JP2003175403A

JP2003175403A - 弁箱付き弁座の溶接結合部切削装置

Info

Publication number: JP2003175403A
Application number: JP2001377353A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Okano; 正敏岡野; Koji Tanaka; 孝治田中; Akihiro Hamashima; 昭博浜島; Yukio Imoto; 幸夫井本; Yoshio Nakatsuka; 佳男中司
Original assignee: Okano Valve Mfg Co Ltd
Current assignee: Okano Valve Mfg Co Ltd
Priority date: 2001-12-11
Filing date: 2001-12-11
Publication date: 2003-06-24
Anticipated expiration: 2021-12-11
Also published as: JP3917851B2

Abstract

(57)【要約】【課題】弁箱に取り付けやすく、かつ作業性の良い弁
箱付き弁座の溶接結合部切削装置を提供する。【解決手段】ベース２０と、ベース２０に取り付けら
れ、弁座内周面８にベース２０を固定するチャック７０
と、ベース２０に回転可能に取り付けられた主軸と、主
軸に径方向に移動可能に取り付けられた刃物台５０と、
刃物台５０を径方向に送るバイト送り機構とからなる切
削ヘッド１０、および主軸と刃物台５０とを駆動する駆
動装置１２を備えている。そして、主軸の先端部に刃物
台５０が取り付けられ、後端部に駆動装置１２の伝動軸
が接続されており、チャック７０の爪７１が刃物台５０
より後方に位置している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】各種プラントの配管に設置さ
れているウエッジゲート弁、パラレルスライド弁などの
仕切弁および逆止め弁の弁箱に溶接された弁箱付き弁座
（以下、単に弁座という）は長期間の使用中にエロージ
ョン、腐食、メンテナンスによる弁座面の摩耗などによ
り劣化・損傷し、交換が必要になることがある。

【０００２】この発明は、弁座を弁箱から抜き取るため
に、上記バルブを配管に設置したまま、または配管から
取り外して溶接結合部を切削除去する弁座の溶接結合部
切削装置に関するものである。

【０００３】

【従来の技術】従来の溶接結合部切削装置には、駆動装
置と切削ヘッドが分離できる２分割型と、分離できない
一体型の２種類がある。２分割型切削装置は、切削ヘッ
ドを３本あるいは４本のボルトで弁箱の内壁に突っ張っ
て固定する。一体型切削装置は、切削ヘッドと一体の駆
動装置を弁箱上部のフランジ等に直接固定するか、また
は弁箱上部に設置したレールもしくは台座に取り付け
る。バイトだけが弁座溶接部に接触して、切削ヘッドは
中空に浮く構造となっている。

【０００４】

【発明が解決しょうとする課題】仕切弁は、弁箱内に溶
接された相対する一対の弁座の間に弁体を挿入して、流
体の流れを阻止する。弁座間の隙間が狭いため、弁箱と
弁座との溶接結合部を切削する装置はコンパクトに設計
する必要がある。

【０００５】一体型切削装置では、上記コンパクトにす
る必要性から剛性が低くなり、切削時にバイトがびびり
を生じやすいという欠点がある。バイトがびびりを生じ
ると、バイトの刃先が欠け、切削精度が低下したり、切
削不能となることがある。このため、手動送りの場合、
作業者の勘と熟練に頼って切削している。また、自動送
りの場合にはバイトの送りを小さくし、切削抵抗を減ら
してびびりを防止している。これらの切削方法では、バ
イトの送りが小さいため、切削に長時間を要すると同時
に、手動送りの場合は熟練作業者の養成に時間と費用と
がかかっていた。また、原子力発電プラントの補修工事
の場合、手動送り機構の切削装置では作業者が放射能を
帯びた弁のそばにいるため、放射線を被曝するという問
題があった。さらに、一体型切削装置は、駆動装置と切
削ヘッドとが分離できないこと、および駆動装置と切削
ヘッドとの連結部に高剛性が要求されることから装置が
重くなり、現場への搬入および弁への取付けに労力を要
していた。

【０００６】一方、従来の２分割型切削装置は、びびり
を防止するために切削ヘッドを高剛性の弁箱にそれぞれ
独立した３〜４本のチャックジョウ(固定用ボルト)で固
定している。固定部は、図１０に示すように溶接結合部
９より奥の流路４内に位置し、その流路４は鋳肌面であ
り、かつ配管側に向かって広がる勾配がついていること
が一般的である。このため、ボルトを使用した固定方法
では切削ヘッド１５が傾き、切削バイト１６を溶接線に
正確に位置合わせすることが難しい。さらに、切削ヘッ
ド１５の心出し作業は、それぞれ独立したチャツクジョ
ウ１７の長さを調節して行う必要がある。このように、
従来の切削装置は切削ヘッド１５を流路４の奥に固定す
るため作業性が悪く、これらの作業に多大の時間を要
し、コストアップの要因となっていた。

