特許 5865162 制御棒駆動機構の据付方法と据付支援装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5865162

(24)【登録日】2016年1月8日

(45)【発行日】2016年2月17日

(54)【発明の名称】制御棒駆動機構の据付方法と据付支援装置

(51)【国際特許分類】

   G21C 19/20 20060101AFI20160204BHJP

【ＦＩ】

   G21C19/20 BGDB

【請求項の数】9

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2012-88987(P2012-88987)

(22)【出願日】2012年4月10日

(65)【公開番号】特開2013-217783(P2013-217783A)

(43)【公開日】2013年10月24日

【審査請求日】2014年8月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】507250427

【氏名又は名称】日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】中嶋 正浩

(72)【発明者】

【氏名】東石 良治

(72)【発明者】

【氏名】赤塚 宏一

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 剛明

【審査官】 青木 洋平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２０９２５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１５９６９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−０８９５９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５５−１２３８９８（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ２１Ｃ １９／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

制御棒に接続された中空ピストンを内部高さ方向に備え、下部にＣＲＤフランジを備えた制御棒駆動機構のハウジングと、接続部を上部に備え、前記中空ピストンに駆動力を与える駆動機構と、水平方向と高さ方向に移動でき前記駆動機構を載置する駆動機構取り付け装置を備え、駆動機構取り付け装置により位置調整して前記ハウジング下部のＣＲＤフランジに形成された凸部と、前記駆動機構上部の接続部に形成された凹部を、嵌合することで接続する制御棒駆動機構の据付方法において、
前記駆動機構に掛かる荷重を監視し、該荷重が前記ハウジングに取り付けられるＣＲＤフランジに形成された凸部と前記駆動機構の接続部に形成された凹部との嵌合による摺動抵抗以上にならないように接続することを特徴とする制御棒駆動機構の据付方法。

【請求項2】

請求項１に記載の制御棒駆動機構の据付方法において、
前記制御棒駆動機構のＣＲＤフランジに形成された凸部と前記駆動機構の接続部に形成された凹部との嵌合による接続は、前記ハウジング下部のＣＲＤフランジに形成された凸部内に収納されたスプラインと前記駆動機構上部の接続部に形成された凹部内に収納されたバネササエが最後まで嵌合したことを確認して行うことを特徴とする制御棒駆動機構の据付方法。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の制御棒駆動機構の据付方法において、
前記荷重が前記ハウジングに取り付けられるＣＲＤフランジに形成された凸部と前記駆動機構の接続部に形成された凹部との嵌合による摺動抵抗以上にならないように接続することに加え、前記ＣＲＤフランジに形成された凸部と前記駆動機構の接続部に形成された凹部との接続位置を微調整しながら接続することで、前記ハウジング内のスプラインと前記駆動機構内のバネササエをかじらせず、効率的に嵌合させることを特徴とする制御棒駆動機構の据付方法。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれかに記載の制御棒駆動機構の据付方法において、
前記駆動機構に掛かる荷重を複数点で監視することを特徴とする制御棒駆動機構の据付方法。

【請求項5】

制御棒に接続された中空ピストンを内部高さ方向に備え、下部にＣＲＤフランジを備えた制御棒駆動機構のハウジングと、接続部を上部に備え、前記中空ピストンに駆動力を与える駆動機構と、水平方向と高さ方向に移動でき前記駆動機構を載置する駆動機構取り付け装置と、据付のための情報を提示する信号処理装置とを備え、駆動機構取り付け装置により位置調整して前記ハウジング下部のＣＲＤフランジに形成された凸部と、前記駆動機構上部の接続部に形成された凹部を、嵌合することで接続する制御棒駆動機構の据付支援装置において、
前記信号処理装置は、前記駆動機構に掛かる荷重の情報として、予め定めた接続作業をやり直す判定値となるヘッド荷重の情報を含んで提供することを特徴とする制御棒駆動機構の据付支援装置。

【請求項6】

請求項５に記載の制御棒駆動機構の据付支援装置において、
前記信号処理装置は、前記駆動機構に掛かる荷重の情報と、前記ＣＲＤフランジの下面と前記駆動機構の接続部の上面との間の距離の情報を提供することを特徴とする制御棒駆動機構の据付支援装置。

