진 연장된 연료봉(18)들의 편성된 배열을 포함한다.

또한, 집합체(10)는 중앙에 위치된 계기관(20)과, 집합체부의 손상없이 취급될 수 있는 완전한 집합체를 형성하도록 하기 충분히 설명된 방식으로 안내딤블(14)의 상단부에 제거가능하게 부착되는 상단부 구조물 또는 정부노즐(22)을 갖는다.

상기 언급된 것과 같이 집합체(10)내에 배열 되어있는 연료봉(18)들은 연료집합체 길이를 따라 소정간격진 안내자(16)에 의해서 상호 소정간격지게 파지되어 있다. 각각의 연료봉(18)을 핵분열 연료펠릿(24)들을 포함하며, 봉의 대향단부는 봉을 용접으로 밀봉할 수 있는 상부 및 하단부 플러그(26,28)에 의해서 폐쇄되어 있다. 일반적으로, 플리넘 스프링(30)은 봉(10)내에서 적층되어 있는 펠릿들을 기밀하게 유지하도록 상단부 플러그(26)와 펠릿(24)사이에 배치되어 있다.

핵분열 물질로 구성되어있는 연료펠릿(24)은 원자로의 반응력을 확살히 일으킬 수 있다.

물 또는 봉소수와 같은 유체 감속재/냉각재는 유효일률의 산출을 위하여 노심의 연료집합체 내에서 발생되는 열을 추출하도록 노심의 연료집합체를 통하여 상방향으로 펌프된다.

핵분열 공정을 제어하기 위하여, 다수의 제어봉(32)은 연료집합체(10)내에 에정된 위치에 위치된 안내딤블(14)내에 서로 이동가능하다. 특히 정부노즐(22)은 다수의 방사상으로 신장하는 플루크 또는 암(38)과 함께 내부로 나사된 실린더 부재(31)를 갖는 봉다발제어기구(34)를 포함한다. 각각의 암(38)은 제어기구(34)가 연료집합체(10)내에 핵분열공정을 모두 잘 알려진 방식으로 제어하도록 안내딤블(14)내에 제어봉(32)을 수직으로 이동할 수 있도록 제어봉(32)에 상호연결되어 있다.

제1도, 제2도 및 제7도에서 예시되어 있는 것과 같이, 정보노즐(22)은 어댑터 플레이트를 통하여 형성된 다수의 제어봉통로(42)(제19도 및 제20도에서도 보임)를 갖는 하부 어댑터 플레이트(40)를 갖는다. 제어봉 안내딤블(14)은 어댑터 플레이트(40)에 통로(42)내에 공축으로 위치되는 최상단부(44)를 갖는다. 연료봉(18)에 대한 접근을 증진시키기 위하여, 정부노즐(22)의 어댑터 플레이트(40)는 일반적으로 (46)으로 표시되어 있는 종래의 부착구조물에 의해서 안내딤블(14)의 상단부(44)에 제거가능하게 연결되어 있다.

종래의 부착구조물(46)은 일반적으로 본원출원과 연합되어 발표된 상기 인용된 미합중국 특허 제4,631,168호에 기재된 것과 동일하다. 따라서 연료집합체(10)의 정부노즐(22)을 제거하고, 재배치하는데 사용되는 부착구조물(46)은 제8-제16도를 참조하여 하기 기재될 본 발명의 개량된 공구(48)를 용이하게 완전히이해하는데 필요한 정도로만 본 명세서에 기대될 것이다.

제2도-제7도를 참조하면, 복원가능한 연료집합체(10)의 정부노즐 부착구조물(46)은 환형원주홈(52)을 각각 수용하는 다수의 통로(42)에 의해서 정부노즐 어댑터 플레이트(40)내에 한정되는 다수의 외부소켓(50)(제20도에도 보임)과, 안내딤블(14)의 상단부(44)상에 한정되는 다수의 내부소켓(54)과, 외부소켓(50)과 함께 로킹맞물림하여 그것들을 유지하도록 내부소켓(4)내에 삽입되는 다수의 로킹튜브(56)를 포함한다.

