KR101439852B1 - 스웨이징 가공용 지그와, 이를 이용한 노내핵계측기 스웨이징 가공방법 - Google Patents

스웨이징 가공용 지그와, 이를 이용한 노내핵계측기 스웨이징 가공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원자로 내에 장착되는 노내핵계층기(ICI: In-Core Instrument) OST(Outer Sheath Tube)의 스웨이징 가공시 발생되는 마찰에 의한 중성자 검출기의 단선 및 상흔(傷痕)에 따른 검출성능 저하를 방지할 수 있는 스웨이징 가공용 지그에 관한 것으로, 연결로드홀을 가지는 고정블럭; 일단부가 상기 고정블럭에 고정되는 한쌍의 안내로드; 상기 고정블럭과 이격되어 설치되며, 상기 안내로드의 타단부가 관통할 수 있는 한쌍의 안내로드홀이 형성되고, 상기 한쌍의 안내로드홀의 사이에 관통홀이 형성되는 이동블럭; 상기 관통홀을 통과하여 상기 고정블럭에 형성되는 연결로드홀에 삽입돼서 상기 한쌍의 안내로드의 사이에 배치되는 연결로드를 포함하고, 상기 고정블럭에는 상기 연결로드홀의 주위로 형성되어 상기 연결로드를 고정하는 연결로드고정수단이 형성되며, 상기 이동블럭에는 상기 관통홀의 주위로 OST를 고정하는 OST고정수단이 형성되고, 상기 OST 상기 연결로드의 연결로드팁에 연결되어 상기 관통홀에 삽입되며, 상기 연결로드의 연결로드팁에는 상기 OST 내측의 연장튜브에 형성된 연장튜브나사부에 나사결합되는 연결로드나사부가 형성되는 것을 특징으로 한다. 또, 이러한 스웨이징 가공용 지그를 이용하여 스웨이징 가공방법을 통해 노내핵계측기의 제품수율을 향상시킬 수 있다.

Description

스웨이징 가공용 지그와, 이를 이용한 노내핵계측기 스웨이징 가공방법{Jig for swaging process, In-Core Instrument swaging method using thereof}
본 발명은 스웨이징 가공용 지그와, 이를 이용한 노내핵계측기 스웨이징 가공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원자로 내에 장착되는 노내핵계측기의 OST(Outer Sheath Tube)를 스웨이징 가공시 발생되는 마찰에 의한 중성자 검출기의 단선 및 상흔(傷痕)에 따른 검출성능 저하를 방지할 수 있는 스웨이징 가공용 지그와, 이를 이용한 노내핵계측기 스웨이징 가공방법에 관한 것이다.
노내핵계측기(ICI:In-Core Instrument)는 중성자속(Neutron Flux) 분포를 측정할 수 있는 다수의 자기 출력형 중성자 검출기(Selt Powered Neutron Detector)와 원자로 출구 냉각수의 온도를 측정할 수 있는 열전대(Thermocouple)를 포함하는 구성을 가지며, 원자로 발전소의 원자로내(In-Core)에 장착되어 핵연료의 핵분열과정에서 발생하는 중성자(Neutron)를 검출하여 핵연료의 출력분포를 파악하고 그 연소도를 측정하며, 또한 원자로 출구 냉각수의 온도를 측정하는데 사용되는 기구이다.
상기 노내핵계측기(10)는 도 1에 도시되는 바와 같이 원자로(30)에 장입되는 노내장입부(10)와, 상기 노내장입부(10)와 차례로 연결되는 씰플러그(Sealplug)(16)와 백쉘(Back shell)(18)을 포함하도록 구성된다.
이 중에서 원자로 내측으로 장입되는 노내장입부(10)는 중심의 연장튜브(15)와, 상기 연장튜브(15) 외측으로 감기는 엘리먼트(14)와, 상기 엘리먼트(14)의 외측을 보호하는 OST(Outer Sheath Tube)(12)로 이루어진다. 상기 엘리먼트(14)는 자기 출력형 중성자 검출기(Selt Powered Neutron Detector), 열전대(Thermocouple) 등을 가리키는 것으로, 공지의 기술이어서 설명을 생략한다.
이 때, 단면의 형상을 유지하면서 단면적을 줄이기 위해 스웨이징 가공을 실시하며, 이 때, 스웨이징장치 내의 스웨이징 펀치가 OST의 외표면을 회전하면서 타격하므로, 상기 OST(12)가 상기 연장튜브(15)에 대하여 상대적으로 회전하게 된다. 이 결과, 상기 연장튜브(15)의 외측으로 감겨있는 엘리먼트(14)의 외면과 상기 OST(12)의 내면 사이에 사이의 마찰 또는 진동에 의한 중성자 검출기의 단선 및 상흔(傷痕)에 따른 검출성능 저하가 발생되는 문제가 있다.
