KR101721937B1

KR101721937B1 - Cutting device for tube bundle of steam generator

Info

Publication number: KR101721937B1
Application number: KR1020150083108A
Authority: KR
Inventors: 류재완; 이판수; 곽동우; 이경준; 김성수
Original assignee: 이노스웰(주)
Priority date: 2015-06-12
Filing date: 2015-06-12
Publication date: 2017-04-04
Also published as: KR20160146192A

Abstract

본 발명은 전열관의 관 다발을 절단하기 위한 절단 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 절단 장치는, 관 다발의 길이 방향으로 이동하며 관 다발의 상측에 관 다발의 길이 방향에 수직한 방향으로 배치되고 상하로 이동 가능한 가이드 레일을 포함하는 갠트리 유닛; 각각 가이드 레일에 결합되어 이 가이드 레일의 길이 방향으로 서로 별개로 이동 가능하게 구성되는 제1 및 제2 구동 가이드 블록; 관 다발의 전열관을 그 길이 방향에 수직한 방향으로 절단하는 절단 공구를 갖춘 절단 공구 유닛; 및 제1 단부가 제1 및 제2 구동 가이드 블록에 각각 결합되고 제1 단부와 대향하는 제2 단부는 절단 공구 유닛에 결합되는 것인 제1 및 제2 가이드 링크를 포함하고, 제1 및 제2 가이드 링크의 제1 단부와 제2 단부는 각각 제1 및 제2 구동 가이드 블록과 절단 공구 유닛에 대해 관 다발의 길이 방향에 평행한 축선을 중심으로 회전 가능하며, 절단 공구 유닛은 갠트리 유닛 내에서 가이드 레일의 상하 이동에 의해 관 다발에 대해 상하 이동 가능하고, 가이드 레일 상에서의 제1 및 제2 구동 가이드 블록의 이동에 의해 관 다발의 길이 방향에 수직한 평면 내에서의 배치 및 이동이 이루어질 수 있다.The present invention relates to a cutting apparatus for cutting a bundle of tubes of a heat transfer tube, wherein the cutting apparatus of the present invention is arranged in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the bundle of tubes at the upper side of the bundle of tubes moving in the longitudinal direction of the tube bundle, A gantry unit including a guide rail movable into the gantry unit; First and second drive guide blocks coupled to the guide rails and configured to be movable independently of each other in the longitudinal direction of the guide rails; A cutting tool unit having a cutting tool for cutting a heat transfer tube of a tube bundle in a direction perpendicular to the longitudinal direction; And first and second guide links wherein the first end is coupled to the first and second drive guide blocks respectively and the second end opposite the first end is coupled to the cutting tool unit, Wherein the first and second guide links are rotatable about an axis parallel to the longitudinal direction of the bundle of tubes with respect to the first and second drive guide blocks and the cutting tool unit, The guide rail can be vertically moved by the up and down movement of the guide rail and the arrangement and movement in the plane perpendicular to the longitudinal direction of the tube bundle can be achieved by the movement of the first and second drive guide blocks on the guide rail .

Description

증기 발생기의 관 다발의 절단 장치{CUTTING DEVICE FOR TUBE BUNDLE OF STEAM GENERATOR}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a cutting device for a tube bundle of a steam generator,

본 발명은 증기 발생기의 관 다발의 절단 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 유체 간의 열교환이 이루어지는 발전소의 증기 발생기에 마련되는 전열관의 관 다발을 해체하기 위해 절단하는 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for cutting a tube bundle of a steam generator, and more particularly, to an apparatus for cutting a tube bundle of a heat transfer tube provided in a steam generator of a power plant where heat exchange between fluids is performed.

원자력 발전소의 증기 발생기는, 원자로에서 생성된 방사능이 함유된 고온 고압의 1차 유체가 전열관 내부를 흐르면서 이 전열관의 외부에 공급되는 2차 유체에 열을 전달하여 증기를 발생시키고 이 증기를 발전기의 터빈으로 공급되도록 하는 설비이다. A steam generator of a nuclear power plant generates heat by transferring heat to a secondary fluid supplied to the outside of the heat transfer tube through a high-temperature and high-pressure primary fluid containing radioactivity generated from the reactor, It is a facility to be supplied to the turbine.

이러한 증기 발생기의 통상적인 구조가 도 1에 도시되어 있다. A typical structure of such a steam generator is shown in FIG.

도 1에는 1차 유체로부터의 열을 전달하여 2차 유체를 기화시키는 데 필요한 열 전달 표면을 형성하도록 U자형의 복수 개의 전열관(11)으로 이루어지는 관 다발(tube bundle, 12)을 포함하는 증기 발생기(10)가 도시되어 있다. 이 증기 발생기(10)는 수직으로 형성된 관형 쉘(14) 및 관형 쉘(14)의 하단부를 형성하는 반구형의 채널 헤드(20)를 갖는 용기로 이루어져 있다. 1 shows a steam generator 12 including a tube bundle 12 consisting of a plurality of U-shaped heat transfer tubes 11 to form a heat transfer surface necessary to transfer heat from the primary fluid and to vaporize the secondary fluid. (10) are shown. The steam generator 10 consists of a vessel having a vertically formed tubular shell 14 and a hemispherical channel head 20 forming the lower end of the tubular shell 14.

관형 쉘(14)의 하부에는 관 다발(12)이 배치되어 1차 유체로부터 2차 유체로 열 전달이 이루어지는 부분으로 형성되고, 관형 쉘(14)의 상부는 2차 유체로부터 수분을 제거하는 습분 분리기(15)가 배치되어 증기를 발전기 터빈(미도시)를 이송하는 부분을 형성하고 있다.A tubular bundle 12 is disposed below the tubular shell 14 and is formed as a portion where heat transfer from the primary fluid to the secondary fluid occurs and the upper portion of the tubular shell 14 is filled with moisture A separator 15 is disposed to form a portion for conveying the steam to the generator turbine (not shown).

관형 쉘(14)의 하부와 상부는 데크 패널(16)로 분리되며, 데크 패널(16)에는 복수의 개구(17)가 형성되고, 이 개구(17)에는 습분 분리기(15)에 2차 유체를 이송하는 복수의 라이저 튜브(18)가 결합되어 있다.A lower portion and an upper portion of the tubular shell 14 are separated by a deck panel 16 and a plurality of openings 17 are formed in the deck panel 16. A secondary fluid A plurality of riser tubes 18 for conveying a plurality of liquid crystal panels 18 are connected.

관형 쉘(14)의 하단과 채널 헤드(20) 사이에는 튜브 시트(21)가 부착되는데, 이 튜브 시트(21)에는 복수 개의 개구(22)가 형성되어 이 개구에 관 다발(12)을 이루는 각각의 전열관(11)의 단부가 수용되어 있다. A tube sheet 21 is attached between the lower end of the tubular shell 14 and the channel head 20. A plurality of openings 22 are formed in the tube sheet 21 to form a tube bundle 12 And the ends of the respective heat transfer tubes 11 are accommodated.

채널 헤드(20)는 분할판(23)에 의해 2개의 격실(24, 26)로 분리되는데, 일측의 격실(24)에는 1차 유체 입구(25)가 형성되어 있고, 다른 일측 격실(26)은 1차 유체의 출구(27)가 형성되어 있다. The channel head 20 is divided into two compartments 24 and 26 by a partitioning plate 23. One compartment 24 is provided with a primary fluid inlet 25, An outlet 27 for the primary fluid is formed.

이러한 증기 발생기(10)의 설계 수명이 다한 경우에는 증기 발생기(10) 및 관 다발(12) 등의 구성품들이 해체되어야 한다.When the design life of the steam generator 10 is over, the components such as the steam generator 10 and the tube bundle 12 must be disassembled.

증기 발생기(10)의 관 다발(12)은 높은 수준의 방사능을 함유하는 제1 유체가 유통하는 것이었어서 해체 후에도 높은 수준의 방사능을 배출하므로 방치 또는 재활용될 수 없고, 방사능 유출을 차단하는 시설에 보관되어야 한다.The tube bundle 12 of the steam generator 10 can not be left untreated or recycled since it discharges a high level of radioactivity even after disassembly because the first fluid containing a high level of radioactivity is circulated, .