【請求項7】

請求項６に記載の制御棒駆動機構の据付支援装置において、
前記信号処理装置は、前記駆動機構に掛かる荷重の情報と、前記ＣＲＤフランジの下面と前記駆動機構の接続部の上面との間の距離の情報を時系列的にグラフ化して提供することを特徴とする制御棒駆動機構の据付支援装置。

【請求項8】

請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の制御棒駆動機構の据付支援装置において、
前記信号処理装置は、計測により求めた情報と、設定により与えた情報と、これら情報から算出した情報を提供することを特徴とする制御棒駆動機構の据付支援装置。

【請求項9】

請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の制御棒駆動機構の据付支援装置において、
前記信号処理装置は、前記駆動機構に掛かる荷重の情報と、前記ＣＲＤフランジの下面と前記駆動機構の接続部の上面との間の距離の情報の関係を判断して、駆動機構取り付け装置による位置調整を行わせることを特徴とする制御棒駆動機構の据付支援装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、原子炉の制御棒駆動機構の据付方法と据付支援装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

沸騰水型原子炉は、原子炉圧力容器内に、複数の燃料集合体を装荷した炉心を配置している。原子炉出力は、炉心内に挿入された制御棒の引抜き操作（または挿入操作）を行うことによって制御される。このような制御棒の操作は、原子炉圧力容器の底部に設けられた制御棒駆動機構ハウジング内に設置された制御棒駆動機構によって行われる。

【0003】

例えば特許文献１で公知の制御棒駆動機構の概略図を図１に示す。制御棒駆動機構のハウジング１は、原子炉圧力容器底部１００の底壁貫通孔１０１に据えつけられ、ＣＲＤフランジ２により後述する駆動機構１０と接続される。

【0004】

ハウジング１内には、中空ピストン９１と、ねじ軸３並びにナット４と、スプライン５が備えられる。このうち中空ピストン９１は制御棒９０と連結されている。ねじ軸３並びにナット４は、駆動機構１０からの回転駆動力を直動駆動力に変換する。ねじ軸３並びにナット４は中空ピストン９１に結合しており、中空ピストン９１を上下動させることで制御棒９０を挿入・引抜きする。スプライン５は、駆動機構１０の回転軸１７とねじ軸３を接続するために駆動機構１０のバネササエ１９と嵌合している。

【0005】

制御棒９０を挿入・引抜きするため、ねじ軸３を回転させる回転駆動力は、ハウジング１下部に接続される駆動機構１０により供給される。

【0006】

制御棒駆動機構の駆動機構１０は、ＣＲＤフランジ２との接続部１１並びにＣＲＤフランジ２と摺動するＯリング１２を内部に有するスプールピース１３、スプールピース１３内部でねじ軸３を回転駆動する電動機と減速機１４、電動機と減速機１４の出力を伝達するカップリング１８と回転軸１７、回転軸１７とねじ軸３を接続するためにスプライン５と嵌合されるバネササエ１９により構成される。

【0007】

図１は組み立てられた後の制御棒駆動機構の構成を示しているが、次に制御棒駆動機構の据付作業について図２で説明する。据付作業では、既に原子炉圧力容器底部１００の底壁貫通孔１０１に制御棒駆動機構のハウジング１が据え付けられている。ハウジング１の下端にはＣＲＤフランジ２が取り付けられている。このハウジング１に、駆動機構１０の接続部１１を接続する。

【0008】

図２の作業では、既に固定された制御棒駆動機構のハウジング１に、その下側から駆動機構１０を持ち上げ、位置合わせを行ってから取り付けを行う。この段階では、駆動機構１０には電動機と減速機１４は組みつけられていない。

【0009】

駆動機構１０の持ち上げのために、駆動機構取り付け装置２０を使用する。駆動機構取り付け装置２０は、駆動機構１０のスプールピース１３を固定するアタッチメント２２、固定した駆動機構１０の鉛直方向の位置調整を行うボルト着脱機構２３により構成される。

