JPS618238A - ナツト着脱装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ナツト着脱装置に係わり、特に、原子炉圧力
容器の大型ナツトのスタッドボルトへの着脱を行なうの
に好適なナツト着脱装置に関する。

〔発明の背景〕

原子炉圧力容器は、第１図に示すように、上鏡１と胴体
２をスタッドボルト乙により接続して圧力容器全体を密
閉するように構成されている。第２図は第１図において
長円Ａで示したスタッドボルト３による接続状態の詳細
を示す。スタッドボルト３は胴体２の７ランジ２ａとス
タッドボルト３のネジ部３ａにより接続し、その上面よ
り突出し、上鏡１の７ランク部１αに形成した貫通孔１
ｂを貫通してこの貫通他端のネジ部３ｂが上鏡１の７ラ
ンク部１α上に突出している。このネジ部３ｂにナツト
４が取り付けられ、その締付は方によってスタッドボル
ト３で上鏡１と胴体２とが接続される。スタッドボルト
３には上鏡１の７ランク部１αの円周方向にナツト４が
殆んど接触する程近接させて多数配置されている。した
がって、ナツト４は円筒状であり、該ナツト４を回転す
るために、上端部には放射状に回転用溝４αが形我され
ている。

原子炉圧力容器では燃料交換のため年１回の定期検査時
に上鏡１の開閉が行なわれ、スタッドボルト３に取り付
けられているナツト４は全て取り外されかつその後再び
取付けが行なわれている。

このナツトの着脱は従来、第３図に示すナツトランナ５
を使用してナツト４の回転のみを動力で行ない、該ナツ
ト４の取外しおよび取付けは第４＠のナツト取扱い具６
をナツト４のネジ部に螺入して行なっている。第３図に
おいて、ナツトランナ５は、ナツト４を回転させる電動
ドライバ５α、伝達軸５ｂおよびナツト４の回転用溝４
αと結合するドライブヘッド５ｃより構成されており、
電動ドライバ５αは作業員が直接操作している。また、
伝達軸５ｂとドライブヘッド５ｃは相互に摺動し得る構
造となっているため、ナツト４の回転による該ナツト４
の移動に連れてドライブヘッド５ｃのみが移動する構造
である。しかし、このナツトランナ５によってはナツト
４の回転しか行なうことが出来ない。したがって、ナツ
ト４の取外しおよび取付けには前述したナツト取扱い具
６が使用される。第４図に示すごとく、ナツト取扱い具
６のネジ部６αをナツト４に螺入し、ハンドル６ｂでナ
ツト４と一緒に持ち上げる。

以上述べたナツト４の回転、取外しおよび取付は作業は
、全て作業員が直接汚染物に触れかつ高放射線領域で作
業を行なわなければならず、作業員の被曝が問題となる
。また、一連の作業の中で工具を取り替える必要がある
とともに、ナツト４の重量が３０に９程度あるため、取
扱い性も悪く、ナツト４の取付は時にはネジ山を傷つけ
ないような注意を要する。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記従来技術の欠点を除き、原子炉圧
力容器に使用しているナツトの脱着作業を作業員が高放
射線領域に近づくことなく遠隔操作により行ない、作業
員の労力の低減および被曝低減の出来るナツト着脱装置
を提供することにある。

〔発明の概要〕

この目的を達成するために、本発明は、ナツトを回転す
ると共に、この回転により生じる軸方向へのナツトの移
動を装置内部で吸収し得る機構と、スタッドボルトから
外れたナツトを吊り上げ保持する機構と、スタッドボル
トへのナツト装着時これらのネジ山の損傷を防止するソ
フトタッチ機構とからなることを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面について説明する。

第５α図および第５ｂ図は本発明によるナツト着脱装置
を取り付けた自動ナツト脱着装置を示す平面図および正
面図であり、従来装置を説明する第１図ないし第４ｂ図
に対応する部分には同一符号をつけている。

第５ａ図および第５ｂ図において、１２は本発明のナツ
ト着脱装置であり、原子炉圧力容器の上鏡１に固定され
た円環状の架台７に沿って上鏡１の７ラング部１αの円
周方向および半径方向に遠隔自動操作により駆動可能な
ステーション８から昇降用アーム９により吊り下げられ
、スタッドボルト３へ装着される。また、ステーション
８には同時にスタッドテンショナ１０およびボルト清掃
装置１１が吊り下げられている。

