KR20080089857A - Refueling machine grapple - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 핵연료 그래플과 본 발명이 적용되는 핵연료 헤드의 단면도이고,1 is a cross-sectional view of a nuclear fuel grapple and a nuclear fuel head to which the present invention is applied;
도 2a, 2b는 본 발명에 따른 핵연료 그래플의 작동 순서도이고,2a, 2b is an operational flow chart of the nuclear fuel grapple according to the invention,
도 3a 내지 3e는 도 2a, 2b에 도시된 (I)위치 내지 (Ⅴ)위치에서의 요부 상세도를 나타낸 단면예시도이고,3A to 3E are cross-sectional exemplary views showing details of main parts at positions (I) to (V) shown in FIGS. 2A and 2B;
도 4는 본 발명에 따른 핵연료 그래플의 그래플 해제장치의 개략적인 설명도이다.4 is a schematic explanatory view of a grapple releasing device of a nuclear fuel grapple according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
(1) : 그래플 하우징 (2) : 그래플 강구(1): grapple housing (2): grapple steel ball
(3) : 그래플 척 (4) : 그래플 멈춤핀(3): grapple chuck (4): grapple stopper
(5) : 그래플 멈춤핀 안내통 (6) : 그래플 해제장치(5): grapple stopper guide (6): grapple release device
(7) : 그래플 안내축 (8) : 그래플 해제장치강구(7): grapple guide shaft (8): grapple release device
(9) : 그래플 해제핀 (10) : 그래플 안내핀(9): Grapple release pin (10): Grapple guide pin
(11) : 핵연료집게봉축 (20) : 핵연료 헤드 (11): fuel tong shaft (20): nuclear fuel head
(21) : 핵연료 척 고정기 (22) : 핵연료 고정 척 (21): fuel chuck fixture (22): nuclear fuel chuck
(23) : 고정 척 안내핀 (30) : 원자로23: fixed chuck guide pin 30: reactor
(310) : 돌출부 (110) : 그래플 안내축 걸림턱(310): protrusion 110: grapple guide shaft locking jaw
(120) : 그래플 척 걸림턱 (210) : 핵연료 척 고정기 홈120: grapple chuck jaw 210: fuel chuck fixture groove
(510, 610, 620) : 홈 (1100) : 그래플 안내핀 홈(510, 610, 620): Groove (1100): Grapple Guide Pin Groove
(630) : 스프링630: spring
본 발명은 일체형원자로에 적용되는 중소형 핵연료의 재장전시 신연료를 집어 원자로심에 장전하거나, 사용후핵연료를 집어 원자로심으로부터 인출하는데 사용되는 핵연료 그래플(핵연료 집게)에 관한 것으로, 자세하게는 일체형원자로에 장착되는 중소형핵연료에 있어 핵연료 고정척과 핵연료 척 고정기 등으로 구성된 핵연료 헤드 설계에 적합하도록 핵연료를 취급하여 핵연료를 인출 또는 장전하게 하는 핵연료 그래플에 관한 것이다.The present invention relates to a nuclear fuel grapple (nuclear fuel tongs) used for picking up and loading new fuel into a nuclear reactor core when reloading small and medium-sized fuels applied to an integrated nuclear reactor, or for picking up spent fuel from the nuclear reactor core. The present invention relates to a nuclear fuel grapple that handles nuclear fuel and draws or loads the fuel to be suitable for designing a fuel head composed of a fuel anchor chuck and a fuel chuck anchor in a small and medium-sized fuel installed in the fuel cell.
원자로는 원자로 운전 주기 또는 운전 상황변동에 따라 핵연료를 인출하고 재장전하여야 한다. Reactors should be withdrawn and reloaded according to reactor operating cycles or operating conditions.
신연료가 원자로심에 장착된 후 원자로가 운전을 하게 되면 핵연료를 포함한 원자로 내부는 방사성 물질에 의해 오염되며, 원자로 해체 후에 작업자는 원자로 내부의 접근이 절대 불가능하게 된다. If the reactor is operated after the new fuel is installed in the reactor core, the inside of the reactor including nuclear fuel is contaminated by radioactive material, and after the dismantling, the operator will never be able to access the inside of the reactor.