그러나, 대부분의 상업적으로 운용되는 원자력 발전소의 관 다발은 통상 십수미터의 길이와 수미터의 직경을 갖는 것이므로, 이러한 관 다발을 그대로 운송하거나 보관하는 것은 매우 곤란하다. 따라서, 관 다발은 전열관을 짧은 길이로 절단하면서 해체되어야 한다.However, since the tube bundles of most commercially operated nuclear power plants are usually ten meters long and have a diameter of several meters, it is very difficult to transport or store such tube bundles as they are. Therefore, the tube bundle must be disassembled while cutting the heat transfer tube into a short length.

관 다발의 해체 및 절단 작업을 사람이 직접 수행하는 경우, 관 다발 및 전열관이 갖는 높은 수준의 방사능으로 인하여 해체 및 절단 작업을 행하는 사람의 피폭량이 제한되므로, 많은 수의 작업자가 장기간에 걸쳐서 교대로 수행하여야 하고, 방사능의 유출이 방지되는 원자력 발전소 내의 공간에서 수행되어야 한다. In the case where the tube bundle is directly dismantled and cut by a person, the amount of exposure of the person performing the dismantling and cutting operations is limited due to the high level of radioactivity of the tube bundle and the heat transfer tube, so that a large number of workers are alternately And should be carried out in a space within the nuclear power plant where leakage of radioactivity is prevented.

따라서 관 다발의 해체 및 절단 작업은 원자력 발전소 내의 공간을 장시간 차지하고 많은 수의 작업자에 의해 이루어져야 하는 문제점이 있다.
이러한 증기 발생기의 관다발을 절단하는 장치로서 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0050951호(문헌 1)에 개시된 절단 장치가 있다.Therefore, the disassembly and cutting work of the tube bundle has a problem that the space in the nuclear power plant takes a long time and must be performed by a large number of workers.
As a device for cutting the tube bundle of such a steam generator, there is a cutting device disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2011-0050951 (Document 1).

관다발을 이루는 전열관은 높은 수준의 압력과 부식 환경에서 장기간 이용되는 것이므로 상당히 높은 수준의 강도와 경도를 갖는 금속으로 이루어진 것이다. 따라서, 이러한 전열관으로 이루어진 관 다발의 절단은 상당히 높은 수준의 절단 압력으로 수행되어야 하므로, 절단 공구 및 절단 공구를 지지하고 이동시키는 절단 장치는 높은 수준의 하중을 견디는 구조를 갖추어야 한다.The conduit tube, which forms the tube bundle, is made of metal with a high degree of strength and hardness because it is used for a long time in high pressure and corrosive environments. Therefore, cutting of tube bundles made of such heat transfer tubes must be performed at a considerably high level of cutting pressure, so that the cutting apparatus for supporting and moving the cutting tool and the cutting tool must have a structure capable of withstanding a high level of load.

문헌 1: 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0050951호Document 1: Korean Patent Publication No. 10-2011-0050951

본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 구체적으로는 사람이 직접 작업하는 일이 없이 원격 또는 자동으로 관 다발의 해체 및 절단 작업을 수행하기에 적합한 구조의 절단 장치를 제공하려는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a cutting apparatus having a structure suitable for performing a disassembly and cutting operation of a bundle of coils, either remotely or automatically, without human work.

또한, 본 발명은 고강도 및 고경도의 전열관으로 이루어진 관 다발을 절단하는 절단 공구가 받는 높은 수준의 하중을 지지하면서 절단 작업이 원할히 수행될 수 있는 관 다발의 절단 장치를 제공하려는 것이다.It is another object of the present invention to provide a cutting apparatus for a bundle of tubes that can perform a cutting operation while supporting a high level load received by a cutting tool for cutting a tube bundle composed of a heat transfer tube having high strength and high hardness.

전술한 본 발명의 과제는, 전열관의 관 다발을 절단하기 위한 절단 장치로서, The above-described object of the present invention is achieved by a cutting apparatus for cutting a tube bundle of a heat transfer tube,

상기 관 다발의 길이 방향으로 이동하며, 상기 관 다발의 상측에 상기 관 다발의 길이 방향에 수직한 방향으로 배치되고 상하로 이동 가능한 가이드 레일을 포함하는 갠트리 유닛; 각각 상기 가이드 레일에 결합되어 이 가이드 레일의 길이 방향으로 서로 별개로 이동 가능하게 구성되는 제1 및 제2 구동 가이드 블록; 상기 관 다발의 전열관을 그 길이 방향에 수직한 방향으로 절단하는 절단 공구를 갖춘 절단 공구 유닛; 및 제1 단부가 상기 제1 및 제2 구동 가이드 블록에 각각 결합되고 상기 제1 단부와 대향하는 제2 단부는 상기 절단 공구 유닛에 결합되는 것인 제1 및 제2 가이드 링크를 포함하고, A gantry unit moving in the longitudinal direction of the tube bundle and disposed above the tube bundle in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the tube bundle and being movable up and down; First and second drive guide blocks coupled to the guide rails and configured to be movable independently of each other in the longitudinal direction of the guide rails; A cutting tool unit having a cutting tool for cutting the heat transfer tube of the tube bundle in a direction perpendicular to the longitudinal direction thereof; And first and second guide links, wherein a first end is coupled to the first and second drive guide blocks, respectively, and a second end opposite the first end is coupled to the cutting tool unit,

상기 제1 및 제2 가이드 링크의 제1 단부와 제2 단부는 각각 상기 제1 및 제2 구동 가이드 블록과 상기 절단 공구 유닛에 대해 상기 관 다발의 길이 방향에 평행한 축선을 중심으로 회전 가능하며, The first end and the second end of the first and second guide links are rotatable about an axis parallel to the longitudinal direction of the tube bundle with respect to the first and second drive guide blocks and the cutting tool unit, ,

상기 절단 공구 유닛은 상기 갠트리 유닛 내에서 상기 가이드 레일의 상하 이동에 의해 상기 관 다발에 대해 상하 이동 가능하고, 상기 가이드 레일 상에서의 상기 제1 및 제2 구동 가이드 블록의 이동에 의해 상기 관 다발의 길이 방향에 수직한 평면 내에서의 배치 및 이동이 이루어질 수 있는 것인 절단 장치에 의해 달성된다.Wherein the cutting tool unit is movable upward and downward relative to the bundle of tubes by upward and downward movement of the guide rails in the gantry unit, and by the movement of the first and second drive guide blocks on the guide rails, And the arrangement and movement in a plane perpendicular to the longitudinal direction can be effected.

우선 본 발명에 있어서 관 다발의 절단 장치를 갠트리형(Gantry type)으로 구성하되, 본 발명에 관한 관 다발의 절단 작업의 특성을 고려하여 통상의 갠트리의 구조를 변경하였다.First, in the present invention, the apparatus for cutting a bundle of bundles of tubes is constructed of a gantry type, and the structure of a conventional gantry is changed in consideration of the characteristics of the cutting operation of the bundle of tubes according to the present invention.

종래 기술의 갠트리는 작업 대상물의 상측에서 길게 연장되며 서로 평행하게 놓이는 레일들 및 이 레일들 사이에 걸쳐서 폭방향으로 연장되며 레일들을 따라 이동하는 브릿지를 설치하고, 작업 장치가 브릿지에 장착되어 브릿지를 따라 이동하면서 레일들 및 브릿지 아래의 작업 대상 물품에 대해 작업을 행하는 것이다.The gantry of the prior art comprises rails extending long on the upper side of the workpiece and parallel to each other, and bridges extending in the width direction between the rails and moving along the rails, and the working device is mounted on the bridges, And work on the object to be worked under the rails and the bridge while moving along.

