KR101648439B1 - Tube cutting device for heat exchanger - Google Patents

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KR101648439B1
KR101648439B1 KR1020150081634A KR20150081634A KR101648439B1 KR 101648439 B1 KR101648439 B1 KR 101648439B1 KR 1020150081634 A KR1020150081634 A KR 1020150081634A KR 20150081634 A KR20150081634 A KR 20150081634A KR 101648439 B1 KR101648439 B1 KR 101648439B1
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cutting
heat transfer
housing
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cutting head
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KR1020150081634A
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Inventor
류재완
김경모
유지훈
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이노스웰(주)
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Abstract

The present invention relates to a device for cutting a heat transfer tube, comprising: a cutting head which includes a housing provided with through-groove in a diametric direction, is inserted into a heat pipe, and is disposed in the same axis as that of the heat pipe, a cutting tool disposed to be movable along the through-groove, is movable between a position protruding from the outer surface of the housing through the through-groove and a position contracted into the outer surface, and is provided with a cutting blade at a first end directed to the outside of the housing, and an operation shaft disposed in the housing and moving in the longitudinal direction of the housing to press the cutting tool to the protruding position; an operation shaft driving means which moves the operation shaft in the longitudinal direction of the housing; and a cutting head driving means which transfers the cutting head in the longitudinal direction of the heat pipe and rotates the cutting head in the circumferential direction of the heat pipe, wherein the cutting head is transferred in the longitudinal direction of the heat pipe by the cutting head driving means, the cutting blade is disposed at a position corresponding to the cutting position of the heat pipe, the operation shaft is moved in the longitudinal direction of the housing by the operation shaft driving means, the cutting blade protrudes from the outer surface of the housing and is pressed to the inner surface of the heat pipe, the cutting head is rotated by the cutting head driving means, and the heat pipe is cut by the cutting blade.

Description

전열관의 절단 장치{TUBE CUTTING DEVICE FOR HEAT EXCHANGER}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a cutting apparatus for a heat transfer pipe,

본 발명은 전열관을 절단하는 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 발전소의 증기 발생기에 마련되어 있는 전열관과 같이 사람과 장비가 근접하기 어려운 위치에 배치되어 있는 전열관을 절단하는 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for cutting a heat transfer tube, and more particularly, to a heat transfer tube disposed in a position where a person and equipment are difficult to approach, such as a heat transfer tube provided in a steam generator of a power plant.

원자력 발전소의 증기 발생기는 원자로에서 생성된 방사능이 함유된 고온 고압의 1차 유체가 전열관 내부를 흐르면서 이 전열관의 외부에 공급되는 2차 유체에 열을 전달하여 증기를 발생시키고, 이 증기를 발전기의 터빈으로 공급되도록 하는 설비이다. The steam generator of the nuclear power plant generates steam by transferring heat to the secondary fluid supplied to the outside of the heat transfer tube through the high temperature high pressure primary fluid containing the radioactivity generated from the reactor and flowing through the heat transfer tube, It is a facility to be supplied to the turbine.

이러한 증기 발생기의 통상적인 구조가 도 1에 도시되어 있다. A typical structure of such a steam generator is shown in FIG.

도 1에는 1차 유체로부터의 열을 전달하여 2차 유체를 기화시키는 데 필요한 열전달 표면을 형성하도록 관 다발(tube bundle, 12)을 형성하는 복수의 U자형 전열관을 이용하는 증기 발생기(10)가 도시되어 있다. 이 증기 발생기(10)는 수직으로 형성된 관형 쉘(14) 및 관형 쉘(14)의 하단부를 형성하는 반구형의 채널 헤드(20)를 갖는 용기로 이루어져 있다. 1 shows a steam generator 10 using a plurality of U-shaped heat transfer tubes forming a tube bundle 12 to form a heat transfer surface necessary to transfer heat from the primary fluid to vaporize the secondary fluid. . The steam generator 10 consists of a vessel having a vertically formed tubular shell 14 and a hemispherical channel head 20 forming the lower end of the tubular shell 14.

관형 쉘(14)의 하부는 관 다발(12)이 배치되어 1차 유체로부터 2차 유체로 열 전달이 이루어지는 부분으로 형성되고, 관형 쉘(14)의 상부는 2차 유체로부터 수분을 제거하는 습분 분리기(50)가 배치되어 증기를 발전기 터빈(미도시)를 이송하는 부분을 형성하고 있다.The lower part of the tubular shell 14 is formed as a portion where the tube bundle 12 is disposed and heat is transferred from the primary fluid to the secondary fluid and the upper part of the tubular shell 14 is filled with moisture A separator 50 is disposed to form a portion for transferring steam to a generator turbine (not shown).

관형 쉘(14)의 하부와 상부는 데크 패널(40)로 분리되며, 데크 패널(40)에는 복수의 개구(42)가 형성되고, 이 개구(42)에는 습분 분리기(50)에 2차 유체를 이송하는 복수의 라이저 튜브(52)가 결합되어 있다.The lower and upper portions of the tubular shell 14 are separated by a deck panel 40 and a plurality of openings 42 are formed in the deck panel 40, And a plurality of riser tubes 52 for conveying a plurality of the riser tubes 52 are connected.

관형 쉘(14)의 하단과 채널 헤드(20) 사이에는 튜브 시트(22)가 부착되는데, 이 튜브 시트(22)에는 복수 개의 개구(24)가 형성되어 이 개구에 관 다발(12)의 각각의 전열관의 단부가 수용되어 있다. A tube sheet 22 is attached between the lower end of the tubular shell 14 and the channel head 20. A plurality of openings 24 are formed in the tube sheet 22, The end of the heat transfer pipe of the heat exchanger is accommodated.

채널 헤드(20)는 분할판(26)에 의해 2개의 격실(28, 30)로 분리되는데, 일측의 격실(28)에는 1차 유체 입구(32)가 형성되어 있고, 다른 일측 격실(30)은 1차 유체의 출구(34)가 형성되어 있다. The channel head 20 is divided into two compartments 28 and 30 by a dividing plate 26 having a first fluid inlet 32 formed in one compartment 28 and a second fluid inlet 32 formed in the other compartment 30. [ An outlet 34 of the primary fluid is formed.

이러한 통상의 증기 발생기에 있어서, 증기 발생기의 관 다발(12)에 포함되어 있는 각각의 전열관은 고온 고압에서 내식성이 우수한 금속 튜브로 형성되지만, 장기간의 운전 중에 부식 또는 충격 등에 의해 전열관에 손상이 발생할 수 있다. In such a conventional steam generator, each of the heat transfer tubes included in the tube bundle 12 of the steam generator is formed of a metal tube having excellent corrosion resistance at high temperature and high pressure, but damage to the heat transfer tube due to corrosion or shock during long- .

전열관을 흐르는 1차 유체는 높은 수준의 방사능을 함유하고 있어 전열관이 손상되어 이 1차 유체가 누출되는 일은 중대한 사고이므로, 원자력 발전소의 증기 발생기는 정기적 또는 수시로 점검이 이루어지고 그러한 점검에서 손상되거나 노후화한 전열관은 절단되어 제거되어야 한다.Since the primary fluid flowing through the heat transfer pipe contains a high level of radioactivity, the leakage of the primary fluid due to the damage of the heat transfer pipe is a serious accident. Therefore, the steam generator of the nuclear power plant is regularly or frequently inspected, A heat transfer tube should be cut and removed.

그러나, 도 1에 도시된 바와 같이, 전열관의 관 다발(12)은 매우 밀집된 상태로 배치되어 있을 뿐만 아니라 관 다발(12)과 증기 발생기(10)를 둘러싸는 관형 쉘(14) 사이의 공간이 매우 협소하기 때문에 이 관 다발(12)에 사람과 절단 장비가 근접하여 전열관을 제거할 수 없다. However, as shown in FIG. 1, the tube bundle 12 of the heat transfer tube is not only arranged in a very dense state but also a space between the tube bundle 12 and the tubular shell 14 surrounding the steam generator 10 It is not possible to remove the heat transfer tubes because the people and the cutting equipment are close to each other in the bundle 12 of the tubes.

