KR910001981B1 - 핵연료 집합체 구성요소의 용접장치 및 방법 - Google Patents

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Description

핵연료 집합체 구성요소의 용접장치 및 방법

제1도는 도관이 고정된 구조물 요소를 도시하는 입면도.

제2도는 연료집합체의 구조물 요소를 예비조립하기 위한 조립대를 도시하는 입면도.

제3도는 예비조립후 집합체의 골격이 갖추어진 본 발명에 따른 장치의 프레임중 일부분을 도시하는 도면.

제4도는 수용프레임위에 조립된 골격을 둘러싸고 있는 이동식 용접장비의 일부를 도시하는 도면.

제5도는 제4도의 장비에서 사용할 수 있는 용접집게의 종단면도.

제6도는 제5도의 선 VI-VI에 따라 절단한 용접집게의 종단부분을 도시하는 도면.

제7도는 축방향으로 절단한 용접집게의 변형을 도시하는 상세도.

제8도는 도관의 내부에서 팽창할 수 있는 심봉의 도입장비에 대한 부분입면도 및 부분단면도.

제9도는 제8도와 마찬가지로 가요선이 포함되지 아니한 다른 실시예를 나타내는 부분입면도 및 부분단면도.

제10a도 및 제10b도는 제8도의 장비에 사용할 수 있는 팽창심봉의 종단부분을 각각 축방향 및 수직방향으로 절단한 단면도.

제11도는 제4도의 일부에 해당하는 것으로 용접할 도관의 위치와 용접의 순서를 지정할 수 있는 눈금을 표시하는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 도관 4 : 구조물 요소

7 : 조립대 12 : 프레임

17,49,71 : 이동대 20,21,29,30 : 잭

22,23,24,25 : 용접세트 28 : 용접집게

40,43 : 슬리이브 47 : 가요선

73,74 : 원형판

본 발명은 원자로용 연료집합체의 골격을 구성하는 구조물 요소에 대한 용접장치 및 방법에 관한 것이다.

동력로, 특히 경수형 원자로에 사용하는 수많은 연료집합체에는 두개의 단부지지판이 결합되어 있는 도관다발에 의하여 형성된 단단한 구조물로 구성되며 그 위에 일정한 간격으로 구조물 요소 각각이 고정되어 있는 골격이 포함되어 있다는 것은 이미 공지된 사실이다. 이러한 구조물 요소는 원통형 피복관속에 가연성 물질로된 펠레트들이 쌓여서 형성된 막대를 지지한다. 도관들의 대부분은 일반적으로 서로 직각이 되는 두 방향으로 나뉘어 배열한다. 이와 같은 형태의 집합체는 예컨대 프랑스공화국 특허 제FR-A-2049 108호에 기술되어 있다.

연료집합체의 골격을 조립하는 때에는 용접파괴의 원인이 되는 응력이나 취약점이 나타나지 아니하도록 하여야 한다. 내부도관을 구조물 요소위에 고정시키는 것은 매우 까다로운 일일뿐 아니라, 사실상 다발속에 집어넣는다는 것은 어려운 일이다. 과거에는 도관을 구성하는 재료와 구조물 요소를 구성하는 금속판이 서로 양립할 수 있는 때에만 도관을 용접에 의하여 구조물 요소에 고정시켰다. 그러나, 금속판과 접촉하고 있는 각 도관을 네개의 세로선위에서 수동적으로 용접시킨다는 것은 번거롭고 힘든 작업이며, 용접공구를 정확한 위치에 놓기가 어렵기 때문에, 그 신뢰성이 불확실하다.

