JPH0812268B2 - スタッドボルトの伸び計測装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は上蓋の周縁部に多数配設されたスタッドボル
トの伸び量を自動的に計測するためのスタッドボルトの
伸び計測装置に係り、特に原子炉圧力容器の上蓋締付け
用に取付けられたスタッドボルトの伸び量を計測するの
に好適な計測装置に関する。

［従来の技術］ 原子炉圧力容器は第７図、第８図に示す如く胴部１に
上蓋２を取付けるために胴部フランジ３には周方向に所
定ピッチでスタッドボルト４が起立して螺着され、これ
らスタッドボルト４を上蓋フランジ５の対応する軸孔６
に貫通させ、これらステタッドボルト４に上蓋フランジ
５の上端部を締付けるナット７を螺着してある。

ところで、上記上蓋２は定期点検時に開閉されるが、
その際にスタッドボルト４から取外されたナット７を再
びスタッドボルト４に螺着して上蓋２を締付ける場合、
スタッドボルト４には所定のテンションが残るようにス
タッドボルト４の上蓋部をスタッドテンショナにより引
張り上げつつナット７を締付ける。そして、スタッドボ
ルト４に所定のテンションが残っているかどうかを確認
するためにナット締付け前後のスタッドボルト４の伸び
量を計測している。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来では上記スタッドボルトの伸び量
の計測を作業員がダイヤルゲージ等を用いて手動で行な
っていたので、大変な労力と時間を必要とするばかりで
なく、特に上蓋フランジ周辺が被曝線量の多い所である
ことから、作業員の被曝防止対策が大変であった。

そこで、本発明の目的は上記従来技術の問題点を解決
し、上蓋周縁部の全てのスタッドボルトの伸び量の計測
を自動的に行なうことができ、計測に要する労力の軽
減、安全性の向上及び時間の短縮を図るができるスタッ
ドボルトの伸び計測装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明は、上蓋の周縁部に
沿って起立して配設されたスタッドボルトの軸芯孔内に
挿入された伸び計測棒と、上記スタッドボルトのピッチ
サークルに沿って移動自在に設けられた移動フレーム
と、該移動フレームに支持され、上記伸び計測棒の上端
部に接する測定子を有し、上記スタッドボルトの上端部
に着座される伸び計測器とを備えてスタッドボルトの伸
び計測装置としたものである。

［作用］ 伸び計測器が移動フレームに支持されてスタッドボル
トのピッチサークルに沿って移動し、計測すべきスタッ
ドボルトの上端部に着座される。この時、伸び計測器の
接触子がスタッドボルトの軸芯孔内に挿入された伸び計
測棒の上端部に接する。スタッドボルトは加えられるテ
ンションにより軸方向に伸びるが、伸び計測棒は元の長
さのままであるので、これらスタッドボルトと伸び計測
棒との間の相対的変位を上記伸び計測器が接触子を介し
て計測する。

このようにして全てのスタッドボルトの伸び量を順次
自動的に計測して行くことにある。なお、移動フレーム
の移動及び伸び計測器の着座・浮上の操作は、上蓋から
離れた場所に設置された操作盤で遠隔操作されると共に
測定値は操作盤に表示、記録等されることになる。

［実施例］ 以下に本発明の好適一実施例を添付図面に従って詳述
する。

第１図及び第２図に示すように、原子炉圧力容器の胴
本体（図示せず）の上部を覆う上蓋２の上方には、上蓋
２を取り外して移動する際の吊り構造等として機能する
円形のフレーム構造で成る固定架台10が配置される。こ
の架台10には、その中央上面にクレーンフック11に掛け
られる吊り金物12が設けられ、架台10はこの吊り金物12
を介してクレーン等に吊り下げ支持される。またこの架
台10にはその周側部下面に、上蓋２の移動時上蓋２を架
台10下に吊り下げ支持するために、上蓋２に設けられた
ジョイント端13に結合されるターンバックル様の継手部
材14が配設される。更に、この架台10の中央円筒部に
は、伸縮可能な芯出し用のラジアルローラ15が放射状に
設けられ、これらローラ15はターンバックル16によって
中央円筒部から伸縮され、回転テーブル17の転動面18に
押し付けられることによって架台10の芯と回転テーブル
17の芯との狂いを修正し、スタッドボルト４のピッチサ
ークルに合わせることにより、装置全体を位置決めする
ようになっている。また、ローラ15を支持するローラ支
持フレーム19には、回転テーブル17の内周部に設けられ
た環状の内歯車20に噛合するピニオン21が設けられ、こ
のピニオン21には、ローラ支持フレーム19上に搭載され
た減速機付モータ22が連結され、このモータ22によりピ
ニオン21が駆動されて回転テーブル17が架台10の回りに
回転されるようになっている。