【０００７】この発明の課題は、弁箱に取り付けやす
く、かつ作業性の良い弁箱付き弁座の溶接結合部切削装
置を提供することである。

【０００８】この発明の他の課題は、切削ヘッドが薄型
かつ剛性が高い弁箱付き弁座の溶接結合部切削装置を提
供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１発明の弁座の溶接結
合部切削装置は、ベースと、ベースに取り付けられ、弁
座内周面に前記ベースを固定するチャックと、ベースに
回転可能に取り付けられた主軸と、主軸に径方向に移動
可能に取り付けられた刃物台と、刃物台を径方向に送る
バイト送り機構とからなる切削ヘッド、および前記主軸
と刃物台とを駆動する駆動装置を備えている。そして、
前記主軸の先端部に刃物台が取り付けられ、後端部に前
記駆動装置の伝動軸が接続されており、前記チャックの
爪が刃物台より後方に位置している。

【００１０】第１発明の弁座の溶接結合部切削装置で
は、主軸の先端部に刃物台が取り付けられ、後端部に駆
動装置の伝動軸が接続されており、チャックの爪が刃物
台より後方に位置している。したがって、切削ヘッドを
除去しようとする弁座の内周面にチャックで固定するこ
とができる。このために、切削ヘッドを弁箱の奥まで挿
入しなくてよく、取付け部が目視できるので、切削ヘッ
ドの挿入・固定および取外しがきわめて容易となる。ま
た、弁座の内周面は機械加工されているので、切削ヘッ
ドを安定した状態で固定することができる。これらのこ
とから、作業性が向上する。

【００１１】第２発明の弁座の溶接結合部切削装置は、
円筒状のベース本体を有するベースと、ベース本体の外
周面に保持され、ベースを弁箱内に固定するチャック
と、ベース本体の内周面に回転可能にはめ合う主軸と、
主軸に径方向に移動可能に取り付けられ、送りねじを有
する刃物台と、主軸の内周面に回転可能に保持された刃
物台送り駆動軸と、刃物台送り駆動軸と作動連結され、
前記刃物台の送りねじにはめ合うねじを有する刃物台送
り被動軸とからなる切削ヘッド、および前記主軸と刃物
台送り駆動軸とを回転駆動する駆動装置を備えている。

【００１２】第２発明の弁座の溶接結合部切削装置で
は、チャックがベース本体の外径側に取り付けられ、刃
物台と刃物台送り駆動軸とが組み付けられた主軸がベー
ス本体の内径側に取り付けられている。したがって、切
削ヘッドは厚みが薄く、軽量となり、取り扱いやすい。
チャックより奥の溶接部に位置するバイトに駆動トルク
を伝達することができるので、切削ヘッドを弁座内周面
で保持することができる。また、切削ヘッドの支点(固
定部)からバイト刃先までの間隔が短くなり、切削抵抗
によりバイトに加わる曲げモーメントが小さくなるの
で、切削中にびびりは発生せず重切削が可能となる。

【００１３】上記第１および第２発明の弁座の溶接結合
部切削装置で、チャックが、前記ベース本体の外周面に
回転可能にはめ合い、前記主軸の軸線を中心とする渦巻
ねじが盤面に切られた円盤状のチャックハンドルと、前
記ベース本体の外周側に径方向に出入可能に保持され、
側面にチャックハンドルの渦巻ねじにはめ合うねじを有
する爪とからなる構成とすることができる。チャックハ
ンドルの回転により、複数の爪が同時に同じ距離だけ前
進して切削ヘッドを弁座の内周面に固定するので、弁座
の中心と切削ヘッドの中心が一致し、自動的に心出しさ
れる。

【００１４】上記弁座の溶接結合部切削装置において、
チャックの爪の後端部に弁座面に接触するストッパを設
けてもよい。ストッパを弁座面に押し当てることによ
り、バイト刃先を溶接線に短時間かつ高精度に合わせる
ことができる。

【００１５】上記弁座の溶接結合部切削装置において、
前記駆動装置の駆動軸を切削ヘッドに軸方向に滑動可能
に連結するようにしてもよい。これにより、駆動装置に
は切削抵抗に起因する曲げモーメントや軸力が作用せ
ず、切削に必要なトルクだけを伝達すればよいので、駆
動装置の大幅な軽量化が可能となった。また、切削ヘッ
ドの弁内部への挿入と取付け・取外し、および現場への
搬入が容易になる。

【００１６】また、上記弁座の溶接結合部切削装置にお
いて、前記駆動装置の駆動源出力軸に、前記主軸が刃物
台回転減速装置を介して連結されているとともに、刃物
台が刃物台送り減速装置を介して連結されており、刃物
台送り減速装置の減速比が刃物台回転減速装置の減速比
より大きく、刃物台回転減速装置と刃物台送り減速装置
とが差動伝動機構を構成するようにしてもよい。刃物台
の回転と刃物台送り駆動軸の回転とに速度差がある場
合、速度差に比例して刃物台送りねじが回転するため、
回転速度の差を調節することにより刃物台の送り速度が
調節できる。

【００１７】さらに、上記弁座の溶接結合部切削装置に
おいて、駆動装置を弁箱の上面で支持し、固定する固定
治具を設けるようにしてもよい。駆動装置は弁箱に支持
されるので、駆動装置と切削ヘッドとの連結部には駆動
装置の重量が加わらず、連結部の剛性を低くすることが
でき、装置の軽量化を図ることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて添付図面に基づいて説明する。図１はこの発明の１
実施の形態を示すもので、弁箱付き弁座の溶接結合部切
削装置の縦断面図である。弁座の溶接結合部切削装置
は、切削ヘッド１０と駆動装置１２とからなっている。

