KR101220048B1 - 원자로 스터드볼트 리프팅 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원자로 스터드볼트 리프팅 장치에 관한 것으로서, 나사산 청소를 위한 스터드 볼트의 분해 및 청소장비측으로 이동시키는 동작이 효과적으로 이루어질 수 있도록 하기 위한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명의 리프팅 장치는, 하부에 다수의 이동바퀴(11)가 장착된 리프터 본체(10)와; 상기 리프터 본체(10)에 형성된 가이드레일(12)을 따라 상하 승강 이동가능하게 구비된 승강프레임(20)과; 상기 승강프레임(20)을 상하로 이동시키기 위해 리프터 본체(10)에 설치된 유압실린더(30)와; 상기 승강프레임(20) 하부에 구성되어 스터드 볼트(1)의 하단부가 안착 지지되어지는 스터드 지지구(40)와; 상기 스터드 지지구(40)에 안착되어진 스터드 볼트(1)의 중단을 클램핑 하기 위한 스터드 클램프(50)와; 상기 리프터 본체(10)에 구성된 이동손잡이(60)와; 상기 다수의 이동바퀴(11) 중 일측의 이동바퀴(11)의 높이 조절을 통해 리프터 본체(10)의 경사를 조절하여 전도를 방지토록 하는 바퀴조절 실린더(70)를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.

Description

원자로 스터드볼트 리프팅 장치{REACTOR STUD BOLT LIFTER}

본 발명은 원자로 스터드볼트 리프팅 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 천정 기중기를 사용하지 않고 다중스터드신장기에서 스터드 볼트를 분리, 장착 및 수평이동이 가능하도록 하기 위한 스터드볼트 리프팅 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 원자로 헤드는, 발전소의 형태에 따라서 약간의 치수변동에 차이가 있겠지만, 다중 스터드 신장기(MST: Multiple Stud Tensioner)를 통해 54 내지 58개의 스터드 볼트 및 너트에 의해 결합된다.

상기 원자로 헤드 결합용 스터드 볼트 및 너트에는 원자로의 장시간 운전 중 많은 이물질이 끼이게 되고, 이러한 이물질을 제거하기 위하여 원자로 운전 중 적정한 시간에 스터드 볼트 및 너트를 분리 해체하여 세정해 줄 필요성이 있다.

상기 스터드 볼트 및 너트를 세정하기 위한 종래의 방식에 있어서는, 적재 차량을 통해서 스터드 볼트가 다중 스터드 신장기에서 탈거되면, 주변에 배치된 극지 크레인(Polar Crane)을 이용하여 별도의 작업장소로 이동시켜 받침목 위에 눕힌 다음, 너트를 풀어내고 스터드 볼트 및 너트를 와이어 브러쉬로 청소한 후, 상기의 역순으로 스터드 볼트를 다중 스터드 신장기에 다시 장착하는 모든 작업이 수동으로 행해지고 있다.

상기와 같은 세정 및 탈.장착 작업에 있어서는, 스터드 볼트의 탈장착 작업시 다중 스터드 신장기 자체 호이스트를 이용하여 다중 스터드 신장기 스탠드 하부에 놓여진 대차로 받는 방법을 이용하거나, 아니면 다중 스터드 신장기 자체 호이스트가 없는 경우 모터를 장착한 적재 차량을 사용하여 탈장착하는 방법을 이용하게 되는데, 이들 방법에 있어서는 작업인원이 4~5명 정도 투입되어야 하는 많은 인력 소모와 스터드 볼트의 무게에 의해 적재차량이 전도될 우려가 있어 안전사고의 위험 요소가 되는 등의 문제점이 있었다.