【0010】

駆動機構１０を持ち上げるときには、上部側であるハウジング１下部のスプライン５と、下部側であるスプールピース１３内のバネササエ１９が嵌合するように、ＣＲＤフランジ２と接続部１１の接続位置が調整される。その後、取り付けボルト２１にて、ＣＲＤフランジ２と接続部１１が固定される。

【0011】

特許文献１には、上記構造を有する制御棒駆動機構と取り付け手順が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】特開２０１１−２０９２５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

以上説明したように、制御棒駆動機構の据付作業においては、制御棒駆動機構のハウジング１に取り付けられるＣＲＤフランジ２に、駆動機構１０のスプールピース１３の接続部１１を接続する作業を実施する。

【0014】

このときに、ＣＲＤフランジ２に駆動機構の接続部１１を近接させると、ＣＲＤフランジ２下部のスプライン５とスプールピース１３内のバネササエ１９が、スプールピース１３に隠れてしまう。このためスプライン５とバネササエ１９をかじらせることなく正しく嵌合させているか、目視で確認しながら作業することが困難であった。

【0015】

ここで正しい嵌合状態とは、図２に示すスプライン５側の凹部分にバネササエ１９側の凸部分が最終位置まで挿入されることである。図１の正しい嵌合状態では、最終位置（例えば両者が接触する位置）まで挿入されている。これに対し、スプライン５とバネササエ１９をかじらせ、正しく嵌合していない一例を図３に示す。図３において一点鎖線で示す部分をみると、スプライン５の凹部分の奥端にバネササエ１９の凸部分が到達していないことがわかる。

【0016】

図３のように、バネササエ１９とスプライン５がかじってしまうと、バネササエ１９の先端がスプライン５の奥端まで到達せず、バネササエ１９がスプライン５を持ち上げてしまう状態（正しく嵌合していない状態）となる。この状態の確認を目視で行うことが困難である。このため、これに気づかないまま、制御棒駆動機構のハウジング１に取り付けられるＣＲＤフランジ２と、駆動機構１０のスプールピース１３の接続部１１を接続すると、スプライン５を破損する恐れがある。

【0017】

また、図３のようにバネササエ１９とスプライン５の嵌合が正しく行われていない状態のままＣＲＤフランジ２と接続部１１を接続した場合、駆動機構１０の電動機と減速機１４の駆動力を、ねじ軸３に正しく伝えることができない。この結果、駆動効率が低下する事象、あるいは回転速度やトルクが不安定になり制御棒駆動機構による制御棒の駆動が正しく行われない事象が生じる恐れが高まる。

【0018】

なお、かじりの状態は、スプライン５側の凹部分の内径とバネササエ１９側の凸部分の外径の寸法差が非常に小さいために、挿入する際の極僅かな挿入角度のズレ、異物の存在により発生するものである。かじり現象が発生し、駆動が正しく行われない場合は、接続部１１をＣＲＤフランジ２より取り外し、再度の据付が必要となる。

【0019】

従って、制御棒駆動機構の据付作業において、バネササエ１９とスプライン５の嵌合が正しく行われていることを、確実な方法により確認しながら作業することは、作業効率を高めることになる。

【0020】

以上のことから本発明の目的は、制御棒駆動機構の据付作業における制御棒駆動機構のハウジングに取り付けられるＣＲＤフランジと、駆動機構の接続部の接続作業において、ハウジング下部のスプラインと駆動機構のスプールピース内のバネササエの嵌め合せが、正しく行われているか、客観的な指標により確認しながら効率良く作業できる据付方法と据付支援装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0021】

以上のことから本発明においては、制御棒に接続された中空ピストンを内部高さ方向に備え、下部にＣＲＤフランジを備えた制御棒駆動機構のハウジングと、接続部を上部に備え、中空ピストンに駆動力を与える駆動機構と、水平方向と高さ方向に移動でき駆動機構を載置する駆動機構取り付け装置を備え、駆動機構取り付け装置により位置調整してハウジング下部のＣＲＤフランジと駆動機構上部の接続部を接続する制御棒駆動機構の据付方法において、駆動機構に掛かる荷重を監視し、荷重がハウジングに取り付けられるＣＲＤフランジと駆動機構の接続部との摺動抵抗以上にならないように接続することを特徴とする。