이러한 유형의 종래 기술의 갠트리는 작업 현장의 상부에 레일들을 설치하고 이 레일들에 브릿지의 구동 장치를 설치하여야 하므로, 상당히 거대하고 복잡한 구조물로 형성되지만, 발전소 내의 현장에서 관 다발을 해체 및 절단하여야 하는 본 발명의 기술 분야에서 이러한 유형의 갠트리를 설치하는 것은 매우 비용 소모적이고 그 설치에 상당한 기간을 요하는 것이다.This type of prior art gantry has to be provided with rails on the top of the work area and with a drive device for the bridges on the rails so that it is formed into a very large and complex structure, It is very costly to install this type of gantry in the technical field of the present invention and requires a considerable period of time to install it.

따라서, 본 발명에서는 작업 공간의 상부에 레일을 설치하는 일이 없이 절단 공구 유닛이 장착되는 갠트리 유닛이 작업 대상물인 관 다발의 길이 방향으로 이동하는 것으로 구성하였다. Therefore, in the present invention, the gantry unit on which the cutting tool unit is mounted is configured to move in the longitudinal direction of the tube bundle, which is the workpiece, without installing the rails on the upper part of the work space.

이와 같이 구성하는 경우에는 발전소의 작업 현장의 바닥에 갠트리 유닛의 길이 방향 이동을 안내하는 레일을 설치하고 갠트리 유닛은 이 레일 위에서 이동하므로 장치의 구성, 설치 및 해체가 간단하게 되고 장치의 제조 원가도 저렴하게 된다. In the case of such a construction, a rail for guiding the longitudinal movement of the gantry unit is provided on the floor of the power plant, and the gantry unit is moved on the rail, thereby simplifying the construction, installation and disassembly of the apparatus, It becomes cheaper.

본 발명의 절단 장치에서는 절단 공구 유닛이 관 다발의 절단을 위하여 관 다발의 길이 방향에 수직한 평면 내에서 절단 위치에 배치되고 절단 작업을 하면서 상하좌우로 이동하여야 하는데, 이러한 배치 및 이동을 위한 구성으로서 2가지의 구성을 채택하였다.In the cutting apparatus of the present invention, the cutting tool unit is disposed at a cutting position in a plane perpendicular to the longitudinal direction of the bundle of tubes for cutting the bundle of tubes, and is required to move up and down and left and right while performing a cutting operation. As shown in Fig.

첫 번째의 구성은 절단 공구 유닛이 결합되는 가이드 레일이 갠트리 유닛 내에서 상하로 이동하도록 하는 것이다.The first configuration is such that the guide rails to which the cutting tool units are coupled move up and down in the gantry unit.

두 번째의 구성은 가이드 레일에서 그 길이 방향으로 이동하는 제1 및 제2 구동 가이드 블록과 제1 및 제2 가이드 링크의 작동에 의해 절단 공구 유닛이 갠트리 유닛 내에서 절단 위치에 배치되고 상하좌우의 이동을 이동하도록 하는 것이다.In the second configuration, the first and second drive guide blocks that move in the longitudinal direction of the guide rail, and the first and second guide links operate, the cutting tool unit is disposed at the cutting position in the gantry unit, To move the movement.

첫 번째의 구성에 의해 가이드 레일이 갠트리 유닛에 대해 상하로 큰 범위에서 이동함으로써 관 다발의 절단 위치에 대하여 절단 공구를 상하 방향으로 배치할 수 있다.With the first configuration, the guide rail can be moved up and down relative to the gantry unit in a large range, so that the cutting tool can be arranged in the vertical direction with respect to the cutting position of the tube bundle.

두번째의 구성, 즉 구동 가이드 블록들과 가이드 링크들에 의해 절단 공구 유닛이 관 다발의 길이 방향에 수직한 평면 내에서 상하 좌우의 위치 조정 및 절단 을 위한 이동이 가능하다.The second construction, that is, the drive guide blocks and the guide links, enables the cutting tool unit to move up and down and right and left for positioning and cutting in a plane perpendicular to the longitudinal direction of the bundle of tubes.

절단 공구 유닛의 절단 공구가 관 다발의 절단 위치에 배치되기 위하여 상하로 이동하려는 경우에는, 제1 및 제2 구동 가이드 블록이 서로 멀어지는 방향으로 이동한다. 이에 따라 제1 및 제2 가이드 링크는 지면에 평행한 방향으로 회전하여 그 제2 단부들이 상승하고, 여기에 결합된 절단 공구 유닛이 상승한다.When the cutting tool of the cutting tool unit moves up and down to be placed at the cutting position of the bundle of tubes, the first and second drive guide blocks move in directions away from each other. Whereby the first and second guide links rotate in a direction parallel to the ground and their second ends rise, and the cutting tool unit coupled thereto rises.

역으로 제1 및 제2 구동 가이드 블록이 서로 근접하는 방향으로 이동하면 제1 및 제2 가이드 링크가 직립하도록 회전하여 그 제2 단부가 하강하고, 여기에 결합된 절단 공구 유닛이 하강한다.Conversely, when the first and second drive guide blocks move in a direction close to each other, the first and second guide links rotate so that the second guide link descends, and the cutting tool unit coupled thereto descends.

또한, 제1 및 제2 구동 가이드 블록이 가이드 레일 상에서 일측으로 동시에 이동하면 그 제2 단부들도 수평으로 선형 이동하면서 절단 공구 유닛이 수평으로 이동할 수 있다.In addition, when the first and second drive guide blocks are simultaneously moved to one side on the guide rail, the second end portions of the first and second drive guide blocks move horizontally while moving the cutting tool unit horizontally.

이러한 제1 및 제2 구동 가이드 블록의 이동 방향 및 이동 속도를 조절하면 절단 공구 유닛은 수평 또는 수직의 선형 이동만이 아니라 절단하려는 관 다발의 전열관의 위치에 맞추어 또는 절단 작업에 맞추어 사선 또는 곡선으로 이동하게 된다.By adjusting the moving direction and the moving speed of the first and second driving guide blocks, the cutting tool unit can be moved not only horizontally or vertically, but also according to the position of the tube of the tube bundle to be cut or in a slanted or curved shape .

이와 같이 가이드 레일 상에서 제1 및 제2 구동 가이드 블록의 이동 방향 및 이동 속도를 제어함으로써 관 다발에 대한 절단 공구의 위치와 이동을 제어할 수 있다. By controlling the movement direction and the moving speed of the first and second drive guide blocks on the guide rails, the position and movement of the cutting tool relative to the bundle of tubes can be controlled.

특히, 이러한 제어는 관 다발과 본 발명의 절단 장치가 마련되어 있는 작업 현장에서 이루어질 필요가 전혀 없으며, 단지 현장에 카메라 등을 설치하고 카메라의 영상을 살펴보면서 원격지에서 가이드 레일의 상하 이동 및 구동 가이드 블록들의 이동 방향과 이동 속도를 제어하여 절단 공구의 배치와 절단 작업을 수행할 수 있다. 또는 관 다발의 형상에 맞추어 자동으로 작업이 이루어지도록 할 수도 있다.Particularly, such control does not need to be performed at the work site where the bundle of tubes and the cutting device of the present invention are provided. In the case where a camera or the like is installed on the site and the image of the camera is viewed, The moving direction and the moving speed can be controlled so that the cutting tool can be arranged and cut. Alternatively, the work may be automatically performed according to the shape of the tube bundle.

따라서, 고 방사능을 함유하는 원자력 발전소의 증기 발생기의 관 다발을 해체 및 절단하는 작업에서 사람이 관 다발의 해체 현장에 있지 않은 상태에서도 본 발명의 절단 장치를 이용하여 관 다발의 해체 및 절단 작업이 원할하게 수행될 수 있다. Therefore, in the operation of disassembling and cutting the tube bundle of the steam generator of a nuclear power plant containing high radioactivity, the disassembly and cutting operation of the tube bundle using the cutting apparatus of the present invention, Can be performed smoothly.

또한, 전술한 제1 및 제2 구동 가이드 블록과 제1 및 제2 가이드 링크의 구성에 의해 절단에 대한 충분한 반력을 제공하는 절단 장치를 제공할 수 있다.Further, it is possible to provide a cutting apparatus that provides a sufficient reaction force against cutting by the above-described first and second drive guide blocks and the first and second guide links.

