| 【発明の名称】 |
原子燃料集合体の制御棒案内シンブル管と最下部支持格子との連結加工方法とその連結加工用具 |
| 【発明者】 |
【氏名】小濱 正和
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| 【要約】 |
【課題】原子燃料集合体の組立作業において、制御棒案内シンブル管を最下部支持格子に突設のスリーブに連結加工する方法で、当該加工による制御棒案内シンブル管の縮長補正を不要とし、加工用具の小形化と操作性の飛躍的改善を図る。
【解決手段】下部ノズルプレート５に上設の最下部支持格子３Ａから下向きに所要数のスリーブ７を突設し、下部端栓１ｂに周溝条１ｄの凹設された制御棒案内シンブル管１を最下部支持格子３Ａの上面部開口３ｄからスリーブ７内に嵌装して、周溝条１ｄをスリーブ７内に配装する。この状態で短尺ですむ連結加工用具をスリーブ７に下位側から嵌装操作して、スリーブ７の周壁を下部端栓１ｂの周溝条１ｄ内に押し込む変形接合加工（カシメ）により係嵌する。これにより下部端栓１ｂの不本意な縮長が回避され、加工作業終了後にカシメ部分の目視確認も可能となる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 原子燃料集合体における下部ノズルプレートの上位に配設される最下部支持格子の下面部にあって、直交状にて所要数だけ突設されたスリーブに、制御棒案内シンブル管の下部端栓を上記最下部支持格子の上面部開口側から内嵌することによって、当該下部端栓に凹設した周溝条を前記の突設されたスリーブ内に配装し、当該配装状態下にあってスリーブの周壁を、上記した下部端栓の周溝条内に押し込む変形接合加工により係嵌させるようにしたことを特徴とする原子燃料集合体の制御棒案内シンブル管と最下部支持格子との連結加工方法。
【請求項２】 外筒部の突設された駆動源と、当該駆動源の稼動により上記外筒部内にあって軸線方向へ突出自在であり、かつ先端側には先細りテーパ頭部の形成されている駆動ピンと、上記外筒部の先端側にあって複数に分割されて回動支点により回動自在なるよう枢支されたカシメ加工用割体とを具備し、上記駆動源の稼動による突出した駆動ピンと、上記駆動源の稼動により突出した駆動ピンの前記先細りテーパ頭部が、上記のカシメ加工用割体の基端側テーパ摺接面に摺動することにより、当該カシメ加工用割体が前記回動支点によって先端側縮径方向へ回動自在であり、これによりカシメ加工用割体の先端側内周面に突設された突周爪が、下部端栓に凹設された周溝条内へ、この下部端栓に被嵌されたスリーブの周壁が押し込みカシメ加工により係嵌されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載した原子燃料集合体の制御棒案内シンブル管と最下部支持格子との連結加工方法の実施に使用される一ないし二以上を併装状態に装設した連結加工用具。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は既知の通り原子燃料集合体を組み付ける際にあって、下部ノズルプレートの上側に配送された最下部支持格子に対して所要複数本のスリーブを固設しておき、当該スリーブに上位側から制御棒案内シンブル管を内嵌し、この状態下にあって当該制御棒案内シンブル管が抜け止めとなるように外力を加えて変形加工を行い、かくして当該制御棒案内シンブル管を最下部支持格子に結合させるための連結加工方法と、この方法の実施に使用することのできる連結加工用具に関する。
【０００２】
【従来の技術】既知の通り原子燃料集合体Ａは、図２に例示する如く上位側から複数本の制御棒案内シンブル管１を垂設した上部ノズル２、所要数の支持格子３で縦装保持される燃料棒４、そして最下部支持格子３Ａの下位に配設した下部ノズルプレート５等である構成部材を備えて、一体に結合されたものである。このような原子燃料集合体Ａを組み上げる際には、前記の通り最下部支持格子３Ａに制御棒案内シンブル管１の下端部を結合する必要があるが、そのための結合加工方法としては図３と図４とによって理解される以下の如き手段が実施されて来ている。すなわち、上記の最下部支持格子３Ａには、その上面部３ａから突出するように上向きスリーブ３ｂを溶接手段等により接合しておき、当該上向きスリーブ３ｂには上位側から制御棒案内シンブル管１を内嵌するのであり、図３（Ａ）にあって１ａ、１ｂはその管部１ｃの上下に溶接された夫々既知のカラーと下部端栓を示している。