본 발명은 이미 알려져 있는 것보다는 실제적인 필요에 더 잘 대응할 수 있도록 도관을 그 연결구조물의 다른 구조물 요소, 즉 지지격자로 이루어진 구조물 요소위에 용접에 의하여 고정시키는 방법과 장치를 제공하고, 특히 신속하고 확실한 자동전기용접을 실행할 수 있게 하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은 이러한 목적으로, 도관들과 구조물 요소로 구성된 세트 전체를 수용하고, 도관과 각각의 구조물 요소를 용접위치에 유지하기 위한 프레임, 용접세트를 프레임위에서 도관과 평행으로 이동시킬 수 있는 수단이 달린 이동대와, 한편으로는 용접집게를 이동대의 이동 방향에 따라 가로로 이동시키고, 다른 한편으로는 이 집게가 인접된 두줄의 도관들 사이를 통과할 수 있는 방향과 이 집게가 도관을 용접할 자리에 간직하여 두는 방향사이에서 용접집게를 회전시킬 수 있는 수단에 의하여 이동대위에 조립된 적어도 한개 이상의 용접집게가 포함된 적어도 하나 이상의 용접세트와, 용접집게에 용접전기펄스를 적용할 수 있는 수단이 포함된 용접장치를 제안한다.

각 도관이 두 수직방향에 따라 도관줄(raw)로 나누어져 있는 일반적인 경우에 각 이동대는 용접집게를 이동 테이블에 의하여 순서적 도관줄의 방향과 수직방향에 따라 유리하게 교차시킨다. 용접집게를 통과방향으로부터 반대되는 두방향으로 안내함으로써 집게가 병진 이동없이 두개의 도관위를 연속적으로 이동할 수 있도록 용접집게의 방향수단을 제공할 수 있다.

골격의 제작시간을 단축하기 위하여는 용접세트를 여러개 설치하는 것이 유리하다. 도관들이 두 수직방향으로 나누어져 있는 경우에는 도관들은 직각을 이루는 2개의 세로선에 따라 용접하기 위하여 네개의 용접세트들을 두개씩 서로 90도의 각도로 마주하게 배치하는 것이 유리하다.

용접집게로 도관위에 가하는 압력에 의하여 도관이 변형될 위험이 있다. 이러한 위험을 피하기 위하여 본 발명에 의한 용접장치는 도관속에 구조물 요소의 수준으로 심봉을 사이에 끼우고, 그 방사상 팽창에 의하여 도관을 국소적으로 보강할 수 있도록 심봉을 도관의 격벽과 접촉하게 안내할 수 있는 수단에 의하여 보완할 수 있다.

본 발명은 또다른 실시예에 의하여 핵연료집합체의 도관을 이 도관에 따라 나누어져 있는 구조물 요소위에서 용접시키는 방법을 제안하고 있는데, 이에 의하면 도관과 구조물 요소를 프레임위에 예비 조립하는 단계와 ; 이러한 프레임위로 도관과 평행하여 적어도 한개 이상의 전기용접집게를 저항력에 의하여 구조물 요소위에서 용접할 용접수준으로 안내할 때까지 이동하는 단계를 포함한다. 용접집게는 도관의 방향에 가로로 인접된 두개의 도관사이를 통과할 수 있는 방향으로 이동되고, 이 용접집게가 도관위에 있는 용접위치에 놓이도록 안내하기 위하여 그 가로이동방향으로부터 전향시킨 다음에, 용접집게를 폐쇄하고, 전기용접 임펄스를 가한다. 그런 다음에 용접집게를 원위치로 돌려보내고, 다른 도관위에서 이 순서를 다시 시작한다.

아래에서 설명하려는 방법과 장치는 종전의 해결방안에 비하여 많은 잇점이 있다. 즉, 용접집게의 단일 이동순서에 따라 골격의 도관전부를 구조물의 한 요소에 고정시킬 수 있고, 서로 결합된 도관과 구조물 요소를 용접과정중 일정한 위치에 머물려 있게 하며, 적당하지 아니한때 이동하는 위험을 피하고, 전체의 조작을 쉽게 자동하시킬 수 있으며, 언제든지 감시를 할 수 있다.

