JPH03287364A - 弁座すり合わせ装置 - 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】

この発明は、仕切弁、逆止め弁などの弁座シート面をそ
の状態に応じて研摩により補修するとともに、この弁座
シート面の状態を検査する装置であって、特に、研摩ヘ
ッドの弁座シート面との不安定接触のおそれを解消して
弁座シート面の損傷防止を図った弁座すり合わせ装置に
関する。

【従来の技術】

従来、発電プラント特に原子力発電プラントには、仕切
弁、逆止め弁などが多数使用されている。 プラント運転中に、配管内に混在するスケールなどの異
物が弁座シート面上に付着する可能性があるので、この
付着状態で弁の開閉操作をおこなうと、これら異物が弁
体や弁座シート面に食い込み、引っ掻き傷や圧痕状の傷
を生じる。また、流体の流れによる浸食により、片減り
が生じたり、熱変形で歪みが生したりすることもある。 これらによって弁座シート面での密閉度が不完全になる
と、プラントへの悪影響を生じることになる。そのため
例えば、特に原子力発電所の場合には１年に１回、全プ
ラントを停止して定期検査をすることが義務づけられて
いる。そして、点検。 修理作業は、プラントを停止し、必要に応して系統を隔
離するため、この作業期間を短縮することがプラントの
稼動率を上げる上から、特に望まれるところである。 従来の作業は、概略次のような内容のものである。弁の
駆動部などを取り外し、弁体を取り出して分解したのち
、熟練作業者が２人１組になって、弁フランジの近くに
立ち、弁座シート面をパイロット・ミラーなどで目視点
検しながら、空気駆動の特殊工具を使用して研摩をおこ
なう。この特殊工具は、研摩ヘッドの正面にサンドベー
パを接着したもので、回転し弁座シート面に押付けて使
用される。

【発明が解決しようとする課題】

従来の技術では、作業そのものが熟練を要し、作業時間
も長いため、特に原子力発電所の場合には、この間に作
業者は多量の放射線を被曝することになる。このため交
替要員も必要であり、最近、原子力発電所の増加ととも
に、作業者の質・量両面の確保が大きな課題になってき
ている。 そして、この課題に対して、これまでもロボット技術の
適用が検討されてきた。しかし現状では、特に原子力発
電所は、人間による定期作業を前提に、建設コストを下
げるため極めてコンパクトに造られており、作業空間１
通路ともに非常に狭く、また階段、タラップなども多い
。このため現状のロボット技術では、弁座すり合わせロ
ボットに、自動的にまたは遠隔操作でプラント内の移送
、弁の分解１組立、さらに弁座シート面の点検、修理な
どを、すべてさせることは不可能である。 そこで、弁の分解１組立および弁座すり合わせ装置の移
送と弁箱への組込み１分解までは人手による作業でやり
、弁座シート面の研摩補修２点検作業を自動化する、ま
たは遠隔操作でおこなうことが強（要請されてきた。 ところで、従来の研摩作業においては、研摩ヘッドの弁
座シート面への押付力が作業者の感覚に頼って調節され
るため、研摩ヘッドが弁座シート面に対して「おどる」
、つまり研摩ヘッド面が弁座シート面と接触したり離れ
たりする、ことのないようにするには、細心の注意と高
度の熟練とを特徴とする特に、研摩ヘッドが「おどる」
ことによって、弁座シート面を損傷させることは絶対に
避けなければならない。それは、この損傷を補修するた
めに弁座シート面を削り、それだけ弁座の寿命を縮める
ことになるからである。さらにまた、特に原子力発電用
の弁では、長時間の弁座シート面の補修作業や弁座交換
作業に伴い、多くの被曝量を受けることになり、安全上
の問題を生しることにもなるからである。 この発明の課題は、従来の技術がもつ以上の問題点を解
消し、研摩作業において弁座シート面の損傷防止を図り
、合わせて特別な細心の注意や高度の熟練を要しないよ
うにし得る弁座すり合わせ装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段］ この課題を解決するために、本発明に係る弁座すり合わ
せ装置は、 弁座シート面に対する大、小二つの押付力が設定され、
まず前記小押付力のもとに所定回転数まで回転が上げら
れ、次に前記大押付力のもとで所定時間だけ前記所定回
転数が持続された後、再び前記小押付力のもとで前記回
転が下げられて停止の後、前１己弁座シート面から隔離
される研摩ヘッドを備える。 【作　用】 研摩ヘッドは、弁座シート面に対する大、小二つの押付
力が設定され、まず小押付力のちとに所定回転数まで回
転が上げられ、次に大押付力のもとで所定時間だけ所定
回転数が持続された後、再び小押付力のもとで回転が下
げられて停止の後、弁座シート面から隔離されるから、
研摩ヘッドが弁座シート面と接触したり離れたりして、
弁座シート面が不安定な押付力のもとで研摩される、と
いうことがない。