【００１９】切削ヘッド１０について、図２〜図７を参
照して説明する。切削ヘッド１０は、主要部材としてベ
ース２０、主軸３０、刃物台５０、刃物台送り装置６
０、およびチャック７０を備えている。

【００２０】ベース２０は主軸３０、刃物台５０、刃物
台送り装置６０およびチャック７０を組み付ける基礎と
なっている。ベース２０は、円筒状のベース本体２１
と、これの先端部（図２において左端部）に設けられた
チャック保持フランジ２２とを備えている。チャック保
持フランジ２２の後面に、Ｔ形のチャック爪本体案内溝
２３が周方向に間隔をおいて３箇所に延びている。

【００２１】主軸３０はエアモータ８１の回転を刃物台
５０に伝達する部材で、円筒状の主軸本体３１と、これ
の先端（図２において左端）に設けられた刃物台保持フ
ランジ４０からなっている。べース本体２１の内側に軸
受２５が挿入され、主軸３０はこの軸受２５で保持され
ている。主軸本体３１の後端部外周にはねじ３３が切っ
てあり、ベース本体２１と主軸本体３１の間にロックナ
ット３４をねじ込んで、主軸３０がベース２０から抜け
ないように固定している。ロックナット３４の外周には
数箇所の切欠きがあり、切欠きにワッシャ３５の爪を折
り曲げてはめ込み、ロックナット３４の緩みを防止す
る。ロックナット３４にはカバー３６をビスで取り付
け、塵挨やヒュームの軸受２５への侵入を防止する。主
軸３０の後端部はスプライン軸穴３７となっており、ス
プライン軸穴３７にに後述の駆動装置１２のスプライン
軸１１６がはめ合う。

【００２２】主軸３０の刃物台保持フランジ４０から刃
物台ガイド４１が突出しており、刃物台ガイド４１にあ
り溝４２が設けられている。図６に示すようにあり溝４
２の底面の端寄りに半円溝４３が設けられており、その
中間に半円弧状の刃物台送り被動軸支持段４４が突出し
ている。

【００２３】刃物台５０は、図５および図６に示すよう
に長方形盤状をしており、表面に刃物取付け溝５１が設
けられている。刃物台裏面の両側は、上記主軸３０のあ
り溝４２とはめ合うあり５２となっている。また、刃物
台裏面に中央付近から一端に向かって半円状の刃物台送
りめねじ５３が切られている。刃物台５０のあり５２が
前記主軸３０の刃物台ガイド４１のあり溝４２に挿入さ
れ、刃物台４０はあり溝４２に案内されて径方向にスラ
イドする。刃物台５０のあり５２と刃物台ガイド５０の
あり溝４２との隙間にスペーサ５４が挿入されている。
摺動抵抗調整ねじ５５が、刃物台ガイド４１に取り付け
られている。摺動抵抗調整ねじ５５を締め付けて、スペ
ーサ５４を介し刃物台５０をあり溝４２の側面に押し付
け、刃物台ガイド４１と刃物台５０との間の摺動摩擦の
大きさを調整する。緩み止めナット５６は、摺動抵抗調
整ねじ５５の緩みを防ぐ。

【００２４】刃物台送り装置６０は、刃物台送り駆動軸
６１が上記主軸３０の刃物台送り駆動軸穴に軸受３９を
介して支持されている。刃物台送り駆動軸６１の後端は
断面が六角軸６３となっており、後述の駆動装置１２の
第３伝動軸１４４の６角穴１４５（図７参照）にはめ合
っている。刃物台送り駆動軸６１の先端部に、駆動マイ
タ歯車６２が設けられている。駆動マイタ歯車６２に
は、刃物台送り被動軸６５の先端に形成された被動マイ
タ歯車６６がかみ合っている。前記主軸３０の半円溝に
設けられた刃物台送り被動軸支持段４４に、刃物台送り
被動軸６５が回転可能に支持されている。刃物台送り被
動軸支持段４４に刃物台送り被動軸６５の切欠き部６７
がはめ合っているので、刃物台送り被動軸６５は軸方向
に移動しない。刃物台送り被動軸６５のおねじ６８が、
前記刃物台５０の刃物台送りめねじ５３にかみ合ってい
る。バイト５８は、刃物台５０のバイト固定溝５１に挿
入され、ボルトで固定される。

【００２５】駆動装置１２からの駆動トルクが刃物台送
り駆動軸６１に伝達されると、駆動マイタ歯車６２およ
び被動マイタ歯車６６を介して刃物台送り被動軸６５が
回転する。刃物台送り被動軸６５は回転しても軸方向に
移動しないので、刃物台送り被動軸６５のおねじ６８に
かみ合う前記刃物台５０のめねじ５３によって刃物台５
０は径方向にスライドする。

【００２６】チャック７０は３本の爪７１を有し、Ｔ字
形の爪本体７２が前記ベース２０の爪本体案内溝２３に
径方向にスライド可能にはめ合っている。爪本体７２の
先端部にＬ字形のストッパ７４がボルト７５で固定され
ている。ストッパ７４を弁座面７に当てると、切削ヘッ
ド１０の取付け位置が自動的に決まる。渦巻めねじ７３
の一部が、爪本体７２の後面に切られている。