위에서 특별한 실시예로서 설명한 장치는 연료집합체의 도관을 스플라인이 달린 구조물 요소로 단단히 결속시키기 위한 것이다. 제1도는 도관(3)에 인접위치한 스플라인(2)으로 길게 연장된 금속판(1)으로 구성되어 있는 구조물 요소(4)의 단편을 표시한 것이다. 도관과 금속판은 일반적으로 지르코늄을 바탕으로 한 "지르칼로이"라고 부르는 합금으로 되어 있다.

집합체의 골격을 구성하기 위한 용접작업은 구조물 요소를 다음에 용접할 위치에 놓기 위한 예비조립이 선행된 다음에 실시한다.

제2도는 예비조립을 실시할 수 있는 조립대(7)를 도시한 것이다. 이러한 조립대(7)에는 가로장막대(8)로 연결된 전후 이동이음고리(9,10)로 형성되어 있는 예비위치잡이공구(11)를 받아들이는 받침대가 포함되어 있다. 구조물 요소(4), 도관(3) 및 제작을 위한 도관(3)을 임시로 고정시키는 단부지지판(5)은 공구(11)속에 위치하고 있다. 가로장막대(8)의 길이는 이음고리(10)가 단부지지판(5)의 수준으로 되고, 도시된 실시예에서는 네개로 표시된 이음고리(9)가 구조물 요소(4)의 수준으로 되게한다. 구조물 요소(4)와 단부지지판(5)은 공구(11)의 이음고리에 의하여 함께 다룰 수 있는 한세트를 구성하도록 둘러쌓일 수 있다. 연료봉(6)의 위치가 제2도에서는 실선과 점선으로 표시되어 있으나, 실제로 연료봉(6)이 도관에 용접될때에만 구조물 요소속에 위치하게 된다.

이하에서 설명하는 실시예에 있어서, 본 발명에 의한 장치에서는 제3도에서 보는 바와 같이, 집합체의 골격과 그 위치잡이 공구로 구성된 세트를 받아들일 수 있는 프레임(12)이 포함되어 있다. 이 프레임에는 그 위에 적어도 한개 이상의 공구이음고리를 고정시킬 수 있는 제어잭(13)이 달려있다. 이와 같은 장치에는 그외에도, 가이드 레일(15)이 달린 베드 프레임(14)이 포함되어 있다. 프레임(12)은 가이드 레일(15)이 이러한 프레임에 의하여 지지되고 있는 골격의 도관들과 평행이 되는 방향으로 베드 프레임위에 고정한다.

이 장치에는 가동용접장비(16)도 포함되어 있는데, 이 장비는 제4도에 전체적으로 표시되어 있다. 이러한 가동용접장비에는 레일(15)위에 위치하고, 네개의 용접세트(22,23,24,25)가 자리하고 있는 가이드 베어링(18)이 달린 이동대(17)가 포함되어 있다. 제4도에는 도면을 간단하게 하기 위하여 전술한 용접세트중 처음 세개가 그 공간 넓이만으로 표시되어 있다.

이동대(17)에는 프레임(12)에 따라 레일(15)위에서 이동시키고, 프레임(12)에 이하여 지지되는 랙(rack)과 맞물리는 톱니바퀴를 연동시키는 모우터(19)로 구성된 수단이 달려있다. 이동대(17)에는 그 이외에도 적어도 하나의 용접세트(22,23,24,25)의 작업위치에 확실하게 고정시키는 수단도 포함되어 있다. 제4도에 도시된 경우에 있어서, 이러한 고정수단은 이동대(17)에 의하여 지지되고, 브레이크 블록을 레일(15)에 댈 수 있는 잭(20)으로 구성되어 있다. 이동대(17)에는 용접을 하기전에 그 위치를 조정하기 위하여 측정수단이 달려있는데, 이러한 측정수단에는 프레임(12)과 연동하는 고정자(도시안됨) 예를 들면 자석식으로된 검출수단(도시안됨)을 포함시킬 수 있다. 이동대(17)에는 도시된 실시예에서는 잭(21)으로 구성된 센터링수단이 설비되어 있다.

