KR20190099524A

KR20190099524A - 볼트 설치 및 텐션 시스템

Info

Publication number: KR20190099524A
Application number: KR1020197022456A
Authority: KR
Inventors: 스티븐 더블유. 쇼; 데릭 노엘
Original assignee: 뉴스케일 파워, 엘엘씨
Priority date: 2016-12-30
Filing date: 2017-12-13
Publication date: 2019-08-27
Also published as: KR102532318B1; JP7055139B2; US11017909B2; EP3563390B1; CA3047103A1; PL3563390T3; JP2020514702A; CN110168667A; US20180190402A1; EP3563390A1; WO2018125578A1; CN110168667B

Abstract

볼트 설치 및 제거(BIR) 시스템은 핵 용기를 조립 및 분해하는데 사용된다. BIR 시스템은 핵 용기를 지지하기 위한 스탠드를 가진 플랫폼을 포함한다. 트랙은 플랫폼의 외측 주위 둘레에서 연장되고 다수의 공구 카트들은 트랙에서 구르는 휘일들을 구비한다. 공구 타워들은 카트들상에 위치되고 핵원자로 용기상에 볼트들을 설치 및 제거하도록 구성된 공구 조립체들을 포함한다. 매거진 타워들도 공구 타워들 다음의 공구 카트들로부터 위로 연장되고 공구 조립체들과의 교환을 위한 볼트들을 유지하는 매거진들을 구비한다. 드라이브 메커니즘은 방사능 수중 환경에서 볼트들을 보다 간단하고 신뢰성있게 설치 및 제거하도록 공구 조립체들에 있는 공구 헤드들을 제 1 수직축 둘레에서 수직 방향 상하로, 그리고 측방향으로 움직인다.

Description

볼트 설치 및 텐션 시스템

본 출원은 2016 년 12 월 30 일자로 제출된 미국 특허 가출원 No.62/441,048 "RXM CLOSURE BOLT INSTALLATION AND TENSIONING TOOLS (MAEB)" 의 우선권을 주장하며, 상기 출원의 내용은 본원에 참고로서 포함된다.

본 발명은 에너지성에 의해 부여된 계약 번호 No. DE-NE0000633 하의 정부 지원으로 이루어졌다. 정부는 본 발명에 권리를 가진다.

본 발명은 전체적으로 핵 격납 용기 및 압력 용기를 조립 및 분해하기 위한 시스템, 장치, 구조체 및 방법들에 관한 것이다.

작동 및 재급유를 위한 핵 원자로의 조립 및 분해는 원자로 용기 플랜지들을 고정하기 위한 대형 고정구(fastener)들의 설치, 텐션 적용(tensioning), 텐션 제거(de-tensioning) 및 제거를 필요로 한다. 이러한 작동들은 고 방사능의 원격 작업 환경에서 수행된다. 고정구들의 크기 및 방사능 작업 환경은 기능 부전(malfunctioning)의 기계를 고치는데 유인(manned)의 설치 또는 개입을 배제한다. 제조 작업 이외의 원자력 산업, 해저 산업 또는 다른 산업에서 현재 사용되는 모든 스터드 텐션 메커니즘(stud tensioning mechanisms)은 고정구들의 사전 설치 및, 고정구들에 텐션을 가하는데 사용되는 공구 작업의 수작업 배치를 필요로 한다.

본 발명의 목적은 종래 기술의 문제점을 해결한 볼트 설치 및 텐션 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 청구항에 기재된 핵 용기(nuclear vessel)를 조립 및 분해하기 위한 공구 카트, 공구 타워 및 핵 용기의 조립 및 분해를 위한 볼트 설치 및 제거 시스템에 의하여 달성된다.

첨부된 도면은 예시의 목적을 위한 것이며 본 발명의 시스템, 장치, 방법 및 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체의 가능한 구조 및 작동의 예를 제공하는 역할을 한다. 이들 도면들은 개시된 구현예들의 사상 및 범위로부터 이탈하지 않으면서 당업자가 구현할 수 있는 세부 내용 및 형태에서의 그 어떤 변형이라도 제한하지 않는다.
도 1 은 예시적인 파워 모듈의 개략적인 다이아그램이다.
도 2 는 볼트 설치 및 제거(BIR) 시스템의 사시도이다.
도 3 은 핵 격납 용기 없이 도시한 BIR 시스템의 다른 사시도이다.
도 4 는 트랙의 일측에 위치된 다수의 공구 카트들을 가진 BIR 시스템의 평면도이다.
도 5 는 공구 타워의 사시도이다.
도 6 은 내려진 위치에서 공구 타워를 도시한 측면도이다.
도 7 은 올려진 위치에서 공구 타워를 도시한 측면도이다.
도 8 은 공구 타워의 측단면도이다.
도 9 은 수축 위치에서의 공구 조립체의 측면도이다.
도 10 은 중간 위치에서의 공구 조립체의 측면도이다.
도 11 은 연장된 위치에서의 공구 조립체의 측면도이다.
도 12 는 설치 헤드의 사시도이다.
도 13 은 수축 위치에서의 설치 헤드의 가성선 측면도이다.
도 14 는 중간 위치에서 설치 헤드의 가상선 측면도이다.
도 15 는 연장 위치에서 설치 헤드의 가상선 측면도이다.
도 16 은 공구 카트의 측면도이다.
도 17 은 공구 타워 및 매거진 타워의 움직임을 도시하는 공구 카트의 평면도이다.
도 18 은 공구 카트의 부분적인 정면도이다.
도 19 는 공구 카트의 부분적인 단면도이다.
도 20 은 매거진 타워의 단면도이다.
도 21 은 매거진의 사시도이다.
도 22, 도 23, 도 24 및 도 25 는 상이한 회전 위치들에서의 공구 카트의 평면도이다.

원격으로 또는 자율적으로 작동되는 볼트 설치 및 제거(bolt installation and removal, BIR) 시스템은 핵원자로 압력 용기, 핵 격납 용기 또는 그 어떤 다른 유형의 용기에 폐쇄 볼트(closure bolt)들을 설치하고, 제거하고, 폐쇄 볼트들에 텐션을 가하고, 텐션을 제거한다. BIR 시스템은 공구 카트들의 어레이를 포함할 수 있으며, 이들은 핵 용기를 둘러싸고 다양한 위치들로 이동 및 회전하여 폐쇄 볼트들을 로딩하고, 설치하고, 폐쇄 볼트들에 텐션을 가하고, 텐션을 제거하고, 폐쇄 볼트들을 제거하고 저장한다.

BIR 시스템은 핵 용기를 지지하기 위한 스탠드(stand)를 가진 플랫폼을 구비한다. 트랙들은 플랫폼의 외측 주위 둘레에서 연장되고 공구 카트들은 핵 용기 둘레의 트랙들상에서 구른다. 카트들은 회전하는 공구 조립체를 가진 공구 타워 및 회전하는 매거진을 가진 매거진 타워를 운반한다.

매거진은 슬롯들을 포함하며, 상기 슬롯들은 공구 타워와의 교환 위치로 볼트를 유지하고 회전시킨다. 공구 조립체는 볼트들을 전달하도록 매거진 조립체와의 교차 위치로 회전한다. 공구 조립체의 회전 경로는 핵 용기상의 볼트 위치들과 교차하기도 한다. 이것은 공구 조립체가 단일의 회전 경로에서 볼트들을 매거진과 교환하고 볼트들을 핵 용기상으로 설치하거나 제거할 수 있게 한다.

BIR 시스템에 있는 특유의 다중 회전 축 제어 설계(multi-rotating axis control scheme)는 핵 용기의 분해 및 재조립에 필요한 유압 및 전기 제어를 단순화시킨다. 다중 공구 카트 시스템은 고유의 중복성(redudancy)을 제공하는데, 왜냐하면 각각의 공구 카트가 그 어떤 원자로 용기 위치로도 움직일 수 있고, 양측에 있는 인접한 공구 카트들과 볼트들을 교환할 수 있기 때문이다. 각각의 공구 카트는 분리 제어 가능한 모듈 유닛(modular unit)으로서 작동하고, 따라서 서비스 관리(servicing)를 위하여 트랙들로부터 쉽게 제거될 수 있다.

도 1 은 예시적인 파워 모듈 조립체(100)의 개략적인 다이아그램이다. 파워 모듈 조립체(100)는 일체형 원자로 압력 용기(reactor pressure vessel, RPV, 104) 및 격납 용기(106)를 포함할 수 있다. 일부 예에서, RPV(104)는 대략 17.7 m(58ft)높이 및 3.0 m (10ft) 직경을 가질 수 있다. RPV(104)는 다수의 연료 조립체 및 제어봉(130)을 가진 원자로 코어(102)를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 원자로 코어(102)는 대략 37 개의 연료 조립체 및 16 개의 제어봉 클러스터(control rod cluster)들을 포함할 수 있다. 원자로 코어(102)의 위에는 중심의 고온 라이저 튜브(riser tube, 138), 적어도 부분적으로 라이저 튜브(138)를 둘러싸는 한쌍의 헬리컬 코일 증기 발생기 또는 열교환기(120) 및, 내부 가압기(internal pressurizer, 108)가 있다.