【０００３】さて上掲従来の結合加工方法は、スウェージ加工を採用したもので図３（Ｂ）に示す如きスウェージ加工用具６を用いるが、これは用具主筒６ａと先端嵌入部６ｂとの間に、ウレタンゴムによる押し潰し体６ｃを挟装しておき、上記先端嵌入部６ｂの連結杆６ｄを、図示されていない油圧機器により矢印Ｙ方向へ牽引することで、押し潰し体６ｃを拡径状態に変形自在としたものである。さらに図４を参照して上記の拡径変形結合加工状態につき説示すると、上記のスウェージ加工用具６は、上向きスリーブ３ｂに内嵌した制御棒案内シンブル管１の最上位に設けられたカラー１ａより、管部１ｃ内へ嵌入することになることから、当然可成り長尺のものを使用しなければならず、従ってその操作性に関し望ましい結果を得ることが出来ない。そして前記のようにして押し潰し体６ｃの膨出により図４におけるスウェージ加工による拡管結合加工部Ｐが形成されることになるため、管部１ｃと上向きスリーブ３ｂが同時拡管されることで、当該両者１ｃ、３ｂに僅かな長手方向の縮みが生じ、この縮みは制御棒案内シンブル管１毎に差異を生ずるため、各縮み長さのばらつきを補正しなければならない。
【０００４】このため上記従来手段にあっては、図４のように下部端栓１ｂの直下にあって下部ノズルプレート５にブッシュ５ａなる部材を螺嵌介装させておき、これを螺回操作することで、制御棒案内シンブル管１の長さを、すべて均一となるように整合させる必要がある。また上記した拡管結合加工部Ｐは、最下部支持格子３Ａの上位に形成されることになるから、当該スウェージ加工完了後にあって、当該拡管結合加工部Ｐの膨出状態につき、その良否を目視により直接確認することが困難となる。
【０００５】しかも当該スウェージ加工によるときは、前記の如くウレタンゴムによる押し潰し体６ｃを用いるため、通常のウラン燃料のように発熱を起こさない燃料集合体の組立作業であれば、ウレタンゴムに対する熱影響はないため支障はないが、ＭＯＸ燃料のように組立作業を行っている状態にあって発熱を伴うような場合には、ウレタンゴムによる押し潰し体６ｃ自体の採択が不能となり、この種の従来手段によっての組立作業はできないことになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の如きスウェージ加工手段の有する難点に鑑み検討されたもので、請求項１によるときは最下部支持格子の上面部ではなしに、下面部にあってスリーブを突設するようにし、制御棒案内シンブル管は上位側から上記のスリーブに内嵌するが、当該制御棒案内シンブル管の下部端栓には周溝条を穿設しておき、この際請求項２によって明示されるような連結用加工用具等を用いることで、これに設けられた突周爪によりスリーブの周壁が上記の周溝条内に押し込むカシメ加工（変形接合加工）により係嵌されるようにするのである。そしてこのような加工作業は最下部支持格子の下位側から容易に施工し得るようになるのはもちろん、このことにより前記従来例の如く長尺な加工用具の使用を不要となし、かつ、当該変形接合加工箇所を目視により確認することができ、しかも、上記の如くスリーブが変形加工されるだけで、制御棒案内シンブル管の縮みは生じないことから、縮みの補正に伴う構造部材も不要となり、補正作業の問題を完全に解消しようとしている。しかも当該発明に係る方法では、従来例の如きウレタンゴムによる押し潰し体の使用がないことから、ＭＯＸ燃料のようにそれ自体が発熱するような場合にあっても、全く支障なく施工できるようにするのが、その目的である。