【0022】

また制御棒駆動機構のＣＲＤフランジと駆動機構の接続部との接続は、ハウジング下部のスプラインと駆動機構内のバネササエが最後まで嵌合したことを確認して行うことを特徴とする。

【0023】

また荷重がハウジングに取り付けられるＣＲＤフランジと駆動機構の接続部との摺動抵抗以上にならないように接続することに加え、ＣＲＤフランジと駆動機構の接続部との接続位置を微調整しながら接続することで、ハウジング内のスプラインと駆動機構内のバネササエをかじらせず、効率的に嵌合させることを特徴とする。

【0024】

また駆動機構に掛かる荷重を複数点で監視することを特徴とする。

【0025】

以上のことから本発明においては、制御棒に接続された中空ピストンを内部高さ方向に備え、下部にＣＲＤフランジを備えた制御棒駆動機構のハウジングと、接続部を上部に備え、中空ピストンに駆動力を与える駆動機構と、水平方向と高さ方向に移動でき駆動機構を載置する駆動機構取り付け装置とを備え、駆動機構取り付け装置により位置調整してハウジング下部のＣＲＤフランジと、据付のための情報を提示する信号処理装置２７とを含む制御棒駆動機構の据付支援装置において、信号処理装置は、駆動機構に掛かる荷重の情報を提供することを特徴とする。

【0026】

また信号処理装置は、駆動機構に掛かる荷重の情報と、ＣＲＤフランジの下面と駆動機構の接続部の上面との間の距離の情報を提供することを特徴とする。

【0027】

また信号処理装置は、駆動機構に掛かる荷重の情報と、ＣＲＤフランジの下面と駆動機構の接続部の上面との間の距離の情報を時系列的にグラフ化して提供することを特徴とする。

【0028】

また信号処理装置は、計測により求めた情報と、設定により与えた情報と、これら情報から算出した情報を提供することを特徴とする。

【0029】

また信号処理装置は、駆動機構に掛かる荷重の情報と、ＣＲＤフランジの下面と駆動機構の接続部の上面との間の距離の情報の関係を判断して、駆動機構取り付け装置による位置調整を行わせることを特徴とする。

【発明の効果】

【0030】

本発明によれば、制御棒駆動機構のハウジングに取り付けられるＣＲＤフランジと駆動機構の接続部の接続作業において、ＣＲＤフランジ下部のスプラインに、スプールピース内のバネササエをかじらせていないことを、客観的な指標により確認しながら、効率的に接続を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】本発明が適用される制御棒駆動機構の概略図。

【図2】制御棒駆動機構のハウジングに駆動機構を接続する作業の説明図。

【図3】スプラインとバネササエが正しく嵌め合わされていない状態を示す概略図。

【図4】本発明の据付作業で使用する設備について説明する図。

【図5】モニタ画面の表示事例を示す図。

【図6】スプラインとバネササエの嵌め合わせの手順を示したフローチャート。

【図7(a)】図６の処理手順Ｓ１実行前後の位置関係を示す図。

【図7(b)】図６の処理手順Ｓ２−Ｓ４実行前後の位置関係を示す図。

【図7(c)】図６の処理手順Ｓ６実行前後の位置関係を示す図。

【図7(d)】図６の処理手順Ｓ７実行前後の位置関係を示す図。

【図7(e)】図６の処理手順Ｓ１４実行前後の位置関係を示す図。

【図7(f)】図６の処理手順Ｓ１５実行前後の位置関係を示す図。

【図7(g)】図６の処理手順Ｓ１１実行前後の位置関係を示す図。

【図8】本発明を適用できる軸封型の制御棒駆動機構の概要図。

【発明を実施するための形態】

【実施例1】

【0032】

本発明の好適な一実施例である制御棒駆動機構の据付作業について、ＣＲＤフランジ２とスプールピース１３の接続作業におけるスプライン５とバネササエ１９を嵌め合わせる作業の手順を、図を用いて以下に説明する。