따라서 사용후핵연료의 인출과 재장전은 원격 조정되는 재장전기에 의해 수행되어야 하며, 작업자는 법에 규정된 방사선 피폭선량 이내의 원거리에서 작업할 수 있어야 한다. Therefore, the withdrawal and reloading of spent fuel should be carried out by a remotely controlled reloader and the operator should be able to work at a remote location within the radiation dose prescribed by law.
재장전기는 핵연료집게봉을 길게 원자로 내부로 내려 핵연료 헤드 위치에 일치시킨 후 핵연료집게봉 하단에 설치된 핵연료 그래플을 이용하여 핵연료를 장착하거나 인출시키는 작업을 수행한다.The reloader lowers the fuel tongs into the reactor to match the position of the fuel head and then loads or withdraws the fuel using the fuel grapple installed at the bottom of the fuel tongs.
핵연료는 가압경수로, 비등경수로, 가압중수로 등 원자로 형식에 각각 적합한 형태로 제작되며, 동일한 형식의 원자로라 하여도 각 원자로 특유의 고유한 핵연료 설계를 갖게 된다. 특히 핵연료는 핵연료를 원자로심에 설치하는 원자로 설계 특성에 따라 고유한 형태의 핵연료 헤드 형상을 갖게 된다. 이로 인해 재장전기에 설치되는 핵연료 그래플의 형상도 표준화되어 있지 않으며 각 원자로에 적합한 형상 및 기능으로 개발되어 있다. 국내에서 개발 중인 중소형 일체형원자로의 경우에는 원자로심에 핵연료를 고정시키는 방법이 기존의 원자로와는 매우 상이하다.Nuclear fuel is manufactured in the form of reactor suitable for pressurized water reactor, boiling water reactor, pressurized heavy water reactor, etc., and even reactors of the same type have unique fuel design unique to each reactor. In particular, the fuel has a unique shape of the fuel head depending on the design of the reactor in which the fuel is installed at the reactor core. As a result, the shape of the nuclear fuel grapples installed in the reloader is not standardized, and has been developed with the appropriate shape and function for each reactor. In the case of small and medium-sized integrated reactors being developed in Korea, the method of fixing nuclear fuel in the reactor core is very different from the existing reactors.
따라서 종래의 핵연료 그래플은 중소형 일체형원자로에는 사용할 수 없다는 문제점이 있다.Therefore, the conventional nuclear fuel grapple has a problem that it can not be used in small and medium-size integrated reactor.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 중소형 일체형원자로에 사용되는 재장전기용 핵연료의 설치 해체시 안정성과 신뢰성이 획기적으로 개선 된 핵연료 그래플을 제공하는 것으로, 구체적으로는 핵연료 인출 시 핵연료 헤드에 설치된 핵연료 척 고정기에 체결되어 핵연료 척 고정기를 인출시키고 원자로와 핵연료 고정 척의 체결을 풀어 핵연료의 인출이 가능하도록 한 후 핵연료 그래플에 체결된 핵연료를 인출시키거나, 핵연료 장전 시 핵연료 척 고정기에 체결된 핵연료를 원자로심에 장전한 후 핵연료 척 고정기를 핵연료 헤드 내로 삽입하여 핵연료를 원자로에 고정시킬 수 있도록 하는 핵연료 그래플을 제공하는 데 있다. An object of the present invention for solving the above problems is to provide a nuclear fuel grapple that significantly improved the stability and reliability when dismantling the reload nuclear fuel used in small and medium-sized integrated reactor, specifically, when the fuel is withdrawn nuclear fuel It is fastened to the fuel chuck holder installed in the head to draw the fuel chuck holder, and it is possible to take out the fuel by releasing the coupling between the reactor and the fuel fixing chuck, and then extract the fuel fastened to the fuel grapple, or when the fuel is loaded, After loading the nuclear fuel into the reactor core, the fuel chuck holder is inserted into the fuel head to provide a fuel grapple that allows the fuel to be fixed to the reactor.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명의 구성은 원자로에서 핵연료를 인출, 장전하는 그래플장치에 있어서,The configuration of the present invention to achieve the object as described above and to perform the problem for eliminating the conventional defects in the grapple device for withdrawing and loading the nuclear fuel in the reactor,
그래플의 몸통을 이루는 케이스인 그래플하우징과;A grapple housing which is a case forming a torso of the grapple;