【００２７】円盤状のチャックハンドル７６がベース本
体２１の後端部に回転可能にはめ合っており、ベース本
体２１から抜け出ないようにベース本体２１の後端に止
め輪２７が取り付けられている。チャックハンドル７６
の前面に、上記渦巻めねじ７３にはめ合うおねじ７７が
切られている。チャックハンドル７６の後面に、円周方
向に間隔をおいて複数の切欠き７８が形成されている。
切欠き７８に治具を当ててハンマでたたくと、チャック
ハンドル７６が回転し、３本の爪７１が径方向に同一距
離だけスライドする。

【００２８】弁座７に切削ヘッド１０を固定するには、
爪７１をベース２０側に引き寄せた状態で切削ヘッド１
０を弁座７内に挿入し、チャックハンドル７６を回して
３本の爪７１を外に出し、弁座７の内周面に突き当て
る。このとき、３本の爪７１の移動量が等しいため、切
削ヘッド１０の中心が常に弁座７の中心と一致するよう
に自動調心される。

【００２９】つぎに、駆動装置１２について図７〜１０
を参照しながら説明する。駆動装置１２は、駆動源８
０、連結部材９０、刃物台回転伝動装置１１０、および
刃物台送り伝動装置１２０からなっている。

【００３０】駆動源８０は、エアモータ８１およびエア
モータ８１に連結された減速機８２を備えている。減速
機８２の出力軸８３はハウジング８５およびカバー８６
に取り付けた軸受８７で保持されている。エアモータ８
１の回転は減速機８２に伝達され、減速機８２の出力軸
８３は低回転・大トルクで回転する。エアモータ８１に
代えて電動機、油圧モータその他の動力源とすることも
可能である。

【００３１】連結部材９０は、第１連結パイプ９５およ
び第２連結パイプ１００の２本の連結パイプを備えてい
る。ロックパイプ９１が、エアモータ８１のハウジング
８５の先端下部に上ロックナット９６で固定されてい
る。ロックパイプ９１の下部はテーパねじ９２となって
おり、長手方向にスリット（図示しない）が設けられて
いる。ロックナット９３が、テーパねじ９２にはめ合っ
ている。第１連結パイプ９５はロックパイプ９１に上端
部が摺動可能にはめ合っている。ロックナット９３を締
めると、スリットがせばまり、第１連結パイプ９５はロ
ックパイプ９１に固定される。第２連結パイプ１００の
上ねじ部１０３は、減速機８２のハウジング８５の先端
下部のめねじ８９にはめ合っている。

【００３２】第１連結パイプ９５の下ねじ部９９にケー
シング１０５のめねじ１０６が、また第２連結パイプの
下ねじ部１０４がケーシング１０５のめねじ１０７にそ
れぞれはめ合って、連結部材９０にケーシング１０５が
保持されている。

【００３３】刃物台回転伝動装置１１０は、刃物台回転
伝動チェーン機構１１１を備えている。刃物台回転伝動
チェーン機構１１１は、減速機８２のハウジング８５の
先端部内に突出する出力軸８３に上スプロケット１１２
がキー１１３で固定されている。下スプロケット１１４
が上記ケーシング１０５の下端部に軸受１０８を介して
取り付けられている。上下のスプロケット１１２、１１
４に刃物台回転伝動チェーン１１７が掛け渡されてい
る。刃物台回転伝動チェーン１１７は、ロックパイプ９
１、２本の連結パイプ９５、１００およびケーシング１
０５の内部に収納されている。下スプロケット１１４の
ハブ１１５の前部はスプライン軸１１６となっている。

【００３４】刃物台回転伝動チェーン１１７のたるみを
調整するには、第１連結パイプ９５のロックナット９３
を緩める。ロックナット９３を緩めると、第１連結パイ
プ９５の上端部は前記ロックパイプ９１の内部を上下に
摺動可能となる。また、第２連結パイプ１００の上ロッ
クナット１０１および下ロックナット１０２をそれぞれ
緩める。第２連結パイプ１００の上ねじ部１０３は右ね
じであり、下ねじ部１０４は左ねじである。このため
に、上ロックナット１０１および下ロックナット１０２
を緩めた状態で第２連結パイプ１００を回転すると、第
１連結パイプ９５、第２連結パイプ１００、およびケー
シング１０５は一体となって上下動する、つまり減速機
８２のハウジング８５とケーシング１０５との上下間隔
が変化する。この上下間隔の変化により、刃物台回転伝
動チェーン１１７のたるみが調整される。

【００３５】刃物台送り伝動装置１２０は、刃物台送り
伝動チェーン機構１２１を備えている。上記減速機８２
の出力軸８３の先端面に角穴８４が設けられており、こ
の角穴８４に第１伝動軸１２２の後端の角部１２３がは
め合っている。第１伝動軸１２２はハウジング８５のカ
バー８６に取り付けられた軸受８８に支持されている。
第１伝動軸１２２の先端に第１スプロケット１２５が固
定されている。ブラケット１５０が、これに設けられた
縦長穴１５１を貫通するボルト１５２で減速機８２のハ
ウジング前面に固定されている。第２伝動軸１２７がブ
ラケット１５０に軸受１５８を介して取り付けられてい
る。

