KR101513460B1 - 원자로 스터드 볼트의 너트 회전 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원자로 스터드 볼트의 너트 회전 장치너트에 관한 것으로, 외부 기어(20)가 형성된 원자로의 스터드 볼트(10)의 너트 회전 장치에 있어서,본체(110)와, 상기 본체(110)를 상기 스터드 볼트(10)에 탈착 가능하게 체결할 수 있도록 상기 본체(110)에 설치되는 체결 수단(120)과, 상기 본체(110)의 일측에 장착되는 회전 수단(130)과, 상기 회전 수단(130)의 출력측으로부터 연장되어 설치되는 회전축(140)과, 상기 회전축(140)의 말단에 설치되어 상기 회전 수단(130)의 구동에 따라 구동하면서 상기 너트 외부 기어(20)를 구동하는 회전 기어(150)와, 상기 회전 수단(130)을 조작하여 제어하는 조작부(미도시)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 원자로 스터드 볼트의 너트 회전 장치(100)에 관한 것이다.
본 발명의 원자로 스터드 볼트의 너트 회전 장치에 의하는 경우, 일체형으로 무게가 가볍고 취급이 매우 용이하고 스터드 볼트에 체결되어 동작되므로 동작시 반발력이 최소화되어 작업자가 위험에 노출되지 않으며, 작업 시간이 획기적으로 단축되어 투입인력을 최소화 할 수 있는 것은 물론, 방사선 피폭량을 대단히 저감시킬 수 있다는 효과가 있다.

Description

원자로 스터드 볼트의 너트 회전 장치{Stud bolt Tool}

본 발명은 원자로 스터드 볼트의 너트 회전 장치너트에 관한 것으로, 외부 기어(20)가 형성된 원자로의 스터드 볼트(10)의 너트 회전 장치에 있어서,본체(110)와, 상기 본체(110)를 상기 스터드 볼트(10)에 탈착 가능하게 체결할 수 있도록 상기 본체(110)에 설치되는 체결 수단(120)과, 상기 본체(110)의 일측에 장착되는 회전 수단(130)과, 상기 회전 수단(130)의 출력측으로부터 연장되어 설치되는 회전축(140)과, 상기 회전축(140)의 말단에 설치되어 상기 회전 수단(130)의 구동에 따라 구동하면서 상기 너트 외부 기어(20)를 구동하는 회전 기어(150)와, 상기 회전 수단(130)을 조작하여 제어하는 조작부(미도시)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 원자로 스터드 볼트의 너트 회전 장치(100)에 관한 것이다.

일반적으로 핵분열에 의해 발생한 열에너지로 증기를 만들어 터빈 발전기를 돌려 발전하는 원자력발전에 원자력 발전소(PWR, 가압경수로형)에서 원자로의 원전연료 재장전을 위한 원자로 주요구성품(Vessel, Head, UGS, CSB)의 분해 및 조립이 가능하도록 원자로 용기와 헤드사이에 밀봉을 위해 하기 특허문헌 1의 "원자로용 스터드 밀봉체(대한민국 등록특허 제10-1009961호)"에 개시된 것과 같이 54~58개의 원자로 스터드 볼트가 체결되어 있다.

이러한 스터드 볼트는 다양한 구성 및 형태가 있으나, 일반적으로 도 1에 나타낸 것과 같이 스터드 볼트(10) 및 너트(20)를 포함하여 구성된다.

한편, 계획예방정비 기간중 원자로 주요구성품의 인양전 원자로 스터드 볼트는 제외되어야 한다. 또한 청소 및 검사(안전성 평가)를 위해 원자로 스터드 볼트에서 너트를 분리 및 체결하여야 한다.

또한, 핵연료의 연소도에 의해 핵연료를 교체할 시, 원자로의 가동 시에 발생되던 열에 의해 스터드 볼트가 소손(燒損)되거나 헤드의 개방작업 등에 의해 크랙이 가거나 파손이 되는 경우가 빈번하게 일어났던 것이다.

종래에는 상기 소손 및 파손된 스터드 볼트를 제거하고 새 스터드 볼트를 장착하기 위하여 고도의 숙련자를 고용하여 수작업으로 일일이 제거작업과 검사를 행하였는바, 종래 수작업에 의해 소손 및 파손된 스터드 볼트를 제거할 시 국내에는 숙련자가 없어 외국에까지 비싼 인건비를 지불하면서 작업자를 고용해야 했고, 방사능 하의 작업장소라는 점 때문에 소수의 인원이 장시간 작업이 곤란하여 잦은 교대 등으로 대량의 인원을 투입해야 했으며, 제거작업 시 드릴링, 보링, 태핑, 래핑 등의 다양한 작업에 의해 여러 종류의 장치가 여러 대 필요했으며, 상기한 이유로 인하여 막대한 보수비가 들어가게 되고, 작업시간도 스터드 볼트 하나당 25일 내지 30일 정도의 장시간이 소요됨에 따라 인력소모량이 많고, 그에 비해 작업능률은 떨어지는 등 비효율적인 작업이 이루어짐에도 다년간 이러한 문제점을 해결할 수 있는 기술의 개발이 이루어지지 않고 있었다는 문제점이 있었다.

