KR20100138435A - Transportation apparatus of nuclear fuel bundle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 제조 완료된 핵연료 집합체를 파지하여 포장박스로 이송 및 적재하기 위한 핵연료 집합체의 이송장치에 관한 것이다.The present invention relates to a nuclear fuel assembly conveying apparatus for holding and transporting the completed nuclear fuel assembly to the packaging box.
원자로란 핵분열성 물질의 연쇄 핵분열반응을 인공적으로 제어하여 열을 발생하거나 방사성 동위원소 및 플루토늄의 생산, 또는 방사선장 형성 등의 여러 목적에 사용할 수 있도록 만들어진 장치를 말한다.A nuclear reactor is a device made to be used for various purposes such as generating heat by producing artificial fission reaction of fissile material, producing radioisotopes and plutonium, or forming a radiation field.
일반적으로 중수로 원전에서는 우라늄-235의 비율이 0.7%인 천연 우라늄을 사용하며, 원자로에서 사용되는 핵연료로 가공하기 위하여 우라늄을 19g 정도 무게의 원통형 펠릿(Pellet)으로 만드는 성형가공을 한다. 이 펠릿 약 31개를 지르칼로이 피복관에 삽입하고 여기에 헬륨기체를 넣은 후 마개를 용접하여 연료봉을 제조한다. 이러한 연료봉들은 최종적으로 핵연료 집합체를 구성하여 원자로 내에서 핵반응을 통하여 연소하게 된다.In general, heavy water reactors use natural uranium with a ratio of 0.7% uranium-235, and form a process of making uranium into cylindrical pellets weighing about 19g for processing into nuclear fuel used in nuclear reactors. About 31 of these pellets are inserted into a Zircaloy cladding tube, helium gas is put therein, and a stopper is welded to produce a fuel rod. These fuel rods finally form a fuel assembly and are burned by nuclear reaction in the reactor.
한편, 집합체 다발은 포장박스에 적재되어 원자력 발전소로 이송된다. 그런데, 기존에는 제조 완료된 집합체 다발을 작업자들이 일일이 수작업으로 포장박스에 적재하였는데, 이 경우 집합체의 무게가 약 24kg/다발로 매우 무겁고 형태 또한 취급하기에 불편하여 작업자의 근골격계질환을 유발하였으며, 또한 작업자의 부주의나 기타 요인 등으로 인해 집합체가 파손될 수도 있고, 수작업에 의존하고 있으므로 작업 능률에 한계가 있다.On the other hand, the aggregate bundle is loaded in a packing box and transferred to a nuclear power plant. By the way, in the past, the bundles of manufactured aggregates were manually loaded into the packing boxes by workers, in which case the weight of the aggregates was about 24 kg / bundle, which was very heavy and inconvenient to handle, causing the musculoskeletal disorders of the workers. Due to carelessness or other factors, the assembly may be damaged, and because it depends on manual labor, there is a limit to the work efficiency.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 과제는 제조 완료된 집합체의 안정적인 이송과 적재를 가능케 하여 무재해, 무결함 및 고생산성을 달성할 수 있는 방향으로 핵연료의 개발에 발맞추고, 제조 완료된 핵연료 집합체의 이송과 적재작업 속도를 증가시킬 수 있도록 한 핵연료 집합체의 이송장치를 제공하는 것이다.The present invention is to solve such a problem, the object of the present invention is to enable the stable transfer and loading of the finished assembly to meet the development of nuclear fuel in a direction that can achieve the accident-free, defect-free and high productivity, It is to provide a fuel assembly conveying device that can increase the speed of conveying and loading the fuel assembly.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 내부에 스퍼기어가 회전 가능하게 설치되며, 상기 스퍼기어의 회전에 따라 인출되어 핵연료 집합체를 파지하는 그립이 구비된 몸체; 상기 몸체의 상측에 구비되어 운반수단에 연결되며, 승강수단에 의해 상승 또는 하강하는 운반 연결대; 상기 운반 연결대에 연동 가능하게 결합되어 운반 연결대의 승강에 따라 스퍼기어를 회전시켜 그립의 인입 또는 인출을 유도하는 구동링크를 포함하는 핵연료 집합체용 이송장치가 제공된다.In order to solve the above problems, a spur gear is rotatably installed therein, the body is provided with a grip that is drawn out in accordance with the rotation of the spur gear to grip the nuclear fuel assembly; A transport connecting rod provided on an upper side of the body and connected to a transport means, the transport connecting rod being raised or lowered by a lifting means; A transport apparatus for a nuclear fuel assembly including a driving link coupled to the transport connecting rod and interlocked with the lift connecting rod to rotate the spur gear to induce the drawing of the grip or the drawing of the grip.