【0033】

以下に説明する本発明の特徴は、制御棒駆動機構のハウジングに取り付けられるＣＲＤフランジ２と、駆動機構の接続部１１の接続作業において、駆動機構が受ける荷重を監視し、前記荷重がＣＲＤフランジ２と接続部１１の摺動抵抗以上にならないように、作業を行うことにある。

【0034】

ここでスプライン５とバネササエ１９の嵌め合わせが、かじることなく正常に行われる場合、バネササエの先端がスプラインの奥端に達するまでは、バネササエ上部の制御棒駆動機構の中空ピストンや制御棒の自重はバネササエに掛かることはなく、駆動機構にはＣＲＤフランジとスプールピース内部のＯリングの接触による摺動抵抗が、荷重として掛かる。

【0035】

しかしながら、バネササエとスプラインの嵌め合わせが正常に行われない場合、バネササエは、その先端がスプラインの奥端に達する前に、スプラインをかじり持ち上げてしまうため、駆動機構にはＣＲＤフランジとスプールピース内部のＯリングの接触による摺動抵抗に加え、スプライン上部の制御棒駆動機構の中空ピストンや制御棒の自重も、荷重としてかかる。

【0036】

そこで、本発明ではＣＲＤフランジと駆動機構の接続部の接続作業においては、ＣＲＤフランジと駆動機構の接続部との面間距離と、駆動機構に掛かる荷重を監視しつつ、前記の面間距離が、バネササエの先端がスプラインに正常に嵌め合わせられる値に達する前に、前記の監視荷重が、ＣＲＤフランジとスプールピース内のＯリングによる摺動抵抗以上とならないように作業を行うものである。

【0037】

まず図４において、本発明の据付作業で使用する設備について説明する。但し、スプールピース１３は、駆動機構取り付け装置２０に取り付けられ、駆動機構取り付け装置２０により、昇降ならびに接続位置の調整が行われ、ハウジング１下のＣＲＤフランジ２に取り付けられるものとする。

【0038】

駆動機構取り付け装置２０は、前述したようにスプールピース１３を固定するアタッチメント２２と、固定治具を鉛直方向に位置調整するためのボルト着脱機構２３を備える。そのうえで本発明においては、アタッチメント２２の下部に取り付けられスプールピース１３に掛かるヘッド荷重を検出するロードセル２６と信号処理装置２７を新たに備えている。

【0039】

信号処理装置２７は、信号処理部２７ａとモニタ２７ｂで構成されている。信号処理部２７ａは駆動機構取り付け装置２０から、位置（Ｚ）、ヘッド荷重（Ｗ）、距離（Ｌ）の情報を取り込んで、スプライン５とバネササエ１９の位置関係を推定可能な情報をモニタ２７ｂに表示する。据付作業員は、モニタ２７ｂの表示内容から現在状態を推定し、正しく嵌装するための一連の処理を実行する。

【0040】

信号処理装置２７は、据付作業員の理解を助ける目的でモニタ表示を行うが、ここに表示される情報は、検出器を用いて直接検出した検出値情報、初期設置位置での情報や各種判定に使用する判定情報などの設定値情報、これらの情報を用いて内部演算により求めた算出値情報、位置関係などを視覚的にグラフ表示したグラフ表示情報などである。これらの情報は、種別ごとに区別されて図５のモニタ画面事例のように表示される。なお、信号処理装置２７が検出、設定のための信号入力回路あるいはキーボードなどを備えることは言うまでもない。また信号処理装置２７が検出、設定、演算、表示についての処理を実行する機能を備えていることはいうまでもない。