부착구조물(46)의 각각의 내부소켓(54)은 내부소켓들의 아래에 약간 떨어진 하나의 안내딤블(14)의 중공상단부(44)상에 환형원주벌지(bulge)(58)에 의해서 한정되어 있다. 다수의 연장된 축 슬롯(60)은 원주벌지(58)를 어댑터 플레이트통로(42)를 거쳐서 환형홈(52)으로부터 제거되고, 삽입될 수 있도록 압축된 위치로 슬롯된 단부의 내향탄성접합(callapse)을 하도록 각각의 안내딤블(14)상단부(44)내에 형성된다.

환형빌지(58)는 안내딤블단부(44)가 어댑터 플레이트통로(42)내에 삽입되고, 신장된 위치라고 가정될 때 환형홈(52)내에 설치된다.

이러한 방식으로, 각각의 안내딤블(14)의 내부소켓(54)은 어댑터 플레이트(40)의 외부소켓(50)의 하나와 맞물린 로킹상태로부터 해체되고, 맞물림로킹상태로 삽입된다.

특히, 외부소켓(50)을 한정하는 어댑터 플레이트(40)내에 축향으로 신장하는 통로(42)는 상부구멍(62)및 하부구멍(64)으로 구성되어 있다.

하부구멍(64)은 상부 및 하부구멍(62,64)의 교차점에 형성되는 턱(66)의 아래에 약간의 간격으로 소정간격진 환형홈(52)을 수용하고, 상부구멍(62)보다 상당히 큰축길이를 갖는다. 하부구멍(64)은 상부구멍(62)보다 큰 직경을 갖기 때문에 턱(66)은 하향으로 향한다. 턱(66)의 주요한 목적은 대부소켓(54)이 외부소켓(50)내로 삽입될 때 구멍(42)내에 상단부(44)의 적당한 축위치에 대하여 정지 도는 정렬 안내를 돕는 것이다.

제7도에서 보여지는것 같이, 안내딤블 상단부(44)의 상부턱은 턱(66)에 접한다.

로킹튜브(56)는 하나의 내부소켓(54)을 형성하는 하나의 안내딤블(14)의 중동상단부(44)네에 각각의 로킹위치내로 정부노즐(22) 위쪽에서 부터 삽입된다. 로킹튜브(56)가 로킹위치(44)내에 삽입될 때 제7도에서 보여진 것과 같이 환형홈(52)과 함께 후자가 팽창된 로킹 맞물림 하여 내부소켓(54)의 벌지(58)를 보유하며, 외부소켓(50)으로부터 퇴출할 수 있는 압축된 해체위치로 내부소켓(54)이 이동하는 것을 방지한다. 이러한 방식으로, 각각의 로킹튜브(56)는 외부소켓(50)과 함께 로킹맞물림하여 각기 하나의 내부소켓(54)을 지지하기 때문에 각각의 안내딤블(14)의 상단부(44)상에 정부노즐(22)이 부속된다.

추적으로, 약간 외향으로 벌어진(예로서 1-2°) 상부외주 경계 테두리부(68)의 모양을 딴 고정수단 및 로킹튜브(56)의 외부를 따라 위치되는 다수의 작은 딤블(dimple)(70)은 로킹위치에서 로킹튜브(56)를 고정하도록 제공된다. 따라서 로킹튜브(56)가 내부소켓(54)내로 삽입될때, 기밀 마찰 조립은 내부소켓에 의해서 형성된다. 비록 벌어진 상부경계 테두리부(68)가 완전한 고정을 제공하지 않을지라도, 딤블(70)은 제공한다. 딤블(70)은 로킹위치로 삽입 수 및 로킹위치로부터 해체의 수의 치수적인 변경의 부주의 및 실질적인 저항에 구부러지기 쉬운 딤블을형성하는 물질과 같이 일반적으로 피라미드 형태를 갖도록 배치되고, 경화되고, 또는 형성하는 다이에 의한 것과 같이 어떤 적당한 방법으로 예비형성된다.

또한, 로킹튜브(56)가 안내딤블(14)의 상단부(44)내로 상입될 때, 딤블(70)은 원추형 벌지(58)의 높이로 위치되고, 벌지(58)내로 신장하기 위하여 로킹튜브의 내부위치에 정렬하여 소정위치된다. 이러한 방식으로, 딤블(70)은 로킹위치로부터 로킹튜브(56)의 부주의로 해체를 방지하는 딤블의 빌지(58)쪽에 안내딤블 상단부(44)에 의해서 알맞은 가능한 방지를 제공한다.