このように構成された固定架台10の周側部外方には、
上蓋２の上方で上蓋フランジ５の周方向に沿って回転駆
動される環状の回転テーブル17が設けられる。この回転
テーブル17には、架台10の周縁部の水平部分に形成され
たレール23に係合させるべく架台10の周方向に沿ってス
ラストローラ24が配設される。そして回転テーブル17
は、レール23に係合するローラ24により、架台10に対し
て回転自在に支持される。また回転テーブル17は、上蓋
フランジ５上に植立されたスタッドボルト４のピッチ毎
90゜の範囲で駆動されるように制御される。

このように構成された回転テーブル17には、その周方
向に沿って90゜間隔を隔てて４基の昇降フレーム25が設
けられる。この昇降フレーム25には、その上蓋フランジ
５の周方向に沿う両端に、回転テーブル17から垂設され
る一組のネジジャッキ、油圧シリンダ等の伸縮手段26が
連結され、昇降フレーム25は回転テーブル17から上蓋フ
ランジ５側に昇降自在に吊り下げ支持される。殊にこれ
ら伸縮手段26は、回転テーブル17及び昇降フレーム25に
回転自在に取り付けられ、昇降フレーム25を回転テーブ
ル17下に揺動自在に支持するようになっている。これ
は、後述する倣い装置27による昇降フレーム25の倣い動
作を許容するための構成である。

このように構成された昇降フレーム25にはそれぞれ、
それらの昇降移動を案内するために上蓋２に植立された
スタッドボルト４に倣う倣い装置27と、対象となるスタ
ッドボルト４及びナット７に対して作業を施すためのボ
ルト清掃装置28、ボルト締め緩め装置29、スタッドテン
ショナ30、ナット着脱装置31、並びにナット搬送装置32
が一括して配設される。

上記倣い装置27は第３図に示すように、主に昇降フレ
ーム25から垂下されて設けられスタッドボルト４を囲繞
する内径で形成されたスリーブ体34と、このスリーブ体
34に回転自在に設けられた倣いローラ35とから構成され
る。スリーブ体34は昇降フレーム25の降下によって、ス
タッドボルト４にその軸方向から順次深く挿入されるよ
うになっている。また倣いローラ35は、スタッドボルト
４をその径方向外方から囲繞するように90゜間隔で配設
され、またスタッドボルト４の軸方向に相当の間隔を隔
てて上下一組設けられる。そしてこの倣い装置27は、昇
降フレーム25の降下に際し、スリーブ体34がスタッドボ
ルト４に挿入され倣いローラ35がスタッドボルト４の外
周面上を軸方向に走行することにより、スタッドボルト
４によってその移動が規制されるスリーブ体34側から昇
降フレーム25の昇降移動を調節案内するようになってい
る。これにより、昇降フレーム25に配設されたボルト清
掃装置28等が作業対象となるスタッドボルト４に導かれ
るようになっている。この際、昇降フレーム25の位置
は、回転テーブル17の停止時における位置から若干移動
する場合があるが、これは上述した伸縮手段26の取付け
による昇降フレーム25の揺動で吸収できるようになって
いる。またボルト清掃装置28とスタッドテンショナ30と
の間には、これらのいずれかにブラケット等を介して支
持させて補助ローラ36が設けられる。これら補助ローラ
36は、スタッドボルト４を囲繞する筒状ハウジング37内
に上蓋フランジ５の径方向からスタッドボルト４を挾み
込むように、倣いローラ35に対して45゜偏向させて取り
付けられる。そして、これら補助ローラ36は、昇降フレ
ーム25の降下により倣いローラ35から相当の間隔を隔て
たスタッドボルト４の外周面上をその軸方向に沿って走
行し、昇降フレーム25が上蓋フランジ５の径方向に振れ
るのを規制して倣いローラ35による倣い精度を向上する
ようになっている。

次に一括して組み込まれたスタッドテンショナ30につ
いて説明する。

スタッドテンショナ30は、ナット７をスタッドボルト
４に締め付けるとき、あるいは緩めるときにスタッドボ
ルト４にテンショナを加えて、ナット７の締結力の確保
又は緩めに要するトルクを軽減するためのものである。
またナット着脱は、スタッドテンショナ30を利用して緩
めたナット７を更にスタッドボルト４の頂部まで外した
り、あるいはナット７をスタッドボルト４に締め付ける
際にナット７をスタッドボルト４の頂部から上蓋フラン
ジ５側へネジ込むためのものである。

