JPH04275801A - 可搬式内面加工装置 - 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】

【０００１】［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、火力発電プラントや原
子力発電プラント等に設置される給水加熱器のような熱
交換器で、特に球型水室構造のマンホール座の裏側に取
付けるガスケットのシート面が経年変化や内部点検の繰
り返し等により発生する傷、まくれ及び浸蝕漏洩等で当
り面の精度が低下した場合、シート面の補正加工を現地
で能率よく行うことができるようにした可搬式内面加工
装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】一般に火力発電プラントや原子力発電プ
ラント等に設置される給水加熱器の代表的な構造は、図
７に示すように本体胴１と水室２とからなり、給水入口
孔３より導入された供給水は、仕切板４で仕切られた水
室２の内部２ａから加熱管５を流れ、蒸気入口６から導
入された蒸気によって加熱され、水室２の内部２ｂを介
して給水出口孔７より吐き出される。一方、加熱蒸気は
、蒸気出口孔８より吐き出されるようになっている。 ところで、水室２に供給される供給水は、プラントによ
っては　３００Ｋｇｆ／ｃｍ２　以上の高圧で供給され
るものもある。そこで、水室２は、耐圧強度を有する球
型になっており、内部点検その他の目的でマンホール９
を設けている。このマンホール９を閉塞するマンホール
蓋１０は、水室２の内部２ｂより取付け表側より締付金
具，ボルト１１等でガスケット１２を挟んで締付固定さ
れている。マンホール座とマンホール蓋１０のガスケッ
ト１２のシート面の当りは、密着度の高いことが要求さ
れるが、この部分は水室２の内部２ｂの定期点検の繰り
返しや経年劣化，浸蝕等により密着性が低下すると、高
圧の供給水が漏洩することがあり、マンホール蓋１０，
水室２の内部２ｂ側のシート面を修正加工することにな
る。マンホール蓋１０は、取外して工場に持込んで通常
の機械加工が可能であるが、水室２の内部２ｂ側のシー
ト面は、構造上現地で補修処置をせざるを得ない。損傷
程度の少い場合はグラインダやヤスリ仕上げ等の手作業
で修正加工できるが、傷，まくれの多い場合や変形の大
きい場合は図８に示すように溶接肉盛りを行った後、グ
ラインダ仕上げや図９に示すように水室２内に市販の可
搬式加工装置１３を搬入して加工することになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】通常水室２の内部は、
仕切板４が設けられているため狭い構造になっているこ
とが多く、作業スペースは限られており、図８に示す補
修方法においては、溶接作業の溶接ヒューム，グライン
ダ仕上げ時の粉じんや騒音の発生も多く、水室２内の作
業環境が悪く、またすり合わせ方式により所望の平坦度
を得るには高度の熟練を要し問題も多い。図９に示す市
販の可搬式加工装置１３を搬入して加工する方法におい
ては、水室２内への可搬式加工装置１３の搬入から芯出
し機械加工、さらに加工後の可搬式加工装置１３の分解
等全て水室２内に入っている作業者が行うことになるが
、狭い水室２内で無理な作業姿勢による芯出しや加工等
作業そのものに熟練を要することはもちろん芯出し，加
工精度に安定性を欠くのみでなく、回転駆動源としては
感電防止上圧縮空気を採用することも多く、特有の振動
や騒音もひどく狭い水室２内に長時間拘束され苦痛を強
いられるため、安全衛生上極めて劣悪な作業になってい
る。したがって、図８や図９に示す方法によるシート面
の補修作業では、作業上の制約から充分な加工精度が得
られない。特に図９に示す方法では、加工する刃物台１
４の上部にギヤーボックス本体１５と回転駆動源１６が
連結されているため、これらの運転中における振動が直
接切削部に伝搬され、加工中のビビリ現象となって加工
面に悪影響を及ぼし、充分な密着精度が得られないまま
プラントの運転に入ってしまいシール部からの漏洩トラ
ブルによりプラントの稼働停止につながる恐れを生ずる
ことになる。 なお、ギアーボックス本体１５と回転駆動源１６は、シ
ャンク１７ａを有する中間ギアー１７を介してトルクを
伝達するようになっている。

【０００５】本発明の目的は、上述したような給水加熱
器の水室に設けられているマンホールのシート面の補修
加工を水室内で行う場合のように狭い空間内で行う内面
加工において、劣悪な作業環境からの解放、無理な姿勢
による作業の除去、高度な段取りや加工技術を要する熟
練作業の単純化、さらに従来方法で限界のある平坦度や
面粗さの向上を図ると共に加工能率を向上することによ
り、プラントの補修のための運転停止期間を短縮させ、
かつ漏洩トラブル等の発生を除去する可搬式内面加工装
置を提供することにある。 ［発明の構成］

