JPS623917B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS623917B2 JPS623917B2 JP53018522A JP1852278A JPS623917B2 JP S623917 B2 JPS623917 B2 JP S623917B2 JP 53018522 A JP53018522 A JP 53018522A JP 1852278 A JP1852278 A JP 1852278A JP S623917 B2 JPS623917 B2 JP S623917B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bellows
- control rod
- drive mechanism
- drive
- spring constant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Actuator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高速増殖炉の制御棒駆動機構に係り、
特にバウンダリーを形成するシール用ベローズ部
を改良した制御棒駆動機構に関するものである。
特にバウンダリーを形成するシール用ベローズ部
を改良した制御棒駆動機構に関するものである。
制御棒駆動機構は、原子炉の反応度制御を行う
ために炉心内に配置した制御棒の操作機構部分と
原子炉内とのバウンダリーを形成する構造部分を
備えている。この駆動機構は寿命中所定回数のス
クラムが可能でかつ機構自体の健全性も保証され
たものでなければならない。このスクラム条件は
制御棒挿入開始から終了までのスクラム時間が一
秒以内という短時間であり、この駆動部分の動作
範囲が約1000mmと大きいために、原子炉との境界
を形成する部品としては非常に苛酷な条件といえ
る。
ために炉心内に配置した制御棒の操作機構部分と
原子炉内とのバウンダリーを形成する構造部分を
備えている。この駆動機構は寿命中所定回数のス
クラムが可能でかつ機構自体の健全性も保証され
たものでなければならない。このスクラム条件は
制御棒挿入開始から終了までのスクラム時間が一
秒以内という短時間であり、この駆動部分の動作
範囲が約1000mmと大きいために、原子炉との境界
を形成する部品としては非常に苛酷な条件といえ
る。
ところでこの境界を形成する部品として従来は
溶接ベローズが使用されてきたが、このベローズ
は静的条件に近い変形動作をする構造を対象とし
て作られているため、スクラム時のような急速変
形を行う条件下で使用すると、動的応答に伴う局
部的な集中変形を起し、この繰返しによる疲れ破
壊を発生することが考えられる。
溶接ベローズが使用されてきたが、このベローズ
は静的条件に近い変形動作をする構造を対象とし
て作られているため、スクラム時のような急速変
形を行う条件下で使用すると、動的応答に伴う局
部的な集中変形を起し、この繰返しによる疲れ破
壊を発生することが考えられる。
本発明の目的は、上記した点に対してなされた
ものでスクラム条件の急速変形条件下でも、でき
る限り均一変形を行い、所要の寿命に対し十分余
裕のあるシールベローズを提供することにある。
ものでスクラム条件の急速変形条件下でも、でき
る限り均一変形を行い、所要の寿命に対し十分余
裕のあるシールベローズを提供することにある。
以下、本発明の制御棒駆動機構を一実施例の図
面を参照して詳細に説明する。
面を参照して詳細に説明する。
制御棒駆動機構は第１図に示すように駆動部１
と下部機構２とを有し、原子炉容器の上蓋３に複
数本植設されている。このうち、駆動部１は上蓋
３に立設された細長い筒状ハウジング４を有する
一方、上記ハウジング４内の頂部には駆動モータ
５が収納されている。上記駆動モータ５の出力軸
はボールベアリング６に支持されリードスクリユ
７に連結されるとともに、上記リードスクリユ７
は垂直方向下方に延び、その下端がフインガ支持
筒体内に挿入されている。
と下部機構２とを有し、原子炉容器の上蓋３に複
数本植設されている。このうち、駆動部１は上蓋
３に立設された細長い筒状ハウジング４を有する
一方、上記ハウジング４内の頂部には駆動モータ
５が収納されている。上記駆動モータ５の出力軸
はボールベアリング６に支持されリードスクリユ
７に連結されるとともに、上記リードスクリユ７
は垂直方向下方に延び、その下端がフインガ支持
筒体内に挿入されている。
一方、前記リードスクリユ７には、スクリユナ
ツト９が螺合されており、このスクリユナツト９
には電磁石２１が一体的に取付けられている。上
記電磁石２１は駆動モータ５の回転駆動によつて
上下動するようになつており、その電磁石２１の
上下動はスクリユナツト９の案内用突起がハウジ
ング４の内周壁の案内溝を係合することにより回
転することなく案内される。
ツト９が螺合されており、このスクリユナツト９
には電磁石２１が一体的に取付けられている。上
記電磁石２１は駆動モータ５の回転駆動によつて
上下動するようになつており、その電磁石２１の
上下動はスクリユナツト９の案内用突起がハウジ
ング４の内周壁の案内溝を係合することにより回
転することなく案内される。
前記フインガ支持筒体８は上端にアーマチユア
２２を載置する一方、前記フインガ支持筒体８の
下端部はラツチ機構１０を介して外側エクステン
シヨンロツド１２と内側エクステンシヨンロツド