본 발명에 의하면, 제조 완료된 집합체의 안정적인 이송과 적재를 가능케 하여 무재해, 무결함 및 고생산성을 달성할 수 있는 방향으로 핵연료의 개발에 발맞추고, 제조 완료된 핵연료 집합체의 이송 및 적재 작업 속도를 증가시킬 수 있게 된다.According to the present invention, it is possible to keep the development of nuclear fuel in a direction that enables stable transportation and loading of the manufactured assembly to achieve zero-hazard, defect-free and high productivity, and to increase the speed of transfer and loading of the manufactured fuel assembly. It becomes possible.
이하에서는, 본 발명에 의한 핵연료 집합체의 이송장치의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참고하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the transfer device of the nuclear fuel assembly according to the present invention.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 핵연료 집합체의 이송장치는 몸체(100), 몸체(100)의 상부에 결합되는 운반 연결대(200), 몸체(100)와 운반 연결대(200)를 상호 연결해 주는 구동링크(300)를 포함한다.As shown in Figure 1 and 2, the transfer device of the nuclear fuel assembly of the
몸체(100)는 정면에서 봤을 때 대략 육면체의 금속재로 이루어지며, 측면에서 봤을 때 하부에는 핵연료 집합체(N)에 대응되도록 대략 반원형의 상측으로 오목한 파지홈(101)이 형성된다.The
몸체(100)의 내부에는 길이방향으로 한 쌍의 스퍼기어(110)가 기어축(111)에 의해 회전 가능하게 설치되며, 몸체(100)의 저면 양측에는 핵연료 집합체를 파지하는 복수의 그립(120)이 서로 대칭되게 구비된다. 이때, 각각의 그립(120)은 스퍼기어(110)와 접촉되도록 구성되며, 스퍼기어(110)의 회전에 의해 몸체(100)의 외부로 인출되거나 몸체(100)의 내부로 인입된다. 한편, 각 그립(120)은 파지홈(101)과 대응하여 핵연료 집합체를 감쌀 수 있도록 원호형으로 형성되며, 그 내측에는 핵연료 집합체와의 접촉시 충분한 완충력을 부여할 수 있도록 고무나 우레탄 등의 완충부재가 구비되는 것이 바람직하다.A pair of
운반 연결대(200)는 몸체(100)의 상측에 소정 높이차를 두고 위치되며 "∧" 형상의 소정 두께의 금속판재로 이루어진다. 이러한 운반 연결대(200)는 예컨대, 호이스트 등의 운반수단을 통해 제조 완료된 핵연료 집합체를 이송 및 적재하기 위한 박스로 이동하기 위한 것으로, 운반 연결대(200)의 중앙에는 운반수단의 후크(H)가 걸림 결합되도록 후크홀(201)이 형성된다.The
또한, 운반 연결대(200)는 몸체(100)의 상측에 설치되는 승강수단에 의해 상승 또는 하강 가능하게 구성되어 후술하는 스퍼기어(110)에 회전력을 유발한다. 승강수단은 몸체(100)의 상측에 고정된 디스크브래킷(222)에 의해 원판형의 회전디스크(220)가 대략 180°로 회전 가능하게 설치되며, 이 회전디스크(220)는 연결링크에 의해 운반 연결대(200)의 중앙에 결합된다. 이때, 회전디스크(220)에는 작업자가 회전디스크(220)를 쉽게 회전시킬 수 있도록 핸들(221)이 구비되는 것이 바람직하다.In addition, the
여기서, 운반 연결대(200)의 양측에는 운반 연결대(200)의 상승 또는 하강시 그 안내를 위한 안내브래킷(230)이 몸체(100)의 상면 양측에 수직으로 고정 결합되며, 각 안내브래킷(230)의 중앙에는 수직 방향으로 길게 안내공이 형성된다. 즉, 안내브래킷(230)은 고정스크류 등의 고정부재를 이용하여 몸체(100)의 양측 끝단 상면에 수직으로 입설된다. 각 안내브래킷(230)의 중앙에는 수직으로 길게 안내공(231)이 형성되어 운반 연결대(200)의 상승 또는 하강을 안내한다. 한편, 운반 연결대(200)의 양단에는 안내브래킷(230)의 안내공(231)에 삽입되도록 돌출부(210)가 절곡 연장된다.Here, the
운반 연결대(200)의 양 끝단은 각각 몸체(100)의 양 측면에 구비되는 구동링 크(300)에 결합된다. 구동링크(300)는 몸체(100)의 내부에 설치된 스퍼기어(110)를 회전시킬 수 있도록 구동력을 제공하는 것으로, 운반 연결대(200)에 일단이 회전 가능하게 힌지 결합되는 제1링크(310)와, 제1링크(310)의 타단에 일단이 힌지 결합되고 타단은 기어축(111)에 회전 가능하게 결합되는 제2링크(320)로 구성된다. 이때, 구동링크(300)는 몸체(100)의 내부에 설치되는 한 쌍의 스퍼기어(110)에 대응하여 한 쌍으로 구성된다.Both ends of the
이와 같이 구성된 핵연료 집합체의 이송장치의 작동 과정을 도 3 내지 도 5를 참고하여 설명하면 다음과 같다.The operation process of the transfer device of the nuclear fuel assembly configured as described above will be described with reference to FIGS. 3 to 5.