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、外部と連通す
る孔部を有し、この孔部の中心軸方向と直交する内側の
面を被加工面とする中空閉塞状の被加工物体の下部に、
支持部材を介して水平状に取付けられたベースと、この
ベースに垂直状に設けた軸部材に回転自在に支持され、
入力側を回転駆動源に連結可能とし、かつ送り歯車列を
内装した歯車機構と、この歯車機構の出力側に一端を連
結され、中間部が孔部を貫通し、他端が被加工面より伸
びる主軸と、この主軸の中間部を回転自在に支持すると
共に、孔部に対する芯出しと被加工面との直角度が得ら
れるような調整部材を有する支持構造体と、主軸の他方
の端部に一端を固定され水平状に伸びるアームを有し、
このアームに送り歯車列に一端を連結した送り機構を介
して移動自在とした刃物台を取付けた刃物移動装置とを
備えたものである。

【０００７】

【作用】主軸と歯車機構は連結され、主軸は支持構造体
を介して被加工物体の孔部の内面に回転自在に支持され
、歯車機構は被加工物体の下部に支持部材を介して取付
けられたベースに回転自在に支持される。支持構造体の
調整部材により孔部に対する芯出しと被加工面との直角
度が得られるように主軸を調整し、また刃物の刃先を被
加工面の加工開始位置に合わせる。回転駆動源を起動す
ると、回転駆動源からのトルクは歯車機構を介して主軸
に伝達され、刃物移動装置のアームを回転させる。一方
、刃物台には、歯車機構に内装された送り歯車列から送
り機構を介して水平方向に移動させる送りが付加される
。したがって、刃物台に取付けた刃物には、水平面内で
の回転と半径方向に移動する送りが与えられ、被加工面
を補修加工することができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１は、本発明の一実施例を示す縦断面図であ
り、図２は、図１のＡ−Ａ矢視図を示し、図３は、図１
のＢ−Ｂ矢視図を示す。図１，図２及び図３において、
可搬式内面加工装置２０は、水室２のマンホール９の下
方に水平状に取付けられたベース２１と、このベース２
１に回転自在に支持された歯車機構２２と、この歯車機
構２２に下端を連結され、中間部がマンホール９を貫通
するスピンドル２３と、このスピンドル２３をマンホー
ル９に芯出しが可能で、かつスピンドル２３をマンホー
ル９の内周に回転自在に支持するロータリーサポート２
４及び２５と、スピンドル２３の上端に取付けられる刃
物移動装置２６で構成されている。しかして、ベース２
１は、平面形状が十字状をなすベース本体２７と、十字
の交点に上方に突出した固定軸２８とから成り、ベース
本体２７は３方に突出した部分２７ａ，２７ｂ，２７ｃ
の端部が、マンホール９の下面９ａに設けられているね
じ孔にボルト２９ａで取付けられた固定サポート３０に
ボルト２９ｂを介してそれぞれ固定され、固定軸２８は
キー３１を介してベース本体２７に廻り止めをされナッ
ト３２で固定される。歯車機構２２は、図５に詳細を示
すように固定軸２８に回転自在に支持されるギアーボッ
クス３３と、このギアーボックス３３に回転自在に取付
けられるメインギアー３４と、上記したベース本体２７
の突出した部分２７ｄに固定された送り切換え軸３５と
、この送り切換え軸３５に切換え用キー３６を介して支
持される外送りギアー３７及び内送りギアー３８と、ギ
アーボックス３３に回転自在に取付けられる送りギアー
３９とから成り、ギアーボックス３３は下部にインター
ナルギアー３３ａを形成し上部にスピンドル２３と連結
する中空状の突出部３３ｂを設け、メインギアー３４は
上方から順次第１のギアー３４ａ，第２のギアー３４ｂ
，第３のギアー３４ｃを有し、第１のギアー３４ａは送
りギアー３９と噛合い、第２のギアー３４ｂはインター
ナルギアーに形成されて外送りギアー３７と噛合い、第
３のギアー３４ｃは内送りギアー３８と噛合うように配
置され、切換え用キー３６は上端にキー部３６ａを設け
ると共に下端に把持部３６ｂを設け、送り切換え軸３５
に設けたキー溝３５ａに上下移動可能に取付けられ、上
方に移動したときキー部３６ａが外送りギアー３７のキ
ー溝に係合し、下方に移動したときキー部３６ａが内送
りギアー３８のキー溝に係合するようになっている。ス
ピンドル２３は、中空状としたスピンドル本体３９にキ
ー４０を設けている。ロータリーサポート２４は、詳細
を図４にも示すが、スピンドル２３とキー４０を介して
一体に回転するロータリーサポート本体４１と、このロ
ータリーサポート本体４１の外周と回転自在に係合する
固定リング４２と、この固定リング４２の外周に４箇所
取付けられる芯出しボルト（取付位置によって長さが異
なる）４３とから成り、ロータリーサポート本体４１は
外周を上方から順位小さくなる大径部４１ａ，中径部４
１ｂ，小径部４１ｃで形成し、大径部４１ａ，中径部４
１ｂ及びこれらの間の段部が固定リング４２にそれぞれ
対応して形成された内周及び段部に係合し、小径部４１
ｃにはセットボルト４４が取付けられ、中径部４１ｂの
下面にボルト４５で取付けられた円板４６で固定リング
４２を挟み込んでいる。固定リング４２の上面にはそれ
ぞれの芯出しボルト４３と対応する位置にボルト４７を
介してセットレバー（取付位置によって長さが異なる）
４８が回転自在に取付けられ、これらの端部下面はセッ
トしたときマンホール９の被加工面であるシート面９ｂ
に接触するようになっている。ロータリーサポート２５
は、上記したロータリーサポート２４と同様の構成であ
るが、取付状態は勝手反対となる。ただし、セットレバ
ー４８は、マンホール９の下面９ａに接触する。刃物移
動装置２６は、スピンドル２３の上端に水平状に伸び、
キー４０で廻り止めをされて一体に回転するように取付
けられた刃物台アーム４９と、この刃物台アーム４９の
内側の面４９ａに水平方向に沿って移動可能に取付けら
れ、バイト５０を着脱可能とした刃物台５１と、この刃
物台５１の送り機構５２から成り、送り機構５２は上記
した歯車機構２２の送りギアー３９に下端を連結し、中
間部はロータリーサポート２４，２５の各ロータリーサ
ポート本体４１，４１を貫通し、上端にベベルギアー５
３ａを固定した送り軸５４と、べべルギアー５３ａと噛
合うベベルギアー５３ｂを一端（図１で左端）に固定し
、刃物台アーム４９に回転自在に支持され、中間部を刃
物台５１にナット状部材（図示しない）を介して連結し
ている刃物台送り軸５５とから成り、送り軸５４は下方
を歯車機構２２のギアーボックス３３に、上方を刃物台
アーム４９にそれぞれ回転自在に支持される。なお、ベ
ース２１には、回転駆動源１６からのトルクを歯車機構
２２に伝達するための中間ギアー１７が回転自在に取付
けられる。この中間ギアー１７のギアー部１７ｂがギア
ーボックス３３のインターナルギアー３３ａと噛合う。