【００３６】第２スプロケット１３０が、第２伝動軸１
２７の先端寄りに取り付けられている。第２スプロケッ
ト１３０は第２伝動軸１２７に対し回転可能であるが、
止め輪（図示しない）と第２伝動軸１２７に設けられた
段１２８とにはさまれ、軸方向には移動できない。送り
ハンドル１３３が、第２伝動軸１２７の先端に滑りキー
１３６を介して取り付けられている。送りハンドル１３
３は、第２伝動軸１２７に沿って移動可能である。

【００３７】第２スプロケツト１３０のハブ１３１およ
び送りハンドル１３３のボス１３４に互いかみ合う切欠
き１３２、１３５がそれぞれ設けてあり、クラッチ１３
７を構成している。送りハンドル１３３を第２スプロケ
ット１３０に押し付けて切欠き１３２、１３５をかみ合
わせると、第２スプロケット１３０を第２伝動軸１２７
に作動連結することができる。

【００３８】テンション調整ねじ軸１５５がブラケット
１５０に設けた横長穴１５４を貫通し、ロックナット１
５６で固定されている。テンション・スプロケット１３
９が、テンション調整ねじ軸１５５に回転可能に取り付
けられている。第１刃物台送り伝動チェーン１４０が第
１スプロケット１２５、第２スプロケット１３０および
テンション・スプロケット１３９に掛け渡されている。
第１刃物台送り伝動チェーン１４０のたるみは、上記ロ
ックナット１５６を緩めてテンション・スプロケット１
３９を左右に移動して調整する。

【００３９】前記第２伝動軸１２７の後端部に第３スプ
ロケット１４２が固定されている。前記刃物台回転伝動
装置１１０の下スプロケット１１４のハブ１１５を第３
伝動軸１４４が貫通している。第３伝動軸１４４の後端
部に第４スプロケット１４７が取り付けられている。第
３スプロケット１４２と第４スプロケット１４７とに第
２刃物台送り伝動チェーン１４９が掛け渡されている。

【００４０】前述のように刃物台回転伝動チェーン１１
７のたるみを調整すると、連結パイプ９５、１００が上
下するので第２刃物台送り伝動チェーン１４９のたるみ
が変化する。この第２刃物台送り伝動チェーン１４９の
たるみを調整するには、ブラケット１５０の取付けボル
ト１５２を緩め、ブラケット１５０を上下に移動してた
るみを調整する。

【００４１】ここで、以上のように構成された弁箱付き
弁座の溶接結合部切削装置の操作と動作について説明す
る。傷んだ弁座６を補修または交換する場合、弁箱２と
弁座６との溶接部９を切削し、弁座６を弁箱２から取り
外す。このために、まずバルブ１を配管に取り付けたま
ま分解する。爪７１のストッパ７４を弁座面７に接触さ
せてバイト５８の刃先が溶接部９に向かうように位置決
めし、チャック７０の爪７１を弁座６の内周面８に押し
当て切削ヘッド１０を弁座内に固定する。前述のように
チャック７０は自動調心機能を持っているので、切削ヘ
ッド１０の軸心は弁座６の中心に一致する。

【００４２】切削ヘッド１０に駆動装置１２を連結する
には、駆動装置１２を弁箱２に固定する固定治具１６０
を用いる。固定治具１６０は、連結パイプ９５、１００
を挟んで駆動装置１２を保持するガイド１６１を備えて
いる。ガイド１６１は一対の把持部材１６２、１６３か
らなっている。一方の把持部材１６２はアングル１６４
が固着されており、ガイド１６１を連結パイプ９５、１
００に締め付けるクランプレバー１６５が取り付けられ
ている。駆動装置１２を保持した状態で、アングルを弁
箱上面３に掛け渡す（図１参照）。このとき、駆動装置
１２のスプライン軸１１６の先端は、弁座６の手前に位
置している。弁座中心から弁箱上面３までの寸法はあら
かじめ知られているので、クランプレバー１６５を緩め
て把持部材１６２、１６３の隙間を広げ、上記寸法に合
わせて駆動装置１２を上下し、スプライン軸１１６の中
心を弁座６の中心に一致させる。ついで、駆動装置１２
を弁座６に向かって押し込み、駆動装置１２のスプライ
ン軸１１６を切削ヘッド１０の主軸３０のスプライン軸
穴３７に挿入して切削ヘッド１０に駆動装置１２を連結
する。このとき、刃物台送り駆動軸６１の後端の六角軸
６３も、台３伝動軸の１４４の六角穴１４５にはめ合
う。切削ヘッド１０に駆動装置１２が連結されたら、ク
ランプレバー１６５を締めて駆動装置１２の位置を固定
する。

【００４３】切削装置をバルブ１から取り外す場合、上
記取付けの手順とは逆の手順で取り外す。切削装置を取
り外したのち、弁座６を弁箱２から抜き取る。

【００４４】エアモータ８１の出力は次のようにして刃
物台５０に伝達され、刃物台５０は回転し、径方向にス
ライドする。

【００４５】刃物台回転伝動装置１１０では、減速機出
力軸８３の回転は上スプロケツト１１２、刃物台回転伝
動チェーン１１７、下スプロケツト１１４を経由してス
プライン軸１１６に伝達される。上スプロケツト１１２
と下スプロケツト１１４の歯数を等しくすると、減速機
出力軸８３とスプライン軸１１６の回転速度は等しくな
る。

