JPS623398B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、容器の壁の片側では突出し、壁の反
対側では突出せずに同一平面にあるように壁を貫
通した貫通管の中で工具を支持兼移動する装置に
関するものである。

（従来の技術） 大型タンク類、特に加圧水型原子炉の容器で
は、タンクの管出口又は管入口或いは貫通管が容
器の壁に形成されていて、それによつて、この容
器の外部で貫通管と入口用又は出口用の管との間
が連結できるようになつている。

この種の貫通管は、貫通管が容器内面と同一平
面にあり、また容器外部へは大きく突出するよう
に壁に形成されていて、この貫通管と、容器中へ
加圧下で水を供給する原子炉１次回路の管路ある
いは原子炉の炉心内で冷却材として働くこの水を
容器から蒸気発生器に導く管路とを連結できるよ
うになつている。

この貫通管の内面だけでなく、容器内面もステ
ンレス鋼の層で被覆しなければならず、特に容器
壁に形成された貫通管の内部の被覆の質を検査す
る必要がある。

この検査は、被覆の表面が非常に良好な表面状
態であることを想定しているので、検査前に貫通
管内面全体を研削する必要がある。

欠陥が見出された場合には、これら欠陥の深さ
を知るためにかなりの深さの機械加工を行なう必
要がある。

機械加工作業または検査作業を行うには工具ま
たは検査装置を貫通管内で異なる位置へ移動させ
なければならずそれによつて貫通管の側面の種々
の区域に到達することができる。

加圧水型原子炉の場合には１次回路の貫通管内
部の中ぐり又は検査は一般に容器が垂直でありす
なわち貫通管の軸線がほぼ水平であるときに行わ
れる。

（発明が解決しようとする問題点） 今日まで、これらの作業は手で行なわれそして
極めて骨の折れる作業である。というのは、貫通
管の内径は比較的小さい上に工具を極めて多くの
位置で作業することが必要であるからである。

さらに、貫通管内径が比較的小さい上に接近し
にくいため貫通管内での作業の安全な遂行が妨げ
られる。時として、ある種の工具を使用すること
ができるほどの空間は均一ではない場合もある。

加うるに、原子炉容器の加圧水用入口管路の貫
通管は円錐形のボアを有し、このボアが良好な表
面状態を達成する目的のためには手による機械加
工を複雑にしてしまう。

一般に、大型タンク類の壁に形成された貫通管
に機械加工または検査作業する際には機械加工の
行なわれる空間の乏しさ及び貫通管の内面に沿う
ように占められなければならない工具や検査装置
をの種々の位置並びに貫通管の内ボアが常に円筒
形であるとは限らないということによつて困難が
つきまとう。

（問題点を解決するための手段） 従つて、本発明の目的は、容器の壁の一方の側
では同一平面にあり、壁の反対側では突出するよ
うに壁を貫通しておりしかも回転対称であるすな
わち内部が円筒形や円錐形等の形をしているよう
な貫通内で工具を支持兼移動する装置を提供する
ことにあり、この装置は貫通管内で加工されるべ
き表面に対して工具を正確に位置決めでき、工具
で行なわれる加工の自動化を可能にする。