그리고, 대차나 적재 차량으로부터 작업장소로의 이동은 원자로 건물 천정 기중기를 사용해야 하기 때문에 중량물(약 320Kg) 낙하위험이 상존할 뿐만 아니라, 스터드 볼트 이동작업으로 인하여 다른 중량물 작업을 할 수가 없어 천정 기중기 작업효율성이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 스터드볼트 리프팅작업을 위한 별도의 리프팅장치를 개발함으로서 천정기중기를 사용하지 않고도 스터드볼트에 대한 리프팅작업이 이루어질 수 있도록 하는데 목적이 있다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 리프팅장치는, 하부에 다수의 이동바퀴가 장착된 리프터 본체와; 상기 리프터 본체에 형성된 가이드레일을 따라 상하 승강 이동가능하게 구비된 승강프레임과; 상기 승강프레임을 상하로 이동시키기 위해 리프터 본체에 설치된 유압실린더와; 상기 승강프레임 하부에 구성되어 스터드 볼트의 하단부가 안착 지지되어지는 스터드 지지구와; 상기 스터드 지지구에 안착되어진 스터드 볼트의 중단을 클램핑 하기 위한 스터드 클램프와; 상기 리프터 본체에 구성된 이동손잡이와; 상기 다수의 이동바퀴 중 일측의 이동바퀴의 높이 조절을 통해 리프터 본체의 경사를 조절하여 전도를 방지토록 하는 바퀴조절 실린더를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은, 나사산 청소를 위한 스터드 볼트의 분해 및 청소장비측으로 이동시키는 동작이 효과적으로 이루어질 수 있게 됨으로 작업 편의성을 향상시킬 수 있게 된다.

특히, 작업시간 단축으로 인해 작업자의 방사선 피폭량이 감소되어 작업안전성을 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명 리프팅 장치의 상승동작시 사시도.
도 2는 본 발명 리프팅 장치의 하강동작시 사시도.
도 3은 본 발명 리프팅 장치의 상승동작시 단면 구조도.
도 4는 본 발명 리프팅 장치의 하강동작시 단면 구조도.
도 5는 본 발명에서의 스터드 클램프 평면 구조도.
도 6은 도 4의 A부 확대도.
도 7은 본 발명에서의 스터드 지지구 상세 단면 구조도.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스터드 지지부 평단면도.

이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스터드볼트 리프팅장치의 구조를 살펴보면, 리프터 본체(10)의 하부에는 전,후 각각 2개씩 총 4개의 이동바퀴(11)가 장착되고, 리프터 본체(10)에는 상하로 승강 이동가능하도록 승강프레임(20)이 구성되며, 이러한 승강프레임(20)을 상하로 이동시키기 위해 리프터 본체(10) 일측에는 유압실린더(30)가 설치되고, 승강프레임(20) 하부에는 스터드 볼트(1)의 하단부가 안착 지지되어지는 스터드 지지구(40)가 구비되며, 승강프레임(20) 상단에는 스터드 지지구(40)에 안착되어진 스터드 볼트(1)의 중단부를 클램핑 하여 지지하기 위한 스터드 클램프(50)가 구성되고, 리프터 본체(10)에는 이동손잡이(60)가 구성되었다.

특히, 다수의 이동바퀴(11) 중 후면측 이동바퀴(11)에는 높이 조절을 통해 리프터 본체(10)의 경사를 조절하여 전도를 방지토록 하는 바퀴조절 실린더(70)가 구성되는데, 바퀴조절 실린더(70)는 리프터 본체(10)와 제1힌지핀(70a)에 의해 회동 가능하게 연결되어져 있으며, 상기 바퀴조절 실린더(70)의 실린더 로드 단부에 결합된 이동바퀴(11)는 실린더 동작에 의해 유동 가능하도록 리프터 본체(10)와 제2힌지핀(11a)에 의해 연결 구성되었다.

그리고, 스터드 지지구(40)는 다수개로 구비되어 스터드 볼트(1)의 하단부를 받쳐줌과 함께 고정시킬 수 있도록 각각 힌지핀(40')을 축으로 회동가능하게 구비되고, 하부에는 받침스프링(41)이 구성되었다.

또한, 승강프레임(20)에는 스터드 지지구(40)를 회전시키기 위한 회전동력을 전달하는 구동모터(80)가 구성되었으며, 스터드 지지구(40)와 구동모터(80)에는 각각 벨트(미도시)로 연결되는 풀리(42,82)가 구비되어 동력 전달에 따른 스터드 지지구(40)의 회전운동이 가능하도록 구성되었다.