【0041】

図５の画面事例で、表示部Ｄ１は検出値情報、表示部Ｄ２は設定値情報、表示部Ｄ３は算出値情報、表示部Ｄ４はグラフ表示情報の表示領域を表している。

【0042】

図５の画面の表示事例に示すように、表示部Ｄ１の検出値情報は具体的に言うと、ボルト着脱機構２３並びにロードセル２６から得た鉛直方向の位置（Ｚ）並びにヘッド荷重（Ｗ）である。表示部Ｄ２の設定値情報は、初期面間距離（Ｌ_０）、初期荷重（Ｗ_０）、判定荷重（Ｗ_ｆ）、初期鉛直位置（Ｚ_０）、嵌合距離（Ｌ_ｆ）である。また表示部Ｄ３の算出値情報は、荷重変動閾値（Ｗｅ），ＣＲＤフランジと駆動機構の接続部との面間距離（Ｌ＝Ｌ_０−（Ｚ−Ｚ_０））、荷重変動（ΔＷ＝Ｗ−Ｗ_０）である。また表示部Ｄ４のグラフ表示情報としては、たとえば面間距離（Ｌ）と荷重変動（ΔＷ）の推移をグラフとして表示している。なお、これらの値が具体的にどの部位のものであるかについては、後で図面を参照して説明する。

【0043】

続いて、図６により、本実施例における制御棒駆動機構のハウジング１に取り付けられるＣＲＤフランジ２とスプールピース１３の接続作業の手順を示す。また図７には、各処理手順前後における各部位置や状態を示している。

【0044】

まず、図６の処理手順Ｓ１では、駆動機構取り付け装置２０のアタッチメント２２に固定されたスプールピース１３の平面位置を、スプールピース１３内のバネササエ１９と、上方の制御棒駆動機構のハウジング１内のスプライン５が嵌め合う位置に調整する。図７（ａ）は、駆動機構取り付け装置２０を水平移動させる前後の位置関係を示しており、ハウジング１の直下に駆動機構取り付け装置２０を移動させた状態を示している。

【0045】

図６の処理手順Ｓ２では、駆動機構１０の鉛直位置を、スプライン５がスプールピース１３に隠れない程度に調整する。また処理手順Ｓ３では、ＣＲＤフランジ２から接続部１１までの面間距離（Ｌ）を初期面間距離（Ｌ_０）として測定し、スプライン５の先端がバネササエ１９に嵌め合う嵌合距離（Ｌ_ｆ）を算出する。さらに処理手順Ｓ４では、信号処理装置により、鉛直位置（Ｚ）、ヘッド荷重（Ｗ）を確認し、それぞれ、初期鉛直位置（Ｚ_０）、初期荷重（Ｗ_０）として設定する。

【0046】

図７（ｂ）は、高さ方向に移動されたこと、並びに移動後の位置、荷重などの測定部位を示している。なお、ここで求められた情報である初期面間距離（Ｌ_０）、嵌合距離（Ｌ_ｆ）、初期鉛直位置（Ｚ_０）、初期荷重（Ｗ_０）は、信号処理装置２７に取り込まれた後にモニタ２７ｂに設定値として設定される。

【0047】

図６の処理手順Ｓ５では、前述の初期荷重（Ｗ_０）並びに予め定めた接続作業をやり直す判定値となるヘッド荷重（判定荷重（Ｗ_ｆ））により、荷重変動閾値（Ｗ_ｅ＝Ｗ_ｆ−Ｗ_０）を算出し、信号処理装置２７に設定する。なお、初期荷重（Ｗ_０）、ヘッド荷重（判定荷重（Ｗ_ｆ））はモニタ２７ｂの設定情報として表示され、荷重変動閾値（Ｗ_ｅ＝Ｗ_ｆ−Ｗ_０）は、モニタ２７ｂの算出値情報として表示される。

【0048】

以上の計測、設定段階が完了すると、次に駆動機構の高さ調整作業を実施する。

【0049】

図６の処理手順Ｓ６では、駆動機構１０の高さ位置を少し上げ、スプライン５の先端をバネササエ１９の奥端に近づけ、鉛直位置（Ｚ）とヘッド荷重（Ｗ）を測定する。測定された鉛直位置（Ｚ）とヘッド荷重（Ｗ）は、モニタ２７ｂの検出値情報として表示され、接近の度合いに応じて時々刻々その値を変更する。