本発明の別の目的は異なる種類の輪郭及び異な
るボアの大きさに適合しうる、貫通管内での工具
の支持兼移動装置を提供することにある。

前記目的を達成するために本発明は、容器の壁
の一方の側と同一平面にありかつ前記壁の他方の
側から突出するように前記壁を貫通し、そして回
転対称を有する貫通管の内側で工具を支持兼移動
する装置であつて、 前記貫通管の内側で心出しするための心出し装
置と、心出しされるように前記貫通管の一端に固
定される支持装置と、 前記心出し装置及び前記支持装置によつて支持
された軸受内で前記貫通管の軸線の周りに回転す
るように取付けられかつ回転を引き起こすための
装置、前記支持装置及び心出し装置と関連した工
具支持棒を有し、 前記支持装置及び前記心出し装置がそれらの共
通の軸線として前記貫通管の軸線を有しているよ
うな支持兼移動装置において、 前記支持装置は星型であり、その星型の枝部は
前記貫通管に対し放射状に延びそして前記貫通管
の内ボアのオリフイスの中に嵌まるようになつた
心出し片と前記貫通管が同一平面にある前記一方
の側において前記壁に固定する装置とを支持し、 前記貫通管の内側の前記心出し装置は前記貫通
管の突出した前記他方の側に配置されており、 前記貫通管の軸線に沿つて整合しかつ各々前記
軸受のそれぞれの中で回転する２本のシヤフトに
接合されている工具支持棒は前記貫通管の軸線に
対して半径方向にずれて取付けられており、 前記工具は前記工具支持棒によつて支持された
案内及び移動装置によつて前記貫通管の軸線方向
及び半径方向において前記工具支持棒に沿つて移
動できることを特徴とする支持兼移動装置を提供
する。

本発明の装置によれば、手作業を必要とせず
に、貫通管の内面への規則的な作業の実現によつ
て貫通管の内部に工具例えば砥石を移動できる利
点を有する。

また本発明の工具保持装置は、貫通管の内部に
おいて長手方向すなわち軸線方向にも、また前記
のように深さの方向にも研削貫加工を行なうべき
ときに半径方向にも、工具を移動できる。

また前記装置は、その構造上、全方向に工具を
完全に案内することができ、装置の主要部は、貫
通管の内部に配置して使用できるためその固定状
態が改善される。

本発明の理解を助けるために、添付図面を用い
て例示として加圧水型原子炉の容器の貫通管内で
機械加工と検査を行うのに利用される場合の本発
明による支持兼移動装置の実施例について説明す
るが、本発明はこれにのみ限定されるものではな
い。

（実施例） 第１図には加圧水型原子炉容器の壁１の一部が
示してあり、この壁には容器の壁１の内面１ａと
はほぼ同一平面にあり且つ容器の壁外面１ｂから
は突き出ている貫通管２が形成されている。

この貫通管２の内ボアは円筒形をしている。

第１図に示した貫通管の内ボア内に設けられて
いる研削工具の支持兼移動装置は操作フレーム６
と、星形支持装置７と、工具支持棒８と、心出し
装置９とを有している。

操作フレームは断面が四角形の２本のビーム１
０，１１で作られたブラケツトによつて構成され
ており、上記支持兼移動装置が垂直な原子炉容器
の壁１内で所定位置に設置された時にビーム１０
は垂直になりそしてビーム１１は水平になるよう
になつている。

水平ビームは天井走行クレーンによる上記支持
兼移動装置全体の移動を可能にするための吊下げ
用フツク１２を備えている。このビーム１１は操
作フレームを容器に垂直に設置するためにネジに
よつて構成された２本の支持部材１３を介して原
子炉容器の上部に支持されている。このビーム１
１の外側には操作フレームを容器に固定するため
の装置が設けられており、この固定装置はアーム
１４によつて構成され、このアーム１４はこの固
定アーム１４に形成された孔の中に挿入されたピ
ンを介してビーム１１の端部に取付けられてい
る。

操作フレームはネジ１６によつて容器の上部に
固定される。操作フレーム６にはさらに前記支持
兼移動装置の駆動装置に電力を供給する電気制御
箱１７も取付けられている。

操作フレーム６は、連結板１８の所でボルト継
止めによつて星形支持装置に連結され、連結板１
８は前記操作フレームの下端と３つの枝部７ａ，
７ｂ，７ｃで構成された星形支持装置７（第１図
の右側側面図である第７図参照）の枝部のうち１
つとの連結を行ない、３つの枝部７ａ，７ｂ，７
ｃは各々、その対称面として貫通管の軸線xx′を
含む平面、すなわち半径方向平面を有している。