【０００９】次に、以上のように構成された実施例の作
用を説明する。まず、スピンドル２３の芯出しについて
説明する。ロータリーサポート２４の各セットレバー４
８を旋回し、それらの端部の下面を被加工面となるシー
ト面９ｂに接触させ、ロータリーサポート２５の各セッ
トレバー４８を旋回し、それらの端部の上面をマンホー
ル９の下面９ａに接触させる。この後、セットボルト４
４を緩め、それぞれの芯出しボルト４３を回転し、スピ
ンドル２３の芯出しとシート面９ｂとの直角度が得られ
るように調整する。この後、セットレバー４８を上記と
逆方向に旋回し、それらをシート面９ｂと下面９ａから
外し、さらに刃物台５１に取付けられているバイト５０
の刃先が加工しようとするシート面９ｂの加工開始位置
に接触するようにバイト５０を調整する。この後、予め
緩めていたロータリーサポート２４，２５のセットボル
ト４４を締付け、ロータリーサポート本体４１とスピン
ドル２３を固定する。一方、このようにして芯出しが終
った段階で、図１及び図３に示すようにベース２１を、
マンホール９の下面９ａに設けられたねじ孔にボルト２
９ａを介して取付けられる固定サポート３０にボルト２
９ｂを介して固定支持する。なお、回転駆動源１６は、
固定サポート３０に廻り止めして支持させる。しかして
、シート面９ｂを中心側から外側に向って加工しようと
する場合には、切換え用キー３６を上方に移動させて外
送りギアー３７を送り切換え軸３５に拘束（このとき内
送りギアー３８は拘束されない）させておく。次に、回
転駆動源１６を起動する。回転駆動源１６のトルクは、
中間ギアー１７を介してギアーボックス３３に伝達され
、スピンドル２３を回転させて刃物台アーム４８を回転
させる。一方、回転を拘束されている外送りギアー３７
によってメインギアー３４が回転し、このメインギアー
３４の第１のギアー３４ａと送りギアー３９を介して送
り軸５３を回転させる。この送り軸５３の回転により、
ベベルギアー５３ａ，５３ｂと送り軸５４を介して刃物
台送り軸５５が回転し、刃物台５１が外送りされてバイ
ト５０がシート面９ｂを中心側から外側へ向かって切削
していく。所定の範囲を切削したら回転駆動源１６を停
止させる。なお、シート面９ｂを外側から中心側に向か
って加工しようとする場合には、切換え用キー３６を下
方に移動させて内送りギアー３８を送り切換え軸３５に
拘束（このとき、外送りギアー３７は拘束されない）す
る。回転駆動源１６を起動し、ギアーボックス３３が回
転すると、回転を拘束されている内送りギアー３８によ
ってメインギアー３４が上記とは反対方向に回転し、こ
のメインギアー３４の第１のギアー３４ａと送りギアー
３９を介して送り軸５４が上記とは反対の方向に回転す
る。つまり、刃物台５１を外側から中心側に移動させる
。