【００４６】刃物台送り伝動装置１２０では、クラッチ
１３７の入切により伝動動作が異なる。クラッチ１３７
が接続されている場合、減速機出力軸８３の回転は、第
１伝動軸１２２、第１スプロケツト１２５、第１刃物台
送り伝動チェーン１４０、第２スプロケット１３０、ク
ラッチ１３７、第２伝動軸１２７、第３スプロケット１
４２、第２刃物台送り伝動チェーン１４９、第４スプロ
ケット１４７を介して第３伝動軸１４４に伝達される。
また、刃物台５０は自動送りとなり、送りハンドル１３
３は自動的に回転する。

【００４７】このとき、例えば第１スプロケット１２５
の歯数Ｚ₁＝２９、第２スプロケット１３０の歯数Ｚ₂＝
３１、第３スプロケット１４２の歯数Ｚ₃＝１６、第４
スプロケット１４７の歯数Ｚ₄＝１７とすると、総減速
比は次のようになる。したがって、減速機出力軸８３の１回転に対し、スプラ
イン軸１１６は１回転、第３伝動軸は０.８８回転する
ため、両者の差は０.１２回転となる。

【００４８】上記スプライン軸１１６の回転は、切削ヘ
ッド１０の主軸３０に伝達される。このとき、第３伝動
軸１４４の回転は、切削ヘッド１０の刃物台送り駆動軸
６１に伝達される。減速機出力軸８３が１回転したと
き、スプライン軸１１６と第３伝動軸１４４との差０.
１２回転は、そのまま切削ヘッド１０の主軸３０と刃物
台送り駆動軸６１の回転の差となって伝達される。刃物
台送り駆動軸６１の回転は駆動マイタ歯車６２、および
被動マイタ歯車６６を介して刃物台送り被動軸６５に伝
達され、刃物台５０は主軸前面の刃物台ガイド４１上を
径方向にスライドする。

【００４９】駆動マイタ歯車６２と被動軸マイタ歯車６
５の歯数が等しい場合、刃物台送り被動軸６５のねじ６
８のピッチをＰとすると、刃物台５０が１回転したとき
刃物台５０のスライド量ＬはＬ＝（１−総減速比）・Ｐとして求められる。したがって、上スプロケット１１
２、下スプロケット１１４、第１スプロケット１２５〜
第４スプロケット１４７、駆動マイタ歯車６２と被動マ
イタ歯車６６の歯数を変更することによって、切削する
材質およびサイズに適した刃物台５０のスライド量を調
整できる。移動の向きは、エアモータ８１の回転方向を
変えることで変更できる。

【００５０】クラッチ１３７が切られている場合、第２
スプロケット１３０は第２伝動軸１２７に対し自由に回
転可能である。エアモータ８１が回転しても第３伝動軸
１４４は回転しないが、送りハンドル１３３を手動で回
転して第３伝動軸１４４を回転させることができる。第
１〜第３伝動軸１２２、１２７、１４４はそれぞれ軸受
８７、１５８、１１９で支持されているため、第３伝動
軸１４４は小さなトルクで回転する。送りハンドル１３
３を押し込んでクラッチ１３７をつなぐと、減速機出力
軸８３の回転が第２スプロケット１３０、第３スプロケ
ット１４２、第４スプロケット１４７を経て前記刃物送
り装置６０の刃物台送り駆動軸６１に伝達される。

【００５１】この発明の装置では適切な切削速度で溶接
結合部を切削するために、駆動系は差動機構を構成して
いる。差動機構が正常に動作するために、刃物台摺動抵
抗トルクは、バイトが切削抵抗によりびびりを生ぜずか
つ刃物台５０がスライド可能な範囲で、伝動軸回転抵抗
トルクに対し適切な大きさでなければならない。ここ
で、刃物台摺動抵抗トルクは、主軸前面の刃物台ガイド
４１上に刃物台５０をスライドさせるために必要な刃物
台送り駆動軸６１を回転するトルクをいう。伝動軸回転
抵抗トルクは、クラッチ１３７が切れた状態で、送りハ
ンドル１３３から刃物台送り駆動軸６１までの回転伝動
系を構成する回転部品を回転するために必要なトルクを
いう。

【００５２】刃物台摺動抵抗トルクは、摺動抵抗調整ね
じ５５により刃物台５０を刃物台ガイド４１に押し付
け、この押付け力で調整する。押付け力つまり刃物台摺
動抵抗トルクが小さすぎると、切削抵抗によってバイト
がびびりを生じる。また、刃物台摺動抵抗トルクが大き
すぎると、刃物台送り被動軸６５が回転せず、刃物台５
０が刃物台ガイド４１上をスライドできない。

【００５３】刃物台摺動抵抗トルクが適切である場合、
主軸３０が回転したとき、刃物台５０、刃物台送り駆動
軸６１、刃物台送り被動軸６５および送りハンドル１３
３等は次のように動作する。

【００５４】エアモータ８１が駆動されている状態で、
第２スプロケツト１３０と送りハンドル１３３との間の
クラッチ１３７が切れている場合、主軸３０が回転する
と刃物台送り被動軸６５の被動マイタ歯車６６は刃物台
送り駆動軸６１の駆動マイタ歯車６２上を回転しようと
する。しかし、刃物台摺動抵抗トルクが伝動軸回転抵抗
トルクより大きいため刃物台送り被動軸６５は自転しな
い。この結果、主軸３０が回転すると、刃物台送り駆動
軸６１は主軸３０と同じ角度だけ回転する。刃物台５０
は主軸３０の刃物台保持フランジ４０に取り付けられて
いるので、刃物台５０も主軸３０と同じ角度だけ回転す
る。刃物台送り被動軸６５は自転しないので、主軸３０
が回転しても刃物台５０はスライドしない。