그러한 전열관 제거 작업은 사람과 작업자가 출입 가능한 수준의 공간을 제공하는 채널 헤드(20)에서 튜브 시트(22)의 개구(24)를 통하여 이루어지는데, 채널 헤드(20)는 고 방사능의 제1 유체가 유동하여 방사능 수준이 매우 높은 구역이므로, 이 공간에 사람이 들어가서 장비를 설치하고 장시간의 전열관의 제거 작업을 수행할 수는 없다. Such a heat transfer tube removal operation is accomplished through the opening 24 of the tube sheet 22 in the channel head 20 providing a level of space accessible for man and the operator, It is not possible to install the equipment and perform the removal work of the heat transfer pipe for a long period of time.

따라서, 그러한 작업은 작업자의 방사능 피폭 제한량에 맞추어 짧은 시간 간격을 두고 수많은 작업자에 의해 이루어질 수 밖에 없기 때문에 상당히 많은 시간을 요하는 작업이었고, 작업하는 사람은 필연적으로 한계치까지 방사능에 노출될 수 밖에 없었다.
이러한 전열관에 작업자가 접근하는 일이 없이 원격 조작에 의해 전열관을 절단할 수 있는 장치가 대한민국 등록실용신안 공보 제20-0431176호(문헌 1)에 개시되어 있다.
이 장치는 원격 조작을 위한 구성 및 절단 헤드를 전열관에 고정할 수 있는 구성을 갖추고, 절단날이 구비된 절단 헤드는 절단봉과 결합되어 절단봉의 회전에 따라 전열관 내에서 회전하여 전열관을 절단한다.
문헌 1에서는 절단 장치에서 절단날이 절단봉에 연결되어 절단봉의 회전에 따라 펼쳐지고 절단봉의 회전이 멈추면 오므라들어서 원위치로 복귀하는 것으로 설명하고 있으나, 이것이 어떠한 원리와 구성에 의해 그러한 작용을 하는 지에 대해서는 아무런 설명이나 개시가 없다.Therefore, such a work requires a considerable amount of time because it has to be done by a large number of workers in a short time interval in accordance with the worker's radiation dose limit, and the worker necessarily exposes the worker to radiation to the limit There was no.
A device capable of cutting a heat transfer pipe by remote operation without requiring an operator to approach the heat transfer pipe is disclosed in Korean Utility Model Registration Utility Model No. 20-0431176 (Document 1).
The apparatus has a configuration for remote operation and a configuration capable of fixing the cutting head to the heat transfer tube. The cutting head having the cutting blade is engaged with the cutting rod and rotates in the heat transfer tube according to the rotation of the cutting rod to cut the heat transfer tube.
In Document 1, the cutting blade is connected to the cutting rod to be unfolded according to the rotation of the cutting rod, and when the rotation of the cutting rod is stopped, the blade returns to its original position. However, There is no explanation or disclosure.

문헌 1: 대한민국 등록실용신안 공보 제20-0431176호Document 1: Korean Utility Model Registration No. 20-0431176

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 고려하여 원자력 발전소의 증기 발생기에서 전열관의 관 다발에 직접 접근하지 않고 관 다발의 하부를 통하여 전열관의 내부에서 전열관을 절단할 수 있는 장치를 제공하려는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an apparatus capable of cutting a heat transfer tube in a heat transfer tube through a lower portion of a tube bundle without directly accessing a tube bundle of the heat transfer tube in a steam generator of a nuclear power plant.

특히, 본 발명은 사람에 의하지 않고 자동화 또는 원격으로 전열관의 절단 작업을 수행할 수 있는 구성의 절단 장치를 제공하려는 것이고, 전열관의 하단 측에 설치되어 작업을 할 수 있는 구성의 절단 장치를 제공하려는 것이다.Particularly, the present invention is intended to provide a cutting apparatus having a configuration capable of performing a cutting operation of a heat transfer pipe by automation or remotely, regardless of a person, and to provide a cutting apparatus having a configuration capable of being installed at a lower side of a heat transfer pipe will be.

또한, 본 발명은 증기 발생기의 전열관에 삽입되어 전열관의 절단 작업을 수행할 수 있는 구성의 절단 장치를 제공하려는 것이다.It is another object of the present invention to provide a cutting apparatus which is inserted into a heat transfer tube of a steam generator to perform a cutting operation of the heat transfer tube.

본 발명자들은 전술한 과제의 해결과 관련하여, 다음의 요건들을 갖춘 절단 장치를 고려하였다.The present inventors have considered a cutting apparatus having the following requirements in connection with the solution of the above-mentioned problems.

첫째로는, 원자력 발전소의 증기 발생기의 전열관을 절단하는 작업을 전열관 내부에 삽입되어 전열관의 내부로부터 전열관을 절단할 수 있는 장치First, a device for cutting a heat transfer pipe of a steam generator of a nuclear power plant is inserted into the heat transfer pipe and the heat transfer pipe is cut from the inside of the heat transfer pipe

둘째로는, 전열관의 하단, 즉 1차 유체가 전열관으로 공급되거나 배출되는 공간인 채널 헤드에 설치될 수 있는 장치Secondly, a lower end of the heat transfer pipe, that is, a device that can be installed in a channel head which is a space where the primary fluid is supplied to or discharged from the heat transfer pipe

셋째로는, 간단하고 컴팩트한 구성을 갖추어 사람이 이를 설치하는 일이 없어 채널 헤드 내에 로봇에 의해 원격으로 설치되고 절단 작업이 수행될 수 있는 구성의 장치Thirdly, there is provided a configuration in which a simple and compact configuration is provided so that a person can not install it and a cutting operation can be performed by a robot remotely installed in the channel head

본 발명자들은 전술한 장치로서 이하의 구성을 갖는 본 발명의 절단 장치를 안출하였다.The present inventors have devised a cutting apparatus of the present invention having the following constitution as the aforementioned apparatus.

본 발명의 전열관의 절단 장치는,In the heat transfer pipe cutting apparatus of the present invention,

직경 방향으로 관통홈이 형성되고 전열관 내부에 삽입되어 전열관과 동축으로 배치되는 하우징, 상기 관통홈을 따라 이동 가능하게 배치되어 이 관통홈을 통하여 하우징의 외측 표면으로부터 돌출하는 위치와 외측 표면 내측으로 수축되는 위치 사이에서 이동 가능하며 상기 하우징의 외측으로 향하는 제1 단부에 절단 날이 마련되는 절단 공구, 및 상기 하우징 내에 배치되어 상기 하우징의 길이 방향으로 이동함으로써 상기 절단 공구를 상기 돌출하는 위치로 압박하는 작동 축을 포함하는 절단 헤드; 상기 작동 축을 하우징의 길이 방향으로 이동시키는 작동축 구동 수단; 상기 절단 헤드를 상기 전열관의 길이 방향으로 이송하고 상기 전열관의 원주 방향으로 회전시키는 절단 헤드 구동 수단을 포함하고,A housing having a through-hole formed in a radial direction and inserted into the heat transfer tube and coaxially disposed with the heat transfer tube; a housing disposed movably along the through-hole, the housing having a position protruding from an outer surface of the housing through the through- And a cutting tool disposed at a first end of the housing, the cutting tool being movable in a longitudinal direction of the housing, thereby urging the cutting tool to the protruding position A cutting head including an operating axis; An operating shaft driving means for moving the operating shaft in the longitudinal direction of the housing; And cutting head driving means for feeding the cutting head in the longitudinal direction of the heat transfer tube and rotating the heat transfer tube in the circumferential direction of the heat transfer tube,

상기 절단 헤드 구동 수단에 의해 상기 절단 헤드가 상기 전열관의 길이 방향으로 이송되어 상기 절단 날이 상기 전열관의 절단 위치에 대응하는 위치에 배치되고, 상기 작동축 구동 수단에 의해 상기 작동 축이 상기 하우징의 길이 방향으로 이동함으로써 상기 절단 날이 상기 하우징의 외측 표면으로 돌출하여 상기 전열관의 내측 표면에 압박되고, 상기 절단 헤드 구동 수단에 의해 상기 절단 헤드를 회전시킴으로써 상기 전열관이 상기 절단 날에 의해 절단되도록 구성된다.The cutting head is moved by the cutting head driving means in the longitudinal direction of the heat transfer tube so that the cutting blade is disposed at a position corresponding to the cutting position of the heat transfer tube, And the cutting head is rotated by the cutting head driving means so that the heat transfer tube is cut by the cutting blade so that the heat transfer tube is cut by the cutting blade. do.