第６図は本発明によるナツト着脱装置の全体構造を右半
分を断面図で示すもので、装置全体は昇降用アーム９に
よって吊り下げられている。該昇降用アーム９の下方に
はナツト４を回転するためのモータ１３が装置の中心軸
線上に配置されている。該モータ１３の回転力は同じく
装置の中心軸線上に配置された固定伝達軸１４α、可動
伝達軸１４ｂおよびナツト回転駆動部１５を介してナツ
ト４に伝達される。このように、伝達軸は固定軸１４α
および可動軸１４ｂより構成されており、回転トルクの
伝達が出来かつナツト４の回転により生じる該ナツト４
の軸方向の移動量を吸収出来るように、固定軸１４ａの
外径および可動軸１４ｂの内径は、第６図のＢ−Ｂ断面
である第８図に示すごとく、スプライン構造になってい
る。なお、可動軸１４６の外周にはネジ山１４ｃが設け
である。可動軸１４ｂの下方端部にはナツト回転駆動部
１５が取り付けられてあり、該駆動部１５の下端にはナ
ツト４の頭部に形成された放射状の回転用溝４αと結合
してナツト４を回転する回転用爪１５αが取り付けられ
る。

符号１６はナツト４を吊り上げるための吊り上げ用爪で
あり、この場合にナツト４はその頭部に円周上に設けら
れた溝４ｂとの協働によって吊り上げられる。吊り上げ
用爪１６の開閉はエアシリンダ１７およびばね１８によ
って行なわれる。エアシリンダ１７は回転駆動部１５が
回転しても、回転防止用ロッド２２により回転しない構
造となっている。また、回転防止用ロッド２２は保持用
ナツト２０を取り付けた固定板２０Ｑと上下方向に摺動
出来るようになっており、エアシリンダ１７および回転
駆動部１５と共に上下に摺動する。

一方、可動伝達軸１４ｂの外径に設けられたネジ山１４
ｃはナツト４のネジと同一ピッチで加工されており、ナ
ツト４が回転して上昇するに連れて可動伝達軸１４ｂも
同様に上昇し、ナツト４がスタッドボルト３から雌親し
た時、可動伝達軸１４ｂの外周のネジ１４ｃと、これに
噛合する保持用ナツト２０によって吊り上げ保持される
。この保持用ナツト２０はモータ１３の取付は台１９と
結合して固定されている。

符号２１は可動軸１４ｂの下端に取り付けられたナツト
保持ばねであり、ナツト４のスタッドボルト３への着脱
時にナツト４の荷重を保持用ナツト２０およびナツト保
持ばね２１で支え、ナツト４とスタッドボルト３の端部
のネジ山に余分な荷重が掛らないようになされたソフト
タッチ機構である。

上述したナツト着脱装置に対して、該装置の作業対象と
な払ナツト４は、第９α図および第９ｂ図に示すごとく
、その頭部に回転を行なうための放射状の回転用溝４α
および吊り上げを行なうための円周上の吊り上げ用溝４
ｂが形成されている。

以上のように構成した本実施例装置の動作をナツトを取
外す場合を例として以下説明する。

まず、第５図において、ステーション８によりスタッド
ボルト３の上部に装置を移動し、昇降用アーム９により
装置の下端がナツトに接するまで装置を下降させる。こ
のとき、ナツト着脱装置１２は、第７図に示すごとく、
回転駆動部１５および吊り上げ用爪１６等の回転部およ
びエアシリンダ１７が可動伝達軸１４ｂと共に固定伝達
軸１４ａの下端近傍まで摺動しており、保持用ナツト２
０により全体が吊り下げられている。また、この状態で
は吊り上げ用爪１６はエアシリンダ１７により開放され
た状ｎ＜ナツト４の頭部を掴んでいない状態）である。

次に、モータ１３を回転し、第７図のごとく、ナツト４
の回転用溝４αと回転用爪１５（Ｉとを結合させ、モー
タ１３の回転力を伝達軸１４α、１４６゜回転駆動部１
５および回転用爪１５αを介してナツト４を回転する。

この回転により、ナツト４が上昇すると共に、ナツト着
脱装置の第６図に示す保持用ナツト２０より下方に図示
した部分も可動伝達軸１４ｂの外周にナツト４のネジと
同一ピッチで形成されたネジ１４ｃにより上昇する。一
方、ナツト４の回転用溝４αと回転用爪１５αが結合し
た時点において、吊り上げ用爪１６はエアシリンダ１７
を戻すことによりばね１８によって閉鎖され、ナツト４
の吊り上げ用溝４ｂと結合した状態（ナツト４の頭部を
掴み該ナツト４を保持している状態）となり、ナツト４
の回転と共に、ナツト４を保持したまま上昇する□ ナツト４が回転されてスタッドボルト３との結合が解除
された時には、ナツト４の頭部の吊り上げ用溝４ｂとナ
ツト保持用爪１６および可動伝達軸１４ｂと保持用ナツ
ト２０は夫々結合した状態であり、ナツト４は、昇降用
アーム９により吊り下げられた状態となる。また、ナツ
ト４とスタッドボルト３の結合が解除される時、ナツト
４の重量は、可動軸１４ｂの下端に設けられたナツト保
持ばね２１に掛けられており、ナツト４のネジ山に余分
な荷重が掛らないようになっている。

