JPH03221900A - フランジシート面研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、圧力容器胴体フランジシート面研磨装置に係
り、特に原子炉圧ノＪ容器胴体フランジシート面の付着
物、塵埃などを除去清掃するフランジシート面研磨装置
に関する。

（従来の技術） 原子炉圧力容器は、第１７図、第１８図に示すように、
上蓋４１と胴体４２とを多数のスタッドボルト３４、ナ
ツト４３、ワッシャ４４を用いて緊締し圧力容器として
の締結部を構成している。

すなわち、スタッドボルト３４は、ねじ部４６を介して
胴体フランジ４５に植設されており、スタッドボルト３
４を貫通孔４８に貫挿し上蓋フランジ４７と胴体フラン
ジ４５とを対接させワツシャ４４を介してナツト４３を
ねじ部４９に締結することにより、上蓋４１と胴体４２
とを緊締するものである。

第１９図は上蓋４１と胴体４２の密封構造図、第２０図
は第１９図の部分拡大詳細図を示す。第２０図に明らか
なように、」１蓋フランジ４７と胴体フランジ４５とは
シート面３３．３３によって対接しており、上器フラン
ジ４７のシート面３３には○リング取付溝５１を形成し
、その内部に○リング５０を装着している。

」１記スタッドボルト３４とナラＩ・４３の締結により
、○リング５０の断面形状は楕円形に弾性変形し、変形
に伴う反力によってシート面３３．３３の密封力を保持
する。さらに○リング５０の外表面には銀メツキを施し
、上記緊締により銀メツキ膜がシート面３３．３３間の
微細な空隙に侵入して密封性を高めるようになっている
。

一方、原子炉圧力容器は、概ね１年に１回定期点検のた
め」１蓋４１を開放し○リング５０を新規のものと交換
する。この交換作業においては、使−３〜 用済の○リング５０の上記銀メツキ粉末若しくはシート
面に付着した塵埃等の異物を除去し、清浄化をすること
が、密封性を保持するために重要である。

胴体フランジ４５のシート面３３は、装置全体から見る
と、第２１図に示すように、原子炉建屋５４内オペレー
シヨンフロア５２の下方に位置する原子炉圧力容器の一
局部表面である。また、第２２図に示す斜視図のように
、多数林立するスタッドボルト３４で囲まれた胴体フラ
ンジ４５の内側に位置し、スタッドボルト３４の相互間
隔は実寸で人の片手しか入れることができない程度のも
のである。しかも胴体フランジ４５の内部には水５５が
湛えられている。

このような作業環境下で、原子炉内からの被曝を最小限
に留めるため、作業員は低い姿勢でスタッドボルト３４
とスタッドボルト３４間から手作業で、砥石を用いた研
磨によりシート面３３の清掃を実施するのが通例である
。

機絨装置を使用してこの種の清掃を実施する技術として
は、実会昭６０−１．３４２００号公報、実公昭５９−
７９００号公報に開示の技術があり、また実願昭６１−
９７７８６号が先行出願されている。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来技術のうち手作業は、高濃度汚染領域での作業
であるから、防護服と防護用具の着用が必要であるが、
なお体内被曝の危険性を有する上に作業効率の低下が問
題であった。

また清掃研磨の自動化を図るために考案された実公昭６
０−　］、　３４２００号考案は、前記スタッドボルト
の取付は取り外しが必要で、作業時間が長くなれば作業
員の被曝の危険が増し非効率的で経済的にも問題があり
、実願昭６１−９７７８６号先行考案については、周辺
設備の簡易化と取扱いの容易化及び小型化についてさら
に配慮することが好ましい。

本発明は従来技術の上記課題を解決し、原子炉圧力容器
胴体フランジシート面の清掃と研磨作業を安定的に機械
化し、研磨作業によって発生し飛散じやすい塵埃を集塵
装置により回収し、放劉能による作業環境の汚染、作業
員の被曝防止が可能な小形で取扱の容易な胴体フランジ
シート面研磨装置を提供することを目的とするものであ
る。

