KR20040087430A - A 2 axis loader operating a repair robot in steam generator - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 원자력 발전소의 증기발생기에서 수실을 정비하는 수실 정비로봇에 관한 것이며, 특히, 한국형 증기발생기에서 수실 정비로봇이 용이하게 수실 정비하도록 수실 정비로봇을 구동하는 2축 구동 로더에 관한 것이다.The present invention relates to a chamber maintenance robot for maintaining a chamber in a steam generator of a nuclear power plant, and more particularly, to a two-axis drive loader for driving a chamber maintenance robot to easily maintain the chamber in a Korean steam generator.
원자력 발전소의 원자로에서 발생되는 핵연료 붕괴열은 1차적으로 냉각수에 전달되고, 이런 냉각수는 증기발생기의 전열관을 통해 터빈으로 공급된다. 증기발생기에는 가동되는 연수가 증가되고 운전환경이 악화됨에 따라 전열관에 결함이 발생하는데, 이런 전열관의 결함을 정비하기 위해 수실 정비로봇이 설치 사용된다.The heat of nuclear fuel decay from a nuclear power plant reactor is primarily transferred to the coolant, which is supplied to the turbine through the steam generator's heat pipes. In the steam generator, as the number of years of operation is increased and the operating environment worsens, the heat pipes are defective. In order to repair the heat pipes, a chamber maintenance robot is installed and used.
도 1은 증기발생기에 수실을 정비하는 정비로봇이 장착된 상태를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a state in which a maintenance robot is installed to maintain a water chamber in the steam generator.
도 1에 도시된 바와 같이, 증기발생기(100)에는 수실내의 결함을 정비 및 검사하기 위해 맨웨이(Manway ; 106)를 통해 수실 정비로봇(200)이 삽입된다. 수실 정비로봇(200)은 로사(ROSA)Ⅲ라는 모델이 주로 사용되는데, 여러 증기발생기(100)의 모델에 적합하게 설계되어 사용되고 있다. 즉, 수실 정비로봇(200)은 수실 내에서 ECT 검사에 의해 발견된 전열관의 결함부위에 슬리브(sleeve)를 설치하여 손상된 튜브를 재생하거나, 플러그(plug) 또는 스테빌라이저(stabilizer)를 설치하여 전열관을 폐쇄한다.As shown in FIG. 1, a steam chamber maintenance robot 200 is inserted into a steam generator 100 through a manway 106 to maintain and inspect a defect in the chamber. Rosin maintenance robot 200 is mainly used as a model (ROSA) III, it is designed and used to fit a variety of models of the steam generator (100). That is, the chamber maintenance robot 200 installs a sleeve on the defective part of the heat pipe found by the ECT test in the chamber to regenerate the damaged tube, or install a plug or stabilizer to install the heat pipe. To close it.
이런 수실 정비로봇(200)은 증기발생기(100)의 맨웨이(106)측에 고정된 로더(300)에 결합되며, 원격조정에 의해 증기발생기(100)의 수실내로 삽입된다. 수실 정비로봇(200)은 암(Arm ; 220), 리스트(Wrist ; 230)로 연결 구성되며,암(220)과 리스트(230)를 연결하는 각 축들의 자유운동으로 수실 내에서 3차원운동을 하게 된다. 그리고, 수실 정비로봇(200)의 헤드부(210)는 로더(300)의 조작과 암(220)과 리스트(230)의 자유운동으로 튜브시트(tube sheet ; 102)로 이동 부착되어, 정비 및 보수작업을 하게 된다.This chamber maintenance robot 200 is coupled to the loader 300 fixed to the manway 106 side of the steam generator 100, it is inserted into the chamber of the steam generator 100 by remote control. The chamber maintenance robot 200 is composed of an arm (220) and a wrist (Wrist; 230), and the three-dimensional motion in the chamber by the free movement of each axis connecting the arm 220 and the wrist (230). Done. And, the head portion 210 of the chamber maintenance robot 200 is moved to the tube sheet 102 by the operation of the loader 300 and the free movement of the arm 220 and the wrist 230, and the maintenance and Maintenance work will be done.
