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Study on compact design of remote handling equipment for ITER blanket maintenance

ITERブランケット遠隔保守機器の小型化設計

武田 信和; 角舘 聡; 中平 昌隆; 柴沼 清

Takeda, Nobukazu; Kakudate, Satoshi; Nakahira, Masataka; Shibanuma, Kiyoshi

国際熱核融合実験炉(ITER)では、DT反応によって生じる中性子が構造物を放射化するため、真空容器内は高$$gamma$$線環境下にある。したがって、ブランケット等の真空容器内機器の保守は遠隔機器によって実施される。本報告書では、ITERブランケット遠隔保守機器(ビークル/レール式マニピュレータ)の小型化について述べる。真空容器内でのブランケットの交換保守時におけるブランケットと遠隔保守機器との干渉を回避するためには、遠隔保守機器の小型化が必要となる。このため、マニピュレータが搭載されたビークル及びビークルが真空容器内を走行するためのレールの断面形状の寸法縮減を目的に、機構解析を含めて小型化設計を実施した。設計においては、レール断面形状の小型化,ビークル走行機構の単純化,回転機構用歯車の小径化、の3点に着目した。小型化設計の結果、マニピュレータは11.2トンから8トンにまで約30%軽量化された。また、ビークル/レール式マニピュレータの小型化設計に基づいてレールの構造解析及びブランケット交換時の機構解析を行い、ブランケットが干渉なく交換できることを確認した。

In the ITER, the neutrons created by D-T reactions activate structural materials, and thereby, the circumstance in the vacuum vessel is under intense $$gamma$$ radiation field. Thus, the in-vessel components such as blanket are handled and replaced by remote handling equipment. The objective of this report is to study the compactness of the remote handling equipment (a vehicle/manipulator) for the ITER blanket maintenance. In order to avoid the interferences between the blanket and the equipment during blanket replacement in the restricted vacuum vessel, a compact design of the equipment is required. Therefore, the compact design is performed, including kinematic analyses aiming at the reduction of the sizes of the vehicle equipped with a manipulator handling the blanket and the rail for the vehicle traveling in the vacuum vessel. The compact vehicle/manipulator is designed concentrating on the reduction of the rail size and simplification of the guide roller mechanism as well as the reduction of the gear diameter for vehicle rotation around the rail. As a result, the manipulator becomes about 30% lighter, 8 tons, than the original weight, 11.2 tons. Based on the compact design of the vehicle/manipulator, the structural analysis for the rail and the kinematical analysis for replacement of blanket are also performed. It is confirmed that every blanket can be replaced without any interferences in the vessel.

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