네개의 용접세트(22,23,24,25)는 구성이 동일하다. 제4도에 도시된 세트(25)은 통상적으로 이루어지는 두개의 방향 X 및 Y으로 용접집게(28)를 이동시킬 수 있도록 교차된다. 이동은 예를 들면, 상승회전식모우터(27)에 의하여 보장한다. 다음에 상세히 설명할 점용접집게(28)에는 집게의 물림장치를 꼭 조일 수 있는 잭(29), 응력 검출픽업 및 용접집게를 그 머리(28a)에서 세방향으로 120°회전할 수 있게하는 이중회전 잭(30)이 달려있다. 용접집게에 합체되어 있고, 대개 자석식으로된 검출기는 용접집게가 그 예정된 방향에 도달하여 있는가를 확인하기 위하여 설치할 수 있다.

점용접집게는 여러가지를 사용할 수 있다. 제5도 및 제6도에 예시된 용접집게는 물로 냉각시켜서, 용접속도를 높일 수 있다. 이러한 용접집게(28)에는 가로길이가 두줄로 배열된 도관(3)사이를 통과할 수 있을 정도의 막대한 적당한 방향에 있을때에는 두줄로 배열된 도관사이를 통과할 수 있을 정도의 폭을 가진 머리(28a)가 있다고 볼 수 있다. 용접집게는 동축으로된 두개의 동축원형아암(31,32)이 포함되어 있으며, 이러한 아암의 블록한 끝부분들이 머리를 구성하고 여기에는 나사못(35)과 같은 적당한 수단에 의하여 고정되어 있으며 분해할 수 있는 전극(33,34)이 있다.

원형아암(31,32)사이의 환상공간(36), 머리의 수준으로 원형아암(32)에 뚫려 있는 방사상의 구멍, 및 아암(32)의 중심내경이 냉각회로를 구성하며, 이 회로는 슬리이브(43,44) 및 가요성 부재(도시안됨)를 급수회로(도시안됨)에 연결시킬때 제공된 구멍(37,44)을 통해 연결할 수 있다. 원형아암은 전극에 전기를 공급하는데 이용되기 때문에, 서로 절연되어야 한다. 이를 위하여 센터링 베어링(38,39)과 아암은 절연재로 만든다.

외측원형아암(31)은 슬리이브(40)속에서 자유로이 회전하지만, 이에 의하여 병진이동이 억제된다. 외측원형아암(31)은 용접집게를 조이고 조임해제할때 축방향으로 이동할 수 있게 하려면, 슬리이브(40)를 테이블(26)위에 직접 고정시키지 아니하고, 테이블위에 미끄럼운동할 수 있는 슬라이드(41)에 의하여 이를 지지한다. 탄성추압축받이(42)는 아암을 제5도에 표시된 휴지위치로 되돌려 놓는 경향이 있다. 슬라이드에는 용접집게의 방향을 정하여 주는 이중잭(30)이 포함되어 있다.

공기 잭(29)는 슬리이브(43)가 포함되어 있고, 용접집게를 보충할 수 있는 연결자에 의하여 내측원형아암(32)에 연결되어 있다. 아암(31,32)에는 도면에 표시되지 아니한 외부전원으로부터 전극에 충격전류를 보낼 수 있는 전기접속요소(45,46)가 달려있다. 제5도에서는 용접집게(28)가 도관(3)위의 용접위치에 있는 것으로 표시되어 있다. 이러한 머리(28a)는 인접된 두개의 줄(제6도)사이를 통과하는 위치로부터 인접한 도관(제5도)에 의하여 방해를 받지아니하고 도관을 둘러싸는 위치로 이동할 수 있는 형태로 되어 있다.