그래플하우징의 하부에 설치되어 하부에 위치한 핵연료 헤드에 핵연료 그래플을 안내하여 장착을 용이하게 하고 핵연료집게봉축의 초기 설치위치를 설정하는 그래플 멈춤핀 안내통과; A grapple stopper guide passage installed at the bottom of the grapple housing to guide the fuel grapple to the nuclear fuel head located at the bottom to facilitate mounting and to set an initial installation position of the fuel tong rod shaft;
상기 그래플하우징 내부에 축방향으로 삽입 설치된 핵연료를 인출하기 위한 핵연료집게봉축과;A nuclear forceps rod shaft for extracting the nuclear fuel inserted into the grapple housing in the axial direction;
상기 그래플하우징의 상단부 일지점에 설치되어 핵연료집게봉축의 상하 인양거리를 단속하는 그래플 안내핀과;A grapple guide pin installed at one point of the upper end of the grapple housing to clamp up and down lifting distances of the nuclear forceps rod shaft;
상기 핵연료집게봉축 하부에 설치되어 핵연료와의 체결을 단속하는데 사용되 는 그래플 해제장치의 일부로 구성되는 그래플 안내축과;A grapple guide shaft disposed below the nuclear forceps rod shaft and configured as part of a grapple releasing device used to control engagement with nuclear fuel;
상기 그래플 안내축을 포함하여 핵연료 장전시 그래플을 해제하도록 구성된 그래플 해제장치와;A grapple release device configured to release the grapple during nuclear fuel loading, including the grapple guide shaft;
상기 그래플하우징의 내경부에 설치되어 상하 이동하면서 핵연료 헤드의 상부에 형성된 핵연료 척 고정기를 상승시키도록 구성된 그래플 척을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it comprises a grapple chuck installed to the inner diameter portion of the grapple housing and configured to raise the fuel chuck holder formed on the upper portion of the nuclear fuel head while moving up and down.
상기 그래플하우징의 상단부 일지점에는 그래플 안내핀이 수평방향으로 내경부를 관통하여 고정되게 구성되고, 핵연료집게봉축에 길이방향으로 일정구간 길이의 그래플 안내핀 홈이 형성되어 여기에 그래플 안내핀이 삽입관통되어 그래플 하우징에 대한 핵연료집게봉축의 인양 거리가 단속되게 구성한다.At one point of the upper part of the grapple housing, a grapple guide pin is configured to be fixed to penetrate the inner diameter portion in a horizontal direction, and a grapple guide pin groove having a predetermined length in the longitudinal direction is formed on the nuclear forceps rod shaft. The guide pin is inserted through the clamping shaft, and the lifting distance of the nuclear forceps rod shaft to the grapple housing is intermittent.
상기 그래플 멈춤핀 안내통은 그래플하우징의 외경부에서 결합되도록 구성되어 그래플하우징을 상하로 움직이게 구성되고, 그래플 멈춤핀 안내통의 상하이송거리는 멈춤핀 안내통에 형성된 홈에 그래플하우징에서 바깥부분으로 돌출형성된 그래플멈춤핀이 걸려 이송 거리를 상하로 단속하게 구성한다.The grapple stop pin guide tube is configured to be coupled at the outer diameter portion of the grapple housing is configured to move the grapple housing up and down, the grapple housing in the grooves formed in the stop pin guide tube grapple housing The grapple stop pin protruding outward from the hook is caught to configure the feed distance up and down.
상기 그래플 해제장치의 바깥둘레 쪽에는 상부와 하부에 일정길이로 홈이 형성되는데, 하부의 홈은 둘레방향으로 다수가 형성되어 그래플해제핀이 삽입된 후 이웃하는 홈으로 인양 및 해제 단계에 따라 이동하도록 구성하고, 상부의 홈은 둘 레방향으로 다수가 형성되어 그래플 해제장치강구가 인양 및 해제 단계에 따라 이동하게 구성한다.Grooves are formed on the outer circumferential side of the grapple release device at a predetermined length in the upper and lower portions thereof, and a plurality of grooves in the lower portion are formed in the circumferential direction, and the grapple release pin is inserted into the neighboring grooves in the lifting and releasing step. It is configured to move along, a plurality of grooves in the upper direction is formed in two directions to configure the grapple release device steel ball to move in accordance with the lifting and lifting step.