도 1 은 제 1 냉각제(148)의 예시적인 유동 경로를 도시한다. 제 1 냉각제(148)는 원자로 코어(102)를 통해 위로 순환될 수 있고, 가열된 제 1 냉각제(148)는 라이저 튜브(130)를 통해 위로 이송될 수 있다. 제 1 냉각제(148)의 유동 경로는 다음에 가압기 플레이트(pressurizer plate)에서 아래로 전환될 수 있으며, 가압기 플레이트는 원자로 용기(104)의 주 동체를 가압기(108)로부터 분리한다. 제 1 냉각제(148)는 열교환기(120)의 외피측에 걸쳐 유동할 수 있는데, 여기에서 제 1 냉각제는 열교환기(120)내에 포함된 제 2 냉각제로의 열 전도에 의해 냉각된다. 제 1 냉각제(148)는 그것의 방향이 RPV(104)의 하부 헤드에서 역전될 때까지 아래로 계속 유동하며, 상기 하부 헤드에서 제 1 냉각제(148)는 원자로 코어(102)로 다시 상방향 전환될 수 있다. 제 1 냉각제(148)의 순환은 원자로 코어(102)를 빠져나가는 낮은 밀도의 (가열된) 냉각제 및, 열교환기(120)의 고리(annulus)를 빠져나가는 높은 밀도의 (냉각된) 냉각제의 자연적인 부력에 의해 완전히 유지될 수 있다.

제 2 냉각제 측에서, 급수(feedwater)는 증기 발생기로 펌핑될 수 있으며, 증기 발생기에서 과열 증기를 발생시키도록 끓여진다. 증기는 전용 터빈 발전기 시스템으로 순환될 수 있다. 터빈을 빠져나가는 저압 증기는 응축되고 급수 시스템으로 재순환된다. 전체적인 핵 증기 공급 시스템은 격납 용기(106)와 같은 강철 용기 안에 에워싸일 수 있으며, 일부 예에서 격납 용기는 대략 23 미터 높이 및 대략 5 미터 직경을 가질 수 있다.

일부 예에서, 파워 모듈 조립체(100)는 하나 이상의 핵 분열로(fission reactor)를 포함하는 모듈 원자로 조립체를 포함할 수 있다. 파워 모듈 조립체(100)는 파워 모듈 베이(power module bay, 144) 안에 수용될 수 있다. 파워 모듈 베이(144)는 파워 모듈 조립체(100)의 냉각을 가능하게 하는 열적 특성을 포함하는 일부 다른 물질 또는 물의 냉각 풀(146)을 포함할 수 있다. 파워 모듈 조립체(100)의 적어도 일부는 냉각 풀(146) 안에 잠길 수 있다. 따라서, 파워 모듈 조립체(100)의 적어도 일부는 냉각 풀(146)의 수선(water line, 147)의 상부 아래에 위치될 수 있다.

더욱이, 파워 모듈 조립체(100)는 파워 모듈 코어(102)를 포함할 수 있다. 파워 모듈 코어(102)는 열을 제어 가능하게 발생시키도록 채용된 그 어떤 디바이스, 조립체, 장치 또는 구성이라도 포함할 수 있다. 따라서, 파워 모듈 조립체(100)는 열 발생 조립체를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 파워 모듈 코어(102)는 핵분열로 코어(fission reactor core)와 같은 원자로 코어를 포함할 수 있으며, 그러나 그에 제한되지 않는다. 파워 모듈 코어(102)는 파워 모듈 냉각제(148) 안에 담궈질 수 있다. 적어도 하나의 예에서, 파워 모듈 냉각제(148)는 물을 포함하거나 또는 원자로 코어(102)로부터 멀어지는 (파워 모듈 코어(102)에 의해 발생된) 열의 유동을 가능하게 하는 그 어떤 다른 물질이라도 포함한다.

일부 예에서, 파워 모듈 조립체(100)는 코어 쉬라우드(core shroud, 134)를 포함할 수 있으며, 이것은 적어도 부분적으로, 파워 모듈 냉각제(148)를 제한하거나, 채널로 흐르게 하거나 또는 그렇지 않으면 안내한다. 파워 모듈 코어(102)는 적어도 부분적으로 코어 쉬라우드(134)에 의해 둘러싸일 수 있다. 파워 모듈 코어(102), 코어 쉬라우드(134) 및 파워 모듈 냉각제(148)는 압력 용기(104) 안에 수용된다.

다양한 예에서, 파워 모듈 코어(102)는 파워 모듈 냉각제(148)로 전달되는 열을 발생시키도록 구성될 수 있다. 유동의 화살표로 도시된 바와 같이, 압력 용기(104) 안의 가열 파워 모듈 냉각제(148)는 파워 모듈 냉각제(148)의 전체적으로 수직의 원형 대류 흐름을 발생시킬 수 있다. 코어 쉬라우드(148)는 파워 모듈 냉각제(148)의 전체적으로 수직의 원형 대류 흐름을 적어도 부분적으로 제한하거나, 채널로 흐르게 하거나, 또는 그렇지 않으면 안내하도록 구성될 수 있다. 가압기(108)는 압력 용기(104) 안의 내부 압력을 조절하도록 구성될 수 있으며, 상기 내부 압력은 적어도 파워 모듈 냉각제(148)의 가열 및/또는 대류 흐름에 기인한다.

파워 모듈 코어(102)는 코어 쉬라우드(134)의 하부 충만 공간(plenum, 136)에 있는 파워 모듈 냉각제(148)의 부분을 가열하도록 구성될 수 있다. 가열된 파워 모듈 냉각제(148)는 상방향으로 쉬라우드 라이저(shroud riser, 138) 밖으로 유동한다. 파워 모듈 냉각제(148)가 상방향으로 유동하면서, 가열된 파워 모듈 냉각제(148)는 복수개의 증기 발생기(122)로 열을 제공한다. 적어도 이러한 열교환에 기인하여, 가열된 파워 모듈 냉각제(148)가 쉬라우드 라이저(138)의 밖으로 유동할 때, 파워 모듈 냉각제(148)는 냉각된다.

도 1 의 유동 화살표로 도시된 바와 같이, 일단 쉬라우드 라이저(138)의 밖에서는, 파워 모듈 냉각제(148)가 코어 쉬라우드(134)와 압력 용기(104) 사이에서 전체적으로 아래로 유동한다. 대류 흐름은 냉각된 파워 모듈 냉각제(148)를 하부 충만 공간(136)에 인접하게 코어 쉬라우드(134)로 당긴다. 파워 모듈 코어(102)는 파워 모듈 냉각제(148)를 재가열하도록 구성됨으로써 대류 흐름은 원자로 코어(102)를 계속 순환하여 냉각시킬 수 있다.

압력 용기(104)는 격납 용기(106) 안에 수용될 수 있다. 격납 용기(106)는 압력 용기(104)의 밖으로 물질이 배출되는 것을 방지할 수 있는데, 상기 물질은 파워 모듈 냉각제(148)뿐만 아니라, 원자로 코어(102) 안에 포함된 그 어떤 물질이라도 포함한다. 일부 예에서, 파워 모듈 조립체(100)는 압력 용기(104)내의 압력을 배출시키고 그리고/또는 압력 용기로부터 과잉의 열을 소산시키도록 복수개의 파워 모듈 재순환 밸브(118)들을 포함할 수 있다.

급수는 증기 발생기(122) 및 전기 발전기를 포함하는 회로에서 유동할 수 있다. 증기 발생기(122)내에서, 급수는 가열되어 증기를 발생시킬 수 있다. 발생된 증기는 증기 헤더(steam header, 126)의 밖으로 유동하며 전달된 열을 파워 모듈 조립체(100)로부터 이탈되게 전달한다. 복수개의 증기 격리 밸브(114)들은 파워 모듈 조립체(100)로부터 이탈되는 증기의 유동을 조절하도록 구성될 수 있다. 증기는 도 2 의 증기 버스(steam bus, 160)와 같기는 하지만 그에 제한되지 않은 증기 버스를 통해, 도 2 의 터빈 발전기(176)와 같기는 하지만 그에 제한되지 않은 전기 발전기로 경로가 정해질 수 있어서 전력 또는 일부 다른 형태의 사용 가능 파워를 발생시킨다.

증기 내부의 에너지가 전력을 발생시킨 이후에, 파워 모듈 조립체(100)로의 냉각된 급수의 복귀는 복수개의 급수 격리 밸브(112)들을 통해 조절될 수 있다. 냉각된 급수는 급수 헤더(feedwater header, 124)를 통해 증가 발생기(122)로 전환될 수 있어서 회로를 완성한다.

적어도 일부 예에서, 파워 모듈 조립체(100)의 셧다운(shutdown) 이후에도, 파워 모듈 코어(102)는 계속 열을 발생시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 원자로 코어(102)가 핵원자로 코어를 포함하는 예에서, 핵원자로 코어는 핵원자로 코어내의 소비 연료와 관련된 붕괴 기간(decay period) 동안 계속 열을 발생시킬 수 있다. 파워 모듈 조립체(100)의 셧다운 이후에 발생된 열은 붕괴열(decay heat)일 수 있다. 따라서, 원자로 코어(102) 및 파워 모듈 조립체(100)의 다른 구성 요소들이 적어도 붕괴열에 기인하여 과열되지 않는 것을 보장하도록, 원자로 코어(102)에 의해 발생된 파워는 소산될 수 있다.

일부 예에서 붕괴열을 소산시키도록, 파워 모듈 조립체(100)는 붕괴열 제거 시스템(decay heat removal system, DHRS)을 구비한다. DHRS 는 파워 모듈 베이(144)의 냉각 풀(146) 안에 잠긴 복수개의 DHRS 열교환기(120)를 포함할 수 있고, 증기 버스로부터 멀어지게 급수/증기의 유동을 전환하도록 복수개의 DHRS 밸브들(116)을 다수 구비할 수 있다.