（課題を解決するための手段） 上記の目的は、前記胴体フランジシーＩ・面に沿って設
けた走行プレートと、該走行ブｌノートに軸支した１対
の前輪並びに１対の後輪と、前記前輪と後輪とを連動し
て回転駆動させる走行部と、前記フランジシート面を研
磨する研磨部と、前記胴体フランジの外円周と前記前輪
及び後輪の車軸線との交点を通る接線と前記前輪若しく
は後輪の前記車軸線との交叉角が、前記進行方向に関し
て鋭角をなすように、前記前輪と後輪とを同一方向に連
動させるステアリング機構と、前記胴体フランジの内側
に接する脱輪機構とを有することを特徴とするフランジ
シート面研磨装置によって達成される。

（作用） 上記の構成により、大型の装置支持架台を設置すること
なく装置を容易に胴体フランジ面への取付ることにより
、安定的な自動走行によるフランジシート面の清掃研磨
が可能となる。

（実施例） 本発明の一実施例を図面と共に説明する。

第１図は本発明に係るフランジシート面研磨装置の全体
配置図で、走行プレートｌには走行用モータ４からの回
転力を伝達して前輪２及び後輪３を駆動する走行部７０
と、昇降プレート１５に配設され、回転砥石１１を含む
研磨部８０と、集塵装置３６を含む外部ユニツｌ−９０
（第２図に示す）とから構成されている。走行部７０は
第３図、第４図に示すように、前記胴体フランジ４５と
概ね等しい曲率半径を有する走行プレート１の前後に前
輪２ａ、２ｂと後輪３ａ、３ｂを有する自走車で、走行
用モータ４、走行用ギヤボックス５、プーリ６、ベルト
Ａ７を経て前輪２ａが、さらにベルトＢ８を経て後輪３
ａが駆動され、前進と後退運動を行なう。２３はガイド
ローラ、２６はベルトガイドローラである。

前輪２ｂの走行距離と前輪２ａの走行距離は、曲率半径
の差だけ前者が大きく、つまり前輪２ｂの回転数は前輪
２ａの回転数より多くなり、この関係は後輪３ａと３ｂ
についても同様である。従って前輪２１〕と前輪２ａ、
後輪３ｂと後輪３ａとは何れも、互いに他の側の回転運
動によって拘束されないように軸受支持されている。

前輪２ａ、２ｂの軸受２５及び後輪３ａ、３ｂの軸受２
５は、第５図、第６図のようにそれぞれ軸受固定ピン２
７によって水平方向に回動可能に支持され、かつ両軸受
２５は第７図に示すように、リンク２９を介してレバー
Ａ３０．　レバーＢ３１により連結され、リンク２９の
一端はエアシリンダ２８によって駆動されているから、
前輪２ａ。

２ｂ、後輪３ａ、３ｂは互いに同一方向に連動的にステ
アリングすることができる。これにより、走行プレート
１が矢印ａ方向に前進するときには、前輪２ａ、２ｂ若
しくは後輪３ａ、３ｂの軸線が、胴体フランジ４５の接
線Ｆ゛と、進行方向矢印ａに対して形成する角度αが、
第５図に示すように鋭角となるように調整される。この
ため、走行プレート１は、スタッドボルト３４に接近す
る方向にステアリングされるが、第８図に示すように、
走行プレー１−１に取り付けられたガイドローラ２３が
胴体フランジ４５の内側面に接触しているため、走行プ
レート１は胴体フランジ４５から離脱することなく、胴
体フランジ４５に沿って前進する。

請求項１記載の脱輪機構とは例えばガイドローラ２３を
指すものである。後退するときは、シリンダ２８を前記
と逆方向に駆動することにより、第６図に示すように前
輪２ａ、２ｂ若しくは後輪３ａ、３ｂの軸線が、胴体フ
ランジ４５の接線Ｆと進行方向矢印すに対して形成する
角度βが鋭角となるように調整される。従って、走行プ
レート］はシート面３３に追従して常に安定した走行を
することが可能である。これが前記ステアリング機構の
動作原理である。