종래 기술의 갠트리 구조에서는 브릿지에 설치되어 이동하면서 작업을 하는 작업을 하는 작업 장치는 일단이 브릿지에 지지되고 타단은 갠트리 하부의 작업 대상물에 대한 작업을 행하는 외팔보의 지지 구조를 가지므로, 해당 작업에서 소요되는 힘에 대한 반력을 브릿지에 지지되는 작업 장치의 일단이 모두 받게 된다. In the gantry structure of the prior art, since the work device installed on the bridge and performing work while moving is supported by the bridge at one end and the other end has the support structure of the cantilever which performs work on the workpiece under the gantry, The reaction force against the required force is received by one end of the working device supported by the bridge.

따라서, 종래 기술의 갠트리에서 작업 장치 자체와 작업 장치가 브릿지에 지지되는 구조는 상당히 큰 강성과 강도를 갖는 것이어야 하고, 이로써 작업 장치 및 브릿지의 중량이 크게 되며, 그 이동을 위하여 큰 동력을 요한다.Therefore, in the gantry of the prior art, the structure in which the working device itself and the working device are supported on the bridge must have a considerably high stiffness and strength, which increases the weight of the working device and the bridge and requires large power for its movement .

그러나, 본 발명에서는 가이드 레일, 구동 가이드 블록들, 가이드 링크들 및 절단 공구가 폐쇄된 링크 구조를 가지므로, 절단 작업에서 절단 공구에 작용하는 하중이 폐쇄 링크 구조에 의해 링크 기구에 전달된다.However, in the present invention, since the guide rail, the drive guide blocks, the guide links, and the cutting tool have a closed link structure, the load acting on the cutting tool in the cutting operation is transmitted to the link mechanism by the closed link structure.

따라서, 외팔보 구조를 가지는 종래 기술의 갠트리 구조에 비해 본 발명의 절단 장치에 구현되는 구조는 하중의 담지 능력이 크고 하중에 따른 변형량이 작기 때문에 이 구조를 이루는 각각의 요소들이 경량으로 형성될 수 있고, 그 작동에 작은 동력이 소요되고 기동이 민첩하여 제어가 용이하다.Therefore, compared to the conventional gantry structure having a cantilever structure, the structure implemented in the cutting apparatus of the present invention has a large load carrying ability and a small amount of deformation depending on a load, , A small power is required for the operation, and the control is easy because the operation is agile.

한편, 본 발명의 부가적 구성으로, 상기 절단 공구는 상기 제1 및 제2 가이드 링크의 제2 단부가 결합되는 본체를 포함하고, 상기 절단 공구는 상기 본체에 대해 1개 이상의 축선을 중심으로 회전함으로써 상기 관다발에 대한 자세를 조정할 수 있도록 구성된다.In a further aspect of the present invention, the cutting tool includes a body to which the second ends of the first and second guide links are engaged, and the cutting tool rotates about one or more axes relative to the body So that the posture of the tube bundle can be adjusted.

증기 발생기의 관 다발을 이루는 전열선은 대체로 서로 평행하게 일직선으로 연장되지만 관 다발의 단부에서는 원호를 이루므로 이 원호 부분을 절단하려는 경우에는 절단 공구가 전열관의 길이 방향에 대해 수직으로 되도록 절단 공구를 회전시키는 것이 유리하다.Since the heating wires constituting the tube bundle of the steam generator generally extend in a straight line parallel to each other but form an arc at the ends of the tube bundle, when cutting the arc portion, the cutting tool is rotated so that the cutting tool is perpendicular to the longitudinal direction of the heat- It is advantageous to let it.

전술한 본 발명의 부가적 구성에서는 절단 공구가 본체에 대해 회전하도록 구성함으로써 전열관의 배치에 맞추어 절단 공구가 전열관에 수직이 되도록 조절가능하므로, 전열관이 원호를 이루거나 그 밖에 선형으로 배치되지 않은 경우에도 절단 작업이 원할하게 이루어질 수 있다.In the above-described additional construction of the present invention, since the cutting tool is configured to rotate relative to the main body, the cutting tool can be adjusted so as to be perpendicular to the heat transfer tube in accordance with the arrangement of the heat transfer tubes, The cutting operation can be smoothly performed.

본 발명의 추가적인 구성으로서, 상기 절단 공구는 상기 관 다발의 길이 방향과 평행한 축선을 중심으로 회전하는 회전 톱, 레이저 절단기, 플라즈마 절단기, 초고압수 절단기 및 내경 절단기 중의 어느 하나인 것으로 구성할 수 있다.In a further embodiment of the present invention, the cutting tool may be any one of a rotary saw, a laser cutter, a plasma cutter, an ultra-high pressure water cutter, and an inner diameter cutter rotating about an axis parallel to the longitudinal direction of the tube bundle .

본 발명의 절단 장치는 절단 공구의 종류에 국한되지 않고 다양한 종류의 절단 공구를 구비할 수 있다. 그러한 절단 공구의 예로서, 회전 톱은 절단 공구 유닛에 부착되어 전동 모터 등에 의해 회전하면서 관 다발을 이루는 복수의 전열관을 동시에 절단할 수 있다. The cutting apparatus of the present invention is not limited to the type of cutting tool but may be provided with various kinds of cutting tools. As an example of such a cutting tool, the rotary saw is attached to a cutting tool unit and can simultaneously cut a plurality of heat transfer tubes constituting a bundle of tubes while being rotated by an electric motor or the like.

내경 절단기는 관 다발을 이루는 개별적인 전열관의 내측에 삽입되어 전열관을 내측 표면으로부터 절단하는 것인데, 그 일례로서는 본 발명의 출원인의 선출원인 특허출원 제10-2015-0081634호에 개시된 것이 있다. 이 출원에서는 전열관의 절단 장치로서, 전열관의 내측에 절단 헤드가 삽입되고 절단 헤드의 외측 표면으로 돌출하는 절단 공구가 절단 헤드의 회전에 따라 절단 헤드를 둘러싸는 전열관을 절단하는 것이다.The inner diameter cutter is inserted into an inner side of an individual heat transfer tube constituting a bundle of tubes to cut the heat transfer tube from the inner surface. An example of such an inner cutter is disclosed in Patent Application No. 10-2015-0081634 filed by the applicant of the present invention. In this application, a cutting tool for cutting a heat transfer tube is provided with a cutting head inserted inside the heat transfer tube and a cutting tool projecting to the outer surface of the cutting head cuts the heat transfer tube surrounding the cutting head as the cutting head rotates.

본 발명의 절단 장치에서 이러한 내경 절단기를 이용하는 경우에는 복수 개의 내경 절단기가 관 다발에서 전열관의 배치에 맞추어 절단 공구 유닛에 정렬되어 장착되고, 절단 공구 유닛이 관 다발의 길이 방향 단부에 배치된 상태에서 각각의 내경 절단기의 절단 헤드가 각각의 전열관에 삽입되어 절단 헤드가 회전함으로써 전열관을 절단하게 된다.In the case of using the inner diameter cutter in the cutting apparatus of the present invention, a plurality of inner diameter cutters are aligned and mounted on the cutting tool unit in accordance with the arrangement of the heat transfer tubes in the bundle of tubes and the cutting tool unit is disposed at the longitudinal end of the bundle of tubes The cutting head of each inner diameter cutter is inserted into each of the heat transfer tubes and the heat transfer tube is cut by rotating the cutting head.

또한, 본 발명의 추가의 구성으로서, 상기 관 다발로부터 절단되는 전열관을 파지하여 운반하는 그립퍼를 더 포함하고, 상기 그립퍼는 상기 가이드 레일에 결합되어 이 가이드 레일을 따라 이동 가능한 것으로 구성할 수 있다.Further, as a further construction of the present invention, it is possible to further comprise a gripper for gripping and transporting the heat transfer tube cut from the bundle of tubes, wherein the gripper is movable along the guide rail by being coupled to the guide rail.