상기 각 단계별 홈에서의 그래플해제핀 및 그래플 해제장치강구 위치는 그래플의 상승 또는 하강에 따라 그래플 해제장치가 그래플 안내축에 대해 회전하면서 홈 내에서의 상하 위치가 변하면서 이웃하는 홈으로 이동하도록 구성한다.The grapple releasing pin and the grapple releasing device steel ball position in each step groove are adjacent to each other while the grapple releasing device rotates with respect to the grapple guide shaft while the grapple releasing device rotates with respect to the grapple guide shaft. Configure it to go home.
상기 그래플 해제핀이 위치하는 홈의 각 위치별 크기가 상이하게 구성되어 그래플 해제핀에 의해 그래플 해제장치 및 핵연료집게봉축의 축방향 이동량이 제어되도록 구성한다.The size of each position of the groove in which the grapple release pin is located is configured differently so that the amount of axial movement of the grapple release device and the nuclear forceps rod shaft is controlled by the grapple release pin.
상기 그래플 해제핀이 위치하는 홈의 형상은 한쪽으로 경사지게 가공되어 그래플 해제핀이 다음 위치로 전환될 때 역방향으로 삽입되지 않도록 구성한다.The shape of the groove in which the grapple release pin is located is configured to be inclined to one side so that the grapple release pin is not inserted in the reverse direction when the grapple release pin is switched to the next position.
상기 그래플 해제장치용 강구는 슬롯 형상의 홈 간을 원주 표면을 따라 이동하도록 뒷부분에 스프링을 설치하여, 슬롯 형상의 홈에 얹혀있는 상태에서는 그래플 해제장치의 임의적인 회전을 방지할 만큼의 저항력을 제공하여 그래플 해제장치가 임의로 역방향으로 회전되는 것을 방지토록 구성한다.The steel ball for the grapple release device is provided with a spring at the rear portion to move between the slot-shaped grooves along the circumferential surface, the resistance enough to prevent the arbitrary rotation of the grapple release device in the state of being mounted in the slot-shaped groove It is configured to prevent the grapple release device to be rotated in the reverse direction arbitrarily.
상기 그래플 안내축의 하부에는 소정길이로 돌출형성된 그래플 안내축 걸림 턱이 형성되어 그래플하우징 내부를 상하 이동하는 그래플 안내축의 하부쪽 이동을 단속하도록 구성한다.A grapple guide shaft engaging jaw is formed at a lower portion of the grapple guide shaft to protrude to a predetermined length so that the movement of the bottom of the grapple guide shaft moving up and down inside the grapple housing is intermittent.
상기 그래플 척과 핵연료 척 고정기와의 고정은 핵연료 척 고정기 일측에 형성된 그래플 강구 걸림홈에 그래플강구가 삽입되어 고정되도록 그래플 척이 상승시 그래플 척의 하단부에 형성된 돌출부가 그래플 강구를 바깥쪽으로 밀어 그래플 강구 걸림홈에 밀착되어 고정력을 발휘하도록 구성한다.The fixing of the grapple chuck and the fuel chuck holder is a projection formed at the bottom of the grapple chuck when the grapple chuck is raised so that the grapple steel ball is inserted into the grapple steel locking groove formed on one side of the nuclear fuel chuck holder. It pushes outwards and closes to the grapple steel locking groove so as to exert a fixing force.
상기 그래플척 고정기는 상부방향으로 상승하다가 핵연료 고정 척의 상부부분에 설치된 고정 척 안내핀이 핵연료 척 고정기 일측에 길이방향으로 형성된 핵연료 척 고정기 홈의 하단부에 걸리면 핵연료 고정 척을 원자로의 홈에서 빼내 상부로 인출하게 구성된다.The grapple chuck fixture rises upwards, and when the fixed chuck guide pin installed at the upper portion of the nuclear fuel chuck is caught at the lower end of the fuel chuck fixture groove formed longitudinally on one side of the nuclear fuel chuck holder, the fuel chuck is removed from the reactor groove. It is configured to withdraw to the top.