１３を把持している。電磁石２１には、電磁石２
１とアーマチユア２２をネジ結合するためのスク
ラムロツクボルト２３が取付けられており、駆動
部１の上端から挿入される操作棒２４により回転
操作される。
２２を載置する一方、前記フインガ支持筒体８の
下端部はラツチ機構１０を介して外側エクステン
シヨンロツド１２と内側エクステンシヨンロツド
１３を把持している。電磁石２１には、電磁石２
１とアーマチユア２２をネジ結合するためのスク
ラムロツクボルト２３が取付けられており、駆動
部１の上端から挿入される操作棒２４により回転
操作される。
また、前記下部機構２は原子炉容器の上蓋３に
挿嵌され、上蓋から原子炉容器内に垂下された案
内管１１を有し、上記案内管１１の上端部は前記
ハウジング４に嵌合している。上記案内管１１は
外側エクステンシヨンロツド１２と内側エクステ
ンシヨンロツド１３とを上下方向に摺動自在に組
込んでいる。上記外側エクステンシヨンロツド１
２の下端部には一対のグリツパ１４が揺動自在に
支持されており、上記グリツパ１４は炉心に挿入
される制御棒１５を固定支持するようになつてい
る。なお、前記案内管１１と外側エクステンシヨ
ンロツド１２との間や、両エクステンシヨンロツ
ド１２，１３間にはベローズ１６，１７がそれぞ
れ介在され、放射性を帯びたガスや蒸気がハウジ
ング４内に漏出するのを防止するバウンダリーを
形成している。
挿嵌され、上蓋から原子炉容器内に垂下された案
内管１１を有し、上記案内管１１の上端部は前記
ハウジング４に嵌合している。上記案内管１１は
外側エクステンシヨンロツド１２と内側エクステ
ンシヨンロツド１３とを上下方向に摺動自在に組
込んでいる。上記外側エクステンシヨンロツド１
２の下端部には一対のグリツパ１４が揺動自在に
支持されており、上記グリツパ１４は炉心に挿入
される制御棒１５を固定支持するようになつてい
る。なお、前記案内管１１と外側エクステンシヨ
ンロツド１２との間や、両エクステンシヨンロツ
ド１２，１３間にはベローズ１６，１７がそれぞ
れ介在され、放射性を帯びたガスや蒸気がハウジ
ング４内に漏出するのを防止するバウンダリーを
形成している。
第２図、第３図は動的効果の影響をもつとも受
けるストローグベローズについて本発明を適用し
た詳細図である。これらのベローズは、スクラム
条件を考慮したベローズ構造の動的変形挙動解所
を行つた結果によりその欠点を補うように考慮さ
れたものである。すなわち本発明は負荷を受ける
ベローズ部の下端部付近のバネ定数を他の部分の
バネ定数よりも大きくして動的現象による破損を
防止するものである。第２図は下部（負荷を常け
る部分）の内径を下部に行くに従つて大きくして
バネ定数を大きくしたベローズ３１を用いたもの
である。第２図のうち破線は従来ベローズの内径
である。第３図は上部ベローズで変形をかせぎ下
部をバネ定数の大きい成形ベローズ３２としたも
のである。第２図の変形例として動的効果をやわ
らげ、寿命を長くする効果のあるものとして、外
径を下部に行くに従つて小さくするものや、ベロ
ーズ下部の構成板材を２枚あるいは３枚としたり
上部より丈夫な材料を下部に使用する例も考えら
れる。
けるストローグベローズについて本発明を適用し
た詳細図である。これらのベローズは、スクラム
条件を考慮したベローズ構造の動的変形挙動解所
を行つた結果によりその欠点を補うように考慮さ
れたものである。すなわち本発明は負荷を受ける
ベローズ部の下端部付近のバネ定数を他の部分の
バネ定数よりも大きくして動的現象による破損を
防止するものである。第２図は下部（負荷を常け
る部分）の内径を下部に行くに従つて大きくして
バネ定数を大きくしたベローズ３１を用いたもの
である。第２図のうち破線は従来ベローズの内径
である。第３図は上部ベローズで変形をかせぎ下
部をバネ定数の大きい成形ベローズ３２としたも
のである。第２図の変形例として動的効果をやわ
らげ、寿命を長くする効果のあるものとして、外
径を下部に行くに従つて小さくするものや、ベロ
ーズ下部の構成板材を２枚あるいは３枚としたり
上部より丈夫な材料を下部に使用する例も考えら
れる。
次に、制御棒駆動機構の作用について述べる。
通常運転時、原子炉の反応度を調整するシム動
作中には、スクラムロツクボルト２３の螺合をは
ずした状態で電磁石２１を励磁しておく。しかし
て、第１図に示すように駆動モータ５の回転運動
はリードスクリユ７により電磁石２１の上下方向
の運動に変換され、さらに上記電磁石２１の上下
方向の運動は、アーマチユア２２、フインガ支持
筒体８、ラツチ機構１０、外側エクステンシヨン
ロツド１２を介して制御棒１５に伝達され、上記
制御棒１５を上下動させる。このようにしてシム
動作が行なわれる。
作中には、スクラムロツクボルト２３の螺合をは
ずした状態で電磁石２１を励磁しておく。しかし
て、第１図に示すように駆動モータ５の回転運動
はリードスクリユ７により電磁石２１の上下方向
の運動に変換され、さらに上記電磁石２１の上下
方向の運動は、アーマチユア２２、フインガ支持
筒体８、ラツチ機構１０、外側エクステンシヨン
ロツド１２を介して制御棒１５に伝達され、上記
制御棒１５を上下動させる。このようにしてシム
動作が行なわれる。
また、スクラム時には電磁石２１が消磁され
る。上記電磁石２１の消磁により、アーマチユア
２２が電磁石２１から切離され、これによりフイ
ンガ支持筒体８、両エクステンシヨンロツド１
２，１３および制御棒１５が一体的に落下され、