이러한 구성에 따르면, 본 발명의 절단 장치에서 절단 헤드는 증기 발생기의 전열관 내부로 삽입된다. According to this configuration, in the cutting apparatus of the present invention, the cutting head is inserted into the heat transfer tube of the steam generator.

절단 헤드 구동 수단에 의해 절단 헤드가 전열관 내부에서 그 길이 방향으로 이송되어 절단 공구의 절단 날이 전열관의 절단 위치에 도달하면 작동축 구동 수단에 의해 작동축이 길이 방향으로 이동하여 하우징의 관통홈으로부터 절단 공구의 절단 날이 하우징의 외측으로 돌출하여 전열관의 내측 표면 상의 절단 위치에 압박된다.When the cutting head is moved in the longitudinal direction within the heat transfer tube by the cutting head driving means and the cutting edge of the cutting tool reaches the cutting position of the heat transfer tube, the operating shaft is moved by the operating shaft driving means in the longitudinal direction, The cutting edge of the cutting tool projects to the outside of the housing and is pressed to the cutting position on the inner surface of the heat transfer tube.

이어서, 절단 헤드 구동 수단에 의해 절단 헤드를 회전시키면 절단 공구의 절단 날이 전열관의 내측 표면으로부터 전열관을 절단하기 시작하여 계속된 회전에 따라 전열관이 절단된다.Then, when the cutting head is rotated by the cutting head driving means, the cutting edge of the cutting tool starts to cut the heat transfer tube from the inner surface of the heat transfer tube, and the heat transfer tube is cut according to the continued rotation.

본 발명의 절단 장치는 원자력 발전소의 증기 발생기에서 제1 유체가 출입하는 채널 헤드 내의 공간에 배치되어 튜브 시트의 개구를 통하여 전열관의 절단 작업을 수행할 수 있다.The cutting apparatus of the present invention is disposed in a space in a channel head in which a first fluid flows in and out of a steam generator of a nuclear power plant, and can cut a heat transfer tube through an opening of a tube sheet.

본 발명의 절단 장치에서 절단 헤드 구동 수단은 튜브 시트에 부착되고 튜브 시트의 개구를 통하여 절단 헤드가 전열관의 내측에 삽입될 수 있다. 절단 헤드 구동 수단을 튜브 시트에 배치하는 작업 및 이후의 절단 헤드의 삽입과 전열관의 절단은 고방사능 영역인 채널 헤드 내의 공간에서 이루어지지만, 이러한 작업이 사람에 의해 이루어질 필요는 없다.In the cutting apparatus of the present invention, the cutting head driving means is attached to the tube sheet, and the cutting head can be inserted into the heat transfer tube through the opening of the tube sheet. The operation of disposing the cutting head driving means on the tube sheet and the subsequent insertion of the cutting head and the cutting of the heat transfer tube are performed in a space in the channel head which is a highly radioactive region, but this operation need not be performed by a person.

채널 헤드 내의 공간에 배치되는 로봇 등에 의해 절단 헤드 구동 수단이 튜브 시트에 부착될 수 있고, 이후의 절단 헤드의 삽입 및 전열관의 절단 작업은 절단 헤드 구동 수단 및 작동축 구동 수단에 대한 원격 제어에 의해 채널 헤드의 공간 외부에서 이루어질 수 있다.The cutting head driving means can be attached to the tube sheet by a robot or the like disposed in the space in the channel head and the subsequent insertion of the cutting head and the cutting operation of the heat transfer tube can be performed by remote control of the cutting head driving means and the operating shaft driving means Can be made outside the space of the channel head.

이와 같이 본 발명의 구성과 작용에 따르면, 원자력 발전소의 증기 발생기에서 전열관의 관 다발에 직접 배치되지 않고 관다발의 하부 공간에 배치되는 본 발명의 절단 장치에 의해 전열관의 절단 작업이 이루어질 수 있다.According to the structure and the operation of the present invention, cutting operation of the heat transfer tube can be performed by the cutting device of the present invention, which is disposed in the lower space of the tube bundle without being disposed directly on the tube bundle of the heat transfer tube in the steam generator of the nuclear power plant.

또한, 본 발명의 구성과 작용에 따르면, 간단한 구조를 갖는 절단 기구에 의해 전열관을 그 내부로부터 절단해 낼 수 있으므로, 장치의 전체적인 구성이 매우 간단해지고 컴팩트해지므로, 이러한 작업을 원격으로 수행할 수 있고 로봇에 의한 작업으로 대체할 수 있다.Further, according to the structure and the function of the present invention, since the heat transfer pipe can be cut from the inside thereof by a cutting mechanism having a simple structure, the overall structure of the device becomes very simple and compact, And can be replaced by work by robots.

특히, 본 발명의 절단 장치는 사람이 이를 직접 배치하거나 사람이 장시간 머무를 수 없는 공간에서 절단 장치를 조작할 필요 없이 원격 또는 자동으로 전열관의 절단 작업을 수행할 수 있다.In particular, the cutting apparatus of the present invention can perform the cutting operation of the heat transfer pipe remotely or automatically without requiring a person to directly place it or to operate the cutting apparatus in a space where a person can not stay for a long time.

한편, 본 발명의 하나의 실시 양태에 따르면, 상기 절단 공구의 제1 단부와 대향하는 제2 단부에 경사면이 형성되고 상기 작동 축에 상기 절단 공구의 경사면과 맞닿는 경사면이 형성되어, 상기 작동 축이 상기 하우징의 길이 방향으로 이동하면 상기 작동 축의 경사면이 상기 절단 공구의 경사면을 상기 하우징의 직경 방향으로 밀어 상기 절단 공구가 상기 관통홈의 외측으로 이동하여 상기 절단 날이 상기 전열관에 대해 압박되는 것으로 구성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an inclined surface is formed at a second end opposite to the first end of the cutting tool and an inclined surface contacting the inclined surface of the cutting tool is formed on the working shaft, The inclined surface of the operating shaft pushes the inclined surface of the cutting tool in the radial direction of the housing so that the cutting tool moves to the outside of the through groove and the cutting blade is pressed against the heat transfer tube can do.

이와 같은 구성에 따르면, 작동축이 하우징 내에서 길이 방향으로 이동하면, 그 경사면이 절단 공구의 경사면을 밀어 절단 공구가 하우징의 직경 방향으로 이동하여 절단 날이 전열관이 내측 표면으로 이동하여 압박하게 된다. 이와 같은 구성에서 작동축 구동 수단은 단지 작동축을 길이 방향으로 이동시키는 힘을 작동축에 가하도록 구성될 수 있다. According to this configuration, when the operating shaft moves in the longitudinal direction in the housing, the inclined surface pushes the inclined surface of the cutting tool, so that the cutting tool moves in the radial direction of the housing, and the cutting blade moves to the inner surface . In this configuration, the operation shaft driving means may be configured to apply a force to the operation shaft only in the longitudinal direction of the operation shaft.