これらの枝部７ａ，７ｂ，７ｃは第１図及び第
７図でよく分かるように、垂直線に対して少し傾
いて配置されており、第１図に示す位置に支持兼
移動装置が設置された時に貫通管に対して放射状
になるようになつている。

枝部７ａの端部には、この枝部７ａを操作フレ
ーム６に連結するためのビーム部分１９が設けら
れている。この枝部７ａの端部のビーム部分１９
は吸盤２０を備えている。枝部７ａに対する吸盤
２０の位置は、ネジ２１で調節される。ビーム部
分１９には、さらに容器の内面１ａと同一平面に
ある内ボアのオリフイス内と係合する心出し又は
支持用片２３が取付けられている。この心出し片
２３には容器の内面１ａ上での支持を可能にする
つめ２４が設けられている。

同様に第１図及び第３図に示すように他の枝部
７ｂ，７ｃも夫々貫通管の高さでの容器の内面１
ａへの支持兼移動装置の心出し及び取付けを可能
にするための調節可能な吸盤２０ｂ，２０ｃ、及
び心出し又は支持用片２３ｂ，２３ｃを有してい
る。

これらの枝部７ｂ，７ｃに設けられたつめ２４
ｂ，２４ｃ、は各々ジヤツキ２２で調節可能にな
つている。

星形支持装置の中心には、軸受２５が固着され
ており、この軸受の中で、貫通管に対して軸線方
向に位置決めされたシヤフト２６が回転する。こ
のシヤフト２６は、傾斜角調節装置３０を介して
工具支持棒８に連結されている。傾斜角調節装置
３０については第３図第４図の説明時に詳細に説
明する。

シヤフト２６の端部には、このシヤフト２６を
手で回動するためのハンドル３１が固着されてい
る。

また、シヤフト２６の端部には星形支持装置の
枝部７ａで支持されたモーター３６によつて駆動
される歯車３５と噛合つた歯車３４が固着されて
いる。

貫通管の突出した端部内に挿入される心出し装
置９は、第１図及び第８図に示すように、この心
出し装置を貫通管に容易に挿入するための摺動シ
ユー３９を外側表面に備えた円筒形ケーシング３
８と、円筒形ケーシング３８の外側表面から突出
した部分に形成された溝の中に配置されている膨
張可能な密封体４０とを有している。

心出し装置の円筒形ケーシング３８の中央部に
はリブ４２によつて心出し装置９のの底部に固着
された管体によつて構成される軸受４１が設けら
れている。

この軸受４１中に係合したシヤフト４４は、第
２図で説明するように工具支持棒８の端部に関節
結合している。シヤフト２６とシヤフト４４は同
一直線上にあり、且つ貫通管に対して軸線方向に
すなわち第１図の場合水平に配置されている。

工具支持棒８にはその全長にわたつて輪郭が鳩
尾形のガイドレール４６と、砥石車とその駆動モ
ーターとで構成される工具７０を貫通管の軸線方
向に移動させるための軸受４８に支持されたネジ
棒４７とが取付けられている。

工具については第２図で詳細に説明する。第２
図には円筒形ケーシング３８の軸線方向の中央に
設けられた軸受４１内に軸支されたシヤフト４４
が示されている。

このシヤフト４４はブラケツト５６に固着され
ていて、このブラケツト５６の水平部分によつて
シヤフト４４に対する工具支持棒８の方向位置が
正確に固定できるようになつている。すなわち、
工具支持棒８は継手５１に固着されており、この
継手の中心孔を貫通した軸５２がブラケツト５６
に対してネジ５３で固定され且つ継手５１に対し
ては軸５２の上部ネジ端部に取付けたナツト５４
で固定されている。継手５１とキー５５に形成し
た孔によつて、工具支持棒８をもし軸５２の回り
に一回転させても軸方向シヤフト４４に対して一
定の角度位置に維持することができる。