장치의 조작순서에 관하여는 다음에 설명하기로 하고, 여기에서는 용접집게(28)의 조작순서를 설명하기로 한다. 제어잭(29)는 전극(34)이 이미 도관(3)과 접촉하고 있는 스플라인(2)과 접촉하게 될때까지 내측원형 아암(32)을 이동시킨다. 외측원형아암(31)에 연결되어 있는 슬리이브(40)가 슬라이드(41)위에 들떠있다는 사실에 의하여 잭(29)으로 인하여 발생한 견인력에 대한 역반동력이 증대되고, 탄성추압축받이(42)에 의하여 외측아암(31)은 내측아암(32)과는 반대되는 방향으로, 전극(33)이 전극(34)과 접촉하고 있는 스플라인(2)과는 정반대방향으로 스플라인(2)과 접촉할때까지 이동한다.

따라서, 탄성추압축받이(42)는 스플라인(2)과 연관되는 용접점을 받아들이기 전에, 도관과 정반대되는 세로선상에서 동일한 조임응력(일반적으로 약 15킬로그램)을 얻을 수 있다.

제6도에는 용접집게(28)의 막대와 머리(28a)의 연동회전방식이 명료하게 표시되어 있다. 슬라이드(41) 위에 설치된 두개의 잭(이중잭으로 대치할 수 있음)은 외측아암(31)에 단단히 고정되어 있는 톱니바퀴의 맞물리는 랙(30a)을 회전시킨다. 이 랙의 경로는 내측아암(32)과 이에 연동하여 회전하는 외측아암(31)을 제6도에 표시된 중앙위치로부터 120°회전할 수 있게 함으로써 머리(28a)를 제5도에 표시된 작업위치내에 안내할 수 있는 정도로 한다.

도관의 두께가 얇기때문에, 용접작업을 할 때에는 전극의 압력에 의하여 도관에 변형되지 아니하도록 이를 받치는 것이 바람직하다. 간단한 해결책으로는 용접과정중 도관속에 억제심봉을 도입하는 것이다. 제7도는 냉각수가 없는 용접집게의 변형을 표시한다. 제7도에서도 동일한 참조표시를 사용하고, 전극의 고정방식만이 다르게 되어있다. 사실상, 전극들은 부품의 두께를 관통하는 홈속에 나사못(35)을 끼워서 고정시킨다. 이 변형에서는 나사못이 바깥으로 돌출하지 아니하고, 가장 확실하게 조일 수 있으며, 나사홈의 길이를 가장 크게할 수 있다는 이점이 있다.

제8도 및 제9도는 팽창할 수 있는 심봉을 도관속에 도입하고, 이를 구조물 요소의 오른쪽, 다시 말하면 용접위치에 놓은 다음에, 이를 도관에 끼워넣을 수 있는 장비를 표시한다. 이러한 심봉들은 도관의 변형을 방지할 뿐 아니라 서로 대향하는 두개의 용접점사이에 역불균형이 생기지 않도록 한다.

본 실시예에서는 심봉도입장비는 자동세트로 되어있다. 제8도의 경우에 있어서 이 장비는 베이스 프레임(14)의 가이드 레일(15)위로 이동하는 이동대(49)에 의하여 지지되어 있다. 이 이동대(49)와 용접세트가 달려있는 이동대(17)는 프레임(12)위에서 위치잡이공구(11)를 지지하고 있는 단부지지판의 양쪽에 위치한다. 이동대(49)에는 다른 이동대(17)의 것과 비슷한 연동수단과 고정수단(도시안됨)이 알려있다. 제8도의 실시예에서는 심봉들은 이동대(49)에 의하여 지지되는 다중로울러(48)에 감겨있는 다수의 가요선(47)을 이용하여 배치한다. 로울러(48)는 평행축 둘레를 회전하고, 감속장치에 의하여 베벨기어와 동기화되는 기어 트레인을 거쳐 연동회전하는 수개의 드럼(48a)으로 구성되어 있다.