그리고, 스터드 클램프(50)는 2개가 쌍을 이루는 것으로서 스터드 볼트(1) 외주면과 대응되는 내측에는 다수의 가이드베어링(51)이 구성되어져 있으며, 각각의 스터드 클램프(50)는 지지핀(52)을 축으로 회동 개폐 조절을 위해 일측에 클램프 구동실린더(53)가 연결 구비되었다.

리프터 본체(10)에는 승강프레임(20)의 승하강을 안내하기 위한 가이드레일(12)이 형성되어져 있다.

이와 같은 구성을 이루는 본 발명 리프팅 장치의 동작에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.

먼저, 본 발명의 리프팅 장치를 다중 스터드 신장기(MST)(4)에 설치된 스터드 볼트(1) 체결위치 하부로 이동시킨 후, 유압실린더(30) 구동에 의해 승강프레임(20)을 상승시켜 스터드 볼트(1)의 하강작업을 실시하게 된다.

즉, 승강프레임(20)을 상승시키는 과정에서 스터드 볼트(1)의 하중(340KG)이 작용하면 승강프레임(20)을 상승을 정지시킨 상태에서 스터드 지지구(40)에 스터드 볼트(1)의 하단부가 결합 지지되는 상태를 이루도록 함과 함께 스터드 클램프(50)가 스터드 볼트(1)의 중단부를 지지토록 한다.

이때, 스터드 클램프(50)는 클램프 구동실린더(53) 동작에 의해 개폐 조절이 이루어짐으로서 가이드베어링(51)이 스터드 볼트(1)의 외주면과 접촉되어지도록 하게 되어 보다 안정적인 스터드 볼트(1)의 지지가 이루어질 수 있게 된다.

이러한 상태에서 다중 스터드 신장기(4) 상부에서 작업자가 상부너트(2)를 분리시켜 스터드 볼트(1)의 결합상태를 해제한 후 승강프레임(20)을 서서히 하강시키게 된다.

한편, 이러한 승강프레임(20)의 승.하강 과정에서는 가이드체인(22)에 의해 유동발생이 방지되어 보다 안정적인 승.하강 동작이 이루어질 수 있게 된다.

그리고, 승강프레임(20)이 완전히 하강되어지게 되면 작업자가 이동손잡이(60)를 잡고 장치를 밀어서 청소장치측으로 스터드 볼트(1)를 이동시키게 되는데, 이때, 이동 과정에서 스터드 볼트(1)의 중량에 의해 장치가 앞쪽으로 쏠려서 전도되는 것을 방지하기 위해 바퀴조절 실린더(70)를 동작시켜서 후단측 바퀴(11)의 높이를 조절함으로서 전체적인 장치의 무게중심이 뒷쪽으로 이동되도록 함으로서 안정적인 이동작업이 이루어질 수 있게 됨을 알 수 있다.

이와 같이 장치의 이동이 완료되면 스터드 볼트(1)에 체결되어져 있는 하부너트(3)를 분리시키는 작업을 실시하게 되는데, 이때에는 구동모터(80)를 구동시켜서 스터드 지지구(40)에 회전력을 전달하게 되면, 스터드 지지구(40)가 스터드 볼트(1)와 함께 회전되어지게 된다.

이때, 하부너트(3)는 스터드 클램프(50)와 접촉에 의해 고정된 상태가 유지되어짐으로서 하부너트(3)의 분리작업이 신속하게 이루어질 수 있게 되는 것이다.

그리고, 스터드 볼트(1)의 청소작업이 완료되면 상기와 역순으로 다시 스터드 볼트(1)를 다중 스터드 신장기(4) 하부로 이동시킨 후 승강프레임(20) 상승 동작에 의해 원위치로 체결시키는 작업이 용이하게 이루어질 수 있게 됨을 알 수 있다.

따라서, 상기와 같은 작업을 반복 수행함으로서 다중 스터드 신장기(4)에 결합되어져 있는 54개의 스터드 볼트(1)에 대한 작업이 가능하게 되는 것이다.

한편, 도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스터드 지지구(40) 결합부 평단면도를 나타낸 것이다.

즉, 도시된 바와 같이 스터드 볼트(1) 하단부에는 둘레를 따라 요철면(1a)이 형성되어져 있으며, 상기 요철면(1a)과 치합 되어질 수 있도록 스터드 지지구(40) 선단부에 요철면(40a)을 형성한 것이다.