いかなる場合においても、工具支持棒８の縦軸
線yy′は、貫通管の軸線xx′に対して半径方向にず
れているということは理解できよう。

シヤフト４４の中心には、膨張可能な密封体４
０への制御流体の供給を可能にする通路５７が形
成されている。

第３，４図に示すように軸方向シヤフト２６
は、軸受２５中に軸支されており且つスリーブ６
５及び補強部材６４を介してプレート６２に連結
されている。補強部材６４は前記スリーブ６５と
前記プレート６２とに溶接されている。

プレート６２には、２つの孔６３ａが形成され
ており、この孔を通るネジ６３ｂによつてシヤフ
ト２６と工具支持棒８とが互いに固定されてい
る。

工具支持棒８は、取付けプレート６１に固着さ
れており、一方支持プレート６０がシヤフト２６
に固定されたプレート６２と、工具支持棒８に固
定された前記プレート６１との間に挿入されてい
る。

支持プレート６０には、このプレート６０の垂
直軸線に心出しされた孔６８が形成されている。

この孔６８と前記の孔６３ａとを一致させるこ
とによつて２枚のプレート６０と６２はネジ６３
ｂを介して固定される。

工具支持棒８と一体のプレート６１には、組を
なした２つのネジ孔６７が形成されており、２つ
のネジ孔の間隔がプレート６２の孔６３ａの間隔
に対応している。

第３図では、プレート６１の第１の組のネジ孔
６３ａと６８と一致するように設置されており、
一方ネジ６３ｂによつてシヤフト２６と工具支持
棒とが固定されていて、工具支持棒８の軸線がシ
ヤフト２６の軸線すなわち貫通管の軸線と平行に
なるようになつている。

これは、第１図に示す工具位置に対応し、この
位置で歯車３４を用いてシヤフト２６を回転位置
決めすると工具７０の砥石は貫通管の内ボアの円
筒形内面を描くことができる。

孔６３ａと６８とを一致させた時には、第２の
組のネジ孔６７によつてプレート６１を第３図に
点線で示した位置にすることができる。このよう
にするためには、ネジ６３ｂをゆるめてから工具
支持棒８と一体のプレート６１を下へ下げ、次い
で少し回動してネジ孔６７を孔６３ａと６８とが
一致するようにするだけでよい。これによつてプ
レート６１の第２の組のネジ孔６７中に固定され
たネジ６３ｂを用いてシヤフト２６と工具支持棒
８とを互に固定することができる。

この時、工具支持棒８の軸線は、シヤフト２６
の軸線すなわち貫通管２の軸線に対して傾いてい
る。

すると、本支持兼移動装置は第６図に示す位置
にある。

プレート６１上の第２の組の孔６７の配列は、
第６図に示す貫通管２′の内ボア３′を形成する円
錐形の母線方向に工具支持棒の軸線が来るように
選択される。

現実には、加圧水型原子炉容器では、貫通管に
は２つの型があり、１つは内ボアが円筒形のもの
であり、他の１つは内ボアが円錐形のものであ
る。従つて、上記のような孔６７の２つの遊びを
有するプレートを用いることによつて、極めて迅
速且つ簡単に工具装置の位置を円筒形内ボア内の
加工位置から円錐形内ボア内の加工位置まで移動
させることができる。

実際には、シヤフト２６を回転すると、工具７
０の砥石は貫通管の内面に対応した円錐面を描く
ことができる。

第１，５図を参照すると、工具全体はベルト７
３を介してモーター７２で駆動されるシヤフト７
１に取付けられた砥石７０で構成されるものとし
て示されている。

この工具全体は、工具支持棒８に固定された鳩
尾形ガイドレール４６上を摺動するように取付け
られた台枠７４に固着されている。また、台枠７
４には、工具支持棒８で支持されたモーターによ
つて回転されるウオームネジ４７と噛合うナツト
７５が取付けられている。