가요선과 심봉의 단계식 전진은 용접집게의 죄기와 잭(전진기구(51))으로의 전진을 조종하여, 각 용접집게가 가요선을 꽉 집어서 한단계 전진하고, 가요선을 풀어놓은 다음에 다시 그 출발점으로 되돌아갈 수 있는 장치가 달린 용접집게(50)에 의하여 조종할 수 있다.

가요선의 수는 도관의 수와 동일하다. 도관들중의 하나(또는 다수)는 이동대(49)가 있는 단부지지판과 반대쪽에 있는 단부지지판으로부터만 들어갈 수 있게 만들 수 있다. 이러한 경우에는 이에 상응하는 심봉조종장치는 프레임(12)위에 이동대(49)와 마주하게 놓아야 한다.

제9도에 표시된 변형에서는 심봉은 공동봉(75)에 의하여 제자리에 놓인다. 이러한 공동봉의 연동장치에는 이동대를 레일(15)과 평행하는 통로(72)위로 이동하게 하는 연동모우터(도시안됨)가 달려이는 이동대(71)가 포함되어 있다. 이동대(71)에는 두개의 원형판(73,74)이 달려있는데, 이 원형판(73,74)의 구멍들은 집합체의 단부지지판(5)구멍과 동일하게 배분되어 있다. 이러한 원형위에는 도관과 동일한 수의 단단한 공동봉(75)이 고정되어 있다. 각 공동봉(75)은 그 끝에 팽창할 수 있는 심봉이 달려 있다.

이동대(71)에는 심봉의 위치를 정확히 정하고, 심봉을 용접할 구조물 요소의 오른쪽에 놓을 수 있는 눈금 조정장치를 부착하여야 한다.

구조물 요소의 오른쪽에 있는 심봉들은 제8도에는 도시되지 아니하고, 제9도에서 부호(77)로 표시된 중앙조정장치에 의하여 팽창시킬 수 있다.

팽창할 수 있는 심봉들은 그 구성을 다양하게 할 수 있다. 제10a도 및 제10b도에 도시된 경우에는 이 심봉(52)이 축방향으로 갈라져서 대개는 네개정도로 똑같이 모나게 배분되어 있는 수개이 탄성핑거(53)을 구성하는 관으로 되어있다. 각각의 핑거는 뒷쪽으로 넓어져 가는 내부표면(54)의 범위를 한정한다. 종단부분에 핑거의 끝부분을 보충하는 프로필(56)이 달려있는 중앙봉(55)에는 그 끝에 핑거의 사이를 떼어놓고, 핑거가 용접집게의 오른쪽에 있을때 도관과 접촉하게 하기 위하여 이 중앙봉을 핑거쪽으로 전진시키는 수단이 달려 있다.

심봉(52)을 기계적으로 만족스럽게 유지하고, 전기적 접속을 양호하게 하기 위하여, 핑거(53)의 내부표면은 심봉이 팽창되었을때 도관의 내부세로홈에 상응하는 동일한 원위에 놓이도록 이용한다. 그 외에도 심봉을 이와 같은 식으로 구성하면 방사상의 공간이 좁아지기 때문에, 구조물 요소의 오른쪽으로 더 쉽게 갈 수 있다.

용접시 도관을 강화하기 위한 수단은 이제까지 제7도 내지 제10b도를 참조하면서 설명한 구성과는 전혀 다르게 구성할 수 있다. 특히, 전기식은 물론이고, 수력시, 공기식 또는 기계식 조정장치도 이용할 수 있다. 심봉의 형태도 위에서 말한 것과 다르게 할 수 있다. 심봉에는 중간전극을 구성하는 전기적 전도재의 이음고리를 포함시킬 수 있다. 구조물 요소의 오른쪽위치를 국부적으로 유지시키는 팽창성 심봉에 대신하여, 상기 구조물 요소와 동일한 배치에 따라 배분되고, 각 구조물 요소 전체에 대한 용접작업이 계속되는 동안 도관내에서의 위치를 유지하는 수개의 팽창가능 영역을 포함하는 하나의 도관을 사용할 수 있다.