로킹튜브(56)는 상기 앞뒤 참조된 특허출원 내에 기재된 핸드파지공구이거나 또는 쉐렌버거등에 등에 의해서 등록되고, 또는 본 발명의 양수인에 의해서 양수된 미합중국 특허 제 4,639,998호 내에 개재된 공구에 의해서 안내딤블(14)의 상단부(44)내에 로킹위치로부터 제거될 수 있다.

이 공구형태들을 사용함에 의한 로킹튜브(56)의 제거가능성은 본 발명의 일부가 아니므로, 그것들은 본 출원내에 어떤것도 기재될 필요가 없다.

본 발명의 공구(48)는 로킹튜브(56)가 첫번째로 제거된 후에 정부노즐(22)을 제거하도록 사용된다.

따라서 본 발명의 공구(48)의 하기 기재에서는 로킹튜브(56)가 이미 제거된 것으로 가정될 것이다.

제8-16도를 참조하면 거기에는 제2-7도의 종래의 부착구조물(46)에 의해서 제1도의 복원가능한 연료집합체(10)의 안내딤블(14)상에 부착되는 제거가능한 정부노즐(22)을 제거하고, 재배치하기 위한 본 발명의 개량된 핸드파지공구(48)를 예시하였다. 그것들의 기본 부속품으로써 공구(48)는 핸드링 집합체(72), 하부공구헤드(74), 결합구조물(76) 및 작동기구(78)를 포함한다.

공구(48)의 핸드링 집합체(72)는 상부원형베일(bail)또는 핸들(80) 및 연장된 핸들폴(82)을 포함한다. 핸들폴(82)은 핸들(80)에서 폴(82)의 하단부(82B)까지 하향으로 신장한다.

공구의 하부공구헤드(74)는 앵커집합체(anchor assembly)(84)와 리프트 집합체(lift assembly)(86)를 포함한다. 앵커집합체(84)는 안내딤블(14)의 상단부(44)와 함께 결합가능하여, 안내딤블(14)과 함께 맞물린 상태과 맞물리지 않는 상태사이에서 작동이 가능하다.

특히, 앵커집합체(84)는 수평플랫포음(88) 및 탐침부재(90)가 각 안내딤블(14)내로 삽입가능하도록 연료집합체(10)의 안내딤블(14)과 동일한 형태로 플랫포옴(88)아래의 다른하나에 평행신장하고, 플랫포옴(880에 부착되는 다수의 연장된 탐침부재(90)를 포함한다. 각각의 탐침부재(90)는 외부관형부(92)에서 수직으로 이동가능한 중앙샤프트(94), 중앙샤프트(94)의 하단부상에 조립되는 테이퍼진 노우즈(nose)(96) 및 외부관형부재(92)와 하부테이퍼진 노우즈(96)사이에 포획된 팽창슬리이브(98)를 갖는다. 제15도 및 제16도에서 보여지는 것과 같이, 팽창슬리이브(98)는 슬리이브의 대향단부에 압력의 적용과 동시에 슬리이브(98)를 외향을 향하여 휘게하는 팽창슬리이브 내에 형성된 다수의 원주로 소정간격진 슬롯(98A)을 갖는다. 따라서, 중앙샤프트(94)의 신장 및 수축을 동시에 하는 팽창슬리이브(98)는 각 안내딤블(14)을 맞물림 및 유리하기 위하여 수축 및 팽창조건 사이를 이동할 것이다. 제17도는 노즐어댑터 플레이트(40)를 통하여 삽입되고, 안내딤블(14)의 내표면으로부터 유리되는 수축된 조건인 팽창 슬리이브(98)에 의해서 안내딤블(14)의 상부(44)내로 삽입되는 하나의 탐침부재(90)를 예시한다. 제18도는 팽창된 조건인 팽창부재(98)가 안내딤블(14)의 내표면과 맞물려진것을 예시한다. 또한, 앵커 집합체(84)는 수압실린더와 같이, 팽창 슬리이브(98)가 팽창된 조건과 수착된 조건사이를 요구되는대로 작동시키기 위하여 각 탐침부재의 작동가능한 중앙 샤프트(94)에 구동시킬 수 있게 결합되고, 플랫포옴(88)상에 지지되는 다수의 유체-구동작동기(100)를 포함한다.