하지만, 상기 수실 정비로봇(200)은 모든 종류의 증기발생기에 적용하여 사용할 수 없고, 증기발생기(100)의 맨웨이(106) 위치와 다른 수실내의 구조물의 간섭으로 인해 사용이 제약되는 경우도 있다.However, the chamber maintenance robot 200 is not applicable to all kinds of steam generators, and even if the use is restricted due to the interference of the structure in the chamber and other manway 106 position of the steam generator 100. have.
도 2는 도 1에 도시된 수실 정비로봇이 한국형 증기발생기에 장착된 상태를 나타낸 도면이다.Figure 2 is a view showing a state in which the maintenance chamber robot shown in Figure 1 is equipped with a Korean steam generator.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 수실 정비로봇(200)을 사용할 수 없는 일예로는 한국 표준형 증기발생기(120)가 있다. 즉, 한국 표준형 증기발생기(120)는 맨웨이(126)의 위치가 상기 증기발생기(100)와 달리 하부에 위치한다. 이로 인해, 수실 정비로봇(200)의 헤드부(210)가 튜브시트(122)에 도달하지 못하는 문제점이 발생한다.As shown in FIG. 1 and FIG. 2, an example in which the chamber maintenance robot 200 may not be used is the Korean standard steam generator 120. That is, the Korean standard steam generator 120 is located at the bottom of the manway 126 unlike the steam generator 100. This causes a problem that the head portion 210 of the chamber maintenance robot 200 does not reach the tube sheet 122.
또한, 한국 표준형 증기발생기(120)에는 수실 중심에 스테이 실린더(stay cylinder ; 128)가 위치하기 때문에, 수실 정비로봇(200)이 정비작업 중에 수실 내에서 간섭받게 된다.In addition, since the stay cylinder 128 is positioned at the center of the chamber in the Korean standard steam generator 120, the chamber maintenance robot 200 is interfered in the chamber during the maintenance work.
이와 같이, 한국 표준형 증기발생기(120)에는 수실 정비로봇(200)이 튜브시트(122)에 도달하지 못하고, 스테이 실린더(128) 및 스터드 볼트의 간섭 등으로 인해 원활한 정비, 보수작업을 할 수 없는 문제점이 있다.As such, in the Korean standard steam generator 120, the chamber maintenance robot 200 does not reach the tube seat 122, and due to the interference of the stay cylinder 128 and the stud bolt, the maintenance and repair work cannot be performed smoothly. There is a problem.
본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제공된 것으로서, 수실 정비로봇이 증기발생기의 튜브시트에 도달하도록 수실 정비로봇이 결합되는 연결 지지관을 길게 연장 형성하는 2축 구동 로더를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been provided to solve the problems of the prior art as described above, and provides a two-axis drive loader for extending the connection support tube is coupled to the chamber maintenance robot so that the chamber maintenance robot reaches the tube sheet of the steam generator. Its purpose is to.
또한, 본 발명은 수실 정비로봇이 수실내에서 간섭없이 구동 운전될 수 있도록, 증기발생기에 고정된 결합판을 중심으로 2축이 자유 회전운동하도록 구성되는 2축 구동 로더를 제공하는데 다른 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a two-axis drive loader configured to freely rotate two axes about a coupling plate fixed to a steam generator so that the chamber maintenance robot can be driven without interference in the chamber. .
도 1은 증기발생기에 수실을 정비하는 정비로봇이 장착된 상태를 나타낸 도면이고,1 is a view showing a state equipped with a maintenance robot for maintaining a water chamber in the steam generator,
도 2는 도 1에 도시된 수실 정비로봇이 한국형 증기발생기에 장착된 상태를 나타낸 도면이고,Figure 2 is a view showing a state in which the maintenance chamber robot shown in Figure 1 is equipped with a Korean steam generator,
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 한국형 증기발생기에서 수실 정비로봇이 2축 구동 로더에 장착되는 상태를 나타낸 도면이고,3 is a view showing a state in which the maintenance chamber is mounted on the two-axis drive loader in the Korean steam generator according to an embodiment of the present invention,
도 4는 도 3에 도시된 한국형 증기발생기에 장착되어 수실 정비로봇을 구동하는 2축 구동 로더의 사시도이고,Figure 4 is a perspective view of a two-axis drive loader mounted on the Korean steam generator shown in Figure 3 to drive the chamber maintenance robot,
도 5는 도 4에 도시된 2축 구동 로더의 측면도이다.FIG. 5 is a side view of the biaxial drive loader shown in FIG. 4. FIG.
♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠♠ Explanation of symbols on the main parts of the drawing ♠
200 : 수실 정비로봇 400 : 2축 구동 로더200: Maintenance chamber robot 400: 2 axis drive loader
410 : 결합판 430, 450 : 제 1, 제 2핸들410: coupling plate 430, 450: first, second handle
440 : 연결 지지관440: connection support tube
앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 2축 구동 로더는 증기발생기의 수실내에 삽입되는 수실 정비로봇을 구동하며, 상기 증기발생기의 맨웨이 입구측에 고정된다. 그리고, 2축 구동 로더는 상기 맨웨이 입구측에 고정되는 결합판과, 상기 결합판에 일측이 축결합되어 회전 구동되는 연결바디와, 상기 연결바디의 타측에 축결합되어 회전 구동되는 하부 회전체와, 상기 하부 회전체의 상부에 일체로 결합되며 상기 수실 정비로봇이 장착되는 연결 지지관을 포함한다.The two-axis drive loader of the present invention for achieving the object as described above drives the chamber maintenance robot inserted into the chamber of the steam generator, and is fixed to the manway inlet side of the steam generator. The two-axis drive loader includes a coupling plate fixed to the inlet side of the manway, a connecting body on which one side is axially coupled to the coupling plate to be rotated, and a lower rotor that is axially coupled to and rotated to the other side of the connecting body. And a connection support tube integrally coupled to an upper portion of the lower rotating body and to which the chamber maintenance robot is mounted.
또한, 상기 결합판에는 제 1기어가 고정되고, 상기 연결바디에는 회전할 수 있는 제 2기어가 설치되며, 상기 제 1기어와 상기 제 2기어가 상호 맞물리는 것이 바람직하다.In addition, a first gear is fixed to the coupling plate, a second gear that is rotatable is installed on the connecting body, and the first gear and the second gear are preferably engaged with each other.
또한, 상기 연결바디에는 웜휠이 고정되고, 상기 하부 회전체에는 웜기어가 설치 고정되며, 상기 웜기어는 상기 웜휠에 맞물려 상기 웜휠의 원주를 따라 이동하는 것이 더 바람직하다.In addition, a worm wheel is fixed to the connecting body, and a worm gear is installed and fixed to the lower rotating body, and the worm gear is more preferably engaged with the worm wheel to move along the circumference of the worm wheel.
또한, 상기 웜기어에는 핸들이 연결 설치되어, 상기 핸들의 조작에 따라 상기 웜기어가 회전하는 것이 더 바람직하다.In addition, the worm gear is connected to the handle is installed, it is more preferable that the worm gear is rotated in accordance with the operation of the handle.
또한, 상기 연결 지지관은 일정한 길이를 갖는 원통형상인 것이 바람직하다.In addition, the connection support tube is preferably a cylindrical shape having a constant length.
아래에서는 본 발명에 따른 2축 구동 로더의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하겠다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of a two-axis drive loader according to the present invention will be described in detail.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 한국형 증기발생기에서 수실 정비로봇이 2축 구동 로더에 장착되는 상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 한국형 증기발생기에 장착되어 수실 정비로봇을 구동하는 2축 구동 로더의 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 2축 구동 로더의 측면도이다.Figure 3 is a view showing a state in which the maintenance chamber robot is mounted on the two-axis drive loader in the Korean steam generator according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is installed in the Korean steam generator shown in Figure 3 the maintenance chamber robot It is a perspective view of the biaxial drive loader which drives, FIG. 5 is a side view of the biaxial drive loader shown in FIG.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 2축 구동 로더(400)는 증기발생기(120)의 맨웨이(126)에 고정되는 결합판(410)과, 결합판(410)의 일측에 축결합되어 회전운동하는 연결바디(420) 및, 연결바디(420)에 일단이 축결합되며 그 타단이 수실 정비로봇(200)에 결합되도록 길게 연장 형성된 연결 지지관(440)을 포함한다.As shown in Figure 3 to 5, the two-axis drive loader 400 of the present invention is a coupling plate 410 fixed to the manway 126 of the steam generator 120, and one side of the coupling plate 410 The connecting body 420 is axially coupled to the rotational movement, and one end is axially coupled to the connecting body 420 and the other end of the connection support tube 440 is formed to extend to be coupled to the chamber maintenance robot 200.
