JP2014042946A - Bolt tensioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱交換器等の圧力容器の上蓋を締め付けているボルト・ナットを締め付け、あるいは弛めるボルトテンショナに関するものであり、限定するものではないが、特に原子炉の圧力容器の上蓋の締め付けや弛緩に適用されると好適なボルトテンショナに関するものである。 The present invention relates to a bolt tensioner that tightens or loosens bolts and nuts that are tightening the top cover of a pressure vessel such as a heat exchanger, and is not limited to this. The present invention relates to a bolt tensioner suitable for application to relaxation.
原子力発電所は国内において1960年代半ばから建設が開始され、我が国初の原子炉である敦賀1号炉は1970年に営業運転が開始された。国内には原子炉が50基以上建設されており、それぞれの発電所には大きさの異なる原子炉が複数基稼動している。例えば、関西電力株式会社の美浜原子力発電所においては、年々増加する電力消費量に対応して、より発電能力の高い原子炉を建設する必要があったことから、1970年に定格出力が34万kWの1号炉が、1972年には同50万kWの2号炉が、1976年には同82.6万kWの3号炉が建設された。このように、一般的な原子力発電所においては、定格出力が異なる複数基の原子炉が設けられており、それぞれの圧力容器の大きさも異なっている。原子炉は、安全運転の確保のために年に一度、圧力容器の上蓋を開いて内部を点検することが義務づけられている。ところで、圧力容器は上部が開口していると共に開口部の周囲にフランジ部が形成されている圧力容器本体と、この開口部を閉鎖する上蓋とから構成されている。圧力容器本体のフランジ部には、複数本のスタッドボルトが円周上に等間隔で埋め込まれており、上蓋にはスタッドボルトに対応する位置にボルト孔が複数個明けられている。そして、上蓋を圧力容器本体の上に載せ、ボルト孔のそれぞれにスタッドボルトを貫通させ、スタッドボルトのそれぞれにナットを螺合させ、締め付けて、上蓋が圧力容器本体に取り付けられている。 The construction of the nuclear power plant started in the middle of the 1960s in Japan, and the Tsuruga No. 1 reactor, Japan's first nuclear reactor, began commercial operation in 1970. More than 50 nuclear reactors have been built in the country, and multiple nuclear reactors of different sizes are operating at each power plant. For example, at the Mihama Nuclear Power Plant of Kansai Electric Power Co., Inc., it was necessary to construct a reactor with higher power generation capacity in response to the increasing power consumption year by year. A kW No. 1 reactor was built in 1972, a No. 2 reactor with 500,000 kW in 1972, and an No. 3 reactor with 82.6 million kW in 1976. Thus, in a general nuclear power plant, a plurality of reactors having different rated outputs are provided, and the sizes of the pressure vessels are also different. To ensure safe operation, the reactor is obliged to open the top of the pressure vessel and inspect the inside once a year. By the way, the pressure vessel is composed of a pressure vessel main body having an upper opening and a flange formed around the opening, and an upper lid for closing the opening. A plurality of stud bolts are embedded at equal intervals on the circumference of the flange portion of the pressure vessel main body, and a plurality of bolt holes are opened at positions corresponding to the stud bolts on the upper lid. Then, the upper lid is placed on the pressure vessel main body, the stud bolt is passed through each of the bolt holes, the nut is screwed into each of the stud bolts, and the upper lid is attached to the pressure vessel main body.
このようなナットの締め付けには、ボルトテンショナが使用されている。ボルトテンショナには、スタッドボルトの頭部と一体的に固定されるプラーバが設けられており、プラーバは油圧等によって所定の力で上方に押し上げる、あるいは引っ張り上げることができるようになっている。従って、スタッドボルトの頭部にプラーバを固定し、プラーバを上方に引き上げると、スタッドボルトは弾性変形して伸びる。浮いたナットを回転すると、所望の締め付け力でナットを締め付けることができる。これによって圧力容器の上蓋を均一に締め付けることができる。ナットを弛めるときには、同様にプラーバによってスタッドボルトを上方に引っ張って弾性変形させ、ナットを逆方向に回転する。そうするとナットを取り外すことができ、上蓋を開くことができる。 A bolt tensioner is used for tightening such a nut. The bolt tensioner is provided with a puller that is fixed integrally with the head of the stud bolt, and the puller can be pushed up or pulled up with a predetermined force by hydraulic pressure or the like. Therefore, when the puller is fixed to the head of the stud bolt and the puller is pulled upward, the stud bolt is elastically deformed and extends. When the floating nut is rotated, the nut can be tightened with a desired tightening force. As a result, the upper lid of the pressure vessel can be uniformly tightened. When loosening the nut, similarly, the stud bolt is pulled upward by the puller to be elastically deformed, and the nut is rotated in the reverse direction. The nut can then be removed and the top lid can be opened.