이제, 제11도를 참조하면서, 도관세트를 구조물 요소위에 용접시키는 순서에 따라 연속적으로 작업하는 과정을 예를 들어 설명하기로 한다.

먼저, 공구내에 예비조립된 골격에 프레임(12)를 배치하고, 각각의 심봉은 도관속에 도입하여 용접할 구조물 요소와 나란하게 배치하며, 이동대(17)는 구조물 요소위의 작업위치로 안내되어 있고, 용접집게(28)는 제11도에 표시된 위치까지 수축되어 있다고 가정한다. 이러한 배치가 바로 제11도에 도시된 배치이다.

작업순서는 다음과 같은 단계로 할 수 있다.

(1) 네개의 용접집게(28)를 잭(30)을 이용하여 도관 다발망속으로 도입하는 방향에 설정하는 단계(머리는 도관의 축과 평행으로 한다)와 ; (2) 교차운동을 하는 테이블 모우터(26)를 작동시켜 용접집게(28)를 용접할 일차도관들의 높이까지 끌어올리고, 각각의 용접집게세트(22,23,24,25)가 제11도에 표시된 방향에 따라 각각 D₁, G₄, A₄및 D₇에 위치한 도관방향으로 오기위하여 도관줄과 평행하게 다발의 외측으로 미끄러져 가도록 하는 단계와 ; (3) 모든 용접집게를 왼쪽으로 120°회전시킬 경우, 용접집게의 각 전극이 각 도관 D₁및 D₇에 대하여는 XX' 방향에 위치한 스플라인위에, G₄및 A₄에 위치한 도관들에 대하여는 YY'방향에 따라 안내되도록 하는 단계와 ; (4) 잭(29)을 동작시켜서 전극(33,34)을 스플라인과 접촉하는 단계와 ; (5) 펄스발생기(도시안됨)를 작동시켜서, 시험편의 용접에 의하여 응력, 강도 및 존속기간을 미리 정한 펄스전류를 제공하는 단계와 ; (6) 네개의 용접집게(28)를 후방으로 120°회전시켜서 그 도입위치로 되돌아가게 하는 단계와 ; (7) 네개의 용접집게를 도관쪽으로 한단계 전신시켜서, 각각의 용접집게세트(22,23,24,25)가 E₁, E₅, A₃및 C₇에 위치한 도관들과 각각 대향하도록 하는 단계와 ; (8) 상기 단계(3), (4), (5), (6)를 되풀이 하는 단계를 포함하여 작업할 수 있다.

이번에는 다시 반단계를 전진시킨 다음에, (3), (4), (5), 및 (6)의 작업단계를 되풀이 하여 각에 위치한 도관을 용접한다.

다발의 주변에 놓여있는 도관윙에서 실시하는 이러한 작업은 다발의 내부에 배치된 도관의 용접으로 완결되어야 한다. 용접집게를 일단 도입하면, 그 도입위치의 양측면에 놓여있는 각 도관을 용접할 때, 한 측면에서 다른 측면으로 번갈아 회전할 수 있는 경우에도 작업순서는 위에서 설명한 단계와 동일하다.

작업순서를 보다 명백히 기술하기 위하여, 제11도에서는 용접집게세트(22)의 진행방향을 화살표로 도시하였는데, 이를 달리할 수 있음은 물론이다.

이 장치는 기억시킨 프로그램의 조종하에 완전자동식으로 사용할 수 있다.