특허등록 제10-0952173호
상기의 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 원자로 내에 장착되는 노내핵계측기의 OST(Outer Sheath Tube)의 스웨이징 가공시 발생되는 마찰에 의한 중성자 검출기의 단선 및 상흔(傷痕)에 따른 검출성능 저하를 방지할 수 있는 스웨이징 가공용 지그를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기의 스웨이징 가공용 지그를 이용한 노내핵계측기 스웨이징 가공방법을 제공하는 데에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 연결로드홀을 가지는 고정블럭; 일단부가 상기 고정블럭에 고정되는 한쌍의 안내로드; 상기 고정블럭과 이격되어 설치되며, 상기 안내로드의 타단부가 관통할 수 있는 한쌍의 안내로드홀이 형성되고, 상기 한쌍의 안내로드홀의 사이에 관통홀이 형성되는 이동블럭; 상기 관통홀을 통과하여 상기 고정블럭에 형성되는 연결로드홀에 삽입돼서 상기 한쌍의 안내로드의 사이에 배치되는 연결로드를 포함하고, 상기 고정블럭에는 상기 연결로드홀의 주위로 형성되어 상기 연결로드를 고정하는 연결로드고정수단이 형성되며, 상기 이동블럭에는 상기 관통홀의 주위로 OST를 고정하는 OST고정수단이 형성되고, 상기 OST 상기 연결로드의 연결로드팁에 연결되어 상기 관통홀에 삽입되며, 상기 연결로드의 연결로드팁에는 상기 OST 내측의 연장튜브에 형성된 연장튜브나사부에 나사결합되는 연결로드나사부가 형성되는 것을 특징으로 하는 스웨이징 가공용 지그이다.
상기 연결로드고정수단은 상기 고정블럭에 형성되는 나사홀과, 상기 나사홀에 삽입되어 상기 연결로드를 눌러 고정하는 고정볼트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 OST고정수단은 상기 이동블럭에 형성되는 나사홀과, 상기 나사홀에 삽입되어 상기 OST를 눌러 고정하는 고정볼트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 고정블럭 또는 상기 이동블럭에는 손잡이가 고정되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 연결로드의 연결로드팁에는 상기 OST 내측의 연장튜브에 형성된 연장튜브나사부에 나사결합되는 연결로드나사부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또 다른 발명은, 이러한 스웨이징 가공용 지그를 이용한 스웨이징 가공방법으로써, 스웨이징장치에 노내핵계측기의 OST의 일단을 삽입하여 장착하는 단계; 노내핵계측기의 OST의 타단에 상기 스웨이징 가공용 지그를 장착하는 단계; 및 스웨이징장치를 가동시키고, 상기 노내핵계측기의 OST의 일단을 이송시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 다른 발명은 이러한 스웨이징 가공방법으로 제작되는 노내핵계측기이다.
본 발명을 통하여, 노내핵계측기의 OST의 스웨이징 가공시 발생되는 마찰에 의한 중성자 검출기의 단선 및 상흔(傷痕)에 따른 검출성능 저하를 방지할 수 있다. 이 결과, 항상 일정한 품질의 노내핵계측기의 제조가 가능하고, 제품수율을 개선할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 노내핵계측기가 노내에 장착된 모습의 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지그에 OST가 장착된 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2의 정단면도이다.
도 4는 도 2의 지그에서 연결로드가 분해된 상태의 분해사시도이다.
도 5는 연결로드와 OST를 연결하는 모습의 개략적인 사시도이다.
도 6은 본 발명의 지그를 이용하여 스웨이징 가공하는 모습의 개략도이다.
이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 2 및 도 3에서 도면부호 100은 본 발명의 실시예에 따른 스웨이징 가공용 지그를 지시한다. 본 발명의 실시예에 따른 스웨이징 가공용 지그(100)는 OST(12)의 단부를 확실하게 잡아주는 구조를 가지며, 이 결과 OST(12)가 스웨이징장치 내에서 타격을 받으면서 가공되더라도 회전하지 않으면서 이송이 가능하다. 이러한 상기 스웨이징 가공용 지그(100)는 고정블럭(102)과, 상기 고정블럭(102)에 대하여 이격되는 이동가능한 이동블럭(110)과, 일단이 상기 고정블럭(102)에 고정되고 타단이 상기 이동블럭(110)에 관통되는 안내로드(116,118)와, 상기 안내로드(116,118)의 사이에 배치되고 상기 이동블럭(110)을 통해 삽입되어 상기 고정블럭(102)에 일단이 고정되며 타단이 상기 이동블럭(110)에 고정되는 OST와 결합되는 연결로드(120)를 포함하여 이루어진다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 고정블럭(102)과 상기 이동블럭(110)은 테이블 등에 안정적으로 놓일 수 있도록 바닥면이 평평하고, 상기 안내로드(116,118)의 길이방향에 수직한 폭방향이 넓은 것이 바람직하다. 본 발명의 실시예에서는 단면이 대략 4각형인 육면체를 사용하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 고정블럭(102)에는 상기 연결로드(120)가 관통할 수 있는 연결로드홀(108)이 형성되며, 상기 연결로드홀(108)에 삽입되는 연결로드(120)를 고정하기 위하여 상기 연결로드홀(108)에 연통되는 나사홀(104)이 형성된다. 그리고, 상기 나사홀(104)에 결합되는 고정볼트(126)가 상기 연결로드홀(108)에 삽입되는 연결로드(120)를 압박하여 고정하게 된다. 따라서, 상기 나사홀(104)과 상기 고정볼트(126)가 연결로드고정수단을 구성하게 된다. 상기 연결로드고정수단은 공지의 다른 기술을 적용하는 것도 가능하다.