また、第１図に示す前輪２、後輪３の近傍に設けられた
１対のセンサ２４は、第９図に示すように、シート面３
３を感知している状態では走行を続け、第１０図に示す
ように、少なくともセンサ２４の何れか一方がシート面
を感知しなくなったときは、走行用モータ４を自動停止
させる作用を有する。これにより、ステアリング機構の
故障に伴う走行プレート１の脱輪を防止することができ
る。さらにセンサ２４は、走行用モータ４のみならず、
研磨用モータ１３をも停止させるように制御され、走行
及び研磨に関する全ての機能停止を行なわせることがで
きる。

次に研磨部８０の構成について第１１図、第１２図によ
って説明する。昇降プレート１５は研磨用モータ１３、
研磨用ギヤボックス１４を搭載し、さらにギヤボックス
１４は、軸受１０によって支持された回転砥石１１を三
角指示部９を介して固定している。３２は回転砥石］１
による回転研磨時の塵埃防止のダストカバーである。研
磨用モータ１３の動力はギヤボックス１４を介しプーリ
Ａ５９、タイニングベルト］２、プーリＢ６０を経て回
転砥石へ伝動される。

第１２図は第１１図の回転砥石ｌ］近傍の断面図で、回
転軸６５には回転砥石１１がボルト６６を用いて固定さ
れており、回転砥石〕１の交換が可能のように構成され
ている。ダストカバー３２は回転砥石ｌ］を覆い、シー
ト面３３の研磨によって発生した塵埃の飛散を防止する
ため、シート面３３の直近に位置止めビス５５を用いて
軸受１０に固定されている。ダストカバー３２の排出口
３７には外部ユニツＩ・９０を構成する集塵装置３６の
吸収ホース３８が接続され（第１６図）ｍ挨を吸収する
。

ギヤボックス１４の上部に固定された重ｎ５８は、研磨
に必要な回転砥石１１のシート面３３に刻する押圧力を
付与する。

次に、走行部７０と研磨部８０との接続構造について説
明する。昇降プレート１５と走行プレートｌとは第１３
図（第１図Ａ部）、第１４図（同Ｂ部）、第１５図（同
Ｃ部）によって係着されている。第１３図のように、と
走行プレート１とはそれぞれブラケットＢ２１とブラケ
ットＡ２０とを用いてビン２２を介して連結され、ビン
２２を１］− 支点として昇降ブ１ノー１−１５が回動可能に支持され
ている。他方、昇降プｌノート１５の端部には第１４図
のように、ブラケットＤ１７とビン１９を介してエアシ
リンダ１６が支持固定されており、かつ、第１５図のよ
うに、エアシリンダ１６のシリンダロッド３５はプレー
ト１に固定されたブラケットＣ］８と一ヒ下方向の長穴
によりルーズに支持されている。回転砥石１１はエアシ
リンダ］６の作用により自動的に１−下方向に移動が可
能であり、これにより、研磨作業の開始前及び終了後に
は、回転砥石１１をシート面３３から離して走行部７ｏ
全体を移動させる際に、上下方向の移動運動が可能とな
る。また重錘５８は、ビン２２を支点として昇降プレー
ト１５を傾動させ、回転砥石１１にシート面３３に対す
る適正な押圧力を負荷させることにより、回転砥石ｌ］
の摩耗に追従して均一な研磨を行なわせるためのもので
ある。

次に、運転シーケンスについて述べる。まず、前進する
場合は、図示しないコンＩ・ロールボックスの前進スイ
ッチをＯＮすることで、集塵装置１？ ３６が起動し、ステアリング機構の作用により前輪２ａ
、２ｂ及び後輪３ａ、３１〕のステアリング角が第５図
に示す状態となり研磨用モータ１４が起動する。次いで
、エアシリンダ１６が作動し回転砥石１１がシート面３
３に接触し、直ちに走行用モータ５が起動し前進運動及
び研磨作業が開始される。研磨作業中に万一・、走行プ
レート１に取り付けられたセンサ２４が第１Ｏ図シート
面３３から外れたことを感知した場合は、前進運動及び
研磨運動が停止されることは前述の通りであるが、停止
の順序は、まず、エアシリンダ１６が作動し回転砥石１
１がシート面から離れたのち、走行用モータ４が停止す
る。この理由は、走行プレートｌが停止する際、研磨作
業を開始する直前または研磨作業を終了する直前に、回
転砥石１１がシート面３３の同一部位に静止したまま回
転を続けると、局部的な研磨によってシート面の平坦度
が低下することを防止するためである。