2축 구동 로더(400)의 결합판(410)은 증기발생기(120)의 맨웨이(126) 입구측에 맨웨이 볼트에 의해 고정된다. 결합판(410)에는 반원 형상의 제 1기어(411)가 부착 고정되며, 제 1기어(411)의 반원 중심에는 제 1축(412)이 결합된다. 또한, 제 1축(412)에는 연결바디(420)의 일축이 회전 가능하게 결합된다.The coupling plate 410 of the biaxial drive loader 400 is fixed to the inlet side of the manway 126 of the steam generator 120 by a manway bolt. A semicircular first gear 411 is attached and fixed to the coupling plate 410, and a first shaft 412 is coupled to a semicircular center of the first gear 411. In addition, one axis of the connection body 420 is rotatably coupled to the first shaft 412.
연결바디(420)는 일정한 길이를 갖는 몸체로서 제 1축(412)을 중심으로 회전운동한다. 이런 연결바디(420)의 내부에는 제 2기어가 설치되어 있으며, 제 2기어는 연결바디(420)의 외부로 노출된 제 1핸들(430)에 연결되어 결합판(410)에 고정된 제 1기어(411)에 맞물린다. 이로 인해, 연결바디(420)는 제 1핸들(430)의 조작에 따라 제 1축(412)을 중심으로 회전운동이 가능하다.The connecting body 420 rotates about the first axis 412 as a body having a predetermined length. A second gear is installed inside the connection body 420, and the second gear is connected to the first handle 430 exposed to the outside of the connection body 420 and fixed to the coupling plate 410. Meshes with gear 411. Therefore, the connection body 420 may be rotated about the first axis 412 according to the manipulation of the first handle 430.
연결바디(420)의 타측 내부에는 일부 절단된 형상의 웜휠(warm wheel ; 463)이 하부를 향하도록 설치 고정된다. 그리고, 연결바디(420)의 타측에는 하부 회전체(460)가 제 2축(465)에 의해 양 측부에 축결합되며, 하부 회전체(460)는 제 2축(465)을 중심으로 상하로 회전이 가능하다.The other side of the connection body 420 is fixed to install the worm wheel (warm wheel) 463 of the cut portion facing downward. And, on the other side of the connecting body 420, the lower rotor 460 is axially coupled to both sides by the second shaft 465, the lower rotor 460 is up and down about the second shaft 465. Rotation is possible.
하부 회전체(460)에는 웜기어(461)와 웜기어 심(462)이 결합된 고정물이 부착 고정되는데, 웜기어(461)는 웜휠(463)에 맞물리고, 웜기어 심(462)은 제 2핸들(450)에 연결된다. 이와 같은 구성으로 웜기어(461)는 제 2핸들(450)의 조작에 따라 회전한다. 반면, 웜휠(463)은 연결바디(420)에 고정되어 있음으로, 웜기어(461)는 웜휠(463)의 원주를 따라 이동하게 된다. 따라서, 웜기어(461)에 일체 고정된 하부 회전체(460)는 제 2축(465)을 중심으로 회전 이동하게 된다.The lower rotator 460 is fixed to a fixture in which the worm gear 461 and the worm gear shim 462 are attached and fixed. The worm gear 461 is engaged with the worm wheel 463, and the worm gear shim 462 is the second handle 450. ) In this configuration, the worm gear 461 rotates according to the manipulation of the second handle 450. On the other hand, since the worm wheel 463 is fixed to the connecting body 420, the worm gear 461 moves along the circumference of the worm wheel 463. Accordingly, the lower rotor 460 integrally fixed to the worm gear 461 is rotated about the second shaft 465.
그리고, 하부 회전체(460)의 상부측에는 상부 지지판(441)이 결합되고, 상부 지지판(441)에는 연결 지지관(440)이 상부에 체결된다. 연결 지지관(440)은 일정한 길이를 갖는 원통형상으로, 그 상부 연결부(442)에는 수실내의 정비 또는 검사하는 수실 정비로봇(200)이 결합된다.The upper support plate 441 is coupled to the upper side of the lower rotor 460, and the connection support tube 440 is fastened to the upper support plate 441. Connection support tube 440 is a cylindrical having a constant length, the upper connection portion 442 is coupled to the maintenance chamber maintenance chamber 200 for maintenance or inspection in the chamber.