例えば特許文献1や特許文献2において提案されているように、色々な文献によって色々なボルトテンショナが提案されている。これらのボルトテンショナは、いずれも圧力容器本体と上蓋とを締め付けているスタッドボルトとナットとを締め付けたり弛めたりできるようになっているが、ボルトテンショナの移動手段は電動ホイストクレーンからなる。つまり、従来のボルトテンショナは、電動ホイストクレーンによって吊り下げられるようになっていて、電動ホイストクレーンによって引き上げられ、横行して任意のスタッドボルトに移動し、そしてそのスタッドボルトに降ろされるようになっている。従って、圧力容器の上方には、スタッドボルトに沿って電動ホイストクレーンを走行させる円状のレールが必要になる。このレールは圧力容器に埋め込まれているスタッドボルトのPCD、つまりナット座ピッチ直径に合わせて設計されており、圧力容器毎に設ける必要がある。
For example, as proposed in
従来のボルトテンショナによっても、電動ホイストクレーンによって引き上げられ、所望のスタッドボルトに移動して、そのスタッドボルトに降ろすことができるので、任意のスタッドボルトのナットを締め付けたり弛めたりすることができる。従ってナットを締め付けたり弛める点については格別に問題はない。しかしながら、従来のボルトテンショナは、このように移動手段として電動ホイストクレーンを必要とするので、圧力容器毎に円状のレールと電動ホイストクレーンを必要とする。つまりレールと電動ホイストクレーンを設ける必要があり費用が嵩む。また、前記したように円状のレールはスタッドボルトのPCDに合わせて設計されているので、サイズの異なる圧力容器毎に製造する必要がある。円状のレールに合わせて電動ホイストクレームも圧力容器毎に製造する必要がある。そうすると、製造コストも嵩む。さらには円状のレールは圧力容器の上方の高所に設ける必要があるし、同様に電動ホイストクレームも高所に設けられているので、保守費用も嵩む。 A conventional bolt tensioner can also be pulled up by an electric hoist crane, moved to a desired stud bolt, and lowered to the stud bolt, so that a nut of any stud bolt can be tightened or loosened. Therefore, there is no particular problem in terms of tightening or loosening the nut. However, since the conventional bolt tensioner requires an electric hoist crane as the moving means in this way, a circular rail and an electric hoist crane are required for each pressure vessel. That is, it is necessary to provide a rail and an electric hoist crane, which increases costs. Further, as described above, the circular rail is designed in accordance with the PCD of the stud bolt, so it is necessary to manufacture each pressure vessel having a different size. It is necessary to manufacture an electric hoist claim for each pressure vessel in accordance with the circular rail. If it does so, manufacturing cost will also increase. Furthermore, it is necessary to provide the circular rail at a high place above the pressure vessel. Similarly, since the electric hoist claim is also provided at a high place, the maintenance cost increases.
本発明は、上記したような問題点を解決したボルトテンショナを提供することを目的としており、具体的には、製造コストや保守コストを要する電動ホイストクレーンを必要としないボルトテンショナを提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a bolt tensioner that solves the above-described problems, and specifically, to provide a bolt tensioner that does not require an electric hoist crane that requires manufacturing costs and maintenance costs. It is aimed.
本発明は、上記目的を達成するために、ボルトテンショナを、自走式ボルトテンショナとして構成する。つまり開口部に円周方向に沿って複数本のスタッドボルトが等間隔で植え込まれている圧力容器本体と、該圧力容器本体の開口部に、スタッドボルトに螺合しているナットによって締め付けられるようになっている上蓋とからなる圧力容器において、ボルトテンショナが自走して任意のスタッドボルトに移動できるようにする。具体的には、ボルトテンショナは、ナット締付装置と、該ナット締付装置の左右に配置するように所定の固定具によって互いに連結されている第1、2のガイド装置と、ナット締付装置を第1、2のガイド装置に対して垂直方向に昇降させる昇降手段と、第1、2のガイド装置の下部に設けられている走行手段とから構成する。そして昇降手段によってナット締付装置を上昇させた状態で、走行手段を駆動すると、ボルトテンショナが上蓋上を複数本のスタッドボルトに沿って円周方向に走行するように構成する。このような走行のとき、第1、2のガイド装置は、その内部に形成されているガイド部を複数本のスタッドボルトが通過することになる。 In order to achieve the above object, the present invention configures the bolt tensioner as a self-propelled bolt tensioner. In other words, a pressure vessel body in which a plurality of stud bolts are implanted at equal intervals along the circumferential direction in the opening, and a nut screwed into the stud bolt in the opening of the pressure vessel body In the pressure vessel including the upper lid configured as described above, the bolt tensioner is allowed to self-propell and move to any stud bolt. Specifically, the bolt tensioner includes a nut tightening device, first and second guide devices connected to each other by a predetermined fixture so as to be arranged on the left and right of the nut tightening device, and the nut tightening device. Is composed of elevating means for elevating and lowering the first and second guide devices in the vertical direction and traveling means provided at the lower part of the first and second guide devices. When the traveling means is driven in a state where the nut tightening device is raised by the elevating means, the bolt tensioner is configured to travel in the circumferential direction along the plurality of stud bolts on the upper lid. During such traveling, the first and second guide devices have a plurality of stud bolts passing through the guide portions formed therein.