第１図、第２図及び第４図に示すように、昇降フレー
ム25には、これより垂下させてスタッドテンショナ30が
設けられる。

スタッドテンショナ30は一般的構成で成り、主に、昇
降フレーム25に垂設された筒体状のテンショナハウジン
グ38の内方に昇降フレーム25側から上蓋フランジ５側に
昇降自在に垂下延設された下端部にスタッドボルト４の
頂部を把持する把持部39が形成され上端部に油圧ピスト
ン40に係合する係合鍔部41が形成されたスリーブ体42
と、このスリーブ体42の係合鍔部40を上方へ押圧する油
圧ピストン40とから構成され、油圧力により油圧ピスト
ン40でスリーブ体42を上方へ押し上げてスタッドボルト
４にテンショナを加えるようになっている。またテンシ
ョナハウジング38には、ナット７をスタッドボルト４に
締め緩めすべくスタッドボルト４の軸方向に沿って移動
させるために、ナット７に係合してこれを回転させるナ
ット回転手段43が設けられる。このナット回転手段43
は、テンショナハウジング38内にスタッドボルト４と同
軸で設けられナット７の上面に形成された係合段部44に
係合するソケット45と、このソケット45の周側部に形成
されたギヤ46に噛合するギヤトレーン47と、このギヤト
レーン47に連結されこれを駆動する正逆転自在のモータ
48とから構成される。そしてこのナット回転手段43は、
モータ48でソケット45を回転駆動してナット７をスタッ
ドボルト４に締め緩めするようになっている。他方、テ
ンショナハウジング38には、ナット着脱部を構成すべく
これに設けられたナット回転手段43を、スタッドボルト
４の軸方向に沿うナット７の移動に同期させて移動させ
るために、このテンショナハウジング38を移動させるネ
ジジャッキ、油圧シリンダ等の移動手段49が設けられ
る。この移動手段49は、昇降フレーム25に一端が取り付
けられると共に他端がテンショナハウジング38に取り付
けられ、テンショナハウジング38を昇降フレーム25に対
して昇降移動させるようになっている。そして、先ずス
タッドテンショナ30を利用してナット回転手段43でナッ
ト７を緩め、その後テンションを解除した後にナット回
転手段43を作動させつつナット７の移動に同期させて移
動手段49でテンショナハウジング38を上昇させることに
より、ナット７をスタッドボルト４の頂部まで外せるよ
うになっている。ナット７の締め込みは、逆の手順で行
なわれることになる。このように構成することにより、
簡単且つ自動的にナット７をスタッドボルト４から着脱
することができる。

そして、上記補助ローラ36のハウジング37の上端部に
は第５図、第６図に示す如くスタッドボルト４の上端部
に着座（接地）してその伸び量を計測するための伸び計
測器50が設けられている。即ち、補助ローラ36のハウジ
ング37が伸び計測器50をスタッドボルト４のピッチサー
クルに沿って移動させる移動フレームを構成している。

スタッドボルト４の軸芯孔51には伸び計測を補助する
ための伸び計測棒52が挿入され、上記伸び計測器50には
その伸び計測棒52の上端部に接触してこれらスタッドボ
ルト４と伸び計測棒52との間の変位量を検出する接触子
53が昇降自在に垂下されている。

伸び計測器50は図示例では接触子53の移動量を電気的
に検出するリニアゲージを内蔵したゲージヘッド本体54
を備え、このゲージヘッド本体54の下端部には接触子53
を囲繞してスタッドボルト４の上端部に着座される筒体
状の脚部55が取付けられている。この脚部55は補助ロー
ラ36のハウジング37の上端部に形成された開口部56を通
ってハウジング37内に昇降自在に垂下されている。この
ハウジング37の上端部にはゲージヘッド本体54が昇降自
在に挿通し得る開口部57を有するブラケット58が取付け
られ、このブラケット58の開口部57の下面両側部には下
端部にナットからなるストッパ59を取付けた一対のガイ
ドロッド60が垂直に取付けられている。ゲージヘッド本
体54にはこれらガイドロッド60が挿通する軸孔61を有す
る支持フレーム62が取付けられ、この支持フレーム62と
ブラケット58との間のガイドロッド60上には支持フレー
ム62を下方に付勢するスプリング63が取付けられてい
る。これによりスプリング63がスタッドボルト４の伸び
量を吸収してスタッドボルト４上端部の基準面からのゲ
ージヘッド本体54の位置関係を一定に保つようになって
いる。なお、ゲージヘッド本体54から導かれた信号ケー
ブル64は上蓋２から離れた場所に設置された図示しない
操作盤に接続され、測定値を操作盤に表示し、記録でき
るようになっている。