이하 본 발명의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and the operation of the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 핵연료 그래플과 본 발명이 적용되는 핵연료 헤드의 단면도로서, 도시된 바와 같이 그 구성은 몸통을 이루는 케이스인 그래플하우징(1)이 있고, 이 그래플하우징의 하부에는 그래플 멈춤핀 안내통(5)이 그래플하우징(1) 의 외경부에서 결합되도록 구성된다. 그래플 멈춤핀 안내통(5)은 하부에 위치한 핵 연료 헤드(20)에 핵연료 그래플을 안내하여 장착을 용이하게 하고 핵연료집게봉축의 초기 설치위치를 설정하게 한다. 1 is a cross-sectional view of a nuclear fuel grapple according to the present invention and a nuclear fuel head to which the present invention is applied, and as shown in the drawing, there is a
상기 그래플하우징(1)의 상단부 일지점에는 그래플 안내핀(10)이 수평방향으로 내경부를 관통하여 고정되는데, 핵연료집게봉축(11)에는 길이방향으로 일정구간 길이로 그래플 안내핀 홈(1100)이 형성되어 여기에 그래플 안내핀(10)이 삽입관통되어 그래플 하우징(1)에 대한 핵연료집게봉축(11)의 인양 거리가 단속되게 구성된다.At one point of the upper part of the grapple housing (1), the grapple guide pin (10) is fixed through the inner diameter in the horizontal direction, the nuclear fuel tong rod shaft (11) in the length of the grapple guide pin groove in a
상기 멈춤핀 안내통(5)은 그래플하우징(1)을 상하로 움직이게 되는데, 멈춤핀 안내통(5)의 상하이송거리는 멈춤핀 안내통(5)에 형성된 홈(510)에 그래플하우징(1)에서 바깥부분으로 돌출형성된 그래플멈춤핀(4)이 걸려 이송 거리를 상하로 단속하게 된다.The stop pin guide tube (5) is to move the grapple housing (1) up and down, Shanghai transport distance of the stop pin guide tube (5) is a grapple housing (510) formed in the stop pin guide tube (5) ( The grapple stop pin (4) protruding outwardly in 1) is caught to interrupt the transport distance up and down.
또한 그래플하우징 내부에는 핵연료를 인출하는 장치구성이 삽입되어 작동하게 되는데, 먼저 상부로부터 핵연료집게봉축(11)이 설치되고, 핵연료집게봉축(11) 하부는 그래플 안내축(7)이 결합한다. In addition, inside the grapple housing, a device configuration for extracting nuclear fuel is inserted and operated. First, a nuclear
상기 그래플 안내축(7)은 그래플 안내축(7)의 중앙부 둘레부에 삽입 설치되어 핵연료 장전시 그래플을 해제하도록 구성된다. 이 그래플 해제장치(6)의 바깥둘레 쪽에는 상부와 하부에 일정길이로 홈(610, 620)이 형성되는데, 하부의 홈(610)은 둘레방향으로 다수가 형성되어 그래플해제핀(9)이 삽입된 후 이웃하는 홈(610)으로 인양 및 해제 단계에 따라 이동하게 된다. 이때 각 단계별 홈(610)에서의 그래플해제핀(9) 위치는 그래플의 상승 또는 하강에 따라 그래플 해제장치(6)가 그래 플 안내축(7)에 대해 회전하기 때문에 홈 내에서의 상하 위치가 변하면서 이웃하는 홈으로 이동하게 된다.The grapple guide shaft (7) is inserted into the center portion of the grapple guide shaft (7) is configured to release the grapple during nuclear fuel loading.