かくして、請求項1記載の発明は、上記目的を達成するために、開口部に円周方向に沿って複数本のスタッドボルトが等間隔で植え込まれている圧力容器本体と、該圧力容器本体の開口部に、前記スタッドボルトに螺合しているナットによって締め付けられるようになっている上蓋とからなる圧力容器における、前記ナットを締め付けあるいは弛めたるためのボルトテンショナであって、前記ボルトテンショナは、ナット締付装置と、該ナット締付装置の左右に配置するように所定の固定具によって互いに連結されている第1、2のガイド装置と、前記ナット締付装置を前記第1、2のガイド装置に対して垂直方向に昇降させる昇降手段と、前記第1、2のガイド装置の下部に設けられている走行手段とからなり、前記昇降手段によって前記ナット締付装置を上昇させた状態で、前記走行手段を駆動すると、前記ボルトテンショナが前記上蓋上を前記複数本のスタッドボルトに沿って円周方向に走行し、このとき前記第1、2のガイド装置は、その内部に形成されているガイド部に前記複数本のスタッドボルトを通過させるようになっていることを特徴とするボルトテンショナとして構成される。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のボルトテンショナにおいて、前記圧力容器には、あるいは前記圧力容器近傍の所定の構造物には、前記複数本のスタッドボルトからなる円と同心円になるように所定のレールが設けられ、前記ボルトテンショナには係合部が設けられ、前記係合部が前記レールにスライド自在に係合していることを特徴とするボルトテンショナとして構成される。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のボルトテンショナにおいて、前記第1、2のガイド装置の上面にはそれぞれ第1、2のガイドロッドが垂直に固定され、前記ナット締付装置は前記第1、2のガイドロッドに沿って滑らかに昇降されるようになっており、前記係合部は、前記第1、2のガイドロッドの先端にそれぞれ設けられていることを特徴とするボルトテンショナとして構成される。
Thus, in order to achieve the above object, the invention according to
According to a second aspect of the present invention, in the bolt tensioner of the first aspect, the pressure vessel or a predetermined structure in the vicinity of the pressure vessel is concentric with a circle formed of the plurality of stud bolts. A predetermined rail is provided so that the bolt tensioner is provided with an engaging portion, and the engaging portion is slidably engaged with the rail.
According to a third aspect of the present invention, in the bolt tensioner according to the second aspect, first and second guide rods are vertically fixed to the upper surfaces of the first and second guide devices, respectively, and the nut tightening device Are smoothly raised and lowered along the first and second guide rods, and the engaging portions are provided at the tips of the first and second guide rods, respectively. Configured as a bolt tensioner.
以上のように、本発明によると、ボルトテンショナは、圧力容器本体と上蓋とが複数本のスタッドボルトで締結されている圧力容器のボルトテンショナとして構成されている。本発明のボルトテンショナは、ナット締付装置と、該ナット締付装置の左右に配置するように所定の固定具によって互いに連結されている第1、2のガイド装置と、ナット締付装置を第1、2のガイド装置に対して垂直方向に昇降させる昇降手段と、第1、2のガイド装置の下部に設けられている走行手段とからなる。そして昇降手段によってナット締付装置を上昇させた状態で、走行手段を駆動すると、ボルトテンショナが上蓋上を複数本のスタッドボルトに沿って円周方向に走行するようになっている。つまりボルトテンショナは、自走するようになっている。従って格別に電動ホイストクレーンも必要ないし、電動ホイストクレーンを走行させるレールも設置する必要がない。つまりこれらに要する製造コストや保守コストが不要になる。そして本発明によると、ボルトテンショナが自走するとき、第1、2のガイド装置は、その内部に形成されているガイド部に複数本のスタッドボルトを通過させるようになっている。このようにスタッドボルトがガイド部を通過することによってボルトテンショナがガイドされる効果が得られる。つまりボルトテンショナは、自走するときに滑らかにスタッドボルトに沿って走行できることになる。また他の発明によると、圧力容器には、あるいは圧力容器近傍の所定の構造物には、複数本のスタッドボルトからなる円と同心円になるように所定のレールが設けられ、ボルトテンショナには係合部が設けられ、係合部がレールにスライド自在に係合している。このようにレールに係合部がスライド自在に係合しているので、ボルトテンショナはレールに沿って走行して転倒を防止することができる。また他の発明によると、第1、2のガイド装置の上面にはそれぞれ第1、2のガイドロッドが垂直に固定され、ナット締付装置は第1、2のガイドロッドに沿って滑らかに昇降されるようになっているので、ナット締付装置は精度良く垂直方向に昇降されることになる。そしてこの発明によると係合部は、第1、2のガイドロッドの先端にそれぞれ設けられているので、ボルトテンショナの上部に係合部が設けられていることになる。そうすると高い位置でレールに係合部が係合することになり、ボルトテンショナの転倒を確実に防止することができる。 