次に実施例の作用について述べる。

原子炉圧力容器の上蓋２を取り外す際には、先ずクレ
ーン等に吊り下げた諸機器を備える固定架台10を上蓋２
上方に降下させ、ピラ70に設けられたセンサ71によりこ
れとスタッドボルト４の外径との隙間を計測して芯ズレ
量を測定し修正してボルトピッチサークルに対する回転
テーブル17の位置決めをする。伸縮手段26により昇降フ
レーム25を降下させると、回転方向（ピッチ）のずれ量
は倣い装置27がスタッドボルト４に沿って移動され、爾
後昇降フレーム25はスタッドボルト４に倣って下降す
る。この倣い装置27と昇降フレーム25の昇降制御によ
り、ボルト清掃装置28等は的確に作業対象となるスタッ
ドボルト４に導かれることになる。

そしてスタッドボルト４の清掃やナット７の取外し等
の作業が終了して上蓋２が胴部より取外され、再び逆の
手順で上蓋２が胴部に取付けられる。この取付けに際し
てテンショナ30でスタッドボルト４の上端部を引張り上
げてスタッドボルト４に所定のテンションの掛けつつナ
ット回転手段43によりナット７を締付けて行く。スタッ
ドボルト４に適正なテンションが掛っているかどうかを
スタッドボルト４のナット締付け前後の伸び量を伸び計
測器50により計測することにより判定する。この場合、
伸び計測器50は補助ローラ36のハウジング37が対象とな
るスタッドボルト４に被冠された時にスタッドボルト４
の上端部（基準面）に脚部55を介して着座し、その接触
子53がスタッドボルト軸芯孔51内の伸び計測棒52の上端
部に接触してスタッドボルト４と伸び計測棒52との間の
相対的伸び変位をその移動量として検出し、スタッドボ
ルト４の伸び量を得る。このようにして伸び計測器50を
スタッドボルト４のピッチサークルに沿って順次移動さ
せてスタッドボルト４の伸び量を計測して行く。これら
の操作は上蓋から離れた被曝区域外から操作盤による遠
隔操作によりなされ、操作盤は測定値を表示、記録する
ことができるので、作業員が直接１つ１つ計測していた
ものと異なり、安全且つ迅速に計測作業を進めることが
できる。

なお、実施例では補助ローラ36のハウジング37に伸び
計測器50を取付けたが、計測器50の取付け場所はこれに
限定されるものではない。

また、実施例ではボルト清掃装置28やナット搬送装置
32を備えた上蓋開閉装置に本発明を適用して、ナット７
の締付け作業と並行してスタッドボルト４の伸び計測が
できるようにしたが、上蓋開閉装置がない場合には上蓋
２上にそのスタッドボルト４のピッチサークルに沿って
移動フレームを移動自在に設け、この移動フレームに伸
び計測器50を支持させてスタッドボルト４の伸び計測の
みを行なうようにしてもよい。

［発明の効果］ 伸び計測器をスタッドボルトのピッチサークルに沿っ
て移動させてスタッドボルトの伸び量を順次計測して行
くようにしたので、上蓋周縁部の全てのスタッドボルト
の伸び量の計測を自動的に行なうことができ、計測に要
する労力の軽減、安全性の向上及び時間の短縮が図れ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適実施例を示す側面図、第２図はそ
の平面図、第３図は倣い装置による倣い状態を示す概略
平面図、第４図はスタッドテンショナ及びナット回転機
構を示す側面図、第５図は伸び計測装置の側面図、第６
図は第５図Ｖ−Ｖ矢視図、第７図は一般的な上蓋の取付
け構造を示す側面図、第８図はその平面図である。 図中、２は上蓋、４はスタッドボルト、37は移動フレー
ム、50は伸び計測器、51は軸芯孔、52は伸び計測棒であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ２１Ｃ 17/003 (72)発明者 松本 孝行 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜第一工場内 (72)発明者 後藤 康雄 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜第一工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上蓋の周縁部に沿って起立して配設された
   スタッドボルトの軸芯孔内に挿入された伸び計測棒と、
   上記スタッドボルトのピッチサークルに沿って移動自在
   に設けられた移動フレームと、該移動フレームに支持さ
   れ、上記伸び計測棒の上端部に接する測定子を有し、上
   記スタッドボルトの上端部に着座される伸び計測器とを
   備えたことを特徴とするスタッドボルトの伸び計測装
   置。