スクラム動作が行なわれる。
る。上記電磁石２１の消磁により、アーマチユア
２２が電磁石２１から切離され、これによりフイ
ンガ支持筒体８、両エクステンシヨンロツド１
２，１３および制御棒１５が一体的に落下され、
スクラム動作が行なわれる。
この時、ベローズ１６が1100mm下方に伸張し、
従来のベローズが取付いている場合のベローズの
変形状態は下部のみに集中する。この変形挙動が
スクラム時に繰返され、疲れ破壊を生じる原因と
なる。ところが本発明のベローズをとりつける
と、下部の強いバネ定数が力を上部に伝えるので
静的変形状況あるいはそれに近い形となり、ベロ
ーズの健全性が保証される。つまり、その変形状
態は第４図に示したａの変形曲線からｂの変形曲
線のようになる。
従来のベローズが取付いている場合のベローズの
変形状態は下部のみに集中する。この変形挙動が
スクラム時に繰返され、疲れ破壊を生じる原因と
なる。ところが本発明のベローズをとりつける
と、下部の強いバネ定数が力を上部に伝えるので
静的変形状況あるいはそれに近い形となり、ベロ
ーズの健全性が保証される。つまり、その変形状
態は第４図に示したａの変形曲線からｂの変形曲
線のようになる。
以上説明のように本発明の動的変形挙動に十分
耐えうるベローズを取付けた制御棒駆動機構は、
スクラム時のベローズの局部変形が少くなりベロ
ーズ部のバウンダリー機能保持寿命が向上する。
またベローズの蛇行がなくなりスクラム特性も改
善される。よつて制御棒駆動機構の信頼性が高ま
る。
耐えうるベローズを取付けた制御棒駆動機構は、
スクラム時のベローズの局部変形が少くなりベロ
ーズ部のバウンダリー機能保持寿命が向上する。
またベローズの蛇行がなくなりスクラム特性も改
善される。よつて制御棒駆動機構の信頼性が高ま
る。
第１図は本発明の制御棒駆動機構の一実施例を
示す縦断面図、第２図は第１図のベローズ部を示
した説明図、第３図は第２図の他の実施例を示す
説明図、第４図は本発明のベローズを使用した時
の変形挙動を示す概念図である。 ５……駆動モータ、９……スクリユナツト、１
２……外側エクステンシヨンロツド、１３……内
側エクステンシヨンロツド、１６，１７……ベロ
ーズ、３１……バネ定数を大きくしたベローズ、
３２……バネ定数を大きくした成形ベローズ。
示す縦断面図、第２図は第１図のベローズ部を示
した説明図、第３図は第２図の他の実施例を示す
説明図、第４図は本発明のベローズを使用した時
の変形挙動を示す概念図である。 ５……駆動モータ、９……スクリユナツト、１
２……外側エクステンシヨンロツド、１３……内
側エクステンシヨンロツド、１６，１７……ベロ
ーズ、３１……バネ定数を大きくしたベローズ、
３２……バネ定数を大きくした成形ベローズ。
Claims (1)
- １ 原子炉炉心を収納した容器の上蓋に立設され
たハウジングと、このハウジング内に取付けられ
た駆動モータと、この駆動モータの回転によつて
移動可能な駆動部と、この駆動部に連結され連動
可能なロツド部材と、このロツド部材と上蓋との
間に伸縮自在に設けられて、これらロツド部材と
上蓋との間の気密を保持するベローズ部とからな
る制御棒駆動機構において、前記ベローズ部は下
端部付近のバネ定数を他の部分のバネ定数よりも
大きくすることを特徴とする制御棒駆動機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1852278A JPS54112487A (en) | 1978-02-22 | 1978-02-22 | Control rod driving mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1852278A JPS54112487A (en) | 1978-02-22 | 1978-02-22 | Control rod driving mechanism |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54112487A JPS54112487A (en) | 1979-09-03 |
| JPS623917B2 true JPS623917B2 (ja) | 1987-01-27 |
Family
ID=11973951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1852278A Granted JPS54112487A (en) | 1978-02-22 | 1978-02-22 | Control rod driving mechanism |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54112487A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6078387A (ja) * | 1983-10-05 | 1985-05-04 | 三菱重工業株式会社 | 原子炉の制御棒駆動装置 |
-
1978
- 1978-02-22 JP JP1852278A patent/JPS54112487A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54112487A (en) | 1979-09-03 |
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