As described above, according to the present invention, the bolt tensioner is configured as a bolt tensioner for a pressure vessel in which the pressure vessel main body and the upper lid are fastened by a plurality of stud bolts. The bolt tensioner of the present invention includes a nut tightening device, first and second guide devices that are connected to each other by a predetermined fixture so as to be arranged on the left and right of the nut tightening device, and a nut tightening device. It consists of raising / lowering means which raises / lowers vertically with respect to the first and second guide devices, and traveling means provided at the lower part of the first and second guide devices. When the traveling means is driven in a state where the nut tightening device is raised by the elevating means, the bolt tensioner travels in the circumferential direction on the upper lid along the plurality of stud bolts. In other words, the bolt tensioner is designed to be self-propelled. Therefore, there is no need for an electric hoist crane, and there is no need to install a rail for running the electric hoist crane. That is, the manufacturing cost and maintenance cost required for these are not required. According to the present invention, when the bolt tensioner is self-propelled, the first and second guide devices allow a plurality of stud bolts to pass through the guide portion formed therein. Thus, the effect that a bolt tensioner is guided is acquired when a stud bolt passes a guide part. In other words, the bolt tensioner can smoothly travel along the stud bolt when traveling on its own. According to another invention, a predetermined rail is provided on the pressure vessel or on a predetermined structure near the pressure vessel so as to be concentric with a circle composed of a plurality of stud bolts. A joint portion is provided, and the engaging portion is slidably engaged with the rail. Since the engaging portion is slidably engaged with the rail in this way, the bolt tensioner can travel along the rail and prevent overturning. According to another aspect of the invention, the first and second guide rods are fixed vertically on the upper surfaces of the first and second guide devices, respectively, and the nut tightening device moves up and down smoothly along the first and second guide rods. As a result, the nut tightening device is lifted and lowered in the vertical direction with high accuracy. And according to this invention, since the engaging part is each provided in the front-end | tip of the 1st, 2nd guide rod, the engaging part is provided in the upper part of the bolt tensioner. If it does so, an engaging part will engage with a rail in a high position, and it can prevent the fall of a bolt tensioner reliably.
原子炉等の圧力容器は、圧力容器本体と、この圧力容器本体の開口部を封鎖するドーム状の上蓋Cとから構成されている。圧力容器本体の開口部にはフランジ部が形成されており、フランジ部には、等間隔に複数本のスタッドボルトB、B、…が植え込まれている。一方、上蓋Cのフランジ部FにはスタッドボルトB、B、…と整合して同数のボルト孔が明けられている。圧力容器本体に上蓋Cが被せられ締めつけられるが、このとき圧力本体のスタッドボルトB、B、…は上蓋Cのボルト孔を貫通し、貫通した部分に螺合しているナットN、N、…を所定の締付け力で締め付けることにより、上蓋Cは圧力容器本体に固着されている。図1の(ア)には、上蓋Cの一部と、スタッドボルトB、B、…と、ナットN、N、…と、上蓋Cのフランジ部Fに載せられている本実施の形態に係るボルトテンショナ1が示されている。本実施の形態に係るボルトテンショナ1は、スタッドボルトB、B、…に沿って上蓋C上を自走し、任意のスタットボルトB、B、…に位置合わせしてナットN、N、…を締め付け、あるいは弛めるようになっている。なお図においては、スタッドボルトB、B、…とナットN、N、…は点線で示されている。