제조 완료된 핵연료 집합체가 작업대 위에 놓인 상태에서, 운반수단에 결합된 이송장치를 하강시킨다.With the manufactured fuel assembly placed on the workbench, the transfer device coupled to the vehicle is lowered.
그 후, 작업자가 핸들을 잡고 회전디스크(220)를 일측 방향으로 회전시키면, 도 3에 도시된 상태에서 회전디스크(220)와 연결링크(223)에 의해 결합된 운반 연결대(200)가 안내브래킷(230)의 안내공을 따라 상승하게 된다.Then, when the operator grasps the handle and rotates the rotating
운반 연결대(200)가 상승하면, 그 양단에 결합된 제1링크(310) 및 제2링크(320)가 순차적으로 회전하게 되며, 이에 따라 제2링크(320)에 축결합된 스퍼기어(110)가 일측 방향으로 회전하게 된다.When the
스퍼기어(110)가 회전하면, 스퍼기어(110)에 맞물린 그립(120)이 반대 방향으로 이동하여 몸체(100)의 하측으로 인출되면서 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 핵연료 집합체(N)를 파지하게 된다.When the
이와 같이 핵연료 집합체가 파지된 상태에서 운반수단이 이동하여 포장박스 위에 위치되도록 한 후, 작업자가 회전디스크(220)를 반대 방향으로 회전하면 위에 언급된 역순으로 각 구성부품들이 작동하면서 핵연료 집합체를 포장박스에 안착시키게 된다.In this way, after the fuel assembly is held and the vehicle is moved and positioned on the packaging box, when the operator rotates the rotating
따라서, 작업자는 제조 완료된 핵연료 집합체를 포장박스로 이송 및 적재하는 과정을 신속하게 진행할 수 있고, 더불어 몸체(100)의 파지홈과 그립(120)을 이용하여 핵연료 집합체를 안정적으로 파지할 수 있으므로 외부의 충격이나 작업자의 부주의 등으로 인해 핵연료 집합체의 파손을 최소화할 수 있게 된다.Therefore, the worker can quickly carry out the process of transporting and loading the manufactured nuclear fuel assembly into the packaging box, and also stably grips the nuclear fuel assembly using the gripping groove and the
도 1은 본 발명에 의한 핵연료 집합체의 이송장치를 보인 사시도.1 is a perspective view showing a transfer device of the nuclear fuel assembly according to the present invention.
도 2는 본 발명에 의한 핵연료 집합체의 이송장치를 보인 정면도.Figure 2 is a front view showing a transfer device of the fuel assembly according to the present invention.
도 3 및 도 4는 각각 본 발명에 의한 핵연료 집합체의 이송장치를 작동을 보인 측면도.Figure 3 and Figure 4 is a side view showing the operation of the transfer device of the nuclear fuel assembly according to the present invention, respectively.
도 5는 본 발명에 의한 핵연료 집합체의 이송장치의 사용상태도.5 is a state of use of the transfer device of the fuel assembly according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100 ; 몸체 101 ; 파지홈100;
110 ; 스퍼기어 111 ; 기어축110;
120 ; 그립120; Grip
200 ; 운반 연결대 201 ; 후크홀200;
210 ; 절곡부 220 ; 회전디스크210;
221 ; 핸들 222 ; 디스크브래킷221;
223 ; 연결링크 230 ; 안내브래킷223;
231 ; 안내공 240 ; 복귀스프링231;
300 ; 구동링크부 310 ; 제1링크300;
320 ; 제2링크320; 2nd link
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101693786B1 (en) | 2015-10-20 | 2017-01-06 | 한국전력기술 주식회사 | Spent Fuel Transfer Device for transferring spent fuel between the spent fuel storage pools |
Family Cites Families (2)
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US5024574A (en) * | 1989-06-29 | 1991-06-18 | Westinghouse Electric Corp. | Random fuel pellet vacuum transfer apparatus |
KR100905379B1 (en) * | 2007-11-20 | 2009-07-01 | 한국원자력연구원 | Spent fuel handling devices and encapsulation process system having the same for the geologic disposal |
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2009
- 2009-06-25 KR KR1020090056975A patent/KR101018005B1/en active IP Right Grant
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KR101693786B1 (en) | 2015-10-20 | 2017-01-06 | 한국전력기술 주식회사 | Spent Fuel Transfer Device for transferring spent fuel between the spent fuel storage pools |
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