【００５５】また、主軸３０の回転は、刃物台送り駆動
軸から第３伝動軸１４、第４スプロケット１４７、第２
刃物台送り伝動チェーン１４０、第３スプロケツト１４
２、第２伝動軸１２７の経路で送りハンドル１３３に伝
達され、送りハンドル１３３が回転する。このとき、送
りハンドル１３３の回転を手で拘束すると、刃物台５０
と刃物台送り駆動軸６１との間で回転差が生じるため刃
物台５０はスライドし、刃物台５０を手動送りすること
ができる。刃物台が１回転することによって刃物台送り
被動軸が１回転し、刃物台は刃物台送り被動軸のねじの
１ピッチだけスライドする。

【００５６】また、エアモータ８１が停止し、クラッチ
１３７が切れた状態で、送りハンドル１３３を手動で回
すことによって刃物台５０をスライドさせることができ
る。この機能はバイト５８の先端を溶接部９に短時間に
近づけるために使用する。

【００５７】上記実施の形態では、切削ヘッドは弁座内
周面に固定されていたが、場合によっては弁箱流路内に
固定してもよい。例えば、低圧力で使用する仕切弁で
は、弁体に作用する差圧が小さいので、弁体は薄く作ら
れている。このため、相対する弁座の間の間隔が狭く、
弁座の間から切削ヘッドを挿入できない場合がある。こ
のような仕切弁は配管とフランジ結合されることが多い
ので、配管から取り外すことができる。したがって、仕
切弁を配管から取り外し、弁箱流路内に切削ヘッドを取
り付けて弁座溶接結合部を切削する。

【００５８】この発明は上記実施の形態に限られるもの
ではない。例えば、駆動装置において、チェーンはタイ
ミングベルト、回転軸の両端にかさ歯車を設けたドライ
ブシャフト、または複数の平歯車で構成した歯車列であ
ってもよい。また、切削ヘッドと駆動装置との接続はス
プラインの代わりにすべりキーを用いてもよい。

【００５９】

【発明の効果】第１発明の弁座の溶接結合部切削装置に
よれば、切削ヘッドを除去しようとする弁座の内周面に
チャックで固定することができるので、切削ヘッドの挿
入・固定および取外しがきわめて容易となり、作業性が
向上する。この結果、例えば切削装置の取付け・取外し
に要する時間が従来装置に比べて２０％程度短縮され
た。

【００６０】第２発明の弁座の溶接結合部切削装置によ
れば、刃物台と刃物台送り駆動軸とが組み付けられた主
軸およびチャックがベース本体に取り付けられている。
したがって、切削ヘッドは厚みが薄くなり、軽量とな
る。例えば、従来装置に比べて切削ヘッドは厚みが約３
０％薄くなり、重量は５０％程度となった。この結果、
切削装置は取り扱いやすく、弁座間隔の狭い弁への適用
が可能となり、作業範囲が広がることができる。また、
切削抵抗によりバイトに加わる曲げモーメントが小さく
なるので、切削中にびびりは発生せず重切削が可能とな
り、切削作業時間を短縮することができる。

【００６１】上記弁座の溶接結合部切削装置のチャック
において、チャックハンドルの回転により、複数の爪が
同時に同じ距離だけ前進するようにチャックを構成する
ことにより、弁座の中心と切削ヘッドの中心が一致し、
自動的に心出しされる。また、チャックの爪の後端部に
弁座面に接触するストッパを設けることにより、バイト
刃先を溶接線に短時間かつ高精度に合わせることができ
る。

【００６２】上記弁座の溶接結合部切削装置において、
前記駆動装置の駆動軸を切削ヘッドに軸方向に滑動可能
に連結することにより、駆動装置の軽量化が可能とな
り、また切削ヘッドの弁内部への挿入と取付け・取外
し、および現場への搬入が容易になる。

【００６３】刃物台送り減速装置の減速比が刃物台回転
減速装置の減速比より大きく、刃物台回転減速装置と刃
物台送り減速装置とが差動伝動機構を構成することによ
り、回転速度の差を調節することにより刃物台の送り速
度が調節できる。

【００６４】上記弁座の溶接結合部切削装置において、
駆動装置を弁箱の上面で支持し、固定する固定治具を設
けることにより、連結部の剛性を低くすることができ、
装置の軽量化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】弁箱に取り付けた、この発明の弁座の溶接結合
部切削装置の断面図である。

【図２】この発明の弁座の溶接結合部切削装置に設けら
れた切削ヘッドの断面図である。

【図３】上記切削ヘッドの、一部を断面で示す正面図で
ある。

【図４】上記切削ヘッドの、一部を断面で示す背面図で
ある。

【図５】この発明の弁座の溶接結合部切削装置の刃物台
を示し、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図であ
る。