A pressure vessel such as a nuclear reactor includes a pressure vessel main body and a dome-shaped upper lid C that seals an opening of the pressure vessel main body. A flange portion is formed in the opening of the pressure vessel body, and a plurality of stud bolts B, B,... Are implanted in the flange portion at equal intervals. On the other hand, the same number of bolt holes are formed in the flange portion F of the upper lid C in alignment with the stud bolts B, B,. The pressure vessel main body is covered with the upper lid C and tightened. At this time, the stud bolts B, B,... Of the pressure main body penetrate the bolt holes of the upper lid C and are nuts N, N,. The upper lid C is fixed to the pressure vessel main body by tightening with a predetermined tightening force. 1A shows a part of the upper lid C, stud bolts B, B,..., Nuts N, N,. A
本発明の実施の形態に係るボルトテンショナ1は、本体であるナット締付装置2と、このナット締付装置2の左右に配置されている第1、2のガイド装置4a、4bとから構成されている。ナット締付装置2は、後で構造を詳しく説明するように、内部に設けられているプラーバによって1本のスタッドボルトBを上方に引っ張って弾性的に伸ばし、ナット回転機構によってこのスタッドボルトBに螺合しているナットNを締付けたり弛めたりするようになっている。
A
第1、2のガイド装置4a、4bは、略中空の箱状を呈しており、底面と両側面は開口している。そして、第1、2のガイド装置4a、4bの内部には、それぞれ略2本のスタッドボルトB、BとナットN、Nが入るようになっている。このように第1、2のガイド装置4a、4bのそれぞれは両側面が開口しているので、ボルトテンショナ1が円周方向に走行するとき、スタッドボルトB、B、…とナットN、Nは、一方の側面の開口部から装置内に入り、他方の側面の開口部から出ることになる。つまり、これらの装置4a、4bの内部は、スタッドボルトB、B、…とナットN、N、…が通る通路つまりガイド部になっている。これらの第1、2のガイド装置4a、4bは、上下の2本のガイド装置固定バー9、9によって互いに連結されている。この連結によって第1、2のガイド装置4a、4bは所定の角度が維持されることになる。ナット締付装置2と、第1、2のガイド装置4a、4bを上から見ると、図1の(イ)に示されているように、扁平な二等辺三角形を呈するように配置されている。このような配置を円弧と見なすと、その直径は、圧力容器における、スタッドボルトB、B、…の中心を結んだ円の直径、すなわちナット座ピッチ直径もしくはPCDに適合する。従って、ボルトテンショナ1が、後で説明する走行手段によって上蓋C上を円周方向に走行するとき、第1、2のガイド装置4a、4bによって滑らかにガイドされることになる。
The first and
第1、2のガイド装置4a、4bには、それぞれの上面に垂直に延びる第1、2のガイドロッド7a、7bが固定されている。ナット締付装置2は、その左右に固着されている円筒状の第1、2のスライダー5a、5bがこれらの第1、2のガイドロッド7a、7bに挿通されている。これによってナット締付装置2は第1、2のガイドロッド7a、7bによって垂直方向にスライド自在にガイドされることになる。従って後で説明する昇降手段によってナット締付装置2は第1、2のガイド装置4a、4bに対して垂直方向に昇降されることになる。
First and
第1、2のガイド装置4a、4bには、本発明に特有の機構である走行手段10a、10bが設けられている。走行手段10a、10bは第1、2のガイド装置4a、4bの下部に設けられている車輪11a、11bと、これらの車輪11a、11bを駆動するモータ13a、13bと、モータ13a、13bの回転力を車輪11a、11bに伝達するチェーンとから構成されている。モータ13a、13bは、図に示されていないコントローラによって所望の回転速度で正逆回転のいずれの方向にも回転できるようになっている。これによってボルトテンショナ1を左方向あるいは右方向に所望の速度で走行させることができることになる。
The first and
第1、2のガイド装置4a、4bには、ボルトテンショナ1を所望のスタッドボルトBに位置合わせするための位置合わせ機構、すなわちナット位置検出センサ18と、位置決め調整装置16a、16bとが設けられている。ナット位置検出センサ18は、本実施の形態においては第1のガイド装置4aにのみ設けられ、図1の(イ)に示されているように、投光器24と受光器25とから構成されている。投光器24から発せられる光は、ボルトテンショナ1の位置に応じてナットNによって遮られたり、受光器25において受光される。ボルトテンショナ1を走行させるとき、受光器25で検出される光が遮断された回数をカウントすれば、光を遮ったナットN、N、…の個数が分かり、ボルトテンショナ1の概略的な位置を得ることができる。位置決め調整装置16a、bは、図1に示されているように、ピストンシリンダユニット19a、19bと、これらのピストンシリンダユニット19a、19bによって駆動される位置決めロッド21a、21bとから構成される。位置決めロッド21a、21bの先端には、回転自在な2個の小径のローラを備えたガイド部22a、22bが設けられている。従ってピストンシリンダユニット19a、19bによって位置決めロッド21a、21bを軸方向に駆動すると、小径ローラを備えたガイド部22a、22bが、それぞれ隣り合う2個のナットN、Nの間に滑らかに進入する。この進入によってボルトテンショナ1が左右にわずかにずれて、ボルトテンショナ1が位置合わせされることになる。つまりナット締付装置2が所定のナットNに対してわずかにずれていても、ナット締付装置2を正確にナットNの位置に位置合わせすることができる。ボルトテンショナ1の走行時には、ピストンシリンダユニット19a、19bによって位置決めロッド21a、21bは後方に待避させるようになっている。