따라서, 본 발명의 장치가 매우 간단하게 구성될 수 있고 그 작동이 오류없이 확실하게 이루어질 수 있다.Therefore, the apparatus of the present invention can be configured very simply and its operation can be reliably made without error.

또한, 본 발명에 따른 절단 장치에서 상기 절단 날은 상기 전열관의 직경보다 작은 직경의 원호형으로 형성할 수 있다. In the cutting apparatus according to the present invention, the cutting edge may be formed in an arc shape having a diameter smaller than the diameter of the heat transfer tube.

원자력 발전소의 증기 발생기에 사용되는 전열관은 고열 고압의 유체가 흐르기 때문에 상당히 강도와 경도가 높은 소재로 이루어진다. 따라서, 이러한 재료의 전열관을 절단하는 공구는 매우 높은 강도와 경도의 소재로 이루어져야 하고, 구조적으로도 높은 강도를 갖도록 구성되어야 한다.The heat pipe used in the steam generator of a nuclear power plant is made of a material having high strength and hardness because the high temperature high pressure fluid flows. Therefore, a tool for cutting a heat transfer tube of such a material must be made of a material having a very high strength and hardness, and structurally configured to have a high strength.

전술한 구성에 따르면, 본 발명에서 절단 날을 원호형으로 함으로써 절단 날은 절단을 위한 회전에 있어서 회전 방향에 대하여 높은 강도와 강성을 가지게 된다.According to the above-described configuration, in the present invention, when the cutting edge is formed into an arcuate shape, the cutting edge has high strength and rigidity with respect to the rotation direction in the rotation for cutting.

또한, 본 발명의 실시 태양으로서, 상기 하우징은 상기 전열관의 내측 직경보다 작은 직경으로 형성되고, 상기 하우징의 둘레에는 상기 전열관의 내측 표면과 접촉하여 상기 전열관 내에서의 상기 하우징의 회전을 안내하는 지지 링이 마련될 수 있다.In the embodiment of the present invention, the housing is formed to have a diameter smaller than the inner diameter of the heat transfer tube, and a circumferential portion of the housing is provided with a support for guiding the rotation of the housing in the heat transfer tube in contact with the inner surface of the heat transfer tube. Ring may be provided.

절단 헤드가 전열관 내부로 원할하게 삽입되고 회전하기 위해서는 하우징의 직경이 전열관의 내경보다 작게 형성될 필요가 있다. 그러나, 그와 같이 구성하는 경우, 전열관의 절단 작업에 있어서 절단 날이 전열관의 내측 표면에 압박되어 회전하면서 하우징을 포함한 절단 헤드 전체가 전열관 내부에서 요동하여 절단 날이 전열관 내측 표면에 충분히 압박되지 않고 일정한 위치를 절단하지 못하게 될 가능성이 있다.In order for the cutting head to be smoothly inserted into the heat transfer tube and rotated, the diameter of the housing needs to be smaller than the inner diameter of the heat transfer tube. However, in such a construction, when the cutting blade is pressed against the inner surface of the heat transfer tube in the cutting operation of the heat transfer tube, the entire cutting head including the housing is pivoted inside the heat transfer tube and the cutting blade is not sufficiently pressed on the inner surface of the heat transfer tube There is a possibility that a certain position can not be cut.

그러나, 전술한 지지 링의 구성에 따르면, 지지 링이 전열관의 내측 표면에 접촉하여 하우징의 회전을 안내하므로 절단 헤드 및 절단 날이 전열관 내에서 요동하는 일이 없이 일정한 위치에서 절단 작업이 수행될 수 있고, 절단 날이 전열관의 내측 표면을 압박하는 힘에 대한 충분한 반력이 제공될 수 있다.However, according to the structure of the support ring described above, since the support ring contacts the inner surface of the heat transfer tube and guides the rotation of the housing, the cutting operation can be performed at a constant position without causing the cutting head and the cutting blade to swing in the heat transfer tube And a sufficient reaction force against the force that the cutting edge presses the inner surface of the heat transfer tube can be provided.

또한, 본 발명의 다른 측면으로서, 상기 하우징의 단부로부터 동축으로 연장되며 그 축선 방향으로 변형가능한 중공의 안내 튜브가 더 포함되고, 이 안내 튜브는 상기 절단 헤드 구동 수단에 의해 회전하거나 길이 방향으로 이동함으로써 상기 절단 헤드를 회전시키거나 상기 전열관의 길이 방향으로 이송시키고, 상기 작동축 구동 수단에는 상기 작동축에 결합되어 상기 작동축을 그 길이 방향으로 이동시키는 가요성의 와이어가 포함되고, 이 와이어는 상기 안내 튜브의 내부를 따라 연장될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is further provided a hollow guide tube coaxially extending from an end of the housing and deformable in an axial direction thereof, the guide tube being rotatable by the cutting head driving means, Wherein the actuating shaft driving means includes a flexible wire coupled to the actuating shaft for moving the actuating shaft in the longitudinal direction thereof, And may extend along the interior of the tube.

전열관에서 증기 발생기의 튜브 시트로부터 먼 위치를 절단하고자 하는 경우에 절단 헤드는 해당 위치까지 도달하도록 길게 형성되어야 한다. 그러나, 전열관은 직선으로 연장되지 않고 약간의 굴곡이 있는 경우에는 절단 헤드가 절단 위치까지 도달하지 못할 수도 있고, 절단 헤드를 길게 형성하면 높이가 충분하지 않은 채널 헤드에서 절단 헤드를 튜브 시트의 개구로부터 전열관으로 삽입할 수 없는 경우가 발생할 수도 있다. 또한, 절단 헤드를 길게 형성하면 절단 헤드의 제조 원가가 높아지는 문제도 있다.In order to cut a position away from the tube sheet of the steam generator in the heat transfer tube, the cutting head must be formed long enough to reach the position. However, if the heat transfer tube does not extend straight and has a slight curvature, the cutting head may not reach the cutting position. If the cutting head is made long, the cutting head may be moved from the opening of the tube sheet It may happen that it can not be inserted into the heat transfer pipe. Further, if the cutting head is formed long, there is a problem that the manufacturing cost of the cutting head is increased.

그러나, 전술한 본 발명의 일 양태에 따르면, 절단 헤드로부터 연장되는 안내 튜브와 작동축으로부터 연장되는 와이어를 채용함으로써, 굴곡이 있는 전열관의 경우에도 절단 헤드가 절단 위치까지 이동하여 절단 작업을 수행할 수 있고 좁은 공간인 채널 헤드 내에서 절단 헤드가 전열관의 내부로 삽입될 수 있다. 또한, 가요성 와이어를 채용함으로써 작동축 안내 수단을 절단 헤드 및 절단 헤드 구동 수단으로부터 이격된 위치에 배치할 수 있게 된다. However, according to the above-mentioned one aspect of the present invention, by employing the guide tube extending from the cutting head and the wire extending from the operation shaft, even in the case of the heat transfer tube having the curvature, the cutting head moves to the cutting position, The cutting head can be inserted into the inside of the heat transfer tube in the channel head, which is a narrow space. Further, by employing the flexible wire, it becomes possible to arrange the operation shaft guiding means at a position apart from the cutting head and the cutting head driving means.