공구(48)의 작동기구(78)는 안내딤블(14)과 유리 및 맞물려진상태 사이에서 앵커 집합체(84)를 작동시킬 수 있다. 제8-11도를 참조하면, 작동기구(78)는 핸들폴(82)상에 장치되고, 인접한 상부핸들(80)로부터 하부공구레드(74)까지 하향으로 신장된다. 특히, 작동기구(78)는 수압유체를 수용하는 가압유체 공급기(102)와 축향으로 소정간격진 브래킷(106)에 의해 핸들폴(82)상에 장치되는 다수의 가압된 유체 공급라인(104)을 포함한다. 공급라인(104)은 공급기(102)에서 앵커집합체(84)의 탐침부재(90)에 연결된 유체-구동작동기(100)까지 신장한다.

제12도, 제13도 및 제21-24도를 참조하면, 공구(48)의 리프트집합체(86)는 상부중앙부(110)와 정부노즐(22)상에 립(lip)(22A)을 위에 덮을 수 있거나 장치되는 주벽(114)으로 돌아가고, 중앙부(110)로부터 방사상 외향으로 돌출하고, 그다음 방사상 하향으로 돌출하는 다수의 레그(112)를 갖는 스파이더 요크(spider yoke)(108)를 포함한다. 스파이더 요크(108)의 중앙부(108)의 중앙부(110)는 내부로 나사된 구멍(118)을 한정하는 중앙허브(116)와, 핸들플(82)의 하단부(82B)에 미끄럼 가능하게 조립되고, 중앙허브(116)로부터 상향으로 신장하는 중앙 슬리이브(120)를 포함한다.

공구(48)의 커플링 구조물(76)은 핸들플(82)의 하단부(82B)에 리프트 집합체(86) 및 앵커 집합체(84)를 따로 따로 결합한다. 커플링 구조물(76)을 제12도 및 제23도에 도시된것과 같이 제1연결상태 이거나 또는 제24도에 도시되어 진것과 같은 제2연결상태로 리프트 집합체(86)및 핸들플(82)을 연결할 수 있다. 제12도 및 제23도의 제1연결상태에서 리프트 집합체(86)는 정부 노즐(22)에 대하여 언로킹과 로킹위치 상태사이 및 앵커 집합체(84)에대하여 걸림과 안걸림 위치관계 사이를 핸들플(82)의 회전에 의해서 회전가능하게 작동 가능하다. 리프트 집합체(86)가 제22도에서 보여지는 것과같이 정보노즐(22)에 대하여 로킹위치로 회전될 때, 레그(112)상에 접합부(114)는 정부노즐(22)(제19도 및 제20도)의 내부립(22A)의 밑에 있는 반면에, 리프트 집합체(86)가 제21도에 보여진 것과 같이 언로킹 위치로 회전될 때, 레그(112)상에 접합부(114)는 공구헤드(74)를 정보노즐(22)에 대하여 올리고, 낮추어 질수 있게 하는 정부노즐(22)상에 립(22A)으로부터 해체한다. 또한, 리프트 집합체(86)가 로킹 위치로 회전될 때, 그것은 앵커집합체(84)와 함께 걸림위치에 위치된다.

이러한 걸림위치에서, 스프링-부하된(122)는 접합부(114)에 대향하는 요크레그(112)의 내표면상에 수직홈(124)에 맞물리는 플랫포옴(88)의 외주에 장치된다.

제24도의 제2연결상태에 있어서, 앵커집합체(84)의 팽창 슬리이브(98)가 안내딤블(14)과 함께 맞물려진 상태로 배치된후에 일단 리프트 집합체(86)가 정부노즐(22)에 대하여 로킹위치에, 앵커집합체(84)에 대하여 걸림위치에 배치된다면, 리프트 집합체(86)는 안내딤블(14)로부터 정부노즐(22)의 분리 및 리프팅을 일으키도록 앵커집합체(84)에 대하여 폴을 따라 핸들폴(82)의 회전에 의해서 축향으로 작동가능 하다.