The first and
本実施の形態においては、第2のガイド装置4bには、図1の(ア)に示されているように、デジタルリニアゲージセンサ29が設けられている。デジタルリニアゲージセンサ29に設けられているロッド30を下方に駆動してスタッドボルトBの頭部に当接させると、スタッドボルトBの高さ、すなわち伸び量を正確に測定できることになる。これによってナットNの締め付け力を正確に測定できる。
In the present embodiment, the
ボルトテンショナ1に設けられている、本発明に特有の機構の昇降手段について説明する。昇降手段は、ナット締付装置2を垂直方向に昇降させる機構であるが、説明においてはボルトテンショナ1を正面から見た様子が示されている図1の(ア)と、背面から見た様子が示されている図2の(ア)とを参照する。昇降手段は、1個のモータ33と、複数個の滑車と2本のケーブルとから構成されている。昇降手段を構成している1本のケーブル35aは、一方の端部がナット締付装置2の第1のスライダー5aの上端に固定され、第1のガイドロック7aの先端に設けられている滑車37a、第1のガイド装置4aの上面に設けられている滑車38a、第2のガイド装置4bに設けられている滑車39b、のそれぞれに順に掛け回され、他方の端部は弛み防止部材41bを介して第2のスライダー5bの下端部に固定されている。同様に他のケーブル35bは、一方の端部がナット締付装置2の第2のスライダー5bの上端に固定され、第2のガイドロック7bの先端に設けられている滑車37b、第2のガイド装置4bの上面に設けられている滑車38b、第1のガイド装置4aに設けられている滑車39a、のそれぞれに順に掛け回され、他方の端部は弛み防止部材41aを介して第1のスライダー5aの下端部に固定されている。つまり2本のケーブル35a、35bとこれらを掛け回している滑車38a、38b、…は、左右対称に設けられていることになる。なお弛み防止部材41a、41bは、バネ等の弾性体からなりケーブル35a、35bが弛むのを防止している。本実施の形態において、第1のガイド装置4aに設けられている滑車38aと、モータ33とに、チェーン42が掛け回されている。第1、2のスライダー5a、5bには、ケーブル35a、35bの送り出し量を検出するセンサ43a、43bが設けられている。センサ43aは、例えば図4に示されているようにケーブル35aを両側から挟み込んでいる2個の滑車44、45からなり、一方の滑車の回転位置を検出することによってケーブル35aの送り出し量が検出されるようになっている。
The lifting / lowering means of the mechanism unique to the present invention provided in the
ボルトテンショナ1に設けられている、本発明に特有の機構の転倒防止機構50a、50bについて説明する。転倒防止機構50a、50bは、圧力容器側の部材であるレール51と協働してボルトテンショナ1の転倒を防止するようになっている。図1の(ア)、(イ)にその一部が示されているように、レール51はリング状を呈し、本実施の形態においては圧力容器の上蓋Cに所定の支持部材を介して設けられている。あるいは圧力容器近傍の所定の構造物、例えば圧力容器が設置されている部屋の天井に所定の部材を介して設けられている。そしてレール51は、複数のスタッドボルトB、B、…からなる円と同心円になるように、かつスタッドボルトB、B、…よりも所定の高さだけ上方に位置するように設けられている。なお、本実施の形態においてはレール51は断面形状がL字型を呈している。このようなレール51に係合するように、転倒防止機構50a、50bが、第1、2のガイドロッド7a、7bの先端に設けられているが、構成は同じであるので、図3によって一方についてのみ説明する。転倒防止機構50aは、第1のガイドロッド7aの先端に設けられているベース53と、このベース53に固定されている押さえ部材54とからなる。そしてL字状を呈しているレール51のL字の一部を、ベース53と押さえ部材54とによって緩やかに挟み込んでいる。ベース53と押さえ部材54は、レール51にスライド自在に係合する係合部ということができる。これによって転倒防止機構50aは、レール51に沿って滑らかにスライドすることができ、ボルトテンショナ1が左右に走行するときにボルトテンショナ1の転倒を防止することができる。なお本実施の形態においてはレール51は断面形状がL字型になっているが、断面形状は円形でも他の形状であっても同様に実施可能である。
The overturning
ボルトテンショナ1の本体、すなわちナット締付装置2について説明する。スタッドボルトBは、図5に示されているように、その頭部に水平方向の溝M、M、…が複数本形成されており、ナットNにはその外周面に縦溝T、T、…が等間隔で形成されている。ナット締付装置2は、このような溝M、M、…に係合させてスタッドボルトBを上方に引っ張り、弾性変形させて伸ばし、そしてナットNを回転して、ナットNを締付けたり弛めるするようになっている。本実施の形態に係るナット締付装置2は、円筒状を呈しているケーシング71と、スタッドボルトBを上方に引っ張るスタッドボルト引っ張り機構72と、ナットNを回転するナット回転機構73とから構成されている。ケーシング71は、大きな荷重に耐えることができるように肉厚に形成され、その底部74においてさらに肉厚に形成されている。このケーシング71は底部74において、圧力容器の上蓋Cのフランジ部Fに載っている。
The main body of the
スタッドボルト引っ張り機構72は、スタッドボルトBと直径が略等しい円柱状のプラーバ76、互いにロックしてこのプラーバ76とスタッドボルトBとを連結する4個のスプリットプラーバソケット77、77、…、4個のスプリットプラーバソケット77、77、…をロックするロッキングリング78、このロッキングリング78を駆動するソケット開閉用ピストンシリンダユニット79、プラーバ76をスタッドボルトBと共に上方に持ち上げるボルト引っ張り用ピストンシリンダユニット81等から構成されている。プラーバ76の下部には、水平方向の溝82、82、…が複数本形成されている。これらの溝82、82、…のそれぞれは、上側の面が水平になっており、下側の面はテーパ状に縮径している。このように形成されているので、溝82、82、…が4個のスプリットプラーバソケット77、77、…に形成されている溝と係合して、プラーバ76を上方に引っ張り上げるとき、係合状態が維持され、引っ張り力が効率よく4個のスプリットプラーバソケット77、77、…に伝達されることになる。なお、スタッドボルトBに形成されている溝M、M、…は、プラーバ76の溝82、82、…とは反対の向き、すなわち上側の面がテーパ状に縮径していると共に下側の面が水平になっている。従って、溝M、M、…が4個のスプリットプラーバソケット77、77、…に形成されている溝と係合して、スプリットプラーバソケット77、77、…によって上方に引っ張り上げるとき、係合状態が保持され、引っ張り力が効率よくスタッドボルトBに伝達されることになる。プラーバ76には軸方向に貫通孔83が明けられ、この貫通孔83には、スタッドボルトBの位置を検出するガイドバー85が挿入されている。また、プラーバ76の上部には、ホールディングナット86が固定されている。