このように、ナツト４がナツト着脱装置１２に保持され
た状態で、ステーション８により装置全体を所定の位置
に移動させ、モータ１３を逆回転させることによりナツ
ト４を所定の場所に降下させる〇 なお、ナツト４をスタッドボルト３に装着する場合は、
前述の手順と逆に行なうことにより容易に行なえる。こ
のとき、ナツト４がスタッドボルト３と結合する時、ナ
ツト４は保持用ナツト２０およびナツト保持ばね２１で
支えられた状態であるため、ばねの圧縮力によりナツト
４およびスタッドボルト３の端部のネジ山に掛かる荷重
は軽減される。上述した操作は全て自動遠隔操作により
行なわれかつ作業者が高放射線領域に入る必要は全くな
い。

上述した実施例によれば、従来、ナツトランナおよび手
作業により作業員が原子炉圧力容器に接近して行なって
いた、例えば３０ｋｇ程度もある大型ナツトの着脱作業
が、遠隔操作により駆動する本装置を遠隔操作可能なテ
ンション架台に取り付けて使用することにより、作業員
が高放射線領域に接近することなく行なわれることがで
きるために、作業員の被曝低減が出来ると共に、ナツト
取付けあるいは取外しの一連の作業中に工具を取り替え
ることなく作業を行なうため、工程が短縮できるという
利点がある。また、本作業は定期的検査のクリティカル
パスであり、本装置によっチェ程短縮を行なうことによ
り、原子カプラントの稼動率の向上が図られる。

（発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、原子炉圧力容器
に使用しているナツトの取付けおよび取外しを作業員が
高放射線領域に近づくことなく遠隔操作によって行ない
、それにより作業員の労力の低減および被曝低減を可能
とする、上記従来技術の欠点を除いて優れた機能のナツ
ト着脱装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４６１ｉ！ｉｆｆは従来装置を説明する
もので、第１図は原子炉圧力容器を部分的に示す断面図
、第２図は第１１！！ｉｆｆにおけるＡ部を詳細に示す
断面図、第６図は従来のナツト着脱作業におけるナツト
ランナによるナツト回転作業を説明する概略正面図１第
４α図および第４ｂ図は従来ナツト取付けおよび取外し
に使用するナツト取扱い具の取付けを示す平面図および
断面図、第５α図および第５ｂ図は本発明によるナラ１
着脱装置を取り付けた自動ナツト脱着装置を示す平面図
および正面図、第６１！！！Ｉは本発明によるナツト着
脱装置の全体構造を、ナツトを吊り上げた状態でかつ右
半分を断面で示す正面断面図、第７図は第６ｗｉと同様
のナツト着脱装置を、ナツトを吊り上げる前の状態で示
す正面図、第８図は第６図のＢ−Ｂ線における断面図、
第９ａ図および第９ｂ図は本発明によるナツト着脱装置
に対応して使用されるナツトを示す平面図および断面図
である。 ３・・・スタッドボルト、４・・・ナツト、４（１・・
・回転用溝、４ｂ・・・吊り上げ用溝、１２・・・ナツ
ト着脱装置、１３・・・モータ、１４α・・・固定伝達
軸、１４ｂ・・・可動伝、達軸、１５・・・回転駆動部
、１５ａ・・・回転用爪、１６・・・吊り、上げ用爪、
１７・・・エアシリンダ、１８・・・ばね、２０・・・
保持用ナツト、２１・・・ナツト保持ばね。 ′：う°　）　　ｔシ［］ ７２　錯 ｔヲ祠　　　　　才４ｔ １６日　　　オフ亀 パ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
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Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ナットをスタッドボルトへ遠隔自動操作で着脱す
   るナット着脱装置において、ナットを回転すると共に、
   この回転により生じる軸方向への前記ナットの移動を装
   置内部で吸収し得る機構と、前記スタッドボルトから外
   れた前記ナットを吊り上げ保持する機構と、前記スタッ
   ドボルトへの前記ナットの装着時これらのネジ山の損傷
   を防止するソフトタッチ機構とからなることを特徴とす
   るナット着脱装置。
2. （２）前記ナットの非強度部円周には、前記ナットの吊
   り上げを可能とするための溝が設けられることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載のナット着脱装置。