파워 모듈 조립체(100)의 셧다운 동안에, 또는 전기 발전기로 증기 및/또는 가열된 급수를 제공하지 않도록 소망되는 다른 이벤트 동안에, 증기 및/또는 가열된 급수가 전기 발전기로 유동하지 않도록 복수개의 증기 격리 밸브(114)들이 폐쇄될 수 있다. 오히려, 증기 및/또는 가열된 급수는 복수개의 DHRS 열교환기(120)를 통해 유동하고 냉각된다. DHRS 열교환기(120)는 과잉의 열을 냉각 풀(146)로 버린다. 붕괴열 교환기(120)를 통한 급수의 원형 유동은 복수개의 DHRS 밸브(116)들에 의해 조절될 수 있다.

원자로 코어(102)의 파워 발생 비율은 하나 이상의 제어봉(130)의 위치 선정에 의해 조절될 수 있다. 하나 이상의 제어봉(130)의 위치 선정은 제어봉 드라이버(control rod driver, 132)들에 의해 구동될 수 있다.

볼트 설치 및 제거 시스템(Bolt Installation and Removal ( BIR ) System)

도 2 는 도 1 에 설명된 원자로 압력 용기(reactor pressure vessel, RPV, 104) 또는 격납 용기(containment vessel, CNV, 106)를 조립 및 분해하는데 이용되는 볼트 설치 및 제거(bolt installation and removal, BIR) 시스템(200)의 사시도이다. 도 3 은 RPV(104) 또는 CNV(106) 없는 BIR 시스템(200)의 다른 사시도이다. 도 2 및 도 3 을 참조하면, 주기적으로 도 1 의 원자로 코어(102)는 서비스 관리 및/또는 재급유를 필요로 한다. 서비스 관리 동안, 크레인은 CNV(106) 및 격납된 RPV(104)를 파워 모듈 베이(power module bay, 144)로부터 제 1 BIR 시스템(200)으로 움직일 수 있다. 제 1 BIR 시스템(200)은 서비스 베이(service bay) 안에 위치될 수 있고 물의 냉각 풀 안에 담궈질 수 있다.

제 1 BIR 시스템(200)은 원격 제어 및/또는 자율적으로 격납 용기(106)상의 플랜지(222)로부터 볼트(220)를 제거할 수 있다. 일 예에서, 볼트(220)는 대략 500 파운드의 중량일 수 있고 대략 6 피트 길이일 수 있다. 물론 BIR 시스템(200)은 그 어떤 다른 볼트 크기로도 작동될 수 있다.

크레인은 하부 섹션(228)으로부터 격납 용기(106)의 상부 헤드(226)를 제거할 수 있다. 다음에 크레인은 RPV(104)를 격납 용기(106) 밖으로 들어올릴 수 있고 RPV(104)를 물의 냉각 풀 안에 잠겨 있는 제 2 BIR 시스템(200)으로 움직일 수 있다. 제 1 BIR 시스템(200)이 볼트(220)들을 CNV(106)로부터 제거하는 것과 실질적으로 같은 방식으로 제 2 BIR 시스템(200)은 볼트들을 RPV(104)의 상부 헤드 섹션으로부터 제거한다. 크레인은 도 1 에서 원자로 코어(102)의 서비스 관리 및 재급유를 위하여 RPV(104)의 상부 헤드 섹션을 제거한다.

서비스 관리된 파워 모듈 조립체(100)를 도 1 의 파워 모듈 베이(144)로 재설치하도록 역의 과정이 이용된다. 예를 들어, 크레인은 RPV(104)의 상부 헤드를 하부 섹션으로 교체할 수 있다. 제 2 BIR 시스템(200)은 검사된 볼트들을 플랜지들로 재설치하여 상부 헤드 섹션을 하부 섹션에 고정한다. 크레인은 RPV(104)를, CNV(106)를 유지하는 제 1 BIR 시스템(200)으로 운반한다. 크레인은 RPV(104)를 CNV(106)의 하부 섹션(228)으로 내린다. 다음에 제 1 BIR 시스템(200)은 볼트(220)를 플랜지(222)로 재설치하여 상부 헤드 섹션(226)을 하부 섹션(228)으로 고정시킨다. 크레인은 RPV(104) 및 CNV(106) 양쪽을 구비하는, 재조립되고 다시 서비스 관리된 파워 모듈 조립체(100)를 도 1 의 파워 모듈 베이(144)로 운반한다.

제 1 및 제 2 BIR 시스템(200)은 실질적으로 같게 작동한다. 그러나, 제 2 BIR 시스템(200)은 RPV(104)의 작은 치수에서 작동하도록 크기가 이루어질 수 있다. 아래의 설명은 볼트를 CNV(106)상에서 제거하고 설치하는 제 1 BIR 시스템(200) 및, 볼트를 RPV(104)상에서 제거하고 설치하는 제 2 BIR 시스템(200) 양쪽에 동등하게 적용된다. BIR 시스템(200)에 의해 조립 또는 분해될 수 있는 RPV(102), CNV(106) 또는 그 어떤 다른 장치라도 일반적으로 아래에서 핵 용기(201)로 지칭된다.

BIR 시스템(200)은 원형 지지부(230) 둘레에서 원으로 연장된 트랙(204) 및 플랫폼(platform, 203)을 구비한다. 원형 지지부(230)는 CNV(106) 또는 RPV(104)를 직립 위치로 수용하고 지지하도록 크기가 정해진다. 다수의 공구 카트(tool cart, 202)는 핵 용기(201) 둘레의 상이한 위치들로 트랙(204)상에서 구르는 휘일(208)을 구비하여 볼트(220)를 제거 또는 설치한다.

각각의 공구 카트(202)는 공구 타워(tool tower, 212)를 구비할 수 있으며 이것은 카트 플랫폼(210)으로부터 위로 연장되고 공구 조립체(214)를 지지한다. 각각의 공구 카트(202)는 매거진(magazine, 218)을 지지하는 매거진 타워(magazine tower, 216)를 구비할 수 있다.공구 카트(202)는 공구 조립체(214) 및 매거진(218)을 핵 용기(201) 둘레에서 움직여서 볼트(220)를 플랜지(222)로부터 제거한다. 공구 조립체(214)는 제거된 볼트(220)를 매거진(218) 안에 둔다. 다음에 크레인은 상부 헤드 섹션(226)을 하부 섹션(228)으로부터 제거한다. 서비스 관리 이후에, 상부 헤드 섹션(226)은 용기(201)에 다시 설치된다. 공구 카트(202)는 다음에 공구 조립체(214) 및 관련 매거진(218)을 용기(201) 둘레에서 움직여서 검사된 볼트(220)들을 플랜지(222)로 다시 재설치한다. 공구 조립체(214)들은 검사된 볼트(200)들을 인접한 매거진 조립체(218)로부터 취하여 상기 볼트(220)들을 플랜지(222)로 삽입하고 조인다.

각각의 공구 타워(212)는 모터화된 기어 조립체(motorized gear assembly, 234)에 의하여 관련 카트 플랫폼(210)에 회전 가능하게 연결된다. 기어 조립체(234)는 공구 타워(212) 및 부착된 공구 조립체를 중심 수직 축 둘레에서 360 도 원으로 회전시킨다. 각각의 매거진(218)은 모터화된 기어 조립체(232)에 의하여 관련 매거진 타워(216)에 회전 가능하게 연결된다. 기어 조립체(232)는 매거진(218)을 수직축 둘레에서 360 도 원으로 회전시킨다. 공구 타워(212)는 운반부(236)를 구비할 수 있으며, 이것은 공구 조립체(214)를 공구 타워(212)를 따라서 위 아래로 수직으로 움직인다.

운반부(236)는 플랜지(222) 아래로 내려질 수 있다. 다음에 기어 조립체(234)는 공구 타워(212)를 회전시켜서 공구 조립체(214)를 플랜지(222)에 설치된 볼트(220) 아래에 위치시킨다. 운반부(236)가 상승됨으로써 공구 조립체(214)는 플랜지(222)의 저부로부터 아래로 연장된 볼트(220)의 저부 단부와 맞물린다. 공구 조립체(214)에 있는 공구 헤드는 플랜지(222)의 상부측에 부착되어 유지되는 상부 너트(224)로부터 볼트(220)를 푼다. 다음에 운반부(236)가 내려져서 볼트(220)를 플랜지(222)로부터 제거한다. 너트(224)는 일부 유동(play)을 가지고 플랜지(222)에 부착될 수 있어서 약간 정렬되지 않은 볼트(220)와 다시 정렬된다.

기어 조립체(234)는 공구 타워(212)를 회전시켜서 제거된 볼트(220)를 매거진(218) 아래에 위치시킨다. 운반부(236)는 상승되어 볼트(220)를 매거진(218)에 있는 슬롯(slot) 안으로 삽입한다. 공구 조립체(214)에 있는 공구 헤드는 볼트(220)를 매거진 조립체(218)로 스크류 결합시킨다. 운반부(236)는 공구 조립체(214)를 내릴 수 있어서 볼트(220)를 매거진(218) 안에 둔다. 기어 조립체(234)는 공구 타워(212)를 회전시킬 수 있어서 공구 조립체(214)를 이전에 제거된 볼트(220)의 볼트 구멍 아래로 다시 움직인다. 기어 조립체(232)도 매거진(218)을 회전시킬 수 있어서 다음의 사용되지 않은 슬롯이 공구 조립체(214)로부터의 다른 볼트(220)를 수용하는 위치에 있게 된다.