【実施例】

この発明に係る実施例について、以下に図面を参照しな
がら説明する。この実施例は、遠隔操作または自動運転
によって仕切弁の弁座シート面を研摩するとともに検査
する弁座すり合わせ装置である。なお、第１図は研摩ユ
ニットの側断面図、第２図はこの研摩ユニットにおける
研摩ヘッドの拡散分解斜視図、第３図はこの研摩ヘッド
の押付力２回転数のタイムチャート、第４図は仕切弁用
弁座すり合わせ装置の斜視図である。 まず、この仕切弁用弁座すり合わせ装置の全体構成につ
いて、第４図を参照しながら説明し、ついで主題の研摩
ヘッド関連について、第１図〜第３図に基づいて詳細に
述べる。 第４図において、７１は仕切弁の弁箱、７２は弁座で、
この仕切弁用弁座すり合わせ装置の構成要素は、大別し
て研摩ユニット１．検査ユニット２１゜架橋部ユニット
４１の三つである。 研摩ユニッ）１は弁座７２のシート面を研摩する機能を
もち、検査ユニット２１は弁座７２のシート面を検査す
る機能をもつ。また、架構部ユニット４１は、研摩ユニ
ット１と検査ユニット２１とを支持するとともに、それ
ぞれの作業に応じて仕切弁の弁箱７１に対する所定位置
に移動、設置する機能をもつ。 架構部ユニット４１の基本動作は、研摩ユニット１と検
査ユニット２１とを同時に旋回させる動作、同じく水平
移動つまり横行させる動作、および各ユニットをそれぞ
れ択一的に昇降させる動作の三つである。 さて、研摩ユニット１はその先端部に研摩ヘッド２を設
け、この研摩ヘッド２によって弁座７２のシート面を研
摩する。また、検査ユニット２１の先端部には検査ヘッ
ド２２が設けられ、この検査ヘッド２２によって弁座７
２のシート面を検査する。 また、研摩ユニット１と検査ユニット２１との上部にそ
れぞれ昇降用モータを設け、この各モータが研摩ヘッド
２．検査ヘッド２２をそれぞれ択一的に弁座７２のシー
ト面に対向する位置まで垂直に下降させ、各作業の後に
元の位置に復帰させる。 さて第１図において、２は研摩用の研摩ヘッドで、主軸
１１の左側軸端に自在継手１０を介して固定される。１
２は歯車ケースで、主軸１１の両端部を軸支するととも
に、この上軸１１とほぼ直角方向に筒体１４を設ける。 この筒体１４は、符号を付けてない傘歯車の組を介して
主軸１１と結合するモータ軸１３を内部に貫通させる。 筒体１４は、研摩用モータ１６およびその他の部材を収
容するケース１９の下部と支点軸１５によって揺動可能
に連結される。ケース１９の土壁内面には、空気圧シリ
ンダ部１７が設けられ、そのピストン部が、加圧レバー
１８を介してこれに固着された研摩用モータ１６と連結
される。 空気圧シリンダ部１７は、主としてシリンダ１７ａ。 ピストン１７ｂ、ピストンロッド１７ｃ、圧縮ばね１７
ｄからなる。この空気圧シリンダ部１７は複動形で、シ
リンダ１７ａの両端部に空気圧接続口Ａ、Ｂを備えてい
る。 この研摩ユニット１の作用は次のとおりである。 研摩用モータ１６の回転は、傘歯車を介して主軸１１に
伝達され、この左側軸端に取り付けられる研摩ヘッド２
で弁座７シ一ト面を研摩する。また、空気、圧シリンダ
部１７によって、加圧レバー１８を介して、研摩用モー
タ１６がケース１９に対して傾斜し、研摩ヘッド２の、
弁座シート面に対する押付力が調整される。 次に、空気圧シリンダ部１７の作用をさらに詳しく述べ
る。まず、接続口Ａ、Ｂからの供給空気圧がいずれも零
の場合には、圧縮ばね１７ｄの力が、加圧レバー１８を
介して研摩ヘッド２の、弁座シート面に対する押付力と
なる。このときの押付力を第１（小）押付力とする。次
に接続口Ａから、漸次増大する空気圧が供給されると、
研摩ヘッド２の押付力は、圧縮ばね１７ｄの力と空気圧
に基づく力との和である第２（大）押付力になる。研摩
ヘッド２を弁座シート面から隔離させるときには、圧縮
ばね１７ｄの力を超える力を生じる空気圧を、接続口Ｂ
から供給する。 次に、第３図のタイムチャートを参照しながら研摩作業
時における押付力１回転数の変化のさせ方を説明する。 なお、第３図における上側の部分が押付力に、同じくそ
の下側の部分が回転数に関する。 最初、弁座シート面から隔離されている研摩ヘッド２に
、まず第１押付力Ｐ１を加える。この第１押付力Ｐ１を
加えてから時間ＴＩの後、この第１押付力Ｐ１のもとに
、研摩ヘッド２の回転数を零から上昇させ、所定値Ｎ２
にする。それから時間Ｔ２の後に、研摩へノド２の押付
力を第２押付力Ｐ２に増し、この状態で時間Ｔ１１１だ
け研摩を継続する。ついで、再び押付力を第１押付力Ｐ
１に下げ、さらに時間Ｔ３の後、回転数を漸次減少させ
ていき停止させる。停止後、時間Ｔ４の経過の後に研摩
ヘッド２の押付力を零に、つまり研摩ヘッド２を弁座シ
ート面から隔離させる。 第２押付力Ｐ２．回転数Ｎ２．時間Ｔ−が研摩条件であ
る。すなわち、研摩前のシート面の状態、達成すべき面
の状態などに応じて、これらの値を適切なものに選ぶ。 上述したように、この研摩作業では、研摩ヘッド２が弁
座シート面を研摩するときは、必ず第１押付力Ｐ１以上
の押付力のもとにおこなわれ、その結果、研摩時に研摩
ヘッド２が弁座シート面と不安定な接触状態になる、つ
まり「おどり」を生じることがない。したがって、「お
どり」による弁座シート面の損傷が確実に防止できる。 次に、押付力に関する上述の実施例の変形例について述
べると、押付力を発生するアクチュエータは、同じ流体
系の油圧シリンダであってもよく、また、電動形アクチ
ュエータ、例えばソレノイド・モータやトルクモータを
用いることもできる。 作業環境やその他の条件に応じて適宜選択すればよい。 また、押付力の加え方として、先程の複動形空気圧シリ
ンダの代わりに、より構造の簡単な単動形空気圧シリン
ダを用いてもよい。この場合には、第１図において、圧
縮ばね１７ｄをピストン１７ｂの右側に変更、挿入する
とともに、空気接続口Ｂをなくし、接続口Ａだけにする
。すなわち、この場合には、接続口Ａから供給する空気
圧によって発生する力と、圧縮ばね１７ｄによる力との
差値が、研摩ヘッド２の押付力に相当する。したがって
、研摩ヘッド２を弁座シート面から隔離するためには、
圧縮ばね１７ｄの力以下に対応する空気圧を供給すれば
よい。 次に、第２図を参照しながら研摩ヘッドについて述べる
。第２図において、円盤状のヘッド基板９の円周を８等
分する位置から半径方向に砥石溝９ａが形成され、この
砥石溝９ａに砥石片８が嵌め込まれる。砥石片８は、金
属材料で断面が凸形のブロックを基材とし、その凸部上
面に砥石が固着された部材である。嵌め込まれた砥石片
８を、その両側から押さえ板７．小ねじ５によって、ヘ
ッド基板９に固定する、または直角方向のわずかな動き
だけを許容させる。 なお、押さえ板７の外側端部にピン７ａが取り付けられ
て、このピン７ａの外周が砥石片８の外側端面に接し、
また、押さえねじ６が裏面から砥石溝９ａにねじ込まれ
て、そのねじ部の外周が砥石片８の内側端面に接する。 つまり、砥石片８は、その外側と内側との各端面で、ピ
ン７ａと押さえねし６との各外周によって挟まれ、遠心
力によって飛び出さないように、また不測の外力によっ
て動かないようになっている。