도 1은 원자력 발전소의 통상적인 증기 발생기의 구조를 개략적으로 보여주는 부분 파단 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 장치에서 절단 헤드를 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 장치에서 작동축 구동기를 보여주는 측면도와 정면도이다.
도 4와 도 5는 본 발명의 일 실시에에 따른 절단 장치에서 절단 헤드 구동 수단을 보여주는 정면도와 사시도이다.1 is a partially broken perspective view schematically showing a structure of a conventional steam generator of a nuclear power plant.
2 is a cross-sectional view showing a cutting head in a cutting apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a side view and a front view showing an operating axis actuator in a cutting apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 and 5 are a front view and a perspective view showing a cutting head driving means in a cutting apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예의 구성과 작동을 설명한다. Hereinafter, the configuration and operation of a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 실시예의 전열관 절단 장치는 도 1에 도시한 통상적인 구조를 갖는 원자력 발전소의 증기 발생기에서 전열관을 절단하는 데 이용되는 것이다. The heat pipe cutting apparatus of the present embodiment is used for cutting a heat transfer pipe in a steam generator of a nuclear power plant having a conventional structure shown in Fig.

본 실시예의 절단 장치에서 절단 헤드(110) 및 그 단부터부터 연장되는 안내 튜브(130)와 와이어(140)가 도 2에 도시되어 있다.In the cutting apparatus of this embodiment, the cutting head 110 and the guide tube 130 extending from the end thereof and the wire 140 are shown in Fig.

절단 헤드(110)에는 중공형의 파이프 형태로 구성되는 하우징(111), 하우징(111)의 직경 방향으로 이동 가능하게 구성되는 절단 공구(115) 및 하우징(111)의 길이 방향으로 이동 가능하게 하우징 내에 배치되어 있는 작동축(120)이 마련되어 있다.The cutting head 110 is provided with a housing 111 formed in a hollow pipe shape, a cutting tool 115 configured to be movable in the radial direction of the housing 111, And an operating shaft 120 disposed in the housing.

하우징(111)에는 직경 방향으로 그 내부로로부터 외부로 관통하는 관통홈(112)이 형성되어 있는데, 절단 공구(115)는 하우징(111)의 내부로부터 관통홈(112)을 따라 하우징(111)의 직경 방향으로 이동 가능하게 배치되어 있다. The cutting tool 115 is inserted into the housing 111 from the inside of the housing 111 along the through groove 112 to the outside of the housing 111, As shown in Fig.

절단 공구(115)는 홀더(116)와 절단 날(118)로 구성되는데, 홀더(116)는 그 외측 표면의 일부가 관통홈(112)에 접촉하는 상태로 배치되며, 하우징(111) 내측으로 배치되는 단부면이 경사면(117)으로 형성되고 반대측 단부에는 절단 날(118)이 고정되어 있다. The cutting tool 115 is constituted by a holder 116 and a cutting edge 118. The holder 116 is disposed such that a part of its outer surface is in contact with the through groove 112, And the cutting edge 118 is fixed to the opposite end.

절단 날(118)은 전열관(13)의 직경보다 작은 곡률을 갖는 원호형으로 형성되어, 절단 날(118)의 외측 둘레의 일부가 전열관(13)의 내측 표면에 압박된 상태로 회전하면서 전열관(13)을 절단하게 되어 있다.The cutting edge 118 is formed in an arc shape having a curvature smaller than the diameter of the heat transfer tube 13 so that a part of the outer periphery of the cutting edge 118 is pressed against the inner surface of the heat transfer tube 13, 13).

작동축(120)의 선단 측에서 일측의 원주면이 경사면(121)으로 형성되어 있는데, 이 경사면(121)은 절단 공구(115)의 홀더(116)의 경사면(117)과 서로 맞닿도록 형성되고, 경사면들(117, 121)은 서로 슬립이 될 수 있다. One of the circumferential surfaces on the side of the distal end of the operating shaft 120 is formed as an inclined surface 121. The inclined surface 121 is formed so as to abut against the inclined surface 117 of the holder 116 of the cutting tool 115 , The slopes 117 and 121 may slip with respect to each other.

경사면들(117, 121)은 하우징(111)의 선단 쪽으로 하우징(111)의 축선을 향하도록 경사지게 형성되어, 작동축(120)을 하우징(111)의 선단측으로 밀면, 홀더(116)는 경사면들(117, 121) 사이의 하우징(111)의 직경 방향 분력에 의해 관통홈(112)의 외측으로 이동하게 되고, 이에 따라 홀더(116)의 일 단부에 고정된 절단 날(118)은 하우징(111)을 둘러싸는 전열관(13)의 내측 표면에 압박된다.The inclined surfaces 117 and 121 are inclined toward the axis of the housing 111 toward the tip of the housing 111 so that when the actuating shaft 120 is pushed toward the tip of the housing 111, The cutting blade 118 fixed to one end of the holder 116 is moved to the outside of the through hole 112 by the radial directional component of the housing 111 between the housings 111, And is pressed against the inner surface of the heat transfer tube 13 surrounding the heat transfer tube 13.

하우징(111)의 관통홈(112) 부근에는 링 형태로 구성되어 하우징(111)을 둘러싸는 상태로 하우징(111)에 부착되는 지지 링(113)이 마련되어 있다. A support ring 113 attached to the housing 111 in a ring shape and surrounding the housing 111 is provided in the vicinity of the through groove 112 of the housing 111.

본 실시예에서 지지 링(113)은 1개가 마련되어 있지만, 이러한 지지 링은 하우징의 길이 방향에 대해 관통홈(112)의 앞과 뒤에 1개씩 배치될 수도 있고, 더 많은 수의 지지링이 하우징의 외측 표면에 마련될 수 있다.Although one support ring 113 is provided in the present embodiment, such support rings may be disposed one by one in front of and behind the through groove 112 with respect to the longitudinal direction of the housing, and a larger number of support rings May be provided on the outer surface.

절단 헤드(110)가 전열관(13) 내측으로 삽입되고 작동축(120)이 이동하여 절단 날(118)이 전열관(13)의 내측 표면에 압박된 상태에서 회전할 때, 절단 날(118)에 가해지는 반력은 절단 헤드(110)의 원주 방향에 대해 편심되게 작용하므로, 절단 헤드(110)가 전내에서 요동할 수 있다.When the cutting head 110 is inserted into the heat transfer tube 13 and the operating shaft 120 is moved to rotate while the cutting blade 118 is pressed against the inner surface of the heat transfer tube 13, The reaction force applied acts eccentrically with respect to the circumferential direction of the cutting head 110, so that the cutting head 110 can swing in all directions.

그러나, 지지 링(113)이 관통홈(112)의 주변, 즉 절단 날(118)에 가깝게 배치되어 있으므로, 절단 날(118)이 가해지는 반력은 지지 링(113)에 의해 절단 날(118) 반대측의 전열관(13)의 내측 표면에 전달되므로, 하우징(111)이 전열관(13) 내에서 요동하지 않고 원할하게 회전하게 안내된다. However, since the support ring 113 is disposed close to the periphery of the through-hole 112, that is, the cutter blade 118, the reaction force applied by the cutter blade 118 is transmitted to the cutter blade 118 by the support ring 113, So that the housing 111 is smoothly guided without being swung in the heat transfer tube 13. [

별도의 지지링(113)을 부착하는 대신에 하우징(111)의 일부 표면이 전열관(13)의 내측 표면에 접촉하도록 구성할 수도 있다.Instead of attaching the separate support ring 113, a part of the surface of the housing 111 may be configured to contact the inner surface of the heat transfer tube 13. [

도 2에서는 그 일부만을 나타내었는데, 절단 헤드(110)의 후단측에는 안내튜브(130)과 와이어(125)가 부착되어 있다.2, a guide tube 130 and a wire 125 are attached to the rear end side of the cutting head 110. [

안내 튜브(130)는 중공의 파이프 형태로 길게 연장되도록 형성되며, 그 축선에 대해 구부러질 수 있는 가요성을 갖는 합성수지로 이루어져 있다. 안내 튜브(130)의 선단은 하우징(111)과 안내 튜브(130)을 서로 연결하여 주는 금속재의 연결 튜브(131) 내에 삽입되어 나사(132)로 고정되며, 연결 튜브(131)에는 하우징(111)의 후단이 삽입되어 나사(미도시)로 결합되어 있다. 이에 의해 안내 튜브(130)와 하우징(111)은 동축으로 결합되어 있다. The guide tube 130 is formed of a synthetic resin having a flexibility that can be bent with respect to an axial line of the guide tube 130. The tip of the guide tube 130 is inserted into a connection tube 131 made of a metal material for connecting the housing 111 and the guide tube 130 to each other and is fixed by a screw 132. The connection tube 131 is provided with a housing 111 (Not shown) are inserted and connected to the rear end of the frame. The guide tube 130 and the housing 111 are coaxially coupled.