특허문헌 1: 대한민국 등록특허 10-1009961

본 발명은 상기한 기존의 문제점을 해결하여, 일체형으로 무게가 가볍고 취급이 매우 용이하고 스터드 볼트에 체결되어 동작되므로 동작시 반발력이 최소화되어 작업자가 위험에 노출되지 않으며, 작업 시간이 획기적으로 단축되어 투입인력을 최소화 할 수 있는 것은 물론, 방사선 피폭량을 대단히 저감시킬 수 있는 원자로 스터드 볼트의 너트 회전 장치를 제공하는 것을 그 과제로 한다.

상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 원자로 스터드 볼트의 너트 회전 장치는, 외부 기어(20)가 형성된 원자로의 스터드 볼트(10)의 너트 회전 장치에 있어서,본체(110)와, 상기 본체(110)를 상기 스터드 볼트(10)에 탈착 가능하게 체결할 수 있도록 상기 본체(110)에 설치되는 체결 수단(120)과, 상기 본체(110)의 일측에 장착되는 회전 수단(130)과, 상기 회전 수단(130)의 출력측으로부터 연장되어 설치되는 회전축(140)과, 상기 회전축(140)의 말단에 설치되어 상기 회전 수단(130)의 구동에 따라 구동하면서 상기 너트 외부 기어(20)를 구동하는 회전 기어(150)와, 상기 회전 수단(130)을 조작하여 제어하는 조작부(미도시)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전축(140)은 그 단면이 삼각형 이상의 다각형의 단면을 가지는 것을 특징으로 하고,

상기 회전 기어(150)는 상기 회전축(140)을 따라 설치되는 스프링(160)에 의해 탄성 지지되어 상기 회전축(140)의 축 방향을 따라 이동가능하면서 상기 회전축(140)의 회전에 따라 이동가능하도록 다각형 장착공을 통하여 상기 회전축(140)에 장착되며,

상기 회전 기어(150)의 상기 회전축(140) 방향 말단에는 상기 너트 외부 기어(20)의 말단 측면부에 걸려 지지되도록 기어 단턱부(151)가 더 형성되는 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전 수단(130)은 모터(131)와 감속 기어(132)를 포함하여 구성되고,

상기 본체(110)에 설치되는 손잡이(111)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 원자로 스터드 볼트의 너트 회전 장치에 의하는 경우, 일체형으로 무게가 가볍고 취급이 매우 용이하고 스터드 볼트에 체결되어 동작되므로 동작시 반발력이 최소화되어 작업자가 위험에 노출되지 않으며, 작업 시간이 획기적으로 단축되어 투입인력을 최소화 할 수 있는 것은 물론, 방사선 피폭량을 대단히 저감시킬 수 있다는 효과가 있다.

도 1: 스터드 볼트의 구성을 나타내는 도면.
도 2: 본 발명의 일 실시예에 의한 원자로 스터드 볼트의 너트 회전 장치의 구성을 나타내는 사시도.
도 3: 본 발명의 일 실시예에 의한 원자로 스터드 볼트의 너트 회전 장치의 사용 상태를 나타내는 도면.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 의한 원자로 스터드 볼트의 너트 회전 장치를 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 원자로 스터드 볼트의 너트 회전 장치(100)는 도 2에 나타낸 것과 같이, 외부 기어(20)가 형성된 원자로의 스터드 볼트(10)의 너트 회전 장치에 있어서, 본체(110)와, 상기 본체(110)를 상기 스터드 볼트(10)에 탈착 가능하게 체결할 수 있도록 상기 본체(110)에 설치되는 체결 수단(120)과, 상기 본체(110)의 일측에 장착되는 회전 수단(130)과, 상기 회전 수단(130)의 출력측으로부터 연장되어 설치되는 회전축(140)과, 상기 회전축(140)의 말단에 설치되어 상기 회전 수단(130)의 구동에 따라 구동하면서 상기 너트 외부 기어(20)를 구동하는 회전 기어(150)와, 상기 회전 수단(130)을 조작하여 정방향 또는 역방향으로 제어하는 조작부(미도시)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 이 경우, 좀 더 편리한 조작을 위하여 상기 본체(110)에는 도 2 및 도 3에 나타낸 것과 같이 손잡이(111)가 더 설치되는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 체결 수단(120)을 구현하는 실시예로는 대단히 다양한 실시예가 가능하며, 그 일 실시예로는 도 2에 나타낸 것과 같이, 상기 본체(110)에 일 말단이 회전 가능하게 설치되고, 타 말단은 상기 본체(110)에 체결가능하도록 구성되는 클램프 타입의 구성이 가능하다. 이와 같은 상기 체결 수단(120)에 의하여, 상기 본체(110)가 상기 스터드 볼트(10)에 체결되어 동작되므로 동작시 반발력이 최소화되어 작업자가 위험에 노출되지 않게 된다.