The stud
4個のスプリットプラーバソケット77、77、…は、1本の円筒が軸方向に4分割された形状を呈しており、スタッドボルトBとプラーバ76を囲むように配置され、互いにロックされると1本の円筒状を呈するようになっている。図5において、一点鎖線で示されている中心線CLに対して、左半分にはロックが解除された状態が、右半分にはロックされた状態が示されている。スプリットプラーバソケット77、77、…の内周面には、その下方部分にスタッドボルトBの溝M、M、…と係合するボルト係合用溝88、88、…が複数本形成され、上方部分にプラーバ76の溝82、82、…と係合するプラーバ係合用溝89、89、…が複数本形成されている。従って、4個のスプリットプラーバソケット77、77、…がロックされると、スタッドボルトBとスプリットプラーバソケット77、77、…とプラーバ76は、互いに結合されることになる。スプリットプラーバソケット77、77、…の外周面には、水平方向の溝91、91、…が等間隔で形成されている。これらの溝91、91、…は、比較的幅広であり、そのテーパ面92、92、…は比較的緩やかに形成されている。
The four split
ロッキングリング78は円筒状を呈しており、4個のスプリットプラーバソケット77、77、…を囲むように設けられている。ロッキングリング78の内周面には、スプリットプラーバソケット77、77、…の外周面に形成されている溝91、91、…と同じ形状の溝93、93、…が形成されている。このようなロッキングリング78は、連結部材94、94を介してソケット開閉用ピストンシリンダユニット79に連結されており、軸方向に駆動できるようになっている。このロッキングリング78を、所定の位置にすると、図5において中心線CLの左側に示されているように、スプリットプラーバソケット77、77、…のロック状態は解除されて開き、スプリットプラーバソケット77、77、…の外周面とロッキングリング78の内周面は密着する。ロッキングリング78を駆動すると、中心線CLの右側に示されているように4個のスプリットプラーバソケット77、77、…はロックされることになる。
The locking
ボルト引っ張り用ピストンシリンダユニット81は、そのシリンダ95がケーシング71に固定されており、ピストン96上部には球面座金97が固定されている。この球面座金97の上にホールディングナット86が載せられている。従って、ボルト引っ張り用ピストンシリンダユニット81を駆動するとホールディングナット86を介してプラーバ76を上方に引き上げることができ、それによってスタッドボルトBも上方に引っ張ることができる。
The
ナット回転機構73は、歯車を備えた駆動機構98と、この歯車に噛み合って回転するナット回転用歯車99とから構成されている。ナット回転用歯車99はスタッドボルトBを貫通させるために中心がくり抜かれ、ナットNの上に配置されている。ナット回転用歯車99には、ナットNの縦溝T、T、…に係合するナットソケット101、101、…が設けられている。従って、駆動機構98を駆動するとナット回転用歯車99が回転して、ナットNが回転する。
The
ナット締付装置2においてナットNを締め付けたり弛めたりするのは次のようにする。すなわち、ナット締付装置2において、ソケット開閉用ピストンシリンダユニット79によってロッキングリング78を駆動してスプリットプラーバソケット77、77、…をロックする。そうすると、プラーバ76とスプリットプラーバソケット77、77、…とスタッドボルトBは連結される。ボルト引っ張り用ピストンシリンダユニット81を駆動する。プラーバ76と連結されているスタッドボルトBは上方に引っ張られ、弾性変形して伸張する。ナット回転機構73を駆動してナットNを締め付け方向、あるいは弛め方向のいずれかに回転する。ボルト引っ張り用ピストンシリンダユニット81の駆動を解除する。そしてソケット開閉用ピストンシリンダユニット79によってロッキングリング78を駆動して、スプリットプラーバソケット77、77、…のロックを解除する。そうするとプラーバ76とスプリットプラーバソケット77、77、…とスタッドボルトBの連結は解除される。ナットNを締め付けたり弛めたりする操作が完了する。
The
本実施の形態に係るボルトテンショナ1の走行について説明する。ボルトテンショナ1は、図1の(ア)に示されているように圧力容器の上蓋Cのフランジ部Fに載せられており、ナット締付装置2は、所定のスタッドボルトBのナットNの位置に配置されている。本実施の形態に係るボルトテンショナ1は、電動ホイストクレーンよって移動すること無しに、所望のスタッドボルトBの位置に自走することができるようになっている。ボルトテンショナ1の走行は次のように実施する。まず昇降手段のモータ33を駆動する。そうすると図2の(イ)に示されているように、第1のガイド装置4aの上の滑車38aが回転して、ケーブル35aが矢印方向に送り出される。ケーブル35aが送り出されることによってナット締付装置2が上昇するが、この上昇によってケーブル35bも同様に送り出される。すなわち2本のケーブル35a、35bは等しい長さだけ送り出されることになる。このようにしてナット締付装置2は第1、2のガイド装置4a、4bに対して垂直に上昇する。このときセンサ43a、43bによってケーブル35a、35bの送り出し量を検出して、ずれが生じていないかどうかを確認し、それによってナット締付装置2が精度良く垂直に上昇していることを確認する。ナット締付装置2がスタッドボルトBの高さを越えたら、モータ33を停止する。次に走行手段10a、10bを駆動する。すなわちモータ13a、13bを駆動する。そうすると車輪11a、11bが回転して上蓋Cのフランジ部F上をボルトテンショナ1が走行する。ナット締付装置2はスタッドボルトBの高さよりも高い位置に持ち上げられているので走行時に妨げにならない。そしてこの走行時には、第1、2のガイド装置4a、4bの内部のガイド部を複数本のスタッドボルトBが通過するので、ボルトテンショナ1が複数本のスタッドボルトBに沿って走行することが保障される。また転倒防止機構50a、50bはレール51に対してスライド自在に係合しているので、ボルトテンショナ1は転倒することなく走行することも保障される。ナット締付装置2が所望のスタッドボルトBの位置に来たら走行手段10a、10bを停止する。前記したように位置決め調整装置16a、16bを駆動して、ボルトテンショナ1を正確に位置決めする。すなわちナット締付装置2を所望のスタッドボルトBに正確に位置合わせする。昇降手段のモータ33を逆方向に駆動する。そうするとナット締付装置2が下降して、所望のスタッドボルトBがナット締付装置2の内部に収納される。前記したようにナット締付装置2を駆動するとナットNを締め付けたり、弛めたりすることができる。