外部ユニッ］・９０は第２図に示すように、胴体フラン
ジ４５の外側にあり、集塵装置３６はキャスタ付で走行
部７０及び研磨部８０の移動と共に移動する。後記する
エアシリンダを動作させるコンプレッサは図示を省略し
である９、集塵装置３６は一定時間作動し、十分に塵埃
を除去したのち停止する。停止の際は、スイッチ操作に
より研磨用モータ１３、走行用モータ４及び集塵装置３
６か停止するが、停止の順序は局部的な研磨ムラを防止
し、かつ塵埃を十分に除去するために、センサ２４が作
動した場合と全く同様である。後退する場合は、後退ス
イッチをＯＮすることにより、まず、ステアリング機構
の作用により、前輪２ａ、２ｂ若しくは後輪３ａ、３　
ｂが第６図の状態になり後退運動が開始される。後退中
は回転砥石１１はシート面から離れており研磨は行なわ
れない。

これらの各作業は運転作業員により胴体フランジ４５の
外側からの遠隔操作によって実行される。

最後に本発明のフランジシート面研磨装置による清掃手
順について、第２図、第１７図によって説明する。集塵
装置３６の吸収ホース３８をダストカバー３２の排出口
３７に接続する。次いでコントロールケーブル３９及び
２個のエアシリンダを作動するためのエア管６２を、集
塵装置３６に取すイＪけられ、かつ充分な剛性を有する
支＋ｉ４０に固定することによって、スタッドボルト３
４との干渉を防止している。次に本発明の装置本体をシ
ート面３３上に取り付ける。このとき、定期点検時には
、スタッドボルト３４は抜取り検査を実施するため、通
常数本が外されているから、その空間を利用して装置の
据付けを行うのが便利である。第８図に示すように、ガ
イドローラ２３が胴体フランジ４５の内壁と当接するよ
うに据付けを行うごとにより、前輪２ａ、２ｂ及び後輪
３ａ、３ｂはシート面３３に回転砥石］ｌが対向するよ
うに適応して位置決めされる。こののち、胴体フランジ
４５の外側にいる運転員は、コントロールボックスの前
進スイッチをＯＮすれば、前記運転シーケンスに従って
自動的にシート面３３の研磨作業が実施される。このと
き、運転員以外にシート面３３の研磨状態を監視する監
視員を配置すれば好適で、万一、研磨ムラを発見したと
きは、監５ 視員の指示により装置を停止させ、後退して再研磨を行
うことができる。なお、作業中に地震等の事故が発生し
た場合においても、装置はワイヤケーブル６３及び吸引
ホース３８によって所要の剛性を備えた支柱に吊り下げ
られ、原子炉内部に装置が落下するのを防止することが
可能である。