또한 상부의 홈(620) 역시 둘레방향으로 다수가 형성되어 그래플 해제장치강구(8)가 인양 및 해제 단계에 따라 이동하게 된다. 이때 각 단계별 홈(620)에서의 그래플 해제장치강구(8) 위치는 그래플의 상승 또는 하강에 따라 그래플 해제장치(6)가 그래플 안내축(7)에 대해 회전하기 때문에 홈 내에서의 상하 위치가 변하면서 이웃하는 홈으로 이동하게 된다.In addition, a plurality of
또한 홈(610)의 각 위치별로 상이하므로 그래플 해제핀(9)에 의해 그래플 해제장치(6) 및 핵연료집게봉축(11)의 축방향 이동량이 제어된다. In addition, since the positions of the
또한 그래플 안내축(7)의 하부에는 소정길이로 돌출형성된 그래플 안내축 걸림턱(110)이 형성되어 그래플하우징(1) 내부를 상하 이동하는 그래플 안내축(7)의 하부쪽 이동을 단속하게 된다. In addition, the bottom of the
또한 그래플하우징(1)의 내경방향으로 돌출형성된 그래플 안내축 걸림턱(110)이 이루는 내경부에는 그래플 척(3)이 형성되어 상하 이동하면서 핵연료 헤드의 상부에 형성된 핵연료 척 고정기(21)를 상승시키게 된다. In addition, a grapple
상기 그래플 척(3)과 핵연료 척 고정기(21)와의 고정은 핵연료 척 고정기(21) 일측에 형성된 그래플 강구 걸림홈(220)에 그래플강구(2)가 삽입되어 고정됨으로써 상승하게 되는데, 구체적으로는 그래플 척(3)이 상승하면서 그래플 척(3)의 하단부에 형성된 돌출부(31)가 그래플 강구(2)를 바깥쪽으로 밀어 그래플 강구 걸림홈(220)에 밀착시키게 됨으로써 고정력을 발휘하게 된다. The grapple
또한 그래플척 고정기(21)는 상부방향으로 상승하다가 핵연료 고정 척(22)의 상부부분에 설치된 고정 척 안내핀(23)이 핵연료 척 고정기(21) 일측에 길이방향으로 형성된 핵연료 척 고정기 홈(210)의 하단부에 걸리면 핵연료 고정 척(22)을 원자로의 홈에서 빼내 상부로 인출하게 구성된다. In addition, the grapple
도 2a, 2b는 본 발명에 따른 핵연료 그래플의 작동 순서도로서, 도 2a는 핵연료헤드를 기준으로 하는 핵연료 그래플의 작동 순서도이고, 도 2b는 그래플 위치를 기준으로 하는 핵연료 그래플의 작동 순서도이고, 도 3a 내지 3e는 도 2a, 2b에 도시된 (Ⅰ)위치 내지 (Ⅴ)위치에서의 요부 상세도를 나타낸 단면예시도인데, 도시된 바와 같이 원자로에 장착된 핵연료를 원자로심으로부터 인출하는 과정을 설명하고 있다. 핵연료를 원자로심에 장전하는 과정은 인출과정의 역순으로 진행되며, 핵연료 장전도 동일한 장치에 의해 수행된다.Figure 2a, 2b is a flow chart of the operation of the fuel grapple according to the present invention, Figure 2a is a flow chart of the fuel grapple based on the fuel head, Figure 2b is a flow chart of the operation of the fuel grapple based on the grapple position. 3A to 3E are cross-sectional exemplary views showing the main parts at positions (I) to (V) shown in FIGS. 2A and 2B. The nuclear fuel mounted in the reactor as shown in FIG. The process is explained. The process of loading the fuel into the reactor core is the reverse of the withdrawal process, and the loading of the fuel is also performed by the same device.
원자로 상부 원자로건물에 설치된 핵연료 재장전기(도시 없음)에서 본 발명에 따른 핵연료 그래플이 장착된 핵연료집게봉을 인출하고자 하는 핵연료 위치로 하강시킨다. 이때 원자로는 재장전 준비상태에 있게 되며, 이에 대해서는 상세 설명을 생략한다. In a nuclear fuel reloader (not shown) installed in the upper reactor building, the nuclear fuel tongs equipped with the fuel grapple according to the present invention are lowered to the fuel position to be withdrawn. In this case, the reactor is ready for reloading, and detailed description thereof will be omitted.