従つて、工具全体は、工具支持棒８のガイドレ
ール４６に沿つて貫通管内を軸線方向に移動でき
るようになつている。

砥石７０のシヤフト７１はバレル７７内に回転
可能に取り付けられており、このバレル７７は工
具台枠７４に対してジヤツキ７８によつてその軸
線に沿つて移動可能である。これによつて砥石を
貫通管の内ボアの被覆金属へと押し込むことがで
きる。

一組の遊び車７９によつて、電線又は流体供給
管を工具支持棒と工具で支持された異なるモータ
ー又はジヤツキに到達させることができる。

上記の支持兼移動装置を使用するためには、機
械加工すべき貫通管に適合させることができるこ
の種々の調節を先ず最初に行う。

すなわち、貫通管の開口に合わせて心出し片２
３を調節し、貫通管の内径に対応する直径の円筒
形ケーシング３８を選択し、貫通管の母線に合う
ように工具支持棒８の回転軸線に対する工具支持
棒の傾きを選択する。行なわれるべき機械加工に
適した工具を工具支持棒に取付ける。

こうした各種調節をした後、工具を上昇位置に
配置し、吸盤を後方位置にセツトする。

次いで、吊下げ用フツク１２を用いて装置全体
を円筒形ケーシング３８が貫通管の突出部の端部
の所定位置に来るまで貫通管の中に挿入する（第
１図及び第１図の左側側図面である第８図参
照）。容器の内壁に当ててつめ２４を所定位置に
セツトし、シヤフト４４の中心通路５７を介して
継手４０に制御流体を送ることによつて円筒形ケ
ーシング２８の密封体をふくらませる。

次いでアーム１４とフツク１２、ネジ１６を用
いて工具を所定位置に調節して固定する。

次いでネジ２１を用いて吸盤２０が容器の内壁
と接触するように吸盤２０を調節する。当然、こ
れらの吸盤２０はこれら吸盤を容器の内面と完全
に合致させることができるように円筒の一部を構
成する接触面を有している。

次いで吸盤に吸引力を与え、それによつて支持
兼移動装置全体を他の全ての支持から独立に所定
位置に保持することができる。次いで容器内にあ
る装置部分に取付けられている制御箱を用いて工
具の作業パラメータを選択する。

貫通管の内面全部を補修する場合には砥石を軸
線方向に段階的に前進させ且つ工具支持棒を360
゜をわずかに越えて回転させ、それによつて薄い
ライニング面をわずかなオーバーラツプで完全に
研削させる。もちろん各段の前進はその振幅が砥
石の加工巾より小さくなように選択する。

この場合、工具を取付け且つ吸盤２０を減圧下
で配置した後には、心出し片２３も取外して、砥
石で貫通管内面の容器内面と水平な端部まで研削
できるようにする。

（発明の効果） 本発明による支持兼移動装置の第１の利点は、
貫通管の機械加工作業の自動化及び大型工具の使
用を可能にし、それによつてシヤフト端に大きな
力を加えることができかつ種々の形状特に回転対
称なすなわち円筒形や円錐形等の形をしている貫
通管に適用できる点である。

また、貫通管の内面を砥石で補修する場合に
は、手で研削した場合に比べて極めて質の良い表
面が得られる。

また、心出し装置の膨張可能な密封体によつて
作業中貫通管を完全に隔絶することができる。

さらに、本発明による装置は特に簡単であり且
つ正確である。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく
全ての変形例を含むものであり、本発明の精神を
逸脱しない範囲で前記と均等な手段を用いること
が可能である。