【０００７】次に請求項２に係る連結加工用具は、駆動源によって突出される駆動ピンに形成された先細りテーパ頭部により、外筒部に回動支点にて枢支されたカシメ加工用割体を、その基端側テーパ摺動面との摺動により先端側が縮径状態となるよう開閉動自在に構成しておく。そして上記のカシメ加工用割体における先端側内周面にあって突周爪を突設しておくことで、当該突周爪により前記したスリーブの周壁を軸心側へ変形し、これによって制御棒案内シンブル管の周溝条に対する変形接合加工が可能となるよう構成してあり、かくしてスリーブに最下部支持格子の下位側からカシメ加工用割体を被嵌装入して、周溝条と突周爪との位置合わせを行い、駆動源を稼動するだけで簡易迅速に当該カシメ加工を実施し得るようにするのが、その目的である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本願請求項１は上記の目的を達成するため原子燃料集合体における下部ノズルプレートの上位に配設される最下部支持格子の下面部にあって、直交状にて所要数だけ突設されたスリーブに、制御棒案内シンブル管の下部端栓を上記最下部支持格子の上面部開口側から内嵌することによって、当該下部端栓に凹設した周溝条を前記の突設されたスリーブ内に配装し、当該配装状態下にあってスリーブの周壁を、上記した下部端栓の周溝条内に押し込む変形接合加工により係嵌させるようにしたことを特徴とする原子燃料集合体の制御棒案内シンブル管と最下部支持格子との連結加工方法を提供しようとしている。
【０００９】次に請求項２にあっては、上記請求項１に係る連結加工方法の実施に使用される一ないし二以上を併装状態に装設した連結加工用具に関し、外筒部の突設された駆動源と、当該駆動源の稼動により上記外筒部内にあって軸線方向へ突出自在であり、かつ先端側には先細りテーパ頭部の形成されている駆動ピンと、上記外筒部の先端側にあって複数に分割されて回動支点により回動自在なるよう枢支されたカシメ加工用割体とを具備し、上記駆動源の稼動による突出した駆動ピンと、上記駆動源の稼動による突出した駆動ピンの前記先細りテーパ頭部が、上記のカシメ加工用割体の基端側テーパ摺接面に摺動することにより、当該カシメ加工用割体が前記回動支点によって先端側縮径方向へ回動自在であり、これによりカシメ加工用割体の先端側内周面に突設された突周爪が、下部端栓に凹設された周溝条内へ、この下部端栓に被嵌されたスリーブの周壁が押し込みカシメ加工により係嵌されるようにしたことを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明につき以下詳記すると請求項１に係る連結加工方法は、まず図１によって理解される通り既設の原子燃料集合体Ａにあって、その下部ノズルプレート５の上位に配設されている最下部支持格子３Ａの下面部３ｃから直交状にて、既知の如く所要数だけのスリーブ７を同上図（Ｃ）の如く下向きに突設し、当該スリーブ７を嵌合した貫通口８に対して、その上面部３ａにおける上面部開口３ｄ側から、図１（Ａ）の制御棒案内シンブル管１を矢印Ｘ１方向へ進入し、その下部端栓１ｂをスリーブ７に内嵌することによって、この際予め当該下部端栓１ｂに凹設しておいた周溝条１ｄを、前記の下方へ突出させたスリーブ７内に配装するのである。
【００１１】次に上記の如き配装状態下にあって、上記の下面部３ｃから下突されたスリーブ７の周壁を上記した下部端栓１ｂの周溝条１ｄ内へ適宜の手段により押し込むことにより、スリーブ７の周溝条１ｄに対するカシメ加工すなわち変形接合加工を行い、当該スリーブ７を下部端栓１ｂに係嵌させるのである。従ってもちろん下部端栓１ｂ自体の変形はなく、このため制御棒案内シンブル管１に関しては、その長さに縮みが生ずることなしに両者１、１ｂの連結加工がなされることになる。
【００１２】次に請求項２に係る連結加工につき図１（Ｂ）を参照して以下説示すると、空圧シリンダとか油圧シリンダによる駆動源９と、これより突設された外筒部１０と、駆動部９の稼動によって外筒部１０の軸線方向Ｘ２へ突出自在なるよう嵌入された駆動ピン９ａが具備されており、この駆動ピン９ａにおける先端側には先細りテーパ頭部９ｂが形成されている。さらに、上記した外筒部１０における先端側にあって、図示例では二個に分割されて回動支点９ｃ、９ｃによって矢印Ｘ３、Ｘ３方向へ回動自在なるようカシメ加工用分割体９ｄ、９ｄが枢着されていると共に、このカシメ加工用分割体９ｄ、９ｄの先端側内周面９ｅからは、図示例にあって角状とした突周爪９ｆが突設されている。