이러한 구성에 따르면, 관 다발로부터 절단되는 전열관의 부분을 그립퍼가 파지하여 외부로 배출되도록 이동시킬 수 있으므로, 본 발명의 절단 장치를 외부에서 원격으로 제어하는 경우에 절단된 전열관의 부분 역시 원격 제어에 의해 배출 장소로 이동시킬 수 있게 된다.According to such a configuration, since the gripper grips the portion of the heat transfer pipe cut from the bundle of tubes and can be moved so as to be discharged to the outside, when the cutting apparatus of the present invention is remotely controlled from the outside, To the discharge position.

도 1은 원자력 발전소에 설치되는 통상적인 증기 발생기의 구조를 개략적으로 보여주는 부분 파단 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 장치에서 관 다발을 절단하는 상태를 보여주는 사시도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 장치를 관 다발의 단부 측에서 바라 본 정면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 장치에서 갠트리 유닛의 이송을 위한 구성을 보여주는 부분 측면도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 장치에서 회전 톱이 설치된 구성을 보여주는 사시도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 장치에서 그립퍼의 구성을 보여주는 사시도이며,
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 장치의 작동을 보여주는 정면도이다.1 is a partially broken perspective view schematically showing a structure of a conventional steam generator installed in a nuclear power plant,
FIG. 2 is a perspective view showing a state of cutting a tube bundle in a cutting apparatus according to an embodiment of the present invention,
3 is a front view of a cutting apparatus according to an embodiment of the present invention as viewed from an end side of a bundle of tubes,
4 is a partial side view showing a configuration for transferring a gantry unit in a cutting apparatus according to an embodiment of the present invention,
5 is a perspective view showing a configuration in which a rotary saw is installed in a cutting apparatus according to an embodiment of the present invention,
6 is a perspective view showing the construction of a gripper in a cutting apparatus according to an embodiment of the present invention,
7 to 9 are front views showing the operation of the cutting apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

이하에서는 본 실시예의 절단 장치가, 도 1에 도시한 것과 같은 유형의, 원자력 발전소에 설치되는 증기 발생기로부터 분리한 관 다발(12)을 해체하기 위해 절단하는 작업에 사용하는 것을 설명한다. Hereinafter, the cutting apparatus of the present embodiment is used for cutting the tube bundle 12 separated from the steam generator installed in the nuclear power plant of the type shown in Fig. 1 for dismantling.

원자력 발전소 내에서 방사능의 유출이 방지되는 작업 현장에 도 2 및 도 3에 도시한 것과 같이 본 실시예의 절단 장치와 관 다발(12)이 배치되어 있다.As shown in FIGS. 2 and 3, the cutting apparatus and the tube bundle 12 of the present embodiment are disposed at a work site where the leakage of radioactivity is prevented in the nuclear power plant.

작업 현장의 바닥에는 절단 공구 유닛(70)이 장착되어 있는 갠트리 유닛(40)이 관 다발(12)에 대해 길이 방향으로 이동하는 것을 안내하기 위한 베이스(30)가 설치되어 있다.A base 30 for guiding the longitudinal movement of the gantry unit 40 with the cutting tool unit 70 mounted thereon is provided at the floor of the work site.

베이스(30)에는 갠트리 유닛(40)의 이동 방향으로 연장되는 레일(31)이 설치되어 있는데, 레일(31)은 베이스의 폭 방향 양측으로 각각 2개의 레일(31)에 나란히 배치되어 있다. 또한, 양측의 레일들(31) 사이에는 이들 레일들(61)의 위치를 고정해주는 고정 채널(32)이 격자형으로 설치되어 있다.A rail 31 extending in the moving direction of the gantry unit 40 is provided on the base 30. The rails 31 are arranged side by side on two rails 31 on both sides in the width direction of the base. A fixed channel 32 for fixing the position of the rails 61 is provided in a lattice form between the rails 31 on both sides.

베이스(30) 상에는 레일(31)을 따라 관 다발(12)의 길이 방향으로 이동 가능하도록 갠트리 유닛(40)이 배치되어 있다. 갠트리 유닛(40)은 베이스(30)의 폭 방향 양측으로 포스트(41)가 직립하여 설치되고, 포스트(41)들의 상단에는 포스트(41)들을 가로지르는 수평 프레임(44)이 고정되어 있다.A gantry unit 40 is disposed on the base 30 so as to be movable along the rail 31 in the longitudinal direction of the tube bundle 12. The gantry unit 40 is provided with posts 41 on both sides in the width direction of the base 30 and a horizontal frame 44 crossing the posts 41 is fixed to the upper ends of the posts 41.

각각의 포스트(41)의 하단에는 베이스(30)의 길이 방향의 전후로 2개씩 쌍을 이루는 롤러(42)가 부착되어 있고, 이 롤러들(42)은 각각의 레일(31)에 놓여 활주할 수 있고, 롤러들(42)의 활주에 의해 갠트리 유닛(40)이 베이스(30)의 길이 방향, 즉 관 다발(12)의 길이 방향으로 이동할 수 있다.At the lower end of each of the posts 41 is attached a pair of rollers 42 arranged in pairs in the longitudinal direction of the base 30. The rollers 42 are placed on the respective rails 31, And the sliding of the rollers 42 allows the gantry unit 40 to move in the longitudinal direction of the base 30, that is, the longitudinal direction of the tube bundle 12. [

도 4를 함께 참조하면, 각 롤러(42)의 축(421)에는 피동 풀리(422)가 결합되어 있고, 포스트(41)에는 구동 모터(423)가 부착되어 있으며, 구동 모터(423)에 부착된 구동 풀리(424)와 피동 풀리(422) 사이에 벨트(425)가 장착되어 있다. 이에 따라, 구동 모터(423)가 구동되어 롤러들(42)이 회전함으로써 갠트리 유닛(40)이 베이스(30) 상에서 관 다발(12)의 길이 방향으로 이동한다. 4, a driven pulley 422 is coupled to a shaft 421 of each roller 42, a drive motor 423 is attached to the post 41, and a drive motor 423 is attached to the drive motor 423 And a belt 425 is mounted between the driven pulley 424 and the driven pulley 422. The gantry unit 40 is moved on the base 30 in the longitudinal direction of the tube bundle 12 by driving the drive motor 423 and rotating the rollers 42. [

본 실시예에서는 각각의 구동 모터(423)로부터 각각의 롤러(42)로 벨트(425)를 통하여 동력이 전달되지만, 벨트 대신에 체인을 이용하여 동력을 전달할 수도 있고 기어들을 이용하여 동력을 전달할 수도 있다.In the present embodiment, power is transmitted from each drive motor 423 to each roller 42 via a belt 425, but it is also possible to transmit power using a chain instead of a belt or to transmit power using gears have.

가이드 레일(50)이 갠트리 유닛(40)의 양측 포스트(41) 사이에서 베이스(30)의 길이 방향에 수직한 방향으로 연장되어 배치되어 있다. The guide rails 50 are disposed between the both side posts 41 of the gantry unit 40 so as to extend in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the base 30.

이 가이드 레일(50)은 갠트리 유닛(40)의 포스트(41)를 따라 상하로 이동할 수 있다. 가이드 레일(50)과 갠트리 유닛(40) 사이에는 선형 이동 기구와 볼스크류 기구가 마련되어 가이드 레일(50)을 갠트리 유닛(40)의 상하로 이동시킨다.The guide rails 50 can move up and down along the posts 41 of the gantry unit 40. Between the guide rail 50 and the gantry unit 40, a linear moving mechanism and a ball screw mechanism are provided to move the guide rail 50 up and down the gantry unit 40.

먼저, 볼스크류 기구에 대해 설명하면, 각각의 포스트(41)의 하단으로부터 상단측으로 스크류(43)가 연장되어 있고 스크류(43)의 하단에는 스크류(43)를 회전시키는 구동 모터(431)가 장착되어 있다. 가이드 레일(50)의 양단에는 각각 볼너트(51)가 부착되어 있고, 이 볼너트(51)에 갠트리 유닛의 스크류(43)가 관통하고 있다. 이에 따라, 구동 모터(431)가 구동되어 스크류(43)를 회전시키면 볼너트(51)가 상향 또는 하향 이동함으로써, 가이드 레일(50)이 갠트리 유닛(40)에 대해 상향 또는 하향 이동하게 된다.A screw 43 is extended from the lower end to the upper end of each of the posts 41. A drive motor 431 for rotating the screw 43 is mounted on the lower end of the screw 43 . A ball nut 51 is attached to both ends of the guide rail 50, and the screw 43 of the gantry unit passes through the ball nut 51. Accordingly, when the driving motor 431 is driven to rotate the screw 43, the ball nut 51 moves upward or downward, so that the guide rail 50 is moved upward or downward with respect to the gantry unit 40.