【0050】

図７（ｃ）は、駆動機構取り付け装置２０が高さ方向に移動されて、スプールピース１３で形成する内筒内に、ＣＲＤフランジ２下部の突出部が収納されるまでに達したことを示している。この状態になると、該当部位は完全に見ることができない。

【0051】

図６の処理手順Ｓ７では、継続して駆動機構１０の高さ位置を少し上げ、鉛直位置（Ｚ）とヘッド荷重（Ｗ）を測定しながら、信号処理装置２７にて、ＣＲＤフランジと駆動機構の接続部との面間距離（Ｌ＝Ｌ_０−（Ｚ−Ｚ_０））、荷重変動（ΔＷ＝Ｗ−Ｗ_０）を算出し、グラフにプロットする。図７（ｄ）は、更に接近してこのときの鉛直位置（Ｚ）とヘッド荷重（Ｗ）を測定することを示している。

【0052】

このようにして求めた面間距離（Ｌ＝Ｌ_０−（Ｚ−Ｚ_０））と荷重変動（ΔＷ＝Ｗ−Ｗ_０）から、図６の処理手順Ｓ８、Ｓ９では、現在の位置関係を評価し、評価結果に応じて次の対応を決定する。

【0053】

まず処理手順Ｓ８で、面間距離（Ｌ）が嵌合距離（Ｌ_ｆ）より大きく（Ｌ＞Ｌ_ｆ）、荷重変動（ΔＷ）が荷重変動閾値（Ｗ_ｅ）に等しいかあるいは大きい（ΔＷ≧Ｗ_ｅ）ことを判断する。条件が成立する場合（処理手順Ｓ８のＹｅｓ）は、スプライン５の先端がバネササエ１９の奥端に達する前の段階にあるにも拘わらず、スプライン５にはバネササエ１９の上部の中空ピストン９１の自重が掛かっていることになる。この状態では、荷重の係り具合から判断すると、いわゆるかじった状態にあると判断できる。

【0054】

この場合は、処理手順Ｓ１４に移り、駆動機構１０の高さ位置を駆動機構１０の平面位置を調整できる程度に下げる。図７（ｅ）は、この下げた状態を表している。処理手順Ｓ１４の実行後に処理手順Ｓ１５では、駆動機構１０の平面位置をスプライン５とバネササエ１９が正常に嵌め合うように再調整し、前述した（駆動機構の高さ調整）の手順Ｓ６に戻る。図７（ｆ）は、処理手順Ｓ１５を実行後の状態を示しており、この状態は図７（ｃ）の右側の状態にある。

【0055】

処理手順Ｓ８の判断「Ｎｏ」であるときは、引き続き処理手順Ｓ９の判断を実行する。ここでは、面間距離（Ｌ）が嵌合距離（Ｌ_ｆ）より大きく（Ｌ＞Ｌ_ｆ）、荷重変動（ΔＷ）が荷重変動閾値（Ｗ_ｅ）より小さい（ΔＷ＜Ｗ_ｅ）ことを判断する。この条件が成立する場合（処理手順Ｓ９のＹｅｓ）は、駆動機構１０の高さ位置はそのままとし、駆動機構の高さ調整の手順Ｓ７に戻る。

【0056】

（Ｌ＞Ｌ_ｆ）かつ（ΔＷ≧Ｗ_ｅ）にも（Ｌ＞Ｌ_ｆ）かつ（ΔＷ＜Ｗ_ｅ）にも該当しない場合には、処理手順Ｓ１０の処理に入る。処理手順Ｓ１０では、駆動機構１０の高さ位置を更に上げる。これによりスプライン５の先端がバネササエ１９の奥端に到達するが、スプールピース１３の接続部１１は上部のハウジング１のＣＲＤフランジ２に接触しない程度に近づける。

【0057】

その後処理手順Ｓ１１では、再度、鉛直位置（Ｚ）とヘッド荷重（Ｗ）を測定し、信号処理装置２７にて、ＣＲＤフランジ２と駆動機構の接続部１１との面間距離（Ｌ＝Ｌ_０−（Ｚ−Ｚ_０））、荷重変動（ΔＷ＝Ｗ−Ｗ_０）を算出する。この状態が図７（ｇ）に図示されている。