【００１３】そして前記した駆動源９の稼動により突出した駆動ピン９ａにおける先細りテーパ頭部９ｂが、上記したカシメ加工用分割体９ｄ、９ｄに形成されている基端側テーパ摺接面９ｇに対して摺動することになり、このことでカシメ加工用分割体９ｄが回動支点９ｃ、９ｃによって先端側縮径方向へ回動し、この結果前説の突周爪９ｆが下部端栓１ｂに予め形成の前記周溝条１ｄへ、下部端栓１ｂに被嵌されたスリーブ７の周壁が、押し込みカシメ加工によって係嵌されるよう構成されている。従って上記の連結加工具を用いれば、原子燃料集合体Ａにあってその最下部支持格子３Ａにおける下位側から、突設されているスリーブ７に対し、カシメ加工用分割体９ｄ、９ｄを被嵌するが、この際図１（Ｂ）の如くスリーブ７側に着脱自在なるよう取着された組立用プレート１１に押当するといった任意の手段で、係止爪９ｆが丁度、制御棒案内シンブル管１に設けた周溝条１ｄと合致するようにし、前記駆動源９を稼動すれば、前記した連結加工方法を迅速かつ容易に実施することができる。
【００１４】このようにしてカシメ加工が終われば駆動源９の軸動ピン９ａを復動することで、当該連結用加工用具をスリーブ７から取り外せばよく、この際スリーブ７は最下部支持格子３Ａの下方に突設されているから、カシメ加工により形成されたカシメ加工部の状態を目視により容易に確認することができる。なお、図１（Ｂ）の１２は、カシメ加工用割体９ｄを前記の矢印Ｘ３と反対方向に回動させるための復帰用スプリングである。さらに請求項２にあっては上記した連結加工用具を、任意に制御棒案内シンブル管１の数だけ併設して、一度に一つの油圧シリンダ等の稼動で、効率的な連結加工方法を実施することも当然可能となる。
【００１５】
【発明の効果】本発明は以上のようにして実施し得るものであるから請求項１による連結加工方法は、最下部支持格子から下突のスリーブに制御棒案内シンブル管を嵌装し、しかも、その下部端栓に周溝条を凹設しておき、最下部支持格子の下端に配した連結用加工用具によって、カシメ加工を行うようにしたものであるから、従来の如き長尺の連結加工用具が不要となり、コンパクトな用具によって簡易迅速な加工を行うことができ、しかも連結加工箇所の確認を容易に行うことができる。
【００１６】しかも重要なことは周溝条に対するスリーブのカシメ加工によって連結加工を行い得ることから、当該加工時に制御棒案内シンブル管の縮みが生ぜず、従ってこれまでのスウェージ加工によるものに比し、複数本の制御棒案内シンブル管につき、その縮みを整合させるといった作業に労力と時間をかける必要がなくなり、また当該整合のための補正作業に、別途補正部材を配設しておくといったことも不要とすることができる。また従来法のようにウラン燃料の原子燃料集合体でなく作業中にも発熱するＭＯＸ燃料による場合であっても、ウレタンゴム等を使用せずに施工できることから、全く心配なしに連結加工を実施することができる。
【００１７】そして請求項２に係る連結加工用具に関しても、前掲スリーブに被嵌して駆動源を稼動することで、スリーブを制御棒案内シンブル管の周溝条に対してカシメ加工することが簡易迅速に実施でき、当然のことながら複数の連結加工用具を併設することで一度に制御棒案内シンブル管と各スリーブとの連結作業を完結でき、このようにすることで原子燃料集合体の組立作業に要する時間を大幅に短縮することも可能となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１６５６９７
【氏名又は名称】原子燃料工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１３年３月２９日（２００１．３．２９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９０４３５
【弁理士】
【氏名又は名称】齋藤 義雄
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| 【公開番号】 |
特開２００２−２９６３８１（Ｐ２００２−２９６３８１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年１０月９日（２００２．１０．９） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−９６７３２（Ｐ２００１−９６７３２） |
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