구체적으로 설명하자면, (Ⅰ)위치 상태로 하강된 핵연료 그래플은 그래플 멈춤핀 안내통(5)이 핵연료 헤드(20) 상부에 얹혀지고 그래플 멈춤핀(4)에 의해 핵연료집게봉축(11, 전체 도시 없음) 하강이 멈출 때까지 계속 하강하게 된다(Ⅱ위치).Specifically, the nuclear fuel grapple lowered to the position (I) has a grapple stop
핵연료집게봉축(11) 하단에 장착된 핵연료 그래플이 핵연료 헤드(20)에 얹힌 후 (Ⅲ)위치에서와 같이 핵연료집게봉축(11)을 인양한다. 그래플 하우징(1)에 대한 핵연료집게봉축(11)의 인양 거리는 그래플 안내핀(10)에 의해 제한되는데, 핵연료집게봉축(11)이 그래플 안내핀(10)과 접촉하기 이전 높이에서 그래플 척(3)의 하부에 형성된 돌출부(310)가 한개 또는 다수의 그래플 강구(2)를 반경 방향으로 밀어내어 핵연료 척 고정기(21)의 그래플 강구 걸림홈(220)에 그래플 강구(2)가 끼이게 한다.The fuel grapple mounted on the lower end of the nuclear forceps tongs 11 is placed on the
이 상태에서 핵연료집게봉축(11)을 계속 인양하면 (Ⅳ)위치에 보이는 바와 같이 핵연료 척 고정기(21)가 핵연료집게봉축(11)과 함께 인출되고, 핵연료 고정 척(22)이 원 위치로 오므라들어 핵연료와 원자로가 풀림 상태가 된다((Ⅰ)위치의 A: 고정상태, (Ⅳ)위치의 A' : 풀림상태).In this state, if the fuel
핵연료 고정 척(22)의 인양은 고정 척 안내핀(23)에 의해 제한되며, 핵연료 고정 척(22)이 최대 높이까지 인양된 후에는 (Ⅴ)위치에 보이는 바와 같이 핵연료가 원자로에서 인양되기 시작한다.Lifting of the
핵연료의 인양이 끝나면 핵연료를 고정된 저장장치에 설치시키고 핵연료에서 핵연료 그래플을 분리하여야 한다. (Ⅴ)위치 상태에서 저장장치에 고정된 핵연료에 대해 핵연료집게봉축(11)을 하강시키면 핵연료 척 고정기(21)가 함께 하강하여 (Ⅱ)위치 상태와 같이 핵연료의 초기 장전 상태로 환원된다. After the fuel has been lifted, the fuel must be installed in a fixed storage and the fuel grapple must be separated from the fuel. (V) When the fuel
이후 핵연료집게봉축을 상승시키면 그래플 척(3)이 상승하면서 그래플 강구(2)를 밀어내게 되고 다시 핵연료 고정 척(22)과 물림상태가 발생하여 핵연료 그 래플의 분리가 불가능하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에서는 그래플 해제장치(6)를 도입하였다. Then, if the fuel tong rod shaft is raised, the grapple chuck (3) rises and pushes the grapple steel ball (2), and the nuclear fuel holding chuck (22) and the bite state occurs, it is impossible to separate the fuel grapple. In order to solve this problem, the present invention introduces a grapple release device (6).
도 4는 본 발명에 따른 핵연료 그래플의 그래플 해제장치의 개략적인 설명도인데, 도시된 바와 같이 그래플 해제장치(6)는 원주 방향의 형상을 펼친그림으로 설명된다. 도면에서Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ, Ⅴ위치는 도 2a, 2b 및 도 3a 내지 3e의 위치와 일치하도록 그래플 해제장치의 상태를 표시한다. 4 is a schematic explanatory view of a grapple releasing device of a nuclear fuel grapple according to the present invention. As shown, the
그래플 해제장치(6)는 그래플 안내축(7)에 대해 회전이 가능하며, 도 4에 보이는 것처럼 그래플 해제장치강구(8) 및 그래플 해제핀(9)이 따라 움직일 수 있는 홈(620, 610)이 가공되어 있다. The grapple release device (6) is rotatable about the grapple guide shaft (7), as shown in Figure 4 the grapple release device steel (8) and the grapple release pin (9) can move along the groove ( 620 and 610 are processed.