【0058】

この状態で、荷重変動（ΔＷ）が荷重変動閾値（Ｗ_ｅ）に等しいかあるいは大きい（ΔＷ≧Ｗ_ｅ）場合には、スプライン５とバネササエ１９の嵌合は正常に行われているといえる。処理手順Ｓ１２では、この条件の成立を確認し、成立しているときには処理手順Ｓ１３においてスプライン５とバネササエ１９の嵌合は正常に行われたと判断する。この判断結果は、モニタ２７ｂを通じて作業員に通知される。

【0059】

しかし、荷重変動（ΔＷ）が荷重変動閾値（Ｗ_ｅ）より小さい（ΔＷ＜Ｗ_ｅ）場合には、処理手順Ｓ１４に戻り、再度調整する。処理手順Ｓ１４では、駆動機構１０の高さ位置を、面間距離（Ｌ）が初期面間距離（Ｌ_０）に戻る（Ｌ＝Ｌ_０）ように戻し、本実施例に示したＣＲＤフランジ２とスプールピース１３の接続作業を最初からやり直す。

【0060】

以上説明した信号処理装置２７は、据付を正しく行わせるための情報を提供し、さらには図６の判断結果に応じて駆動機構取り付け装置１０に位置情報を与えて位置調整を行わせるものとすることができる。この信号処理装置２７は、制御棒駆動機構の据付支援装置として機能している。

【実施例2】

【0061】

本発明の第二の好適な実施例である制御棒駆動機構の据付作業について、ＣＲＤフランジ２とスプールピース１３の接続作業におけるスプライン５とバネササエ１９を嵌め合わせる作業の手順を、図４を用いて以下に説明する。

【0062】

実施例１と同様に、図４のスプールピース１３は、駆動機構取り付け装置１０に取り付けられ、駆動機構取り付け装置１０により、昇降ならびに接続位置の調整が行われ、ＣＲＤフランジ２に取り付けられる。

【0063】

ここでは、駆動機構取り付け装置２０のロードセル２６が複数配置されていることを利用し、信号処理装置２７では、プールピース１３に掛かる荷重の大きさだけでなく、荷重の方向も検出する。

【0064】

このようにすることで、スプライン５の先端がバネササエ１９の奥端に嵌め合う前に、スプライン５がバネササエ１９をかじってしまい、駆動機構１０の高さ位置を一旦下げ、駆動機構１０の平面位置をスプライン５とバネササエ１９が正常に嵌め合うように調整する必要がある状況において、信号処理装置２７により得られたスプライン５に掛かる荷重の方向を確認することで、駆動機構１０の平面位置の調整作業を、実施例１に比べ、より効率的に実施することができる。

【実施例3】

【0065】

勿論、本発明は、軸封型の制御棒駆動機構の据付作業にも適用することができる。図８は、軸封型の制御棒駆動機構を示している。

【0066】

なお、軸封型の制御棒駆動機構は、図１のカップリング１８が無く、回転軸１７と電動機と減速機１４が直結されており、軸封機構２４により原子炉圧力容器底部１００からの炉水をシールし、軸封機構２４のベアリング２５により回転軸１７を保持する構造となっている。

【符号の説明】

【0067】

１：ハウジング
２：ＣＲＤフランジ
３：ねじ軸
４：ナット
５：スプライン
１０：駆動機構
１１：接続部
１２：Ｏリング
１３：スプールピース
１４：電動機と減速機
１７：回転軸
１８：カップリング
１９：バネササエ
２０：駆動機構取り付け装置
２１：取り付けボルト
２２：アタッチメント
２３：ボルト着脱機構
２４：軸封機構
２５：ベアリング
２６：ロードセル
２７：信号処理装置
９０：制御棒
９１：中空ピストン
１００：原子炉圧力容器底部
１０１：底壁貫通孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7(a)】

【図7(b)】

【図7(c)】

【図7(d)】

【図7(e)】

【図7(f)】

【図7(g)】

【図8】