한편, 상기 스터드 볼트(10)의 회전에 따른 길이 방향 이동에 대응하여 언제나 상기 너트 외부 기어(20)를 상기 회전 기어(150)가 구동할 수 있어 원활한 회전 작동이 가능하도록, 도 2 및 도 3에 나타낸 것과 같이 상기 회전축(140)은 그 단면이 삼각형 이상의 다각형의 단면을 가지는 것을 특징으로 하고, 상기 회전 기어(150)는 상기 회전축(140)을 따라 설치되는 스프링(160)에 의해 탄성 지지되어 상기 회전축(140)의 축 방향을 따라 이동가능하면서 상기 회전축(140)의 회전에 따라 이동가능하도록 다각형 장착공을 통하여 상기 회전축(140)에 장착되며, 상기 회전 기어(150)의 상기 회전축(140) 방향 말단에는 상기 너트 외부 기어(20)의 말단 측면부에 걸려 지지되도록 기어 단턱부(151)가 더 형성되는 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 회전 수단(130)을 구현하는 실시예로는 전동식, 유압식, 공압식 등 대단히 다양한 실시예가 가능하며, 그 일 실시예로는 도 2 및 도 3에 나타낸 것과 같이 상기 회전 수단(130)은, 모터(131)와 감속 기어(132)를 포함하여 구성되도록 하는 것이 바람직하다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 의한 원자로 스터드 볼트의 너트 회전 장치의 잗공에 관하여 설명한다.

먼저, 도 3에 나타낸 것과 같이, 체결 수단(120)을 이용하여 너트 외부 기어(20)가 회전 기어(150)에 접하도록 하면서 본체(110)를 스터드 볼트(10)에 체결한다. 이러한 체결 작동 방식에 의하여, 동작시 반발력이 최소화되어 작업자가 위험에 노출되지 않게 된다.

그 후, 조작반을 정방향 또는 역방향으로 조작하여, 상기 너트 외부 기어(20)가 회전 기어(150)에 의해 구동되면서 상기 스터드 볼트(10)가 체결되거나 풀리게 작동시킨다. 이 경우 상기 체결/풀림 작동은 기존의 작업자가 공구를 l용하여 수작업으로 진행하는 경우에 비하여 대단히 신속하게 진행되므로, 작업 시간이 획기적으로 단축되어 투입인력을 최소화 할 수 있는 것은 물론, 방사선 피폭량을 대단히 저감시킬 수 있다는 효과가 있다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.

10: 스터드 볼트
20: 너트 21: 너트 외부 기어
100: 원자로 스터드 볼트의 너트 회전 장치
110: 본체
120: 체결 수단
130: 회전 수단 131: 모터
132: 감속기어
140: 회전축
150: 회전 기어 151: 기어 단턱부
160: 스프링

Claims (3)

1. 너트 외부 기어(20)가 형성된 원자로의 스터드 볼트(10)의 너트 회전 장치에 있어서,
   본체(110);
   상기 본체(110)를 상기 스터드 볼트(10)에 탈착 가능하게 체결할 수 있도록 상기 본체(110)에 설치되는 체결 수단(120);
   상기 본체(110)의 일측에 장착되는 회전 수단(130);
   상기 회전 수단(130)의 출력측으로부터 연장되어 설치되는 회전축(140);
   상기 회전축(140)의 말단에 설치되어 상기 회전 수단(130)의 구동에 따라 구동하면서 상기 너트 외부 기어(20)를 구동하는 회전 기어(150);
   상기 회전 수단(130)을 조작하여 제어하는 조작부(미도시)를 포함하며,
   상기 회전축(140)은 그 단면이 삼각형 이상의 다각형의 단면을 가지며,
   상기 회전 기어(150)는 상기 회전축(140)을 따라 설치되는 스프링(160)에 의해 탄성 지지되어 상기 회전축(140)의 축 방향을 따라 이동가능하면서 상기 회전축(140)의 회전에 따라 이동가능하도록 다각형 장착공을 통하여 상기 회전축(140)에 장착되며,
   상기 회전 기어(150)의 상기 회전축(140) 방향 말단에는 상기 너트 외부 기어(20)의 말단 측면부에 걸려 지지되도록 기어 단턱부(151)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 원자로 스터드 볼트의 너트 회전 장치.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서,
   상기 회전 수단(130)은 모터(131)와 감속 기어(132)를 포함하며,
   상기 본체(110)에 설치되는 손잡이(111)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로 스터드 볼트의 너트 회전 장치.

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