하우징(111)의 내측과 안내 튜브(130)의 내측에는 와이어(140)가 연장되어 배치되는데, 와이어(140)는 그 선단에 장착된 볼트(141)가 작동축(120)의 후단에 나사 결합되어 있다.A wire 140 is extended from the inner side of the housing 111 and the inside of the guide tube 130. The wire 140 is screwed to the rear end of the operation shaft 120 with a bolt 141 mounted at the tip thereof. .

안내 튜브(130)와 와이어(140)는 전열관(13)에 삽입되는 절단 헤드(110)가 전열관(13)의 절단 위치에 도달할 수 있는 길이로 형성된다. The guide tube 130 and the wire 140 are formed in such a length that the cutting head 110 inserted into the heat conductive tube 13 can reach the cutting position of the heat conductive tube 13. [

절단 헤드(110)는 절단 헤드 구동 수단인 도 4와 도 5에 도시한 절단 헤드 구동기(150)에 의해 전열관(13)의 절단 위치까지 도달하여 회전하고, 작동축(120)은 절단 헤드(110)가 전열관(13)의 절단 위치에 도달한 상태에서, 도 3에 도시한 작동축 구동 수단인 작동축 구동기(160)에 의해 하우징(111)의 길이 방향으로 이동된다.The cutting head 110 reaches and reaches the cutting position of the heat transfer tube 13 by the cutting head driver 150 shown in FIG. 4 and FIG. 5 as the cutting head driving means and the operation shaft 120 is rotated by the cutting head 110 Is moved in the longitudinal direction of the housing 111 by the operating shaft driver 160, which is the operating shaft driving means shown in Fig. 3, in a state where the operating shaft 13 reaches the cutting position of the heat transfer tube 13. [

후술하겠지만, 안내 튜브(130)는 절단 헤드 구동기(150)에 의해 이송 및 회전하여 절단 헤드(110)가 절단 위치까지 이송되어 회전하도록 절단 헤드 구동기(150)에 의해 구동되고, 와이어(140)는 작동축 구동기(160)에 의해 안내 튜브(130)를 따라 전진 및 후진하여 절단 위치로 이격되어 있는 작동축(120)을 구동한다. As will be described below, the guide tube 130 is driven by the cutting head driver 150 to be transported and rotated by the cutting head driver 150 so that the cutting head 110 is transported to the cutting position for rotation, And drives the actuating shaft 120, which is moved forward and backward along the guide tube 130 by the actuating shaft actuator 160, to the cutting position.

도 3에는 작동축 구동기(160) 및 안내 튜브(130)와 와이어(140)의 종단이 도시되어 있다.3 shows the ends of the working shaft driver 160 and the guide tube 130 and the wire 140.

작동축 구동기(160)에는 원통형의 프레임(161) 및 이 프레임(161)의 내측에 배치되는 장착 브래킷(162)이 마련되어 있다. 장착 브래킷(162)에는 전동 모터(163)가 장착되어 있고, 전동 모터(163)의 출력축에는 제1 기어(164)가 장착되어 있다.The operation shaft driver 160 is provided with a cylindrical frame 161 and a mounting bracket 162 disposed inside the frame 161. An electric motor 163 is mounted on the mounting bracket 162 and a first gear 164 is mounted on the output shaft of the electric motor 163.

제1 기어(164)와 맞물리는 제2 기어(165)가 전동 모터(163) 및 제1 기어(164)와 평행한 축선으로 장착 브래킷(162)에 장착되어 있고, 제2 기어(165)과 동축으로 너트 스크류 기구가 마련되어 있다. 너트 스크류 기구에서 스크류(166)는 제2 기어(165)에 부착되어 제2 기어(165)에 의해 회전할 수 있고, 너트(167)는 장착 브래킷(162)에 결합되어 있는 선형 이동 가이드(168)에 의해 그 축선 방향으로는 이동할 수 있고 회전은 방지되도록 설치되어 있다. 따라서, 작동축 구동기(160)의 전동 모터(163)가 회전하면 스크류(166)가 회전하면서 너트(167)를 일방향으로 밀거나 당기게 된다. The second gear 165 engaged with the first gear 164 is mounted on the mounting bracket 162 along the axis parallel to the electric motor 163 and the first gear 164, The nut screw mechanism is coaxial. In the nut screw mechanism, the screw 166 is attached to the second gear 165 and can be rotated by the second gear 165, and the nut 167 is coupled to a linear movement guide 168 So that it can move in its axial direction and is prevented from rotating. Accordingly, when the electric motor 163 of the operation shaft driver 160 rotates, the screw 166 rotates and the nut 167 is pushed or pulled in one direction.

안내 튜브(130)의 종단에는 금속재의 연결 파이프(133)가 결합되고 이 연결 파이프(133)는 작동축 구동기의 프레임(161) 내측까지 연장되어 스크류(166)를 둘러싸도록 배치되지만, 스크류(166)와 결합되지는 않는다. 또한, 와이어(140)의 종단에는 금속 재의 연결봉(143)가 결합되는데, 연결봉(143)은 와이어(140)의 종단에 길이 방향으로 구속되지만, 와이어(140)의 회전에 따라 회전하지 않는 방식으로 결합되어 있다.A connection pipe 133 of metal is coupled to the end of the guide tube 130 and the connection pipe 133 extends to the inside of the frame 161 of the operation shaft driver and is disposed so as to surround the screw 166, ≪ / RTI > A connecting rod 143 of a metal material is coupled to the end of the wire 140. The connecting rod 143 is constrained in the longitudinal direction to the end of the wire 140 but is not rotated in accordance with the rotation of the wire 140 Lt; / RTI >

연결봉(123)은 너트(167)의 선단에 결합되어 있다. 따라서, 너트(167)가 밀리는 방향으로 이동, 즉 도 3에서 왼쪽으로 이동하면, 와이어(140)가 절단 헤드(110)쪽으로 이동하여 작동축(120)을 절단 헤드(110)의 선단 쪽으로 밀고, 작동축의 경사면(121)이 절단 공구의 홀더(116)의 경사면(117)을 밀어서 절단 공구의 절단 날(118)이 돌출하면서 전열관(13)의 내측 표면을 압박하게 된다.The connecting rod 123 is coupled to the tip of the nut 167. 3, the wire 140 moves toward the cutting head 110 and pushes the working shaft 120 toward the front end of the cutting head 110, and when the nut 167 moves in the pushing direction, The inclined surface 121 of the operating shaft pushes the inclined surface 117 of the holder 116 of the cutting tool so that the cutting edge 118 of the cutting tool protrudes and presses the inner surface of the heat conductive tube 13.

도 4 및 도 5에는 절단 헤드 구동기(150)가 도시되어 있다. 절단 헤드 구동기(150)는 도 1에 도시한 증기 발생기(10) 하부의 채널 헤드(20)에서 튜브 시트(22)의 하면에 장착되고, 안내 튜브(130)를 이송하고 회전시켜서 안내 튜브(130)의 선단에 결합된 절단 헤드(110)를 이송 및 회전시킨다.Cutting head driver 150 is shown in Figures 4 and 5. The cutting head driver 150 is mounted on the lower surface of the tube sheet 22 in the channel head 20 under the steam generator 10 shown in Fig. 1, and conveys and rotates the guide tube 130, And the cutting head 110 coupled to the leading end of the cutting head 110.