The travel of the
本発明の実施の形態は色々な変形が可能である。例えば、走行手段における車輪とモータ、あるいは昇降手段におけるモータと滑車とは、それぞれチェーンによって掛け回されてモータの駆動力が伝達されるように説明したが、ギヤ等によって駆動力が伝達されるようになっていてもよい。また昇降手段は、1個のモータによって駆動されるように説明したが、2個のモータによって駆動するようにしてもよい。また昇降手段の複数個の滑車と2本のケーブルは左右対称になるように構成されているが、ナット締付装置を第1、2のガイド装置に対して精度良く垂直に昇降できれば、どのような構成になっていても構わない。 The embodiment of the present invention can be variously modified. For example, the wheels and motors in the traveling means, or the motors and pulleys in the elevating means have been described as being wound around by the chain, respectively, and the driving force of the motor is transmitted, but the driving force is transmitted by a gear or the like. It may be. Further, although the lifting means has been described as being driven by one motor, it may be driven by two motors. Also, the plurality of pulleys of the lifting means and the two cables are configured to be bilaterally symmetric, but what if the nut tightening device can be raised and lowered accurately with respect to the first and second guide devices? It does not matter if it has a different configuration.
1 ボルトテンショナ 2 ナット締付装置
4a、4b 第1、2のガイド装置
5a、5b 第1、2のスライダー
7a、7b 第1、2のガイドロッド
9 ガイド装置固定バー
10a、10b 走行手段
11a、11b 車輪
13a、13b モータ
16a、16b 位置決め調整装置
18 ナット位置検出センサ
24 投光器 25 受光器
33 モータ
35a、35b ケーブル
37a、37b、38a、38b、39a、39b 滑車
41a、41b 弛み防止部材
43a、43b センサ
44、45 滑車
50a、50b 転倒防止機構
51 レール 53 ベース
54 押さえ部材
71 ケーシング 72 スタッドボルト引っ張り機構
73 ナット回転機構 76 プラーバ
77 スプリットプレーバソケット 78 ロッキングリング
85 ガイドバー 86 ホールディングナット
98 駆動機構 99 ナット回転用歯車
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ボルトテンショナは、ナット締付装置と、該ナット締付装置の左右に配置するように所定の固定具によって互いに連結されている第1、2のガイド装置と、前記ナット締付装置を前記第1、2のガイド装置に対して垂直方向に昇降させる昇降手段と、前記第1、2のガイド装置の下部に設けられている走行手段とからなり、
前記昇降手段によって前記ナット締付装置を上昇させた状態で、前記走行手段を駆動すると、前記ボルトテンショナが前記上蓋上を前記複数本のスタッドボルトに沿って円周方向に走行し、このとき前記第1、2のガイド装置は、その内部に形成されているガイド部に前記複数本のスタッドボルトを通過させるようになっていることを特徴とするボルトテンショナ。 A pressure vessel body in which a plurality of stud bolts are implanted at equal intervals along the circumferential direction in the opening, and a nut screwed into the stud bolt is tightened in the opening of the pressure vessel body A bolt tensioner for tightening or loosening the nut in a pressure vessel comprising an upper lid configured as described above,
The bolt tensioner includes a nut tightening device, first and second guide devices connected to each other by a predetermined fixture so as to be disposed on the left and right of the nut tightening device, and the nut tightening device. The lifting and lowering means for vertically moving with respect to the first and second guide devices, and the traveling means provided at the lower part of the first and second guide devices,
When the traveling means is driven in a state where the nut tightening device is lifted by the lifting means, the bolt tensioner travels on the upper lid in the circumferential direction along the plurality of stud bolts, The first and second guide devices are bolt tensioners configured to allow the plurality of stud bolts to pass through guide portions formed therein.
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