특히, 커플링 구조물(76)은 핸들폴(82)의 하단부(82B)에 미끄럼 가능하게 장치되고, 리프트 집합체 스파이더 요크(108)의 중앙 허브(116)의 나사된 구멍(118)내로 나사되는 나사샤프트부재(126)를 포함한다. 커플링 구조물(76)을 또한 핸들폴(82)의 하단부(82B)를 통하여 부착되는 가로로 신장하는 맞물림핀(128)을 포함한다. 대향 리세스(130)는 장착된 상태인핀(128)의 대향단부를 수용하기 위하여 리프트 집합체 스파이더 요크(108)의 중앙 슬리이브(120)의 정부 테두리내에 한정된다. 코일스프링(132)은 폴(82)이 리프트 집합체(86)에 대하여 올려지고, 제24도에서 보여지는 것같이, 리프트 집합체가 핸들폴(82)과 함께 상기 기재된 제2연결관계를 취하도록 중앙 슬리이브(120)과 함께 정착되지 않은 관계를 향하여 핀을 이동하는 핀(128)에 대한 바이어스력을 정상적으로 부과하기 위하여 중앙 슬리이브(120)의 내부 평행부(120A)와 맞물림핀(128)를 맞물리고, 그 사이에 위치된다. 따라서, 폴(82)의 회전은 중앙허브(116)내에 나사된 구멍(118)에 대하여 나사 샤프트부재(126)를 궤어넣는 회전을 일으킬 것이므로, 리프트집합체(86)의 축향작동은 안내딤블(14)로부터 정부노즐(22)의 리프팅을 생성하는 앵커집합체(84) 및 핸들폴(82)에 비례한다. 맞물림 핀(128)은 스프링(132)의 바이러스력을 이겨내는데 충분한 핸들폴(82) 및 상부핸들(80)상에 하향력을 가하는 공구(48)의 조작자에 의해서 중앙 슬리이브의 리세스(130)와 함께 장착된 상태로 이용될 수 있다. 그러므로, 리프트 집합체(86)는 폴(82)의 회전이 정부노즐(22)에 대한 로팅위치와 언로킹 위치 사이의 앵커 집합체(84)에 대한 리프트 집합체(86)의 회전을 일으키도록 핸들폴(82)에 대하여 상기 기재된 제1연결을 취한다.

커플링 기구(76)는 핸들 폴(82)의 하단부(82B)에 앵커 집합체(84)의 플랫포옴(88)을 결합하는 유티버어설 볼 접합부(134)를 포함한다. 연결은 안내딤블과 함께 결합하기 위해 앵커 집합체(84)의 정렬의 완화를 용이하게 하기위하여 안내딤블(14)에 대하여 앵커 집합체(84)의 일방향 선회전 작동을 허동하는 볼 접합부(134)에 의해서 제공된다.

대략적으로, 제21도~제24도는 연료집합체(10)의 안내딤블(14)의 상부(44)로부터 정부노즐(22)의 제거하는데 사용되는 공구레드(74)를 예시한다. 제21도는 리프트 집합체(86)및 앵커 집합체(84)에 대하여 걸리지 않은 위치 및 제거가능한 정부노즐(22)에 대하여 언로킹 위치인 리프트 집합체(86)와 함께 정부노즐(22)상에 배치되는 공기헤드(74)의 앵커집합체(84)를 도시한다. 제22도는 앵커 집합체(84)에 대하여 걸림 위치로, 제거가능한 정부노즐(22)에 대하여 로킹된 위치로 회전된 후의 공구헤드(74)의 리프트 집합체(86)를 도시한다. 제23도는 안내딤블(14)로 부터 정부 노즐(22)의 분리 할 수 있도록 앵커 집합체(84)로부터 상향으로 떨어져 이동하기전의 제거가능한 정부노즐(22)에 대하여 로킹된 위치인 리프트집합체(86)를 도시한다. 제24도는 정부노즐(22)과 함께 안내딤블(14)로부터 분리된 작동이후의 공급레드(74)의 리프트 집합체(86)를 도시한다. 정부노즐(22)를 제거하여 내리기재된 적업의 반전에 의해서, 공구(48)는 정부노즐(22)을 안내딤블(14)상에 재배치 하도록 사용 될 수 있다.