공구 카트(202)상의 모터(238)들은 휘일(208)을 회전시킬 수 있어서 공구 조립체(214)에 있는 공구 헤드를 플랜지(222)에 있는 다음의 인접한 볼트 아래로 움직인다. 다음에 공구 조립체(214) 및 매거진 조립체(218)는 동일한 과정을 반복하여 다음의 볼트(220)를 플랜지(222)로부터 제거하고 제거된 볼트(220)를 매거진(218)에 있는 다음의 개방된 슬롯 안으로 배치한다.

검사된 볼트들을 매거진(218)으로부터 플랜지(222)로 다시 설치하도록 과정이 역전된다. 예를 들어, 도 1 의 원자로 코어(102)를 서비스 관리한 이후에, 핵 용기(210)의 상부 헤드 섹션(226)은 하부 섹션(228)의 상부에 다시 위치된다. 기어 조립체(234)는 공구 조립체(214)를 매거진(218) 아래로 회전시킨다. 운반부(236)는 공구 조립체(214)의 공구 헤드를 매거진(218)의 볼트(220)들중 하나의 저부 단부로 상승시킨다. 공구 헤드는 매거진(218)으로부터 볼트(220)를 풀고, 운반부(236)는 공구 조립체(214)를 내려서 풀린 볼트(220)를 매거진(218)으로부터 제거한다. 기어 조립체(232)는 매거진(218)에 있는 다음 볼트(220)를 공구 조립체(214)와의 교환 위치로 회전시킬 수 있다.

기어 조립체(234)는 공구 조립체(214)의 공구 헤드를 플랜지(222)에 있는 볼트 구멍 아래로 회전시킨다. 운반부(236)는 상승되어 볼트(220)를 플랜지 볼트 구멍에 위로 삽입시킨다. 공구 조립체(214)에 있는 공구 헤드는 볼트(220)를 상부 너트(224) 안으로 스크류 결합시킨다. 운반부(236)는 공구 조립체(214)를 내리고 기어 조립체(234)는 공구 타워(212)를 회전시켜서 공구 조립체(214)의 공구 헤드를 매거진(218)에 있는 다음 볼트(220) 아래에 위치시킨다. 다음에 모터(238)들은 공구 카트(202)를 플랜지(222)에 있는 다음의 인접한 볼트 구멍으로 움직인다.

다수의 공구 카트(202)들은 트랙(204)에 배치되고 함께 작동되어 볼트(220)를 플랜지(222)에서 제거하고 플랜지에 설치하는데 필요한 시간을 감소시킨다. 예를 들어, 도 2 및 도 3 은 핵 용기(210) 둘레의 상이한 90 도 위치들에 정렬된 4 개의 공구 카트(202)들을 도시한다. 그러나, 더 많거나 더 적은 공구 카트(202)들이 트랙(204)상에서 함께 작동할 수 있다. 제어 시스템은 다수의 공구 카트(202)들을 제어하여 함께 작동할 수 있게 한다. 예를 들어, 인접한 공구 카트(202)가 유사한 볼트 설치 또는 제거 작동을 완료했을 때 각각의 공구 카트(202)는 플랜지(222)상의 다음의 볼트 위치로 움직일 수 있다.

각각의 공구 카트(202)는 독립적으로 작동할 수 있다. 이것은 BIR 시스템(200)의 중복성(redundancy)을 증가시킨다. 예를 들어, 공구 카트(202)들중 하나에 있는 조립체가 고장날 수 있다. 작동하지 않는 공구 카트(202)는 볼트 제거 또는 설치중에 레일(204)을 따라서 계속 구를 수 있거나 또는 트랙(204)으로부터 제거될 수 있다. 다른 작동 공구 카트(202)는 작동하지 않는 공구 카트를 위한 볼트 설치 또는 제거를 수행할 수 있다.

억제 클램프(240)는 각각의 공구 카트(202)의 전방 단부 및 후방 단부에 부착된다. 중간 트랙(204C)은 내측 트레이스(inside trace, 204A)와 외측 트랙(204B) 사이에서 연장된다. 공구 카트(202)가 전복되는 것을 방지하도록 지진이 일어나는 동안 억제 클램프들은 중간 트랙(204C)에 부착된다.

도 4 는 플랫폼(203)의 일측에 함께 모여있는 다수의 공구 카트(202)들이 있는 BIR 시스템(200)의 평면도를 도시한다. 공구 카트(202)들은 도3 에 도시된 바와 같이 서로 다음에 위치될 수 있어서 핵 용기(201)를 지지부(230)로 로딩하기 위한 더 큰 공간을 제공한다. 공구 카트(202)들도 서로 다음에 위치될 수 있어서 공구 조립체(214)는 인접한 공구 카트(202)상에 있는 매거진(218) 안으로 볼트(220)들을 배치하거나 또는 제거할 수 있다. 예를 들어, 공구 카트(202B)는 공구 카트(202A)에 인접하게 위치될 수 있다. 공구 조립체(214A)는 볼트(220)들을 공구 카트(202B)상의 매거진(218B)에 로딩하거나 또는 그로부터 제거할 수 있다. 마찬가지로, 공구 카트(202C)상의 공구 조립체(214C)는 공구 카트(202D)상의 매거진(218D)으로부터 볼트(220)들을 제거하거나 또는 그에 로딩할 수 있다. 이것은 공구 카트(202)들이 다른 공구 카트(202)들로부터 볼트들을 제거하고 로딩할 수 있게 함으로써 중복성(redundancy)을 더 증가시킨다.

도 5 는 공구 타워의 사시도이고, 도 6 은 내려진 위치에서의 공구 타워(212)의 측면도이고, 도 7 은 올려진 위치에서의 공구 타워(212)의 측면도이고, 도 8 은 공구 타워(212)의 측면도이다. 도 5 내지 도 8 을 참조하면, 공구 타워(212)는 저부 단부에서 기어 조립체(234)에 연결된 베이스(248)를 구비한다. 도 8 은 허브(274), 워셔(washer, 264) 및 부싱(bushing, 276)을 도시하며, 이것은 베이스(248)의 저부 단부에 부착되고 공구 카트(202)의 플랫폼(210)으로부터 위로 연장된 샤프트를 수용한다 (도 19 참조). 기어 조립체(234)는 허브(274) 아래에 부착되고 수직 축 위로 공구 타워(212)를 회전시킨다.

운반부(236)는 상단부에서 브레이스 로드(brace rod, 244)에 연결된다. 도 8 에 도시된 바와 같이, 브레이스 로드(244)는 2 개의 관련된 실린더(272)들에 의해 제어되는 2 개의 피스톤(270)들에 연결된다. 연장 및 수축되는 피스톤(270)들은 베이스(248)의 외측을 따라서 수직으로 상하로 브레이스 로드(244) 및 부착된 운반부(236)를 움직인다. 2 개의 슬롯(266)들은 베이스(248)의 대향하는 측부들을 따라서 연장되고 운반부(236)가 도 5, 도 7 및 도 8 에 도시된 상승된 위치와 도 6 에 도시된 하강된 위치 사이에서 움직일 수 있게 한다.

레일(258)은 운반부(236) 둘레에 단단하게 부착되고 수평으로 움직일 수 있는 슬라이드 플레이트(slide plate, 260)를 지지한다. 슬라이드 플레이트(260)는 운반부(236)의 대향하는 측들로부터 외측으로 연장되고, 일 단부에서 설치 헤드(install head, 250)를 지지하고, 대향하는 단부에서 텐션 헤드(tensioning head, 262)를 지지한다. 모터(252)는 슬라이드 플레이트(260)를 레일(258)의 상부에 걸쳐서 상이한 수평 측방향 위치들로 움직인다.

예를 들어, 모터(252)에 부착된 기어는 레일(258)에 형성된 치와 맞물리게 할 수 있으며, 이것은 슬라이드 플레이트(260)가 운반부(236)의 측부로부터 밖으로 수축되거나 또는 연장되게 한다. 다른 예에서, 레일(258)과 슬라이드 플레이트(260) 사이에 연결된 유압 피스톤은 슬라이드 플레이트(260)를 상이한 수평 연장 위치들로 밀고 당길 수 있다. 상이한 수평 연장 위치들로 움직이는 슬라이드 플레이트(260)의 예는 아래에 보다 상세하게 도시되어 있다.

설치 헤드(250)는 볼트(220)들을 핵 용기(210)의 매거진(218) 및 플랜지(22)에 부착 및 탈착하도록 구성된다(도 2 및 도 3). 드라이브 홀더(drive holder, 268)는 드라이브 비트 실린더(drive holder cylinder, 254)를 설치 헤드(250)에 부착시킨다. 아래에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 매거진(218)과 플랜지(222) 사이의 전달 작동 동안에 설치 헤드(250)는 볼트(220)상에 클램핑(clamping)된다.

텐션 헤드(262)는 설치 헤드(250)에 의해 플랜지(222)상에 이전에 설치된 폐쇄 너트(292) 및 볼트(220)를 조이거나, 또는 차후의 제거를 위하여 설치 헤드(250)에 의해 폐쇄 너트(292) 및 볼트(220)를 이완시키도록 구성된다. 텐션 헤드(262)는 당업자에게 공지되어 있으며 따라서 더 이상 상세하게 설명되지 않는다. 설치 헤드(250)는 아래에서 더 상세하게 설명될 것이다.