【発明の効果】

以上説明したように、この発明においては、研摩ヘッド
は、弁座シート面に対する大、小二つの押付力が設定さ
れ、まず小押付力のもとに所定回転数まで回転が上げら
れ、次に大押付力のもとで所定時間だけ所定回転数が持
続された後、再び小押付力のもとで回転が下げられて停
止の後、弁座シート面から隔離されるから、研摩ヘッド
が弁座シート面と接触したり離れたりして、弁座シート
面が不安定な押付力のもとで研摩される、ということが
ない。 したがって、この発明によれば、従来の技術に比べ次の
ようなすぐれた効果がある。 （１）研摩ヘッドの弁座シート面に対する不安定な接触
状態、いわゆる「おどり」による弁座シート面の損傷が
確実に防止できるから、損傷を補修するための無駄な研
摩や最悪の場合の弁座損傷が防がれる。 （２）研摩ヘッドの操作が比較的簡単であるから、確実
かつ短時間に研摩作業ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例における研摩ユニットの側
断面図、 第２図はこの研摩ユニットにおける研摩ヘッドの拡散分
解斜視図、 第３図はこの研摩ヘッドの押付力１回転数のタイムチャ
ート、 第４図は本発明に係る実施例の斜視図である。 符号説明 １ ：研摩ユニッ ト、 ：研摩ヘッド、 ：砥石片、 ：ヘッド基板、 １６：研摩用モータ、 １７：空気圧シリンダ部、 第２図 系１ 叉 晃３釦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）弁座シート面に対する大、小二つの押付力が設定さ
   れ、まず前記小押付力のもとに所定回転数まで回転が上
   げられ、次に前記大押付力のもとで所定時間だけ前記所
   定回転数が持続された後、再び前記小押付力のもとで前
   記回転が下げられて停止の後、前記弁座シート面から隔
   離される研摩ヘッドを備えたことを特徴とする弁座すり
   合わせ装置。