【００１０】なお、以上の実施例の作用では、水室２内
に作業者が入らないで全て水室２の外部で芯出し、加工
等を行う方法について説明したが、作業を円滑に行い、
かつ加工中の監視や加工後の精度確認等を能率よく行う
目的で、図６に示すように水室２内へ作業者が入り外部
の作業者と共同して補修作業を行うようにしても、水室
２内のスペース、作業環境の何れにおいても何ら問題は
ない。

【００１１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、回
転駆動系を構成する回転駆動源と歯車機構を水室外部に
設置しているので、これらの回転中に発生する振動を加
工部位に影響させず高精度な加工が可能になり、また段
取り芯出し及び操作を外部で行い、さらにマンホールの
形状に合わせたセッティングレバー等により、簡単にか
つ確実にできるので、従来方法にみられた無理な姿勢で
の段取り芯出し作業や非能率に起因する狭い空間内での
作業者の長時間とじこもり、粉じんや騒音等の劣悪作業
から解放されると共に良好な品質が得られることになり
、プラント運転中の高圧給水漏洩トラブル発生によるプ
ラントの停止を少なくすることができる。また補修作業
が必要となっても短時間でかつ安全に処置でき、補修の
ためのプラント停止期間を短くすることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す縦断面図。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視図。

【図３】図１のＢ−Ｂ矢視図。

【図４】図１の“Ｃ”部拡大図。

【図５】図１の“Ｄ”部拡大図。

【図６】本発明の実施例における他の作業方法を示す説
明図。

【図７】本発明の実施例に関連する給水加熱器の構成を
示す縦断面図。

【図８】図７に示す給水加熱器を従来方法における溶接
で補修を行っている状態を示す説明図。

【図９】図７に示す給水加熱器を従来方法における内面
加工装置で補修加工をしている状態を示す説明図。

【符号の説明】

２…水室、９…マンホール、９ａ…下面、９ｂ…シート
面、１３…可搬式加工装置、１６…回転駆動源、２１…
ベース、２２…歯車機構、２３…スピンドル、２４，２
５…ロータリーサポート、２６…刃物移動装置、２７…
ベース本体、２８…固定軸、３０…固定サポート、３３
…ギアーボックス、３４…メインギアー、３５…送り切
換え軸、３７…外送りギアー、３８…内送りギアー、３
９…送りギアー、４２…固定リング、４３…芯出しボル
ト、４８…セットレバー、４９…刃物台アーム、５０…
バイト、５１…刃物台、５２…送り機構、５４…送り軸
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　外部と連通する孔部を有し、この孔部
   の中心軸方向と直交する内側の面を被加工面とする中空
   閉塞状の被加工物体の下部に、支持部材を介して水平状
   に取付けられたベースと、このベースに垂直状に設けた
   軸部材に回転自在に支持され、入力側を回転駆動源に連
   結可能とし、かつ送り歯車列を内装した歯車機構と、こ
   の歯車機構の出力側に一端を連結され、中間部が前記孔
   部を貫通し、他端が前記被加工面より伸びる主軸と、こ
   の主軸の中間部を回転自在に支持すると共に、前記孔部
   に対する芯出しと前記被加工面との直角度が得られるよ
   うな調整部材を有する支持構造体と、前記主軸の他方の
   端部に一端を固定され水平状に伸びるアームを有し、こ
   のアームに前記送り歯車列に一端を連結した送り機構を
   介して移動自在とした刃物台を取付けた刃物移動装置と
   から構成したことを特徴とする可搬式内面加工装置。