이와 같은 2축 구동 로더(400)는 수실 정비로봇(200)을 지지 구동할 수 있도록 강성이 높은 알루미늄 6061 T6으로 제작되며, 연결 지지관(440)은 수실 정비로봇(200)의 헤드부(210)가 증기발생기(120)의 튜브시트(122)에 도달할 수 있는 연장된 높이를 갖는 것이 바람직하다.This two-axis drive loader 400 is made of aluminum 6061 T6 of high rigidity to support the drive chamber maintenance robot 200, the connection support pipe 440 is the head portion 210 of the room maintenance robot 200 Preferably have an extended height that can reach the tubesheet 122 of the steam generator 120.
아래에서는 상기 2축 구동 로더의 작동방법에 대해 설명하겠다.Hereinafter, a method of operating the two-axis drive loader will be described.
먼저, 2축 구동 로더(400)의 결합판(410)을 맨웨이 볼트로 증기발생기(120)의 맨웨이(126) 입구측에 설치 고정한다. 그리고, 작업자는 연결 지지관(440)에 결합된 수실 정비로봇(200)이 수실내로 용이하게 삽입되도록, 제 1핸들(430)을 회전시켜 연결바디(420)를 구동시킨다.First, the coupling plate 410 of the two-axis drive loader 400 is fixed to the inlet side of the manway 126 of the steam generator 120 with a manway bolt. Then, the operator rotates the first handle 430 to drive the connection body 420 so that the chamber maintenance robot 200 coupled to the connection support tube 440 is easily inserted into the chamber.
그리고, 수실 정비로봇(200)이 수실내로 삽입 설치된 후에는 수실 정비로봇(200)이 스테이 실린더(128) 및 증기발생기(120)의 다른 부분에 의해 간섭되지 않도록, 수실 정비로봇(200)을 컴퓨터 제어에 의해 원격조종한다. 또한, 작업자는 필요에 따라 제 2핸들(450)을 회전시킴으로써 연결 지지관(440)에 결합된 수실 정비로봇(200)이 수실 내에서 보다 넓은 범위에서 구동되도록 한다.Then, after the chamber maintenance robot 200 is inserted into the chamber, the chamber maintenance robot 200 is moved so that the chamber maintenance robot 200 is not interfered by the stay cylinder 128 and other parts of the steam generator 120. Remote control by computer control. In addition, the operator rotates the second handle 450 as necessary so that the chamber maintenance robot 200 coupled to the connection support tube 440 is driven in a wider range in the chamber.
앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 2축 구동 로더는 일정한 높이를 갖는 연결 지지관에 수실 정비로봇이 결합 구동되기 때문에, 맨웨이의 위치가 낮은 한국 표준형 증기발생기에서도 수실 정비로봇이 장착되어 원활한 정비 또는 검사작업을 할 수 있는 장점이 있다.As described in detail above, in the two-axis drive loader of the present invention, since the chamber maintenance robot is coupled and driven to the connecting support tube having a constant height, the chamber maintenance robot is also smoothly maintained even in a Korean standard steam generator having a low manway position. Or there is an advantage to the inspection work.
또한, 본 발명은 연결 지지관과 연결바디가 각각 2축으로 회전 구동되기 때문에, 수실 정비로봇이 증기발생기의 스테이 실린더에 간섭받지 않고, 수실 내에서 보다 넓은 범위로 구동될 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention has a merit that the chamber maintenance robot can be driven in a wider range in the chamber without being interfered with the stay cylinder of the steam generator because the connecting support tube and the connecting body are respectively driven in two axes.
이상에서 본 발명의 2축 구동 로더에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.The technical idea of the two-axis drive loader of the present invention has been described above with the accompanying drawings, but this is only illustrative of the best embodiment of the present invention and is not intended to limit the present invention. In addition, it is obvious that any person skilled in the art can make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
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- 2003-04-08 KR KR10-2003-0021829A patent/KR100529249B1/en active IP Right Grant
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