Claims (9)

1. 연료집합체의 도관을 그 도관을 따라 분포된 구조물 요소에 용접하기 위한 장치에 있어서, 상기 도관(3) 및 상기 구조물 요소(4)로 구성된 복수의 용접세트(22,23,24,25)를 수용하며, 상기 도관(3) 및 상기 구조물 요소를 그들이 용접될 순서대로 유지하는 프레임(12)를 구비하며 ; 상기 복수의 용접세트(22,23,24,25)가 상기 프레임(12)상에서 상기 도관(3)과 평행한 방향으로 이동하는 이동대(17)와, 상기 이동대(17) 상에 배치되어 그 이동대(17)상에서 상기 도관(3)과 수직방향으로 이동가능한 복수의 용접집게(28)를 구비하는데, 상기 용접집게는 그 집게가 인접된 2개의 도관줄사이에 끼워질 수 있는 각도 위치 및 상기 용접집게가 용접될 위치에 있는 하나의 도관과 교차하는 각도 위치간의 수직방향과 평행한 축에 대하여 회전하고 ; 상기 용접집게(28)에 전기용접펄스를 인가하는 전원을 구비하는 것을 특징으로 하는 용접장치.
2. 제1항에 있어서, 2개의 수직방향에 따라 줄로 배치된 도관을 용접하기 위해 각 용접집게(28)는 줄의 방향에 따라 교차이동하는 테이블(26)을 거쳐 상기 이동대에 의하여 지지된 것을 특징으로 하는 용접장치.
3. 제2항에 있어서, 각 교차이동 상기 테이블을 거쳐 동일한 상기 이동대(17)에 의하여 지지되는 네개의 용접집게(28)를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 용접집게(28)를 회전시키는 수단이 상기 용접집게를 인접된 줄들 사이를 통과하는 방향으로부터 두개의 대칭방향으로 안내하여, 용접집게를 병진이동시킴이 없이 상기 도관을 용접할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 용접장치.
5. 제1항에 있어서, 용접위치에 있는 도관을 지지하기 위하여 도관(3)내에서 국부적으로 고정하기 위한 크기로된 팽창 가능한 심봉을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 용접장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 심봉에 결합된 수단은 상기 도관에 따라 이동하는 가요선(47) 또는 막대(77)와, 상기 가요선 또는 상기 막대를 단계적으로 전진시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 용접장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 도관과 구조물 요소의 위치를 미리정하는 공구(11)를 수용하는 조립대(7)를 포함하고, 상기 공구는 상기 프레임(12)상의 한 용접세트로서 운반될 수 있는 어셈블리를 구성하도록 가로장막대(8)에 의하여 연결된 가로이동이음고리(9,10)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 용접장치.
8. 제1항에 있어서, 각각의 용접집게(28)는 서로 대향하고 있는 각각의 전극(34,33)이 제공된 2개의 동축원형팔(31,32)을 포함하고, 두개의 팔중 하나가 이동대(17)상에 설치된 복원 스프링에 의해 정지위치로부터 축방향으로 이동가능하며, 상기 전극을 도관위에 균형있게 인가함과 아울러 상기 두개의 팔을 서로 축방향으로 이동시키는 모우터를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접장치.
9. 핵연료집합체의 도관(3)을 이 도관에 따라 배치된 구조물의 요소(4)에 용접하는 방법에 있어서, 상기 프레임(12)상에서 공구에 의하여 프레임(12)위에 예비조립된 상기 도관(3) 및 상기 구성요소(4)의 세트를 설치하는 단계와 ; 상기 용접집게가 인접된 두개의 도관사이를 통과할 수 있는 방향으로 유지되도록 상기 용접집게를 도관의 방향에 따라 가로로 이동하는 단계와 ; 용접되는 지점의 도관에 대한 접속을 위해 상기 용접집게를 가로이동방향으로 회전시키는 단계와 ; 상기 용접집게를 폐쇄함과 아울러 상기 용접위치에 전기용접펄스를 인가하는 단계와 ; 상기 용접집게를 그 원위치로 되돌아 오게한 다음에 다른 도관위에서 동일한 순서를 다시 시작하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접방법.

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