【図６】上記切削ヘッドの分解斜視図である。

【図７】この発明の弁座の溶接結合部切削装置の駆動装
置の断面図である。

【図８】図７の８−８線に沿う断面図である。

【図９】上記駆動装置の正面図である。

【図１０】弁箱に取り付けた、従来の弁座の溶接結合部
切削装置の断面図である。

【符号の説明】

１バルブ２弁箱３弁箱の上面４流路６弁座７弁座面８弁座の内周面９溶接結合部１０切削ヘッド１２駆動装置１５従来の切削ヘッド１７チャック
ジョウ２０ベース２１ベース本
体２２チャック保持フランジ３０主軸３７スプライン軸穴３８刃物台送
り駆動軸穴４０刃物台保持フランジ４１刃物台ガ
イド５０刃物台５１バイト取
付け溝５３刃物台送りめねじ５４スペーサ５５摺動抵抗調整ねじ５８バイト６０刃物台送り装置６１刃物台送
り駆動軸６２駆動マイタ歯車６５刃物台送
り被動軸６６被動マイタ歯車６１刃物台送
りめねじ７０チャック７１爪７２爪本体７３渦巻角め
ねじ７４ストッパ７６チャック
ハンドル７７渦巻角おねじ８０駆動源８１エヤモータ８２減速機８３減速機出力軸８５ハウジン
グ９０連結部材９１ロックパ
イプ９４、９７、１０１、１０２ロックナット９５、１００連結パイプ１０５ケーシン
グ１１０刃物台回転伝動装置１１１刃物台回転伝動チェーン機構１１２、１１４スプロケット１１６スプラ
イン軸１１７刃物台回転伝動チェーン１２０刃物台
送り伝動装置１２１刃物台送り伝動チェーン機構１２２、１２７、１４４伝動軸１２５、１２７、１４２、１４７スプロケット１３３送りハンドル１３７クラッ
チ１３９テンション・スプロケット１４０、１４９刃物第送り伝動チェーン１５０ブラケット１５５テンシ
ョン調整ねじ１６０固定軸１６１ガイド１６４アングル１６５クラン
プレバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者井本幸夫福岡県宗像市自由ヶ丘３−５−４ (72)発明者中司佳男山口県豊浦郡豊浦町川棚6666番地Ｆターム(参考） 3C036 KK03 3C045 CA11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】弁箱に溶接で結合された弁座を弁箱から
取り外すために、弁箱に固定して溶接結合部を切削する
装置において、ベースと、ベースに取り付けられ、弁座
内周面に前記ベースを固定するチャックと、ベースに回
転可能に取り付けられた主軸と、主軸に径方向に移動可
能に取り付けられた刃物台と、刃物台を径方向に送るバ
イト送り機構とからなる切削ヘッド、および前記主軸と
刃物台とを駆動する駆動装置を備え、前記主軸の先端部
に刃物台が取り付けられ、後端部に前記駆動装置の伝動
軸が接続されており、前記チャックの爪が刃物台より後
方に位置していることを特徴とする弁箱付き弁座の溶接
結合部切削装置。
【請求項２】弁箱に溶接で結合された弁座を弁箱から
取り外すために、弁箱に固定して溶接結合部を切削する
装置において、円筒状のベース本体を有するベースと、
ベース本体の外周面に保持され、ベースを弁箱内に固定
するチャックと、ベース本体の内周面に回転可能にはめ
合う主軸と、主軸に径方向に移動可能に取り付けられ、
送りねじを有する刃物台と、主軸の内周面に回転可能に
保持された刃物台送り駆動軸と、刃物台送り駆動軸と作
動連結され、前記刃物台の送りねじにはめ合うねじを有
する刃物台送り被動軸とからなる切削ヘッド、および前
記主軸と刃物台送り駆動軸とを回転駆動する駆動装置を
備えたことを特徴とする弁箱付き弁座の溶接結合部切削
装置。
【請求項３】前記チャックが、前記ベース本体の外周
面に回転可能にはめ合い、前記主軸の軸線を中心とする
渦巻ねじが盤面に切られた円盤状のチャックハンドル
と、前記ベース本体の外周側に径方向に出入可能に保持
され、側面に前記チャックハンドルの渦巻ねじにはめ合
うねじを有する爪とからなる請求項１または請求項２記
載の弁箱付き弁座の溶接結合部切削装置。
【請求項４】弁座面に接触するストッパを前記チャッ
クの爪の後端部に備えた請求項１、２または３記載の弁
箱付き弁座の溶接結合部切削装置。
【請求項５】前記駆動装置の駆動軸が切削ヘッドに軸
方向に滑動可能に連結された請求項１〜４のいずれか１
項に記載の弁箱付き弁座の溶接結合部切削装置。
【請求項６】前記駆動装置の駆動源出力軸に、前記主
軸が刃物台回転減速装置を介して連結されているととも
に、刃物台に刃物台送り減速装置を介して連結されてお
り、刃物台送り減速装置の減速比が刃物台回転減速装置
の減速比より大きく、刃物台回転減速装置と刃物台送り
減速装置とが差動伝動機構を構成する請求項１〜５のい
ずれか１項に記載の弁箱付き弁座の溶接結合部切削装
置。
【請求項７】前記駆動装置を弁箱の上面で保持し、固
定する固定治具を備えた請求項１〜６のいずれか１項に
記載の弁箱付き弁座の溶接結合部切削装置。