절단 헤드 구동기(150)는 안내 튜브를 회전시키는 구성과 안내 튜브를 그 길이 방향으로 이송하는 구성을 갖추고 있다.The cutting head driver 150 has a configuration for rotating the guide tube and a configuration for transporting the guide tube in its longitudinal direction.

절단 헤드 구동기(150)의 프레임(151)의 상면은 튜브 시트(22)의 하면에 밀착하도록 평면으로 형성되어 있다. 프레임(151) 상면의 양측으로는 프레임(151)을 튜브 시트(22)에 진공으로 고정하는 그립 실린더(152)가 배치되어, 진공으로 튜브 시트(22)의 하면을 흡착한다. 그립 실린더(152)의 상면에는 튜브 그립퍼(153)가 배치되어 있다. 튜브 그립퍼(153)는 절단하려는 전열관에 인접한 전열관에 삽입되어 절단 헤드 구동기(150)의 평면 상에서의 위치를 고정하는 기능을 한다.The upper surface of the frame 151 of the cutting head driver 150 is formed in a flat surface so as to be in close contact with the lower surface of the tube sheet 22. Grip cylinders 152 for vacuum fixing the frame 151 to the tube sheet 22 are disposed at both sides of the upper surface of the frame 151 to absorb the lower surface of the tube sheet 22 in vacuum. A tube gripper 153 is disposed on the upper surface of the grip cylinder 152. The tube gripper 153 is inserted into the heat transfer tube adjacent to the heat transfer tube to be cut and functions to fix the position of the cutting head actuator 150 on the plane.

프레임(151)의 상면으로부터 아래쪽을 향하여 다음의 구성들이 배치되어 있다. 회전 구동 모터(154)로부터 벨트(155)를 통하여 회전력을 전달받는 피동 풀리(171), 안내 튜브(130)를 길이 방향으로 이송하며 서로 대향하여 배치되는 롤러들(172), 슬립링(177) 및 안내 튜브(120)의 외측 표면을 고정하는 공압척(178)이 회전 조립체(170)를 이루어 함께 회전하도록 구성되어 있다.The following structures are arranged downward from the upper surface of the frame 151. A driven pulley 171 that receives rotational force from the rotational driving motor 154 through the belt 155, rollers 172 that are arranged to face the guide tube 130 in the longitudinal direction and slip rings 177, And a pneumatic chuck 178 that fixes the outer surface of the guide tube 120 are configured to rotate together with the rotating assembly 170.

안내 튜브(130)는 하단의 공압척(178)과 슬립링(177)을 관통하여 롤러들(172) 사이를 지나 피동 풀리(171)를 관통하여 프레임(151)의 상면을 통하여 전열관을 내부로 삽입된다The guide tube 130 passes through the pneumatic chuck 178 at the lower end and the slip ring 177 and passes between the rollers 172 and passes through the driven pulley 171 to pass the heat transfer tube through the upper surface of the frame 151 Inserted

회전 조립체(170)는 이것과 평행하게 배치되는 회전 구동 모터(154)와 이 회전 구동 모터(154)의 회전력을 피동 풀리(171)에 전달하는 벨트(155)에 의해 회전 구동되고, 안내 튜브(130)는 공압척(178)에 의해 회전 조립체(170)에 대해 고정된 상태에서 회전 조립체(170)의 회전에 따라 회전하게 된다.The rotary assembly 170 is rotationally driven by a rotary drive motor 154 disposed in parallel with the rotary assembly 170 and a belt 155 that transmits the rotational force of the rotary drive motor 154 to the driven pulley 171, 130 are rotated by the pneumatic chuck 178 in accordance with the rotation of the rotary assembly 170 while being fixed with respect to the rotary assembly 170.

한편, 롤러들(172)은 안내 튜브(130)의 통로를 사이에 두고 양측에 각각 2개의 롤러(172)가 서로 대향하도록 배치되고, 이들 롤러들(172)은 이송 모터(173) 및 구동 기어들(174)에 의해 정역 회전함으로서 안내 튜브(130)를 전열관 내측으로 삽입하거나 인출하도록 동작한다.On the other hand, the rollers 172 are disposed on opposite sides of the guide tube 130 so that two rollers 172 are opposed to each other, and these rollers 172 are connected to the feed motor 173 and the drive gear 173, The guide tube 130 is rotated in the forward and reverse directions by the guide rails 174 so as to insert or withdraw the guide tube 130 inside the heat transfer tube.

슬립링(177)은 회전 조립체(170)에 인입하는 제어 케이블(미도시), 이송 모터(173) 및 공압척(178)의 구동에 요하는 전원선(미도시)과 공압 튜브(미도시)가 회전 조립체(170)의 회전에 의해 꼬이지 않도록 하는 기능을 한다.The slip ring 177 is connected to a power supply line (not shown) and a pneumatic tube (not shown) required for driving the control cable (not shown), the feed motor 173 and the pneumatic chuck 178, So as not to be twisted by the rotation of the rotation assembly 170.

이러한 구성을 갖는 절단 헤드 구동기(150)에서 절단 헤드(110)와 안내 튜브(130)가 회전 조립체(170)를 관통하여 전열관 내부로 삽입되어 배치되고, 이송 모터(173)가 롤러들(172)을 구동하여 절단 헤드(110)가 전열관의 절단 위치까지, 구체적으로는 절단 날(118)이 절단 위치에 도달하도록 안내 튜브를 밀어 올린다.The cutting head 110 and the guide tube 130 are inserted through the rotary assembly 170 and inserted into the heat transfer tube and the feed motor 173 is driven by the rollers 172, So that the cutting head 110 pushes up the guide tube to the cutting position of the heat transfer tube, specifically, the cutting blade 118 reaches the cutting position.

절단 날(118)이 절단 위치에 도달하면, 안내 튜브(130)의 종단에 배치되어 있는 작동축 구동기(160)가 작동하여 와이어(140)를 절단 헤드(110)의 방향으로 민다. 이에 의해 와이어(140)가 작동축(120)을 밀어 절단 공구(115)가 절단 헤드의 하우징(111)의 외측으로 돌출되면서 절단 날(118)이 전열관의 내측 표면에 압박된다.When the cutting edge 118 reaches the cutting position, the operation shaft driver 160 disposed at the end of the guide tube 130 operates to push the wire 140 in the direction of the cutting head 110. [ The wire 140 pushes the operation shaft 120 and the cutting tool 115 protrudes outside the housing 111 of the cutting head so that the cutting edge 118 is pressed against the inner surface of the heat transfer tube.

이 상태에서 공압척(178)이 작동하여 안내 튜브(130)가 회전 조립체(170)에 대해 회전하지 않도록 고정되고, 이어서 회전 구동 모터(154)가 구동되어 회전 조립체(170)가 회전한다.In this state, the pneumatic chuck 178 is operated so that the guide tube 130 is fixed not to rotate with respect to the rotary assembly 170, and then the rotary drive motor 154 is driven to rotate the rotary assembly 170.

회전 조립체(170)가 회전하면 이에 구속되어 있는 안내 튜브(130)가 회전하여 절단 헤드(110)가 회전하면서 절단 날(118)에 의해 전열관이 그 내측 표면으로부터 절단된다.When the rotation assembly 170 rotates, the guide tube 130 constrained by the rotation of the rotation assembly 170 is rotated, and the heat transfer tube is cut from the inner surface thereof by the cutting blade 118 while rotating the cutting head 110.

절단이 완료된 후에는 작동축(120)이 후퇴하고 공압척(178)에 의한 안내 튜브(130)의 고정이 해제되면서 롤러(172)가 구동되어 절단 헤드(110)가 다음의 절단 위치로 이동하거나 전열관으로부터 인출된다.The drive shaft 120 is retracted and the guide tube 130 is released from the pneumatic chuck 178 and the roller 172 is driven to move the cutting head 110 to the next cutting position And is drawn out from the heat transfer pipe.