본 발명 및 다수의 부수적인 장점은 앞의 명세서로부터 이해되었을 것이고, 다양한 변경은 본 발명의 구체적인 장점의 모든 희생 또는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 다양한 변경이 구조 및 배치 형태로 제작될 수 있고, 전기된 형태는 단지 본 발명의 양호한 또는 예로서의 실시예를 기재하였다.

Claims

핵분열 연료집합체의 안내딤블(14)로 부터 첨부노즐(22)을 제거하기 위한 공구(48)에 있어서, 상기 공구(48)는; (a) 상부핸들(80)과 소정간격진 상부 및 하단부(82A, 82B)를 갖고 연장된 핸들폴(82)을 포함하고, 상기 상부핸들(80)에 상기 상단부(82A)쪽에 부착되고, 상기 상부핸들(80)로부터 하향으로 신장하는 연장된 핸들폴(82)을 포함하는 핸드링 집합체(72) (b) 안내딤블내로 삽입가능하고, 각각은 각안내딤블(14)을 맞물리고, 유리시키기 위해 팽창된 위치와 수축된 위치 사이에서 작동가능한 팽창 슬리이브(98)를 갖는 다수의 연장되는 탐침부재(92)를 갖는 앵커 집합체(84)와 리프트 집합체(86)를 포함하는 하부공구헤드(74)와, (c) 상기 핸들폴(82)의 상기 하단부(82B)에 상기 리프트 집합체(86)를 결합하기 위하여 상기 핸들폴(82)의 상기 하단부(82B)에 상기 앵커 집합체(84)를 결합시키기 위한 수단(76)을 포함하며; 상기 커플링 수단(76)은 정부노즐(22)에 대하여 언로킹된 위치와 로킹된 위치 사이 및 상기 앵커집합체(84)에 대하여 걸리지 않은 위치와 걸려진 위치 사이를 상기 리프트 집합체(86)가 상기 핸들 폴(82)의 회전에 의해서 회전할 수 있게 작동가능한 제1연결 상태로 또는 일단 상기 리프트 집합체(86)가 상기 앵커집합체(84)에 대하여 상기 걸려진 위치 및 정부노즐에 대하여 상기 로킹된 위치에 배치되고, 상기 앵커집합체(84) 안내딤블(14)과 함께 상기 맞물려진 위치에 배치되면, 안내딤블(14)로부터 정부노즐(22)의 리프팅 및 분리하도록 상기 앵커집합체(84)에 대하여 상기 핸들 폴(82)을 따라 상기 핸들폴(82)의 회전에 의해서 상기 리프트 집합체(86)가 축향으로 이동가능한 제2연결상태로 상기 리프트 집합체(86)와 핸들폴(82)을 연결할 수 있으며; (d) 안내딤블(14)과 함께 상기 유리된 상태와 맞물려진 상태 사이에서 상기 앵커집합체(84)를 작동하기 위하여 상기 앵커 집합체(84)에 연결되고, 상기 핸들폴(82)상에 정치되며, 상기 상부핸들(80)로부터 상기 하부공구헤드(74)까지 신장하는 작동수단(78)을 포함하는 것을 특징으로하는 핵분열 연료집합체의 안내딤블로부터 정부노즐을 제거하기위한 공구.
제1항에 있어서, 상기 앵커 집합체(84)는 상기 팽창된 위치와 수축된 위치사이에서 상기 팽창슬리이브(98)를 작동시키기 위하여 상기 각각에 탐침부재(92)에 구동하게 결합되는 다수의 우체-구동작동기(100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 핵분열 연료집합체의 안내딤블로부터 정부노즐을 제거하기위한 공구.
제2도에 있어서, 상기 작동수단(78)은; 상기 핸드링 집합체(72)의 상기 핸들(80)에 인접한 상기 핸들폴(82)상에 장치되는 가압된 유체공급기(102)와; 상기 공급기(102)에서 상기 탐침부재(92)의 각각의 연결되는 상기 유체-구동작동기(100)까지 신장하는 가압된 유체공급라인(104)을 포함하는 것을 특징으로 하는 핵분열 연료집합체의 안내딤블로부터 정부노즐을 제거하기 위한 공구.