그래플 하우징(1)에 그래플 해제핀(9)이 고정되어 있으므로 핵연료집게봉축이 상하로 움직이면 그래플 해제장치(6)는 원주표면에 가공된 홈(620, 610)을 따라 회전하게 되어, 도 4의 Ⅰ위치에서 Ⅱ위치로, Ⅱ위치에서 Ⅲ위치로, 다시 Ⅵ위치를 거쳐 Ⅰ위치로 순환하는 상대운동을 하게 된다. Since the grapple
이때 홈(610)의 길이가 도 4에 보이는 바와 같이 각 위치별로 상이하므로 그래플 해제핀(9)에 의해 그래플 해제장치 및 핵연료집게봉축의 축방향 이동량이 제어된다. At this time, since the length of the
(Ⅴ)위치 상태로 핵연료가 인출되어 핵연료를 고정된 저장장치에 설치시킨 후 핵연료집게봉축(11)을 하강시키면 도 4의 (Ⅵ)위치 상태로 되며, 이때 핵연료와 핵연료 그래플의 상태는 도 2a, 2b의 (Ⅱ)위치 상태와 동일하게 된다. 이때 핵연료 그래플을 핵연료에서 해체시키기 위해 핵연료집게봉축(11)을 상승시키면 그래플 해제장치(6)는 그래플 해제핀(9)에 의해 (Ⅰ)위치 상태로 전환된다. (V) After the fuel is drawn out in the position state and the fuel is installed in the fixed storage device, the fuel
(Ⅰ)위치 상태에서는 그래플 해제장치(6)에 가공된 홈(610)의 길이(도 4의 a)가 (Ⅲ), (Ⅳ), (Ⅴ)위치에서의 홈의 길이(도 4의 c)보다 짧기 때문에 그래플 척(3)이 그래플 강구(2)를 밀어낼 수 있을 만한 위치까지 인양되지 않아 그래플 강구가 핵연료 척 고정기(21)와 체결되지 않은 상태로 유지되어 핵연료 그래플이 핵연료에서 분리되어 인양될 수 있다.In the position (I), the length of the
그래플 해제장치의 홈 형상을 보다 상세히 설명하자면 도 4에 보이는 바와 같이 한 쪽으로 경사지게 가공되어 그래플 해제핀(9)이 다음 위치로 전환될 때 역방향으로 삽입되지 않도록 하였다. To describe the groove shape of the grapple release device in more detail as shown in FIG. 4 so as to be inclined to one side so that the grapple
또한 그래플 해제장치용 강구(8)는 슬롯 형상의 홈(620) 간을 원주 표면을 따라 이동이 가능한데 뒷부분의 스프링(630)의 힘에 의해 슬롯에 얹혀있는 상태에서는 그래플 해제장치(6)의 임의적인 회전을 방지할 만큼의 저항력을 제공하여 그래플 해제장치가 임의로 역방향으로 회전되는 것을 방지한다. In addition, the grapple release device (8) can be moved along the circumferential surface between the slot-shaped
따라서 본 발명에서는 재장전 작업자가 핵연료 그래플과 핵연료의 체결 및 해제를 제어하는 작업이 불필요하고, 기구적 구성에 의해 자동으로 이루어지므로 재장전 작업시간을 단축하는데 적합하다.Therefore, in the present invention, it is not necessary for the reload operator to control the fastening and release of the fuel grapple and the nuclear fuel, and it is suitable for shortening the reloading time since it is automatically performed by a mechanical configuration.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다. The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.
상기한 바와 같이 본 발명은 중소형 일체형원자로용 핵연료의 설치 해체 시 사용 가능한 핵연료 그래플이 개발됨으로서 안정성과 신뢰성이 획기적으로 개선된 원자로 설계 개념 구현이 가능하게 되었다는 장점을 가진 유용한 발명으로 산업상그 이용이 크게 기대되는 발명이다.As described above, the present invention has been developed as a fuel grapple that can be used to dismantle and install nuclear fuel for small and medium-sized nuclear reactors. It is the invention which is expected greatly.
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