또한, 가이드 레일(50) 양단의 볼너트(51)의 외측에는 상하로 2개의 이동 블록(52)이 결합되어 있고, 이 이동 블록들(52)은 포스트(41)의 상하로 연장되는 레일(44)에 구속된 상태로 상하로 이동 가능하게 결합되어 있다. 이로써, 가이드 레일(50)의 갠트리 유닛(40)에 대하여 상하로 이동할 수 있는 상태로 안정적으로 결합된다.Two moving blocks 52 are vertically coupled to the outside of the ball nut 51 at both ends of the guide rail 50. The moving blocks 52 are connected to the upper and lower rails 44 so as to be movable upward and downward. As a result, the guide rail 50 is stably coupled to the gantry unit 40 in a state of being movable up and down.

가이드 레일(50)에는 제1 내지 제3 구동 가이드 블록(61, 62, 63)이 가이드 레일(50)의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 결합되어 있다.The first to third drive guide blocks 61, 62 and 63 are movably coupled to the guide rail 50 along the longitudinal direction of the guide rail 50.

가이드 레일(70)의 상단면에는 제1 내지 제3 구동 가이드 블록(61, 62, 63)을 관통하는 3개의 스크류(531)가 가이드 레일(50)의 길이 방향을 따라 연장되어 설치되어 있고, 가이드 레일(50)의 양 측면에는 스크류들(531)을 각각 정역회전 구동하는 구동 모터들(532)이 설치되어 있다. Three screws 531 passing through the first to third drive guide blocks 61, 62 and 63 extend along the longitudinal direction of the guide rail 50 on the upper surface of the guide rail 70, On both side surfaces of the guide rail 50, drive motors 532 for rotating the screws 531 in the normal and reverse directions are provided.

제1 내지 제3 구동 가이드 블록(61, 62, 63)의 내측으로는 각각 볼너트(미도시)가 설치되고, 이 볼너트들에는 각각 스크류들(531)이 결합한 상태로 관통하여 있다. 이러한 구성에 따라 구동 모터들(532)을 각각 정역 회전 구동하면 볼스크류 기구에 의해 제1 내지 제3 구동 가이드 블록(61, 62, 63)이 가이드 레일(50)의 길이 방향(도 3에서 좌우 방향)으로 이동한다.Ball nuts (not shown) are provided inside the first to third drive guide blocks 61, 62 and 63, respectively. The ball nuts pass through the screws 531 in a state of being engaged with the bolts. When the drive motors 532 are driven to rotate in the forward and reverse directions according to this structure, the first to third drive guide blocks 61, 62 and 63 are moved in the longitudinal direction of the guide rail 50 Direction.

제1 및 제2 구동 가이드 블록(61, 62)에는 각각 제1 및 제2 가이드 링크(64, 65)가 제1 힌지들(641, 651)에 의해 회전 가능하게 결합되어 있다. 제1 및 제2 가이드 링크(64, 65)의 각각의 제1 힌지들(641, 651)의 반대측 단부에는 각각 제2 힌지들(642, 652)가 마련되어 있고, 이들 제2 힌지(642, 652)에 절단 공구 유닛(70)이 결합되어 있다.First and second guide links 64 and 65 are rotatably coupled to the first and second drive guide blocks 61 and 62 by first hinges 641 and 651, respectively. The second hinges 642 and 652 are provided at opposite ends of the first hinges 641 and 651 of the first and second guide links 64 and 65 respectively and the second hinges 642 and 652 And a cutting tool unit 70 is coupled to the cutting tool unit 70.

절단 공구 유닛(70)은 제1 내지 제3 본체(71, 72, 73) 및 제3 본체(73)에 장착되는 절단 공구(74)로 이루어져 있다.The cutting tool unit 70 is composed of first to third bodies 71, 72 and 73 and a cutting tool 74 mounted on the third body 73.

제1 본체(71)는 제2 힌지(642, 652)에 의해 제1 및 제2 가이드 링크(64, 65)와 결합되어, 제1 및 제2 가이드 링크(64, 65)가 제2 힌지(642, 652)를 중심으로 제1 본체(71)에 대해 회전할 수 있게 되어 있다.The first main body 71 is engaged with the first and second guide links 64 and 65 by the second hinges 642 and 652 so that the first and second guide links 64 and 65 are engaged with the second hinge 642, and 652, respectively.

제2 본체(72)는 제1 본체(71)의 하단에 상하 방향의 축선을 중심으로 회전 가능하게 결합되어 있고, 도 5를 참조하면, 제1 본체(71, 도 5에는 미도시)에 장착된 구동 모터(711)와 기어(712)가 제2 본체(72)로 연장되어, 제2 본체(72)의 표면에 형성한 피동 기어(미도시)와 맞물려 회전함으로써, 제2 본체(72)가 제1 본체(71)에 대해 회전하게 된다.The second body 72 is rotatably coupled to the lower end of the first body 71 about an axis in the vertical direction. Referring to FIG. 5, the second body 72 is attached to the first body 71 (not shown in FIG. 5) The drive motor 711 and the gear 712 extend to the second main body 72 and rotate in engagement with the driven gear (not shown) formed on the surface of the second main body 72, The first main body 71 is rotated.

또한, 제3 본체(73)는 상하 방향의 축선에 수직한 축선에 대해 제2 본체(72)의 하단에 결합되어 있는데, 제2 본체(72)에 장착된 모터와 감속기(721)에 의해 제3 본체(73)가 회전 구동된다. 제3 본체(73)에는 모터(731)에 의해 회전 구동되는 절단 공구인 회전톱(74)이 장착되어 있다. The third main body 73 is coupled to the lower end of the second main body 72 with respect to an axis perpendicular to the vertical axis. 3 body 73 is rotationally driven. A rotary saw 74, which is a cutting tool rotationally driven by a motor 731, is mounted on the third main body 73.

이상의 구성에 따라, 제2 본체(72)와 제3 본체(73)를 각각 제1 본체(71) 및 제2 본체(72)에 대하여 회전시킴으로써, 회전톱(74)이 장착된 제3 본체(73)가 제1 본체(71)에 대하여 2개의 자유도를 가지고 그 자세를 조정할 수 있다.The second main body 72 and the third main body 73 are rotated with respect to the first main body 71 and the second main body 72 so that the third main body 72 73 can have two degrees of freedom with respect to the first main body 71 and adjust their postures.

도 3에 도시된 상태에서 회전톱(74)은 관 다발(12)을 이루는 각각의 전열관(11)에 대하여 그 길이 방향에 수직하게 배치되어 회전함으로써 전열관(11)을 절단하지만, 도 2에서 볼 수 있듯이 관 다발(12)의 단부에서 전열관(11)은 U자형으로 구부러져 있으므로, 갠트리 유닛(40)이 관 다발(12)의 단부로 진행한 상태에서 회전톱(74)이 동일한 자세를 유지하게 되면 회전 톱(74)이 전열관(11)에 대해 수직하게 배치되지 않게 되어 절단 작업이 원할하지 않을 수 있다.In the state shown in Fig. 3, the rotary saw 74 is disposed perpendicular to the longitudinal direction of each of the heat transfer tubes 11 constituting the tube bundle 12 and is rotated to cut the heat transfer tubes 11. However, The heat transfer pipe 11 is bent in a U shape at the end of the tube bundle 12 so that the rotary top 74 maintains the same posture in a state where the gantry unit 40 advances to the end of the tube bundle 12 The rotary saw 74 is not disposed perpendicularly to the heat transfer pipe 11, so that the cutting operation may not be desired.