따라서, 구동모터(80) 구동에 따른 스터드 지지구(40)의 회전시 상호 요철면(1a,40a)간에 안정적인 치합상태가 유지되어짐으로서 스터드 볼트(1)로의 회전력 전달이 안정적으로 이루어질 수 있게 됨을 알 수 있다.

1 : 스터드 볼트 2 : 상부너트
3 : 하부너트 4 : 다중 스터드 신장기
10 : 리프터 본체 11 : 이동바퀴
12 : 가이드레일 14 : 보강플레이트
20 : 승강프레임 21 : 체인스프라켓
22 : 가이드체인 23 : 안내롤러
30 : 유압실린더 40 : 스터드 지지구
41 : 받침스프링 42,82 : 풀리
50 : 스터드 클램프 51 : 가이드베어링
52 : 지지핀 53 : 구동실린더
60 : 이동손잡이 70 : 바퀴조절 실린더
80 : 구동모터

Claims (7)

1. 하부에 다수의 이동바퀴(11)가 장착된 리프터 본체(10)와;
   상기 리프터 본체(10)에 형성된 가이드레일(12)을 따라 상하 승강 이동가능하게 구비된 승강프레임(20)과;
   상기 승강프레임(20)을 상하로 이동시키기 위해 리프터 본체(10)에 설치된 유압실린더(30)와;
   상기 승강프레임(20) 하부에 구성되어 스터드 볼트(1)의 하단부가 안착 지지되어지는 스터드 지지구(40)와;
   상기 스터드 지지구(40)에 안착되어진 스터드 볼트(1)의 중단을 클램핑 하기 위한 스터드 클램프(50)와;
   상기 리프터 본체(10)에 구성된 이동손잡이(60)와;
   상기 다수의 이동바퀴(11) 중 일측의 이동바퀴(11)의 높이 조절을 통해 리프터 본체(10)의 경사를 조절하여 전도를 방지토록 구성되되, 리프터 본체(10)와 제1힌지핀(70a)에 의해 회동 가능하게 연결되어져 있으며, 실린더 로드 단부에 상기 이동바퀴(11)가 결합된 바퀴조절 실린더(70)와;
   상기 바퀴조절 실린더(70) 동작에 의해 이동바퀴(11)가 유동 가능하도록 리프터 본체(10)와 이동바퀴(11)를 연결하는 제2힌지핀(11a);
   을 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 하는 원자로 스터드볼트 리프팅 장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 스터드 지지구(40)는 다수개로 구비되어 스터드 볼트(1)의 하단부를 받쳐줌과 함께 고정시킬 수 있도록 각각 힌지핀(40')을 축으로 회동가능하게 구비되고, 하부에는 받침스프링(41)이 구성된 것을 특징으로 하는 원자로 스터드볼트 리프팅 장치.
4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
   상기 승강프레임(20)에는 스터드 지지구(40)를 회전시키기 위한 회전동력을 전달하는 구동모터(80)가 구성된 것을 특징으로 하는 원자로 스터드볼트 리프팅 장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 스터드 클램프(50)는 2개가 쌍을 이루는 것으로서 스터드 볼트(1) 외주면과 대응되는 내측에는 다수의 가이드베어링(51)이 구성되어져 있으며, 각각의 스터드 클램프(50)는 지지핀(52)을 축으로 회동 개폐 조절을 위해 일측에 클램프 구동실린더(53)가 연결 구비된 것을 특징으로 하는 원자로 스터드볼트 리프팅 장치.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 승강프레임(20) 후면에는 체인스프라켓(21)이 구성되고, 상기 체인스프라켓(21)에는 승강프레임(20)의 승하강시 유동을 방지하기 위한 가이드체인(22)이 연결된 것을 특징으로 하는 원자로 스터드볼트 리프팅 장치.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 스터드 볼트(1) 하단부에는 둘레를 따라 요철면(1a)이 형성되어져 있으며, 상기 요철면(1a)과 치합 되어질 수 있도록 스터드 지지구(40) 선단부에 요철면(40a)이 형성된 것을 특징으로 하는 원자로 스터드볼트 리프팅 장치.

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