すなわち、貫通管の補修作業に砥石の代りに、
モーター駆動の支持車とプリーの間に掛けた研磨
用ベルトを用いることもできる。

砥石工具の代りに工具支持棒に貫通管の内ボア
の任意の位置でその内面に任意の加工を行うこと
のできる工具を取付けることもできる。

さらに、貫通管の開口の内壁に係止される種々
の吸盤固定装置を用いることもできる。また、工
具支持棒を傾けるための他の方式の装置を用いる
こともできる。

本発明の装置は、加工作業の利用にのみ限定さ
れるのでなく、貫通管の内ボアの内面全体を検査
できる位置可変の検査手段を、工具支持棒に取付
けられた前記工具の代りに取付けて貫通管内部を
非破壊検査することもできる。

さらに、本発明装置は、原子炉容器以外の例え
ば任意形状の貫通管を有する大径の鋳造容器やタ
ンク構造物にも適用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は加圧水型原子炉の容器壁に形成された
貫通管の円筒形内ボアの内部に設置されている装
置組立体の一部断面の側面図、第２図は第１図の
Ａ−Ａ断面の拡大図、第３図は第１図の右側部分
の拡大図、第４図は第３図のＣ−Ｃ断面図、第５
図は第１図のＢ−Ｂ断面図、第６図は加圧水型原
子炉の容器壁に形成された貫通管の円錐形内ボア
内に配置されている装置組立体の一部断面の側面
図、第７図は第１図の右側から見た、本発明によ
る装置の側面図、第８図は第１図の左側から見
た、本発明の装置の側面図である。 １……原子炉容器の壁、２……貫通管、３……
内ボア、６……操作フレーム、７……星形支持装
置、８……工具支持棒、９……心出し装置、２３
……心出し片、２５，４１……軸受、２６，４４
……シヤフト、４６，４７……案内及び移動装
置、７０……工具。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 容器の壁１の一方の側と同一平面にありかつ
   前記壁の他方の側から突出するように前記壁を貫
   通し、そして回転対称を有する貫通管２の内側で
   工具７０を支持兼移動する装置であつて、 前記貫通管２の内側で心出しするための心出し
   装置９と、心出しされるように前記貫通管の一端
   に固定される支持装置７と、 前記心出し装置及び前記支持装置によつて支持
   された軸受４１，２５内で前記貫通管の軸線の周
   りに回転するように取付けられかつ回転を引き起
   こすための装置３４，３５，３６及び前記支持装
   置７並びに心出し装置９と関連した工具支持棒８
   を有し、 前記支持装置７及び前記心出し装置９がそれら
   の共通の軸線として前記貫通管の軸線を有してい
   るような支持兼移動装置において、 前記支持装置７は星型であり、その星型の枝部
   ７ａ，７ｂ，７ｃは前記貫通管２に対し放射状に
   延びそして前記貫通管２の内ボヤ３のオリフイス
   の中に嵌まるようになつた心出し片２３と、前記
   貫通管２が同一平面にある前記壁の前記一方の側
   において前記壁に固定する装置２０とを支持し、 前記貫通管２の内側の前記心出し装置９は、前
   記貫通管２の突出した前記他方の側に配置されて
   おり、 前記貫通管２の軸線に沿つて整合しかつ各々前
   記軸受２５，４１のそれぞれの中で回転する２本
   のシヤフト２６，４４に接合されている工具支持
   棒８は前記貫通管の軸線に対して半径方向にずれ
   て取付けられており、 前記工具７０は、前記工具支持棒８によつて支
   持された案内及び移動装置４６，４７によつて前
   記貫通管２の軸線方向及び半径方向において前記
   工具支持棒８に沿つて移動できることを特徴とす
   る支持兼移動装置。 ２ 前記工具支持棒８は、前記工具支持棒８の回
   転移動中及び前記工具７０の軸線方向移動中に、
   前記工具７０が円錐面を描くようにするために前
   記貫通管２の軸線に対し平行の方向であるか、又
   はこの軸線に対して傾いた少なくとも１つの方向
   かのいずれかに前記工具支持棒８を差し向けるこ
   とのできる装置３０，５１，５２を介して前記シ
   ヤフト２６，４４に連結されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の支持兼移動装
   置。