그리고, 상기 이동블럭(110)에는 상기 안내로드(116,118)가 관통될 수 있는 안내로드홀(111,113)이 형성된다. 이 결과, 상기 이동블럭(110)은 상기 고정블럭(102)과의 거리를 임으로 조절하는 것이 가능하다.
또, 상기 안내로드홀(111,113)의 사이에 연결로드(120) 또는 OST(12)가 관통할 수 있는 관통홀(114)이 형성된다. 그리고, 상기 관통홀(114)에 삽입되는 OST(12)를 고정하기 위하여 상기 관통홀(114)에 연통되는 나사홀(112)이 상기 이동블럭(110)에 형성된다. 그리고, 상기 나사홀(112)에 결합되는 고정볼트(128)가 상기 관통홀(114)에 삽입되는 OST(12)를 압박하여 고정하게 된다. 따라서, 상기 나사홀(112)과 상기 고정볼트(128)가 OST고정수단을 구성하게 된다. 상기 OST고정수단은 공지의 다른 기술을 적용하는 것도 가능하다.
상기 연결로드(120)는 상기 관통홀(114)을 통해 삽입되어 상기 연결로드홀(108)에 고정되며, 이 때, 도 5에 도시되는 바와 같이 상기 연결로드(120)는 상기 OST(12)에 연결되어 상기 OST(12)와 일체를 이룬다. 이 결과, 상기 연결로드(120)는 상기 안내로드(116,118)의 사이에 상기 안내로드(116,118)와 평행하게 배치된다. 그리고, 상기 연결로드(120)에서 상기 OST(12)를 향하는 단부에는 연결로드팁(122)이 형성돼서 상기 OST(12) 내부로 삽입이 가능하다. 또한, 상기 연결로드(120)의 연결로드팁(122)에는 상기 OST(12) 내측의 연장튜브(15)에 형성된 연장튜브나사부에 나사결합되는 연결로드나사부(124)가 형성된다. 따라서, 상기 연장튜브나사부와 연결로드나사부(124)의 나사결합으로 상기 연결로드(120)와 상기 OST(12)는 일체를 이루고, 이 상태에서 상기 연결로드(120)의 단부가 상기 고정블럭(102)에 고정되고, 상기 OST(12)의 단부가 상기 이동블럭(110)에 고정되므로, 상기 OST(12) 및 상기 연결로드(120)는 회전운동이 구속된다.
그리고, 상기 고정블럭(102)에는 손잡이(106)가 일체로 고정되어서, 상기 OST(12)의 작업대 상에서의 위치를 조정할 수 있다. 상기 손잡이(106)는 상기 이동블럭(110)에 고정되는 것도 가능하다.
본 발명에 따른 스웨이징 가공용 지그(100)는 기본적으로 상술한 바와 같이 구성된다. 이하, 도 6을 참조하여 상기 스웨이징 가공용 지그(100)를 이용한 스웨이징 가공방법에 대하여 설명한다.
먼저, 스웨이징장치(20)에 OST(12)의 일단을 삽입하여 장착한다. 그리고, OST(12)의 타단에 상기 스웨이징 가공용 지그(100)를 장착한다. 즉, 상기 연결로드(120)의 연결로드팁(122)을 상기 OST(12)와 결합시키고, 상기 연결로드(120)의 단부를 상기 스웨이징 가공용 지그(100)의 이동블럭(110)의 관통홀(114)을 통과시켜 상기 고정블럭(102)의 연결로드홀(108)에 배치시킨다. 이 때, 상기 이동블럭(110)을 이동시켜, 상기 이동블럭(110)의 나사홀(112)이 상기 OST(12)의 단부에 위치하도록 한다.