카메라 및 조명(256)들은 베이스(248) 와 공구 카트의 다른 위치들에 부착된다. 상기에 설명되고 아래에서 설명될 카트 작동은 카메라(256)들을 통한 컴퓨터 비전을 이용하여 자율적으로 수행될 수 있거나, 또는 작업자를 통하여 원격으로 수행될 수 있다. 공구 카트상에서 카메라(256) 및 다른 기계적 장치들을 작동시키는 유압 및 전기 제어 시스템들은 BIR 시스템(200)으로부터 원격으로 위치될 수 있다.

기어 조립체(234)는 매거진(218) 또는 플랜지(222)에 있는 볼트 위치 아래의 정렬된 위치들로 설치 헤드(250) 또는 텐션 헤드(262)를 움직이도록 회전된다. 슬라이드 플레이트(260)는 측방향으로 움직여서 설치 헤드(250) 또는 텐션 헤드(262)를 볼트 또는 볼트 구멍 위치와 더 정렬시킨다. 예를 들어, 공차에 기인하여, 플랜지(222) 아래의 회전 공구 조립체(214)는 설치 헤드(250) 또는 텐션 헤드(262)를 설치된 볼트(220)와 정밀하게 정렬하지 않을 수 있다. 슬라이드 플레이트(260)는 제조 공차를 보상하기 위하여 약간 전방으로 또는 후방으로 움직인다.

정렬되었을 때, 피스톤(270)은 운반부(236)와, 부착된 설치 헤드(250) 및 부착된 텐션 헤드(262)를 매거진(218) 및 플랜지(222) 아래의 상이한 수직 위치들로 움직인다. 예를 들어, 운반부(236)는 플랜지(222) 아래로 상승되어 설치 헤드(250)를 볼트(220)의 저부 단부에 부착할 수 있다. 볼트(220)를 탈착시킨 후에, 실린더(272)들은 피스톤(270)들을 수축시켜서 운반부(236) 및 미끄럼 볼트(220)를 플랜지(222) 밖으로 아래로 내린다. 다음에 설치 헤드(250)는 기어 조립체(234)를 통하여 매거진(218)에 있는 개방 슬롯 아래로 회전된다. 실린더(272)들은 피스톤(270)을 연장시켜서 설치 헤드(250) 및 부착된 볼트(220)를 매거진(218) 안의 개방 슬롯으로 움직인다. 볼트(220)를 매거진(218)으로 설치한 후에, 실린더(272)들은 피스톤(270)을 수축시켜서 설치 헤드(250)를 다음의 볼트 제거 위치로 내린다.

도 9 내지 도 11 은 공구 조립체(214)의 측방향 움직임을 보다 상세하게 도시한다. 핵 용기 제조에서의 공차에 기인하여, 설치 헤드(250) 또는 텐션 헤드(262)는 핵 용기(210)의 플랜지(222)에 있는 볼트 구멍과 정확하게 정렬되지 않을 수 있다. 슬라이드 플레이트(260)는 볼트 구멍 위치의 변화를 조절하도록 공구 조립체(214)에 다른 움직임 방향을 제공한다. 아래의 설명은 설치 헤드(250)에 대한 것이지만, 슬라이드 플레이트(260)를 대향 방향으로만 움직이는 텐션 헤드(262)에도 적용 가능하다.

일 예에서, 도 2 의 핵 용기(201)의 플랜지(222) 아래의 볼트 제거 위치 또는 볼트 설치 위치로 회전될 때 설치 헤드(250)는 볼트(220)에 걸쳐 너무 멀 수 있다. 모터(252)는 제 1 방향으로 회전될 수 있어서 도 9 에 도시된 바와 같이 슬라이드 플레이트(260)를 레일(258)에 걸쳐 좌측으로 움직인다. 모터(252)는 설치 헤드(250)가 볼트 구멍 위치 아래에 정렬될 때까지 슬라이드 플레이트(260)를 좌측으로 움직인다.

도 10 은 슬라이드 플레이트(260)의 중간 측방향 위치를 도시한다. 이러한 중간 위치는 볼트 구멍이 실질적으로 제로 공차 위치에 있는 정상 작동 위치에 대응할 수 있다.

도 11 은 대향하는 방향으로 움직인 공구 슬라이드 플레이트(260)를 도시한다. 예를 들어, 설치 헤드(250)는 도 2 에 도시된 핵 용기(201)의 플랜지(222) 아래의 볼트 제거 위치 또는 볼트 설치 위치로 회전될 수 있다. 핵 용기(210)의 제조 공차에 기인하여, 설치 헤드(250)는 핵 용기(210) 상에 위치하는 볼트(220)에 도달하지 않을 수 있다. 모터(252)는 제 2 방향으로 회전될 수 있어서 슬라이드 플레이트(260)를 도 11 에 도시된 바와 같이 레일(258)에 걸쳐서 우측으로 미끄러뜨림으로써 설치 헤드(250)를 볼트 구멍 위치 아래로 정렬시킨다.

위에 설명된 바와 같이, 공구 타워(212)는 볼트(220)를 설치 또는 탈착하도록 3 개의 활성 제어 요소들만을 이용한다. 유압 모터(234)는 공구 타워(212)를 회전시키고, 유압 실린더(272)는 운반부(236)를 상승 및 하강시키고, 유압 모터(252)는 슬라이드 플레이트(260)를 전후 측방향으로 움직인다. 이러한 간단한 제어 구성은 신뢰성을 향상시키고 비용을 절감한다.

도 12 는 설치 헤드(250)의 사시도이다. 도 13 내지 도 15 는 가상선의 측면도로서 가상선은 설치 헤드(250)의 내부 구성 요소들을 도시한다. 폐쇄 너트(292)는 볼트(220)의 저부 단부상으로 이전에 스크류 결합된다. 도 12 는 볼트(220)의 저부 단부를 수용하는 설치 헤드(250)의 개구(290)를 도시한다. 도 13 은 설치 헤드(250) 안으로 완전히 삽입되고 잠긴 볼트(220)를 도시하고, 도 14 는 볼트(220)가 설치 헤드(250)로부터 어떻게 잠금 해제되는가를 도시하고, 도 15 는 설치 헤드(250)의 밖으로 연장된 볼트(220)를 도시한다. 설치 헤드(250)는 대향되게 왕복 운동하는 볼트 클립(288)들을 포함하며, 이들은 클립 스프링(clip spring, 286)들에 의하여 폐쇄 위치를 향하여 압축된다.

상세하게는, 도 13 을 참조하면, 볼트(220)의 저부 단부는 대향되게 경사진 측부를 가진 버섯 형상 헤드(294)를 구비할 수 있다. 정사각형 또는 육각형 볼트 구멍(302)은 볼트(220)의 저부 단부로 연장된다. 설치 헤드(250)를 상방향으로 연장함으로써, 볼트 헤드(294)의 측부들은 볼트 클립(288)들을 개방하도록 벌어지게 된다. 설치 헤드(250)가 위로 더 움직일 때, 스프링(286)들은 볼트 클립(288)들을 서로를 향하여 뒤로 밀어서 볼트 헤드(294)의 상부 위로 잠근다. 볼트 헤드(294) 위의 클립(288)들의 잠긴 위치는 볼트(220)가 플랜지(222)에 있는 볼트 구멍 밖으로 당겨지는 동안 설치 헤드(250)의 밖으로 나오는 것을 방지한다. 볼트 클립(288)들은 플랜지(222)와 매거진(218) 사이에서 이송되는 동안 볼트(220)를 설치 헤드(250)에 보다 안정되게 유지한다.

도 14 를 참조하면, 드라이브 비트 실린더(drive bit cylinder, 254)는 볼트(220)를 클립(288)으로부터 해제시키도록 활성화된다. 드라이버 비트 실린더(254)는 피스톤(300)을 신장시키며, 피스톤은 구동 로드(drive rod, 296)를 위로 구멍(302) 안에 민다. 볼트 구멍(302) 안으로 구동 로드(296)의 상부 단부가 더 연장되면 넓은 어깨부(wider shoulder, 298)들을 강제하며, 상기 어깨부는 볼트 클립(288)의 내측 표면부상에 형성된 2 개의 대향되게 면하는 돌출부(304) 사이에서 구동 로드(296)상에 형성된다. 어깨부(298)는 클립(288)을 더 이격되게 밀어서 볼트(220)의 헤드(294)를 해제시킨다.

도 15 를 참조하면, 실린더(254)는 피스톤(300)을 계속 연장시켜서 볼트(220) 및 부착된 폐쇄 볼트(292)를 상방향으로 핵 용기(210)의 플랜지(222)에 있는 볼트 구멍으로 또는 매거진(218)의 슬롯으로 민다. 볼트(220)가 완전히 삽입되었을 때, 워엄 기어(284)는 구동 로드(296)를 회전시키기 시작한다. 위에서 언급된 바와 같이, 볼트 구멍(302)은 정사각형 또는 육각형 형상을 가질 수 있다. 구동 로드(296)의 상부 단부는 볼트 구멍(302) 안으로 삽입되는 유사한 정사각형 또는 육각형 형상을 가질 수 있다. 워엄 기어(284)로 구동 로드(296)를 회전시키는 것은 도 2 에 도시된 플랜지(222)의 상부에 고정된 너트(224)들중 하나로 볼트(220)의 상부 단부를 스크류 결합시킨다. 만약 볼트(220)가 매거진(218) 안으로 삽입되고 있다면, 구동 로드(296)를 회전시키는 것은 매거진(218)의 상부 플레이트로 볼트(220)의 상부 단부를 스크류 결합시킨다.