그러나, 회전톱(74)이 장착된 절단 공구 유닛(70)의 제3 본체(73)는 제1 본체(71)에 대해 2개의 자유도로 회전할 수 있으므로, 전열관(11)의 위치에 맞추어 그 자세를 조정할 수 있다. However, since the third body 73 of the cutting tool unit 70 equipped with the rotary saw 74 can rotate with respect to the first body 71 by two degrees of freedom, The posture can be adjusted.

본 실시예에서는 회전톱(74)이 2개의 자유도로 그 자세를 조정하도록 구성하였지만, 회전톱(74)이 수직 방향의 축에 대해서만 회전하도록 구성하는 것으로도 전열관에 대해 수직한 자세의 절단 작업이 가능하다.In the present embodiment, the rotary saw 74 is configured so as to adjust its posture with two degrees of freedom. However, even if the rotary saw 74 is configured to rotate only in the vertical direction, It is possible.

제3 구동 가이드 블록(63)에는 그립퍼(80)가 장착되어 있다. 그립퍼(80)는 제3 구동 가이드 블록(63)에 고정된 본체(81)와 이 본체(81)의 길이 방향 축선에 수직한 축선에 대해 회전 가능하게 장착되는 그립 아암(82) 및 그립 아암(82)에 대하여 동축으로 회전 가능한 그립 핸드(83)로 구성되어 있다.A gripper 80 is mounted on the third drive guide block 63. The gripper 80 includes a main body 81 fixed to the third drive guide block 63 and a grip arm 82 and a grip arm 82 mounted rotatably about an axis perpendicular to the longitudinal axis of the main body 81 And a grip hand 83 which is coaxially rotatable with respect to the main body 82.

도 6을 참조하면, 그립 아암(82)은 본체(81)에 부착된 구동 모터와 감속기(811)에 의해 본체(81)에 대해 회전 구동되고, 그립 핸드(84)는 그립 아암 내에 내장된 모터와 액추에이터(미도시)에 의해 회전하고 전열관(11)에 대한 파지 동작을 한다.6, the grip arm 82 is rotationally driven with respect to the main body 81 by a drive motor attached to the main body 81 and a speed reducer 811, and the grip hand 84 is driven by a motor And performs an operation of grasping the heat transfer pipe 11 by rotating it by an actuator (not shown).

이상의 구성에 따른 절단 장치의 작동에 대해 설명한다.The operation of the cutting apparatus according to the above configuration will be described.

먼저, 증기 발생기(10)로부터 해체된 관 다발(12)이 본 실시예의 절단 장치의 베이스(30) 위에 놓인다. 관 다발(12)은 그 길이 방향이 갠트리 유닛(40)의 이동 방향과 평행하도록 배치되는 것이 바람직하다.First, the tube bundle 12 disassembled from the steam generator 10 is placed on the base 30 of the cutting apparatus of this embodiment. It is preferable that the tube bundle 12 is arranged so that its longitudinal direction is parallel to the moving direction of the gantry unit 40. [

관 다발(12)의 해체 작업은 관 다발(12)의 길이 방향의 일정 위치에서 전열관(11)들을 절단하여 전열관(11)을 짧은 길이의 부분으로 나눈 후에 절단된 전열관 부분을 그립퍼(80)에 의해 배출하는 것으로 이루어진다.The disassembly operation of the tube bundle 12 is performed by cutting the heat transfer tubes 11 at a predetermined position in the longitudinal direction of the tube bundle 12 and dividing the heat transfer tubes 11 into short length portions and then cutting the heat transfer tube portions to the gripper 80 .

도 2에 도시한 바와 같이, 갠트리 유닛(40)은 관 다발(12)의 길이 방향를 따라 이동하여 절단 위치에 정지한다. 이 상태에서 회전 톱(74)이 전열관(11)의 길이 방향에 수직한 평면 내에서 상하 좌우로 이동하면서 절단 작업을 행하여야 한다.As shown in Fig. 2, the gantry unit 40 moves along the longitudinal direction of the tube bundle 12 and stops at the cutting position. In this state, the rotary saw 74 should be cut while moving vertically and horizontally in a plane perpendicular to the longitudinal direction of the heat transfer pipe 11. [

도 7에 도시한 바와 같이, 가이드 레일(50)이 갠트리 유닛(40)의 상하로 이동하여 회전 톱(74)이 관 다발(12)의 상하로 큰 범위에서 이동할 수 있다.The guide rails 50 move up and down the gantry unit 40 and the rotary saw 74 can move up and down the tube bundle 12 in a large range as shown in Fig.

아울러, 가이드 레일(50) 상에서 제1 및 제2 구동 가이드 블록(61, 62)의 이동에 의해 회전톱(74)의 배치, 이동 방향 및 이동 궤적을 조절할 수 있다.In addition, the arrangement, movement direction, and movement locus of the rotary saw 74 can be adjusted by moving the first and second drive guide blocks 61 and 62 on the guide rail 50.

도 8을 참조하면, 제1 및 제2 구동 가이드 블록(61, 62)이 동시에 가이드 레일(50)의 좌측에서 우측으로 이동함으로써, 절단 공구 유닛(70)이 좌측에서 우측으로 선형 이동한다.8, the first and second drive guide blocks 61 and 62 simultaneously move from the left side to the right side of the guide rail 50, so that the cutting tool unit 70 linearly moves from left to right.

도 9를 참조하면, (b)의 위치에서 제1 및 제2 구동 가이드 블록(61, 62)이 서로 가까워지는 방향으로 이동하면, 제1 및 제2 가이드 링크(64, 65)가 직립하는 방향으로 회전하면서 절단 공구 유닛(70)은 (a)의 위치로 하향 이동하게 된다. Referring to FIG. 9, when the first and second drive guide blocks 61 and 62 move in the direction of approaching each other at the position of (b), the first and second guide links 64 and 65 The cutting tool unit 70 is moved downward to the position of (a).

역으로, (b)의 위치에서 제1 및 제2 구동 가이드 블록(61, 62)이 서로 멀어지는 방향으로 이동하면, 제1 및 제2 가이드 링크(64, 65)가 지면에 평행하게 되는 방향으로 회전하면서 절단 공구 유닛(70)은 (c)의 위치로 상향 이동하게 된다. Conversely, when the first and second drive guide blocks 61 and 62 are moved away from each other in the position of (b), the first and second guide links 64 and 65 are moved in the direction The cutting tool unit 70 is moved upward to the position (c) while rotating.

도 8에 도시한 이동 및 도 9에 도시한 이동을 조합하면, 예컨대 제1 및 제2 구동 가이드 블록(61, 62)이 모두 왼쪽에서 오른쪽으로 이동하되, 제2 구동 가이드 블록(62)이 제1 구동 가이드 블록(61)보다 빠르게 이동을 하게 되면, 절단 공구 유닛(70)은 왼쪽에서 오른쪽으로 상향 경사진 방향으로 이동할 수 있다. For example, when the movement shown in Fig. 8 and the movement shown in Fig. 9 are combined, the first and second drive guide blocks 61 and 62 are all moved from left to right, 1 drive guide block 61, the cutting tool unit 70 can move in the upward sloping direction from left to right.

이와 같이, 제1 및 제2 구동 가이드 블록(61, 62)의 가이드 레일(50) 상에서의 이동 방향과 속도를 조절하면, 절단 공구 유닛(70)의 위치와 이동 궤적을 다양한 방식으로 제어할 수 있다. By adjusting the moving direction and the speed of the first and second drive guide blocks 61 and 62 on the guide rails 50 as described above, it is possible to control the position and movement locus of the cutting tool unit 70 in various ways have.

따라서, 회전 톱(74)이 관 다발(12)을 절단하는 위치와 자세 및 작업 진행 상태에 따라 회전 톱(74)의 이동 궤적 및 속도를 제어하여 관 다발(12)의 절단 작업을 원할하게 할 수 있고, 특히, 원격으로 관 다발(12)의 절단 작업을 모니터링하면서 제1 및 제2 구동 가이드 블록(61, 62)의 이동 방향과 이동 속도를 원격으로 제어함으로써 회전 톱(74)의 위치 및 이동을 제어하여 절단 작업을 원격으로 제어할 수 있게 된다.Accordingly, it is possible to control the movement locus and speed of the rotary saw 74 in accordance with the position and posture of the rotary saw 74 cutting the tube bundle 12, and the progress of the operation so as to facilitate the cutting operation of the tube bundle 12 It is possible to remotely control the moving direction and the moving speed of the first and second driving guide blocks 61 and 62 while monitoring the cutting operation of the tube bundle 12 remotely, It is possible to remotely control the cutting operation by controlling the movement.