（発明の効果） 本発明の実施により、原子炉圧力容器胴体フランジシー
ト面の清掃と研磨作業を安定的に機械化し、研磨作業に
よって発生し飛散しやすい塵埃を集塵装置により回収し
、放射能による作業環境の汚染、作業員の被曝防止が可
能な小形で取扱の容易な胴体フランジシーＩ・重研磨装
置を提供することができ、原子炉の放射能による作業環
境の改善効果は極めて犬なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るフランジシート面研磨装置の全体
配置図、第２図は胴体フランジのシート面にセットされ
た外部ユニツ］・９０を含む本発明のフランジシート面
研磨装置の斜視図、第３図は６ 第１図中の走行部の側面図、第４図は同上面図、第５図
は前進運動時の前輪の走行プレートに刻する取付は角を
示す上面図、第６図は後退運動時の前輪の走行ブＩノー
トに対する取（Ｊけ角を示す」二面図、第７図は前後輪
のステアリング機構を示す平面図、第８図は走行中の本
発明のフランジシート重研磨装置の正面図、第９図は本
発明のフランジシート重研磨装置の正常走行時を示す正
面図、第１０図は本発明のフランジシート面研磨装置の
非正常走行時を示す図、第１１図は第１図中の研磨部の
側面図、第１２図は第１１図の部分断面図、第１３図、
第１４図、第１５図は第１図の部分詳細図、第１６図は
本発明のフランジシート面研磨装置による研磨清掃中の
正面図、第１７図は原子炉圧力容器の上蓋と胴体との締
結部を示す図、第１８図は第１７図の部分拡大詳細図、
第１９図は」１蓋と胴体との密封構造図、第２０図は第
１９図の部分拡大詳細図、第２１図は原子炉圧力容器の
」１蓋開放状態を示す全体図、第２２図は胴体フランジ
内側からのシート面の斜視図である。 １・・走行プレート　　　２ａ、２ｂ・・前輪３ａ、３
１）・・・後輪　　　４　・走行用モータ５　・走行用
ギヤボックス６・・・プーリＣ７・・ベルトＡ　　　　
　８・・ベルトＢ９・・・三角支持部　　　１０・・・
軸受１１・・・回転砥石　　　　１２・・・タイニング
ベルト１３・・・研磨用モータ　１４・・・研磨用ギヤ
ボックス１５・・・昇降プｌノート　１６・・・エアシ
リンダＡ１７・・・ブラケットＤ　　１８・・・ブラケ
ッ＋−Ｃ１９・・ビン　　　　　２０・・・ブラケット
Ａ２１・・ブラケットＢ　　２２・・ビン２３・・ガイ
ドローラ　２４・・・センサ２５・・・軸受　　　　　
２６・・・ベルトガイドローラ２７・・・軸受固定ビン
　２８・・エアシリンダ２９・・・リンク　　　　３０
・・・レバーＡ３１・・・レバーＢ　　　　３２・・・
ダストカバー３３・・シート面　　　３４・・・スタッ
ドボルト３５・・シリンダロッド３６・・・集塵装置３
７・・・排出口　　　　３８・・吸引ホース３９　コン
トロールケーブル Ｏ・・・支柱　　　　　４１・・・上蓋２・・・胴体　
　　　　４３・・・ナツト４・・・ワッシャ　　　４５
・・・胴体フランジ６・・ねじ部　　　　４７・・上蓋
フランジ８・・・貫通孔　　　　４９・・ねじ部０・・
・Ｏリング　　　５１・・・Ｏリング取付溝２・・・オ
ペレーションフロア ３・・・原子炉圧力容器５４・・・原子炉建屋５・・・
水　　　　　　５６・・ボルトＡ７・・・ポルｌ−Ｂ　
　　　５８・・・重錘９・・・プーリＡ　　　　６０・
・・プーリＢ２・・・エア管　　　　６３・・・ワイヤ
ケーブル４・・・ケーブルフック６５・・・回転軸６・
・・ボルトＣ Ｏ・・・走行部　　　　８ｏ・・・研磨部０・・・外部
ユニット

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧力容器の胴体フランジの周囲を走行して前記フラ
   ンジシート面を研磨する胴体フランジ面研磨装置におい
   て、前記フランジシート面に沿って設けた走行プレート
   と、該走行プレートに軸支した１対の前輪並びに１対の
   後輪と、前記前輪と後輪とを連動して回転駆動させる走
   行部と、前記フランジシート面を研磨する研磨部と、前
   記胴体フランジの外円周と前記前輪及び後輪の車軸線と
   の交点を通る接線と前記前輪若しくは後輪の前記車軸線
   との交叉角が、前記進行方向に関して鋭角をなすように
   、前記前輪と後輪とを同一方向に連動させるステアリン
   グ機構と、前記胴体フランジの内側に接する脱輪機構と
   を有することを特徴とするフランジシート面研磨装置。 ２、前記胴体フランジの外側に前記研磨部で発生した塵
   埃を処理する集塵装置を帯同していることを特徴とする
   請求項１記載のフランジシート面研磨装置。