도 16 은 공구 카트(202)의 측면도이다. 억제 클램프(hold down clamp, 240)들은 공구 카트(202)의 대향하는 단부들상에 위치된다. 억제 실린더(hold down cylinder, 308)들은 억제 클램프(240)들로부터 위로 연장된다. 설치 헤드(250)는 볼트(220) 및 부착된 폐쇄 너트(292)를 유지하는 것으로 도시되어 있다. 매거진(218)은 다수의 볼트(220)들을 유지하는 것으로 도시되어 있다.

공구 타워(212)상의 운반부(236)는 설치 헤드(250) 및 부착된 볼트(220)를 하부 플레이트(332B) 아래로 내릴 수 있다. 운반부(236)는 상승되어 볼트(220)를 매거진(218)에 있는 빈 슬롯에 상방향 삽입한다. 다음에 폐쇄 너트(292)들이 하부 플레이트(332B)에 대하여 안착할 때까지 설치 헤드(250)는 볼트(220)의 상부 단부를 매거진(218)의 상부 플레이트(332A)로 나사 결합시킨다.

제거를 위하여, 비어 있는 설치 헤드(250)는 매거진(218) 아래로 움직이고 위로 상승됨으로써 볼트(220)들중 하나의 저부 단부 위로 폐쇄 너트(292)에 대하여 삽입된다. 설치 헤드(250)는 볼트의 상부 단부를 상부 플레이트(332A) 로부터 스크류 해제시키고 운반부(236)는 내려져서 볼트(220) 및 너트(292)를 매거진(218)으로부터 제거한다.

도 17 은 BIR 시스템(200)의 부분적인 평면도로서, 공구 카트(202)에 있는 구성 요소들이 어떻게 상이한 경로들을 따라서 회전하는지를 도시한다. 매거진(218)에 있는 슬롯(318)들의 중심 축들은 원형 경로(316)를 따라서 회전할 수 있다. 핵 용기 플랜지(222)상의 볼트 구멍들과 너트(224)들의 중심 축들은 경로(312)를 따라서 연장된다. 공구 카트(202)는 볼트 구멍 경로(312)와 동일 중심인 트랙 경로(310)를 따라서 이동한다.

설치 헤드(250) 및 텐션 헤드(262)는 원형 경로(314)를 따라서 회전한다. 공구 조립체(214)의 슬라이드 플레이트(260)가 이전에 도 10 에서 도시된 중간 위치에 있을 때, 설치 헤드(250)의 중심축 및 텐션 헤드(262)의 중심축은 원형 경로(314A)를 따라서 회전할 수 있다.

공구 조립체(214)는, 경로(312)를 따라서 연장되는 핵 용기 플랜지(222)상의 액세스 볼트(access bolt) 및, 경로(316)를 따라서 연장되는 매거진(218)에 있는 액세스 슬롯(access slot, 318)들로의 동일한 회전 경로(314A)를 사용할 수 있다. 공구 조립체(214)는 동일한 회전 경로(314A)에 걸쳐서 설치 헤드(250) 및 텐션 헤드(262)를 움직일 수도 있다. 공구 카트(202)는 핵 용기 플랜지(222)상의 상이한 볼트들에 접근하도록 원형 트랙 경로(310)를 따라서 움직인다. 매거진(216)은 공구 조립체(214)로부터 또는 공구 조립체로 상이한 볼트들을 제공하거나 또는 수용하도록 경로(314A)를 가지고 교차 위치로 상이한 슬롯(318)들을 회전시킨다.

회전 경로(314B, 314C)들은 도 9 에 도시된 위치 및 도 11 에 도시된 위치로 공구 조립체(214)의 슬라이드 플레이트(260)를 각각 움직임으로써 만들어진다. 예를 들어, 도 9 에 도시된 측방향 위치로 슬라이드 플레이트(260)를 움직이면 설치 헤드(250)의 중심선을 회전 경로(314B)로 움직이고, 텐션 헤드(262)의 중심선을 회전 경로(314C)로 움직인다. 도 11 에 도시된 위치로 슬라이드 플레이트(260)를 움직이면 설치 헤드(250)의 중심선을 회전 경로(314C)로 움직이고 텐션 헤드의 중심선을 회전 경로(314B)로 움직인다.

위에서 언급된 바와 같이, 회전 경로(314B)는 볼트 경로(312)의 약간 외측에 위치하는 플랜지(222)상의 볼트들을 설치 또는 제거하는데 필요할 수 있다. 회전 경로(314C)는 볼트 중심선 경로(312)의 약간 내측에 위치한 플랜지(222)상의 볼트들을 설치 또는 제거하는데 필요할 수 있다. 경로(314B)와 경로(314C) 사이의 그 어떤 원형 경로라도 슬라이드 플레이트(260)의 위치를 조절함으로써 만들어질 수 있다.

도 18 은 공구 카트(202)의 부분적인 정면도이다. 공구 타워(212)는 기어 조립체(234)를 통하여 공구 카트 플랫폼(210)에 회전되게 결합된다. 매거진 타워(216)는 공구 카트 플랫폼(210)에 단단하게 부착된다. 모터(238)는 트랙(204)상에 안착된 공구 카트(202)의 휘일(208)을 회전시킨다. 트랙(204)들은 도 2 에서 핵 용기(210)를 유지하는 지지부(230) 둘레에서 원형으로 연장된다.

억제 클램프(240)는 정상적으로 수축된 위치에서 도시되어 있다. 지진 이벤트(seismic event)에 응답하여, 억제 실린더(308)는 로드(243)를 연장시키며, 이것은 걸쇠 링크(latch link, 241)를 아래와 밖으로 민다. 걸쇠 링크(241)는 억제 클램프(240)의 상부 단부를 외측으로 회전시켜서 억제 클램프(240)의 저부 단부들이 함께 오게 하고 중심 트랙(204C) 아래에 클램프되게 한다. 억제 실린더(308)가 로드(243)를 수축시킬 때까지 걸쇠 링크(241)는 클램프(240)를 중심 트랙(204C) 아래의 잠금 위치에 유지한다.

도 19 는 공구 카트(202)의 부분적인 측단면도이다. 위에서 설명된 바와 같이, 트랙(204A-204C)들은 플랫폼(203)상에 놓이고 핵 용기 지지부(230)의 주위 둘레에 연장된다. 둥근 샤프트(320)는 공구 카트 플랫폼(210)으로부터 위로 연장되어 공구 타워(212)를 회전되게 지지한다. 허브(274)는 공구 타워(212)의 저부 단부로 삽입되고 기어 조립체(234)는 허브(274) 아래에 부착된다. 샤프트(320)는 기어 조립체(234)의 중심 구멍을 통해, 허브(274)에 형성된 중심 채널로 연장된다. 도 3 에 도시된 모터(234)는 기어 조립체(234)를 회전시켜서 샤프트(320)를 통해 연장되는 수직 중심 축 둘레에서 공구 타워(212)를 회전시킨다. 실린더(272)들은 공구 타워(212)의 대향하는 내측벽들상에 연결되고, 위에서 설명된 바와 같이 운반부(236)를 올리고 내린다.

도 20 은 매거진 타워(216)의 측단면도이며 도 21 은 매거진(218)의 사시도이다. 매거진 타워(216)의 주 기둥(344) 및 지지 기둥(345)는 공구 카트(202)의 플랫폼으로부터 위로 연장된다. 튜브형 로드(330)는 주 기둥(344)의 상부 단부로부터 위로 연장된다. 튜브형 턴테이블(turn table, 326)은 로드(330)에 걸쳐 부착되고 상부 단부(329)에서 로드(330)에 회전되게 부착된다. 기어 조립체(232)는 턴테이블(326)의 저부 둘레에 부착되고 모터(324)에 회전되게 연결된다. 정렬 플레이트(346)는 턴테이블(326)로부터 반경 방향 외측으로 연장된다.

매거진(218)은 중심의 중공형 실린더(334) 및 지지부(336)들에 의해 함께 연결된 둥근 상부 플레이트(332A) 및 둥근 저부 플레이트(332B)를 구비한다. 플레이트(332A, 332B) 각각은 동일 중심으로 정렬된 구멍(348A, 348B)들의 세트들을 각각 구비하며, 이들은 함께 슬롯(318)들의 원을 형성한다. 위에서 설명된 바와 같이, 슬롯(318)들은 볼트(220)를 유지한다. 매거진(218)은 매거진 타워(216)로부터 위로 연장된 턴테이블(326)상으로 크레인(crane)에 의하여 아래로 내려질 수 있다. 저부 플레이트(332B)가 정렬 플레이트(346)의 상부에 안착될 때까지 중공형 실린더(334)는 턴테이블(326)의 위로 내려진다.

핵 용기 분해 작동중에, 공구 카트(202)는 볼트(220)들을 핵 용기(210)로부터 제거하고 볼트들을 매거진(218)에 부착한다. 공구 타워(212)는 매거진(218)에 있는 슬롯(318)의 저부를 통해 볼트(220)를 위로 상승시킨다. 위에서 설명된 바와 같이, 설치 헤드(250)에 있는 구동 로드(296)는 볼트(220)의 스크류 구멍(302)으로 삽입된다. 구동 로드(296)는 회전됨으로써, 볼트(220)의 나사가 형성된 상부 단부(322)는 상부 매거진 플레이트(332A)의 구멍(348A)들에 형성된 나사화된 내측 표면과 나사 맞물림된다.