절단되는 개개의 전열관(11)의 부분들은 그립퍼(80)의 그립 핸드(83)에 의해 파지되어 절단 위치로부터 제거된다.The portions of the respective heat transfer tubes 11 to be cut are gripped by the grip hand 83 of the gripper 80 and removed from the cut position.

한편, 도 2에서 관 다발(12) 단부의 전열관(11)이 굴곡진 부분에서 절단 동작을 행할 때에는 회전 톱(74)이 전열관(11)에 대해 수직인 자세를 유지하도록 절단 공구 유닛(70)의 제2 본체(72)가 제1 본체(71)에 대해 회전한다. 이로써, 절단 작업이 원할하게 이루어질 수 있다.2, when the heat transfer tube 11 at the end of the tube bundle 12 performs a cutting operation at a bent portion, the cutting tool unit 70 is rotated so that the rotary saw 74 maintains a vertical posture with respect to the heat transfer tube 11. [ The second body 72 of the first body 71 rotates with respect to the first body 71. Thereby, the cutting operation can be performed smoothly.

또한, 절단 공구 유닛(70)의 제3 본체(73)가 제2 본체(72)에 대해 회전함으로써 전열관(11) 또는 관 다발(12)에 대한 회전 톱(74)의 자세를 조절할 수 있다. 예컨대, 제2 본체(72)와 제3 본체(73)가 결합되는 힌지 부분과 회전 톱(74)의 회전 축선 및 전열관의 절단 부분이 일직선이 되도록 회전 톱(74)의 자세를 조절하면, 절단 시에 발생하는 반력의 지지 및 진동 방지에 유리하다. The third body 73 of the cutting tool unit 70 can be rotated relative to the second body 72 to adjust the attitude of the rotary saw 74 with respect to the heat transfer tube 11 or the tube bundle 12. [ For example, when the posture of the rotary saw 74 is adjusted so that the hinge portion where the second body 72 and the third body 73 are coupled with the rotation axis of the rotary saw 74 and the cut portion of the heat transfer tube are straight, It is advantageous for supporting the reaction force and preventing vibration.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으며, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않고, 특허청구의 범위에 기재한 범위 내에서 다양한 변경과 수정 및 구성 요소의 부가가 가능하며, 그러한 변경과 수정 및 구성 요소의 부가는 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And the addition of components belong to the scope of the present invention.

10: 증기 발생기 11: 전열관
12: 관 다발 30: 베이스
40: 갠트리 유닛 50: 가이드 레일
61, 62, 63: 구동 가이드 블록
70: 절단 공구 유닛 80: 그립퍼10: steam generator 11: heat transfer pipe
12: tube bundle 30: base
40: gantry unit 50: guide rail
61, 62, 63: drive guide block
70: Cutting tool unit 80: Gripper

Claims

전열관의 관 다발(12)을 절단하기 위한 절단 장치로서,
상기 관 다발(12)의 길이 방향으로 이동하며, 상기 관 다발(12)의 상측에 상기 관 다발(12)의 길이 방향에 수직한 방향으로 배치되고 상하로 이동 가능한 가이드 레일(50)을 포함하는 갠트리 유닛(40);
각각 상기 가이드 레일(50)에 결합되어 이 가이드 레일(50)의 길이 방향으로 서로 별개로 이동 가능하게 구성되는 제1 및 제2 구동 가이드 블록(61, 62);
상기 관 다발의 전열관(11)을 그 길이 방향에 수직한 방향으로 절단하는 절단 공구(74)를 갖춘 절단 공구 유닛(70); 및
제1 단부가 상기 제1 및 제2 구동 가이드 블록(61, 62)에 각각 결합되고 상기 제1 단부와 대향하는 제2 단부는 상기 절단 공구 유닛(70)에 결합되는 것인 제1 및 제2 가이드 링크(64, 65)
를 포함하고,
상기 제1 및 제2 가이드 링크(64, 65)의 제1 단부와 제2 단부는 각각 상기 제1 및 제2 구동 가이드 블록(61, 62_과 상기 절단 공구 유닛(70)에 대해 상기 관 다발(12)의 길이 방향에 평행한 축선을 중심으로 회전 가능하며,
상기 절단 공구 유닛(70)은 상기 갠트리 유닛(40) 내에서 상기 가이드 레일(50)의 상하 이동에 의해 상기 관 다발(12)에 대해 상하 이동 가능하고, 상기 가이드 레일(50) 상에서의 상기 제1 및 제2 구동 가이드 블록(61, 62)의 이동에 의해 상기 관 다발(12)의 길이 방향에 수직한 평면 내에서의 배치 및 이동이 이루어질 수 있는 것인 절단 장치.A cutting apparatus for cutting a tube bundle (12) of a heat transfer tube,
And a guide rail 50 which is moved in the longitudinal direction of the tube bundle 12 and is arranged in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the tube bundle 12 on the upper side of the tube bundle 12 and is movable up and down A gantry unit (40);
First and second drive guide blocks (61, 62) coupled to the guide rails (50) and configured to be movable independently of each other in the longitudinal direction of the guide rails (50);
A cutting tool unit (70) having a cutting tool (74) for cutting the heat transfer tube (11) of the tube bundle in a direction perpendicular to the longitudinal direction thereof; And
Wherein the first end is coupled to the first and second drive guide blocks (61, 62) respectively and the second end opposite the first end is coupled to the cutting tool unit (70) Guide links 64 and 65,
Lt; / RTI >
The first and second ends of the first and second guide links 64 and 65 are connected to the first and second drive guide blocks 61 and 62_ and the cutting tool unit 70, Is rotatable about an axis parallel to the longitudinal direction of the rotor (12)
The cutting tool unit 70 is vertically movable with respect to the tube bundle 12 by upward and downward movement of the guide rail 50 in the gantry unit 40, 1 and the second drive guide block (61, 62), the arrangement and movement in the plane perpendicular to the longitudinal direction of the tube bundle (12) can be achieved.

청구항 1에 있어서,
상기 절단 공구(74)는 상기 제1 및 제2 가이드 링크(64, 65)의 제2 단부가 결합되는 본체(71, 72)를 포함하고, 상기 절단 공구(74)는 상기 본체(71, 72)에 대해 1개 이상의 축선을 중심으로 회전함으로써 상기 관다발(12)에 대한 자세를 조정할 수 있는 것인 절단 장치.The method according to claim 1,
The cutting tool 74 includes a body 71,72 to which a second end of the first and second guide links 64,65 is engaged and the cutting tool 74 is attached to the body 71 Wherein the posture of the tube bundle (12) is adjustable by rotating about one or more axes with respect to the tube bundle (12).

청구항 1에 있어서,
상기 절단 공구(74)는 상기 관 다발(12)의 길이 방향과 평행한 축선을 중심으로 회전하는 회전 톱, 레이저 절단기, 플라즈마 절단기, 초고압수 절단기 및 내경 절단기 중의 어느 하나인 것인 절단 장치.The method according to claim 1,
Wherein the cutting tool (74) is any one of a rotary saw, a laser cutter, a plasma cutter, an ultra-high pressure water cutter, and an inner cutter that rotate about an axis parallel to the longitudinal direction of the tube bundle (12).

청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 관 다발(12)로부터 절단되는 전열관을 파지하여 운반하는 그립퍼(80)를 더 포함하고, 상기 그립퍼(80)는 상기 가이드 레일(50)에 결합되어 이 가이드 레일(50)을 따라 이동 가능한 것인 절단 장치.The method according to any one of claims 1 to 3,
And a gripper 80 for gripping and transporting a heat transfer tube cut from the tube bundle 12. The gripper 80 is coupled to the guide rail 50 and is movable along the guide rail 50 In cutting device.