그리고, 고정볼트(126,128)을 나사홀(104,112)에 결합시켜 상기 연결로드(120)의 단부와 상기 OST(12)의 단부를 고정한다.
이후, 상기 스웨이징장치(20)를 가동시키면, 상기 스웨이징장치(20)는 상기 OST(12)를 상기 OST(12)의 타단에 장착된 상기 스웨이징 가공용 지그(100)가 상기 스웨이징장치(20)에 접근하는 방향으로 이송시키면서 스웨이징을 개시한다. 상기 스웨이징장치(20)의 내부에는 도 6에 도시된 바와 같이 스웨이징펀치(22,24)가 상기 OST(12)의 표면을 회전하면서 타격함에 따라 상기 OST의 일단으로부터 상기 OST의 타단까지 스웨이징가공이 연속적으로 이루어진다.
이렇게 제작되는 OST(12)를 가지는 노내핵계측기(1)는 스웨이징 작업시 상기 OST(12)와 엘리먼트(14)가 감긴 연장튜브(15)가 서로 상대회전하지 않아서 불량이 줄고, 제품수율이 증가하게 된다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1: 노내핵계측기 10: 노내장입부
12: OST 14: 엘리먼트
15: 연장튜브 16: 씰플러그
18: 백쉘(Back shell) 20: 스웨이징장치
22: 스웨이징펀치 30: 원자로
100: 스웨이징 가공용 지그 102: 고정블럭
104,112: 나사홀 106: 손잡이
108: 연결로드홀 110: 이동블럭
111,113: 안내로드홀 114: 관통홀
116,118: 안내로드 120:: 연결로드
122: 연결로드팁 124: 연결로드나사부
126,128: 고정볼트

Claims (6)

  1. 연결로드홀(108)을 가지는 고정블럭(102);
    일단부가 상기 고정블럭(102)에 고정되는 한쌍의 안내로드(116,118);
    상기 고정블럭(102)과 이격되어 설치되며, 상기 안내로드(116,118)의 타단부가 관통할 수 있는 한쌍의 안내로드홀(111,113)이 형성되고, 상기 한쌍의 안내로드홀(111,113)의 사이에 관통홀(114)이 형성되는 이동블럭(110);
    상기 관통홀(114)을 통과하여 상기 고정블럭(102)에 형성되는 연결로드홀(108)에 삽입돼서 상기 한쌍의 안내로드(116,118)의 사이에 배치되는 연결로드(120);를 포함하고,
    상기 고정블럭(102)에는 상기 연결로드홀(108)의 주위로 형성되어 상기 연결로드(120)를 고정하는 연결로드고정수단이 형성되며,
    상기 이동블럭(110)에는 상기 관통홀의 주위로 OST(12)를 고정하는 OST고정수단이 형성되고,
    상기 OST(12)는 상기 연결로드(120)의 연결로드팁(122)에 연결되어 상기 관통홀(114)에 삽입되며,
    상기 연결로드(120)의 연결로드팁(122)에는 상기 OST(12) 내측의 연장튜브(15)에 형성된 연장튜브나사부에 나사결합되는 연결로드나사부(124)가 형성되는 것을 특징으로 하는 스웨이징 가공용 지그.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연결로드고정수단은 상기 고정블럭(102)에 형성되는 나사홀(104)과, 상기 나사홀(104)에 삽입되어 상기 연결로드(120)를 눌러 고정하는 고정볼트(126)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스웨이징 가공용 지그.
  3. 제1항에 있어서, 상기 OST고정수단은 상기 이동블럭(110)에 형성되는 나사홀(112)과, 상기 나사홀(112)에 삽입되어 상기 OST(12)를 눌러 고정하는 고정볼트(128)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스웨이징 가공용 지그.
  4. 제1항에 있어서, 상기 고정블럭(102) 또는 상기 이동블럭(110)에는 손잡이(106)가 고정되는 것을 특징으로 하는 스웨이징 가공용 지그.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 스웨이징 가공용 지그를 이용한 스웨이징 가공방법에 있어서,
    스웨이징장치(20)에 노내핵계측기(1)의 OST(12)의 일단을 삽입하여 장착하는 단계;
    노내핵계측기(1)의 OST(12)의 타단에 상기 스웨이징 가공용 지그(100)를 장착하는 단계; 및
    상기 스웨이징장치(20)에 의해, 상기 노내핵계측기(1)의 OST(12)의 타단에 장착된 상기 스웨이징 가공용 지그(100)가 상기 스웨이징장치(20)에 접근하는 방향으로 상기 OST(12)가 이송되면서, 상기 노내핵계측기(1)의 OST(12)의 일단으로부터 타단까지 스웨이징하는 단계;를 포함하는 스웨이징 가공용 지그(100)를 이용한 스웨이징 가공방법.
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