슬롯(318)들이 볼트(220)들로 채워진 이후에 크레인은 매거진(218)을 교체할 수 있다. 예를 들어, 크레인은 핸들(306)에 부착될 수 있고 매거진(218)을 수직으로 턴테이블(326)을 벗어나게 들어올릴 수 있다. 크레인은 다음에 비어 있는 매거진(218)을 기둥(344) 위에 위치시킬 수 있다. 비어 있는 매거진(218)은 내려짐으로써 턴테이블(326)의 테이퍼진 상부 단부(329)는 실린더(334)의 저부 단부를 통해 위로 삽입된다. 저부 플레이트(332B)가 정렬 플레이트(346)의 상부에 안착할 때까지 크레인은 계속 매거진(218)을 내린다.

예를 들어, 핵 용기 설치 작동중에 매거진(218)이 빈다면, 크레인은 볼트(220)들의 세트로 채워진 매거진(218)을 기둥(344) 위에 위치시킬 수 있다. 매거진(218)은 다시 내려짐으로써 턴테이블(326)의 테이퍼진 상부 단부(329)는 실린더(334)의 저부 단부로 삽입된다. 저부 플레이트(332B)가 정렬 플레이트(346)상에 안착될 때까지 크레인은 계속 매거진(218)을 내린다.

도 21, 도 22, 도 23 및 도 24 는 상이한 작동 위치들에서 공구 카트(202)를 가진 BIR 시스템(200)의 부분적인 평면도를 나타낸다. 도 22 를 참조하면, 공구 카트(202)는 볼트 전달 위치(337)에 있으며 여기에서 공구 타워(212)의 설치 헤드(250)는 매거진(218)의 슬롯(318) 아래에 위치된다. 공구 타워(212)는 위에서 설명된 바와 같이 매거진(216)으로부터 또는 매거진으로 볼트(220)를 삽입하거나 또는 제거하는 위치(337)로 회전될 수 있다. 볼트 전달 위치(337)는 제로 회전 위치에 있는 것으로서 번갈아서 참조될 수 있다.

도 23 은 설치 또는 제거 위치(338)를 도시하며, 여기에서 공구 타워(212)는 시계 방향으로 회전되어 핵 용기(201)의 플랜지(222)에 있는 관련 볼트 구멍 및 너트(224) 아래에 설치 헤드(250)를 위치시킨다. 핵 용기 조립 작동중에, 공구 타워(212)는 운반부(236)를 상승시킴으로써 설치 헤드(250)에 있는 볼트(220)는 플랜지(222)에 형성된 볼트 구멍들중 하나로 삽입된다. 다음에 설치 헤드(250)는 볼트(220)를 너트(224) 안으로 스크류 결합시킨다.

핵 용기 분해 작동중에, 텐션 헤드(262)는 너트(224)로부터 볼트(220)를 미리 이완시킬 수 있다. 공구 타워(212)는 운반부(236)를 상승시켜서 설치 헤드(250)를 볼트(220)의 저부 단부 위에 삽입한다. 설치 헤드(250)는 플랜지(222)상의 너트(224)로부터 볼트(220)를 더 스크류 해제시킨다. 공구 타워(212)는 볼트(220)를 플랜지(222)의 밖으로 내리고 다음에 도 22 에 도시된 위치로 시계 반대 방향으로 회전한다. 다음에 공구 타워(212)는 운반부(236)를 상승시키고 볼트(220)를 위에 설명된 바와 같이 매거진(218)으로 스크류 결합시킨다.

도 24 는 텐션 위치(340)를 도시하며, 여기에서 공구 타워(212)는 도 22 의 초기 위치로부터 시계 반대 방향으로 회전되어 텐션 헤드(262)를 너트(224) 및 부착된 볼트(220) 아래에 위치시킨다.

핵 용기 조립 작동중에, 설치 헤드(250)는 플랜지(222)를 통하여 볼트(220)를 위로 미리 삽입할 수 있고 볼트(220)를 너트(224) 안으로 제 1 토크 크기로써 스크류 결합할 수 있다. 다음에 공구 타워(212)는 위치(340)로 회전될 수 있어서 추가된 토크의 양을 가지고 볼트(220) 및/또는 부착된 폐쇄 너트(292)를 플랜지(222)에 더욱 텐션을 가할 수 있다. 공구 타워(212)는 운반부(236)를 상승시킴으로써 텐션 헤드(262)는 폐쇄 너트(292) 및 볼트(222)의 저부 단부 위에 삽입된다. 텐션 헤드(262)는 회전되어 폐쇄 너트(292) 및/또는 볼트(220)를 플랜지(222)에 조인다. 다음에 공구 타워(212)는 운반부(236)를 내리고 도 22 에 도시된 위치(337)로 시계 방향으로 회전된다. 공구 타워(212)는 설치 헤드(250)를 사용하여 매거진(218)으로부터 플랜지(222)상의 다음의 볼트 구멍 위치로 다른 볼트(220)를 설치한다.

핵 용기 분해 작동중에, 공구 타워(212)는 위치(340)로 회전될 수 있어서 처음으로 볼트(220) 및/또는 부착된 폐쇄 너트(292)를 플랜지(222)로부터 이완시킨다. 공구 타워(212)는 운반부(236)를 상승시킴으로써 텐션 헤드(262)는 폐쇄 너트(292) 및 볼트(222)의 저부 단부 위로 삽입된다. 텐션 헤드(262)는 반대 방향으로 회전하여 플랜지(222)상의 볼트(220) 및/또는 폐쇄 너트(292)를 이완시킨다. 다음에 공구 타워(212)는 도 23 의 위치(338)로 회전하고 설치 헤드(250)를 사용하여 너트(224) 및 플랜지(222)로부터 볼트(220)를 더 이완시키고 제거한다. 공구 타워(212)는 도 22 의 위치(337)로 회전하여 제거된 볼트(220)를 매거진(216)으로 삽입하여 스크류 결합시킨다. 다음에 공구 타워(212)는 도 24 의 위치(340)로 시계 반대 방향으로 회전할 수 있어서 플랜지(222)상의 폐쇄 너트(292) 및 다음의 볼트(220)를 이완시킨다.

도 25 는 2 개의 공구 카트(202A, 202B) 사이의 인터 카트 전달 위치(inter cart transfer position, 342)를 도시한다. 여러 가지 이유로, 공구 카트(202A)는 인접한 공구 카트(202B)상의 매거진(216B)으로부터 또는 매거진으로 볼트를 전달할 수 있다. 예를 들어, 공구 카트(202A)상의 매거진(216A)은 비워지거나 또는 가득할 수 있으며, 매거진(216A)을 교체하기 보다는 남아 있는 볼트들을 매거진(216B)으로 또는 매거진으로부터 전달하는 것이 더욱 편리할 수 있다. 다른 예에서, 매거진(216A)은 작동되지 않을 수 있다. 어느 경우에나, 각각의 공구 카트(202)가 볼트(220)들을 인접한 공구 카트(202)들과 교환할 수 있게 함으로써 BIR 시스템(200)은 중복성(redundancy)을 제공한다.

이러한 예에서, 공구 카트(202A)상의 공구 타워(212A)는 위치(342)로 시계 방향으로 회전한다. 공구 카트(202A)에 있는 설치 헤드(250A)는 위에서 설명된 것과 동일한 과정을 수행함으로써 공구 카트(202B)의 매거진(216B)에 있는 슬롯(318B)으로부터 또는 상기 슬롯으로 볼트(220)를 설치하거나 또는 제거한다. 공구 카트(202A, 202B)들은 다른 인접한 공구 카트를 가지고 그 어떤 다른 설치 또는 제거 과정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 공구 카트(202A)상의 텐션 헤드(262A)는 공구 카트(202B)상의 비작동(inoperative) 텐션 헤드(262B)를 위하여 플랜지(222)상의 볼트(220)를 이완시킬 수 있다.

따라서, BIR 시스템(200)은 원자로의 서비스 관리에 필요한 활성 요소들의 수를 감소시키는 상대적으로 단순한 기계적 제어 시스템을 제공한다. 인접한 공구 카트들 사이의 상호 작용은 중복성(redundancy) 및 신뢰성을 더 증가시킨다. BIR 시스템(200)의 높은 신뢰성은 핵 용기(210)가 물 아래에서 분해 및 재조립될 필요성 있는 핵의 적용예에서 특히 유리하다. BIR 시스템(200)은 그 어떤 다른 유형의 구조체로부터 볼트 또는 그 어떤 다른 요소라도 설치 및 제거하는데 이용될 수 있다는 점이 이해되어야 한다.

특정의 구현예를 예시적으로 도시하고, 상세한 설명의 일부를 형성하는 첨부된 도면을 참조하였다. 비록 개시된 구현예들은 상기 구현예들을 당업자가 실시할 수 있기에 충분히 상세하게 설명되었지만, 이러한 예들은 제한적인 것이 아니어서, 다른 구현예들이 이용될 수 있고, 본 발명의 범위 및 사상으로부터 이탈되지 않으면서 개시된 구현예들에 변형이 이루어질 수 있다는 점이 이해된다.

바람직한 실시예의 원리가 설명되고 도시되었으며, 상기 원리로부터 이탈하지 않으면서 실시예들이 구성 및 세부 내용에서 수정될 수 있음은 명백하다. 다음의 청구항의 사상 및 범위에 속하는 모든 변형 및 수정들에 대한 청구가 이루어질 것이다.