이상 본 발명의 절단 장치가 원자력 발전소의 증기 발생기에서 전열관을 절단하는 데 사용되는 실시예를 설명하였다. 본 실시예의 절단 장치는 증기 발생기 하부의 채널 헤드에 배치되고 절단 헤드가 절연관 내부로 삽입되어 절단 작업을 수행하는 것으로 설명하엿다.An embodiment has been described in which the cutting apparatus of the present invention is used for cutting a heat transfer tube in a steam generator of a nuclear power plant. The cutting apparatus of this embodiment is arranged in the channel head under the steam generator and the cutting head is inserted into the inside of the parcel connection to perform the cutting operation.

그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 전열관이 다발을 형성하여 증기 발생기 등에 배치됨으로써 전열관의 주위로 사람과 장비의 접근이 어려운 경우에 전열관의 관 다발의 외측에서 전열관의 내부로 장비를 삽입하여 절단을 행하는 방식의 작업에 폭 넓게 이용될 수 있다.However, the present invention is not limited to this, and when the heat transfer tubes are bundled to be disposed in the steam generator or the like, it is difficult to access people and equipment around the heat transfer tubes, the equipment is inserted into the heat transfer tubes from the outside of the tube bundles of the heat transfer tubes, It can be widely used for the work in the manner of doing.

110: 절단 헤드 120: 작동축
130: 안내 튜브 150: 절단 헤드 구동기
160: 작동축 구동기110: cutting head 120: operating shaft
130: guide tube 150: cutting head actuator
160: Actuating axis actuator

Claims (6)

전열관의 절단 장치로서,
직경 방향으로 관통홈이 형성되고 전열관 내부에 삽입되어 전열관과 동축으로 배치되는 하우징, 상기 관통홈을 따라 이동 가능하게 배치되어 이 관통홈을 통하여 하우징의 외측 표면으로부터 돌출하는 위치와 외측 표면 내측으로 수축되는 위치 사이에서 이동 가능하며 상기 하우징의 외측으로 향하는 제1 단부에 절단 날이 마련되는 절단 공구, 및 상기 하우징 내에 배치되어 상기 하우징의 길이 방향으로 이동함으로써 상기 절단 공구를 상기 돌출하는 위치로 압박하는 작동 축을 포함하는 절단 헤드;
상기 작동 축을 하우징의 길이 방향으로 이동시키는 작동축 구동 수단;
상기 절단 헤드를 상기 전열관의 길이 방향으로 이송하고 상기 전열관의 원주 방향으로 회전시키는 절단 헤드 구동 수단
을 포함하고,
상기 절단 헤드 구동 수단에 의해 상기 절단 헤드가 상기 전열관의 길이 방향으로 이송되어 상기 절단 날이 상기 전열관의 절단 위치에 대응하는 위치에 배치되고, 상기 작동축 구동 수단에 의해 상기 작동 축이 상기 하우징의 길이 방향으로 이동함으로써 상기 절단 날이 상기 하우징의 외측 표면으로 돌출하여 상기 전열관의 내측 표면에 압박되고, 상기 절단 헤드 구동 수단에 의해 상기 절단 헤드를 회전시킴으로써 상기 전열관이 상기 절단 날에 의해 절단되도록 구성되고,
상기 절단 공구의 제1 단부와 대향하는 제2 단부에 경사면이 형성되고 상기 작동 축에 상기 절단 공구의 경사면과 맞닿는 경사면이 형성되어, 상기 작동 축이 상기 하우징의 길이 방향으로 이동하면 상기 작동 축의 경사면이 상기 절단 공구의 경사면을 상기 하우징의 직경 방향으로 밀어 상기 절단 공구가 상기 관통홈의 외측으로 이동하여 상기 절단 날이 상기 전열관에 대해 압박되는 것인 절단 장치.As a heat pipe cutting device,
A housing having a through-hole formed in a radial direction and inserted into the heat transfer tube and coaxially disposed with the heat transfer tube; a housing disposed movably along the through-hole, the housing having a position protruding from an outer surface of the housing through the through- And a cutting tool disposed at a first end of the housing, the cutting tool being movable in a longitudinal direction of the housing, thereby urging the cutting tool to the protruding position A cutting head including an operating axis;
An operating shaft driving means for moving the operating shaft in the longitudinal direction of the housing;
A cutting head driving means for feeding the cutting head in the longitudinal direction of the heat transfer tube and rotating the heat transfer tube in a circumferential direction of the heat transfer tube
/ RTI >
The cutting head is moved by the cutting head driving means in the longitudinal direction of the heat transfer tube so that the cutting blade is disposed at a position corresponding to the cutting position of the heat transfer tube, And the cutting head is rotated by the cutting head driving means so that the heat transfer tube is cut by the cutting blade so that the heat transfer tube is cut by the cutting blade. And,
A sloped surface is formed at a second end portion opposite to the first end of the cutting tool and an inclined surface contacting the sloped surface of the cutting tool is formed on the operation shaft. When the operation shaft is moved in the longitudinal direction of the housing, And the cutting tool pushes against the heat transfer tube by pushing the inclined surface of the cutting tool in the radial direction of the housing so that the cutting tool moves to the outside of the through groove. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 절단 날은 상기 전열관의 직경보다 작은 직경의 원호형으로 형성되는 것인 절단 장치.The method according to claim 1,
Wherein the cutting edge is formed in an arc shape having a diameter smaller than a diameter of the heat transfer tube. 청구항 1에 있어서,
상기 하우징은 상기 전열관의 내측 직경보다 작은 직경으로 형성되고, 상기 하우징의 둘레에는 상기 전열관의 내측 표면과 접촉하여 상기 전열관 내에서의 상기 하우징의 회전을 안내하는 지지 링이 마련되는 것인 절단 장치.The method according to claim 1,
Wherein the housing is formed with a diameter smaller than an inner diameter of the heat transfer tube and a support ring is provided around the housing to contact the inner surface of the heat transfer tube and guide the rotation of the housing in the heat transfer tube. 청구항 1, 청구항 3 또는 청구항 4 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
상기 작동축 구동 수단에는 상기 작동축의 말단에 결합되어 상기 작동축을 그 길이 방향으로 이동시키는 가요성의 와이어가 포함되는 것인 절단 장치.The method of claim 1, claim 3 or claim 4,
Wherein the actuating shaft driving means includes a flexible wire coupled to an end of the actuating shaft to move the actuating shaft in its longitudinal direction. 청구항 1, 청구항 3 또는 청구항 4 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
상기 하우징의 단부로부터 동축으로 연장되며 그 축선 방향으로 변형가능한 중공의 안내 튜브가 더 포함되고, 이 안내 튜브는 상기 절단 헤드 구동 수단에 의해 회전하거나 길이 방향으로 이동함으로써 상기 절단 헤드를 회전시키거나 상기 전열관의 길이 방향으로 이송시키도록 구성되고,
상기 작동축 구동 수단에는 상기 작동축에 결합되어 상기 작동축을 그 길이 방향으로 이동시키는 가요성의 와이어가 포함되고, 이 와이어는 상기 안내 튜브의 내부를 따라 연장되는 것인 절단 장치.The method of claim 1, claim 3 or claim 4,
Further comprising a hollow guide tube extending coaxially from the end of the housing and being deformable in an axial direction of the housing, the guide tube rotating or longitudinally moving by the cutting head driving means to rotate the cutting head, In the longitudinal direction of the heat transfer pipe,
Wherein the actuating shaft driving means includes a flexible wire coupled to the actuating shaft for moving the actuating shaft in its longitudinal direction, the wire extending along the interior of the guide tube.
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