제1항에 있어서, 상기 리프트 집합체(86)는 상부 중앙부(110)와, 상기 리프트 집합체(86)가 정부노즐(22)과 함께 상기 로킹된 위치로 회전될때 정부노즐(22)상에 립(22A)의 밑에 있고, 상기 리프트 집합체(86)가 정부노즐과 함께 상기 언로킹된 위치로 회전될 때 정부노즐(22)상에 립(22A)을 해제하는 접합부(114)로 돌아가고, 상기 중앙부(110)로부터 방사상 외향으로 돌출하고, 하향으로 돌출하는 다수의 레그(112)을 갖는 스파이더 요크(108)를 포함하는 것을 특징으로 하는 핵분열 연료집합체의 안내딤블로부터 정부노즐을 제거하기 위한 공구.
제4항에 있어서, 상기 리프트 집합체 스파이더 요크(108)의 상기 중앙부(110)는 : 내부로 나사된 구멍(118)을 한정하는 중앙허브(116)와, 상기 중앙허브(116)로부터 상향으로 신장하고, 상기 핸들폴(82)의 상기 하단부(82B)에 미끄럼가능하게 조립되는 중앙 슬리이브(120)를 포함하는 것을 특징으로하는 핵분열 연료집합체의 안내딤블로부터 정부노즐을 제거하기 위한 공구.
제5항에 있어서, 상기 커플링 수단(76)은 : 상기 핸들폴(82)의 상기 하단부(82B)에 장치되고, 상기 리프트 집합체 스파이더 요크(108)의 상기 중앙허브(116)의 상기 나사된 구멍(118)내로 나사되는 나사샤프트 부재(126)와; 상기 핸들폴(82)의 상기 하단부(82B)에 부착되는 핀(128)과; 장착된 상태로 상기 핀(128)을 수용하기 위하여 상기 리프트 집합체 스파이더 요크(108)의 상기 중앙 슬리이브(120)내에서 한정되는 수단(130)과; 리프트 어셈블리에 대한 바이어스력을 이겨내기에 충분한 핸들폴(82)상에 하향력을 가하므로써, 중심 슬리이브(120)에 끼워지도록 이동될 수 있으며, 상기 리프트 어셈블리(86)가 상기 핸들폴(82)와 제2연결상태를 취하므로써 핸들폴의 회전으로 상부노즐(22)에 관한 로킹된 위치와 언로킹된 위치 사이의 앵커 어셈블리(84)에 관하여 리프트 어셈블리(86)가 회전되며, 상기 리프트 어셈블리(86)가 상기 핸들폴(82)과 제2연결 상태를 취하므로써 핸들폴의 회전으로 중심허브(116)에 관한 나사축(126) 나선형으로 회전되어 상기 핸들폴(82)상에 관해 상기 리프트 어셈블리(86)가 축 방향 이동을 하는 중심 슬리이브(120)에 끼워지지 않도록 핀(128)을 이동시키는 상기핀(128)에 비이어스력을 통상적으로 가하기 위해 상기 핀(128)과 상기 중심 슬리브(120)를 맞물리게 하는 수단(132)을 포함하는 것을 특징으로 하는 핵분열 연료집합체의 안내딤블로부터 정부노즐을 제거하기위한 공구.
제6항에 있어서, 상기 바이어스력을 가하는 수단은 코일스프링(132)인 것을 특징으로 하는 핵분열 연료집합체의 안내딤블로부터 정부노즐을 제거하기위한 공구.
제1항에 있어서, 상기 커플링 수단(76)은 안내딤블(14)과 함께 결합하고, 상기 앵커집합체(84)의 상기 탐침부재(92)를 정렬하기 위하여 안내 딤블(14)에 대하여 상기 앵커집합체(84)의 일방향 선회전 작동을 허용하도록 상기 핸드폴(82)의 상기 하단부(82B)에 상기 앵커 집합체(84)를 결합시키는 유니버설 접합부(134)를 포함하는 것을 특징으로 하는 핵분열 연료집합체의 안내딤블로부터 정부노즐을 제거하기위한 공구.