100. 파워 모듈 조립체 104. 원자로 압력 용기
102. 원자로 코어 130. 제어봉

Claims

핵 용기(nuclear vessel)를 조립 및 분해하기 위한 공구 카트(tool cart)로서,
핵 용기의 외측 주위 둘레에서 이동하고 핵 용기상의 상이한 볼트 위치들 다음에 위치하도록 구성된 플랫폼;
상기 플랫폼으로부터 위로 연장된 공구 타워(tool tower); 및,
공구 타워에 부착된 공구 조립체로서, 수직 축 둘레에서 회전하여 볼트들을 핵 용기상에 설치하고 볼트들을 핵 용기로부터 제거하도록 구성된, 공구 조립체;를 포함하는, 공구 카트.
제 1 항에 있어서, 플랫폼으로부터 위로 연장된 매거진 타워(magazine tower);
상기 매거진 타워의 상부 단부로부터 위로 연장된 중심 샤프트;
상기 중심 샤프트에 걸쳐 제거 가능하게 미끄러지는 실린더를 구비한 매거진(magazine); 및,
제 2 수직 축 둘레에서 매거진을 회전시키는 기어 및 모터;를 구비하는, 공구 카트.
제 2 항에 있어서, 매거진은:
상기 실린더의 상부 단부에 부착되고 원형으로 배치된 구멍들의 제 1 세트를 구비한, 상부 플레이트; 및,
상기 실린더의 저부 단부에 부착되고 원형으로 배치된 구멍들의 제 2 세트를 구비한 하부 플레이트로서, 상기 구멍들의 제 2 세트는 상기 구멍들의 제 1 세트와 동일 중심으로 정렬되어 원형으로 배치된 슬롯들(slots)의 세트를 형성하는, 하부 플레이트;를 구비하는, 공구 카트.
제 2 항에 있어서, 모터는 매거진의 상이한 슬롯들을 공구 조립체와의 교환 위치로 회전시키고; 공구 조립체는 교환 위치에 있는 슬롯들 아래의 제 1 위치 및 핵 용기상의 볼트 구멍 아래의 제 2 위치로부터 회전하는, 공구 카트.
제 4 항에 있어서, 모터는 제 1 원형 경로를 따라서 슬롯들을 회전시키고; 공구 타워는 제 1 원형 경로와 교차하는 제 2 원형 경로를 따라서 공구 조립체상에서 공구 헤드를 회전시키는, 공구 카트.
제 1 항에 있어서, 공구 타워는:
공구 베이스(tool base);
공구 조립체를 지지하고 상기 공구 베이스를 수직으로 위와 아래로 움직이는 운반부(carriage); 및,
상기 공구 베이스 및 운반부를 수직 축 둘레로 회전시키는 기어 조립체;를 구비하는, 공구 카트.
제 6 항에 있어서, 공구 조립체는:
공구 베이스에 대하여 수평으로 변위 가능한 슬라이드 플레이트(slide plate);
상기 슬라이드 플레이트의 제 1 단부상에 위치된 설치 헤드(install head); 및, 상기 슬라이드 플레이트의 대향하는 제 2 단부상에 위치된 텐션 헤드(tensioning head);를 구비하는, 공구 카트.
제 1 항에 있어서, 공구 조립체는: 설치 헤드; 상기 설치 헤드에 위치된 드라이브 비트(drive bit); 드라이브 비트를 볼트들 각각에 형성된 저부 구멍 안에 수직으로 위로 연장시키는 드라이브 비트 실린더(drive bit cylinder); 및, 볼트들중 하나를 유지하는 볼트 클립(bolt clip)으로서, 드라이브 비트 실린더가 드라이브 비트를 저부 볼트 구멍 안으로 위로 연장시킬 때 유지된 볼트 밖으로 연장되어 유지된 볼트를 해제시키는, 볼트 클립;을 구비하는, 공구 카트.
제 1 항에 있어서, 핵 용기의 주위 둘레에서 연장되는 트랙에 걸쳐 이동하도록 구성되고, 플랫폼상에 위치된 휘일(wheel)들을 구비하는, 공구 카트.
제 9 항에 있어서,
플랫폼에 부착되고 왕복 클로우들(reciprocating claw)을 구비하는 억제 클램프(hold down clamp); 및,
로드(rod)를 연장시켜서 클로우들이 수축되게 하고 트랙에 부착되도록 구성된, 억제 실린더(hold down cylinder)를 구비하는, 공구 카트.
볼트를 핵 용기에 부착 및 탈착시키기 위한 공구 타워로서:
플랫폼에 회전 가능하게 부착된 베이스;
상기 베이스 둘레에 연장된 운반부;
상기 운반부에 부착된 슬라이드 플레이트; 볼트를 핵 용기상에 부착 및 탈착시키도록 상기 슬라이드 플레이트에 부착된 공구 헤드(tool head);
수직 축 둘레의 원형 경로를 따라서 공구 헤드를 회전시키도록 베이스에 결합된 제 1 구동 메커니즘;
공구 헤드를 베이스상에서 수직으로 위와 아래로 움직이도록 운반부에 결합된 제 2 구동 메커니즘; 및,
공구 헤드를 베이스에 대하여 측방향으로 움직이도록 슬라이드 플레이트에 결합된 제 3 구동 메커니즘;을 포함하는, 공구 타워.
제 11 항에 있어서, 볼트를 핵 용기상에 설치 및 제거하도록 슬라이드 플레이트의 제 1 단부상에 위치된 제 1 공구 헤드; 및,
핵 용기상에 있는 볼트에 텐션(tension)을 가하도록 슬라이드 플레이트의 대향하는 제 2 단부에 위치된 제 2 공구 헤드;를 포함하는, 공구 타워.
제 11 항에 있어서, 공구 헤드는:
볼트의 저부 단부를 수용하기 위한 상부 개구;
공구 헤드 안에 위치된 드라이브 비트(drive bit);
드라이브 비트의 단부에 결합되어 볼트의 저부 단부에 형성된 볼트 구멍 안으로 드라이브 비트를 수직으로 위로 연장시키는, 드라이브 비트 실린더; 및,
상부 개구로 삽입되었을 때 볼트에 클램핑되고, 드라이브 비트 실린더가 드라이브 비트를 상방향으로 볼트 구멍 안에 연장시켰을 때 볼트를 해제하는, 볼트 클립들(bolt clips);을 구비하는; 공구 타워.
제 12 항에 있어서, 드라이브 비트 실린더가 드라이브 비트를 볼트 안에 형성된 구멍으로 연장시킬 때, 드라이브 비트는, 볼트 클립들 안에 형성되고 대향되게 향하는 돌출부들을 가압하는 어깨부(shoulder)를 구비하는, 공구 타워.
제 10 항에 있어서, 제 1 구동 메커니즘은:
베이스의 저부 단부와 공구 카트 플랫폼 사이에 위치된 기어 조립체; 및,
공구 카트 플랫폼으로부터 위로 연장된 샤프트 둘레로 기어 조립체 및 베이스를 회전시키는 모터;를 포함하는, 공구 타워.
제 10 항에 있어서, 제 2 구동 메커니즘은, 제 1 단부에서 베이스에 결합되고 제 2 단부에서 운반부에 결합된 하나 이상의 실린더들을 포함하는, 공구 타워.
제 10 항에 있어서, 제 3 메커니즘은, 베이스에 대하여 측방향으로 공구 헤드 및 슬라이드 플레이트를 움직이는 모터를 포함하는, 공구 타워.
핵 용기의 조립 및 분해를 위한 볼트 설치 및 제거 시스템으로서:
핵 용기를 지지하기 위한 스탠드(stand)를 구비한 플랫폼;
상기 플랫폼의 외측 주위 둘레에서 연장되는 트랙(track);
상기 트랙상에서 구르는 휘일(wheel)들을 구비하는 다수의 공구 카트들(tool carts);
상기 카트들상에 위치된 공구 타워들(tool towers); 및,
공구 타워들에 부착되어 볼트들을 핵 원자로 용기상에 설치 및 제거하도록 구성된 공구 조립체들;을 포함하는, 볼트 설치 및 제거 시스템.
제 18 항에 있어서, 공구 타워들 다음의 공구 카트들로부터 위로 연장된 매거진 타워들 (magazine towers)을 구비하고, 상기 매거진 타워들은 공구 타워들상의 공구 조립체들과의 교환을 위하여 볼트들을 유지하는 매거진들을 구비하는, 볼트 설치 및 제거 시스템.
제 19 항에 있어서, 공구 조립체들은 공구 카트들중 인접한 공구 카트들상의 매거진들과 볼트들을 교환하도록 구성되는, 볼트 설치 및 제거 시스템.
제 19 항에 있어서,
공구 카트들은:
공구 조립체들을 제 1 수직 축 둘레에서 회전시키기 위한 제 1 구동 메커니즘;
공구 조립체들을 수직으로 위와 아래로 움직이는 제 2 구동 메커니즘;
공구 조립체들을 공구 타워들에 대하여 측방향으로 연장 및 수축시키는 제 3 구동 메커니즘; 및,
매거진을 제 2 수직축 둘레로 회전시키는 제 4 메커니즘;을 구비하는, 볼트 설치 및 제거 시스템.
제 21 항에 있어서, 공구 조립체들에 있는 공구 헤드들의 중심선들은 핵 용기에 있는 볼트 구멍과 교차하는 제 1 수직 축 둘레의 제 1 원형 경로를 따라서 이동하고; 매거진들에 있는 슬롯들은 제 1 원형 경로와 교차하는 제 2 수직축 둘레의 제 2 원형 경로에서 이동하는, 볼트 설치 및 제거 시스템.