JP2642996B2 - 取付座加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、原子炉の主冷却材配管等に既設の管台及び
採取管に、例えば温度計のような装置のための保護管の
取付座を加工する装置に関するものである。

［従来の技術］ 第10図は、典型的な加圧水形原子力プラントにおける
一次冷却系の一部を示している。この一次冷却系におい
て、原子炉63からの高温の冷却水は、矢印で示すよう
に、ホットレッグ管４を経由して蒸気発生器64に入り、
同蒸気発生器64内で二次冷却系（図示せず）の給水と熱
交換を行った後、低温の冷却水として、コールドレッグ
管66に設けられた冷却材料循環ポンプ65により再び原子
炉63に戻される。通常、この一次冷却系は原子炉６の能
力に応じて数ループが設けられている。

ホットレッグ管４及びコールドレッグ管66には、それ
ぞれ、複数の管台10、68が取り付けられており、同管台
10、68にバイパス管67を接続して、そこの冷却材の平均
温度を求めていた。

管台10は第11図に示すように、ホットレッグ管４の外
周に円周方向に離間して３個設けられており、ホットレ
ッグ管４の壁体に形成された孔を介して、ホットレッグ
管４の内壁に設けられた採取管６に連通している。

この管台10及び採取管６の詳細は第12図に断面で示さ
れている。図示のように、採取管６にはその軸心に対し
て直角に延びる複数の導入孔69が貫通形成されており、
同導入孔69から採取管６に流入した冷却材を管台10の頂
部にある採取孔７に導くようになっている。

［発明が解決しようとする課題］ 上述のように、従来は、バイパス管内の冷却材の平均
温度を求めていたので、ホットレッグ管４冷却材温度を
直接計測することはできなかった。

直接計測するには、管台10及び採取管６に温度計用保
護管を挿入しなければならないが、そのためには、取付
座を加工する必要がある。しかし、ホツトレッグ管に既
に取着された管台10及び採取管６にそのような加工を行
いうる装置は今まで存在していなかった。

従って、本発明の目的は、配管に既設の管台及び採取
管に保護管の取付座を加工しうる取付座加工装置を提供
することである。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するために、配管の外周面に既設の管
台と、該管台に流体通路するように前記配管の内周面に
既設の採取管とに、取付座となる加工孔を加工するため
の取付座加工装置は、本発明によると、前記配管の外周
面に載置される取付台と該取付台に取着され同取付台を
前記配管の外周面に締め付け固定する取着装置と前記管
台及び前記採取管に前記加工孔を加工するためのカッタ
を含むと共に前記取付台に装着される穴開け装置と、前
記配管への前記取付座加工装置の取り付けに際して前記
穴明け装置を貫いて前記管台及び前記採取管に着脱自在
に挿通しうる心出し工具とを備え、前記取付台は、前記
管台及び前記採取管に挿通された前記心出し工具を旋回
自在に支持するための球面座を含み、前記穴明け装置
は、前記カッタによる前記加工孔の加工により生ずる切
粉を吸引する吸引装置を含み、前記心出し工具は、前記
採取管で半径方向の外方に拡開して該採取管の内周面に
圧着されうる調心部を含んでいる。

［作用］ 先ず、取付座を加工するに先立って、管台を囲撓する
ように取付台を配管上に設置してから、実施例ではロー
ラチェーン及び締め付け具からなる取着装置によりこの
取付台を配管（ホットレッグ管）に固定する。取付台
は、球面座を含むため、採取管が傾いて取り付けられて
いても、即ち採取管の軸心の延長線が配管の軸心と交差
するように形成されていなくても、予め心出し工具を使
用してその調心部を採取管の内周面に圧着することによ
り、管台に対し心出しすることができる。

しかる後、心出し工具を取り外してから、穴開け装置
のカッタを管台及び採取管に挿入し、回転させることに
より加工孔の切削加工が行われる。切削加工により生じ
た切粉は、吸引装置によって吸引保持されるため、切粉
が配管内部に落下することはない。

［実施例］ 次に、本発明の好適な実施例について添付図面を参照
して詳細に説明するが、図中、同一符号は同一又は対応
部分を示すものとする。

第１図は、本発明による取付座加工装置の一実施例の
全体構造を部分的に破断して示す図であり、この取付座
加工装置は、穴明け装置11を支持した取付台１を含んで
いる。取付台１は、ホットレッグ管（配管）４の周囲に
設けられた３個の管台10のうちの最上方のものの上に取
着されている。取付台１をこのように取着し固定するた
めに、同取付台１の両側辺にはローラチェーン２、２の
一端が取着され、各ローラチェーン２、２の他端は、ロ
ーラチェーン３により相互に接続されて残りの２個の管
台10をそれぞれ覆うように配置された締付具５に係合し
ており、締付具５を締め付けることにより、取付台１が
ホットレッグ管４の周囲に固定されるようになってい
る。はローラチェーン２及び並びに締付具５は取着装置
を構成している。

また、穴明け装置11には、真空装置（図示せず）に連
通した吸引装置もしくはヘッド９が装着されている。こ
の吸引ヘッド９は、管台10に係合して、穴明け装置11の
カッタ８による採取管６及び管台10等の切削作業で発生
する切粉を吸引し、切粉がホットレッグ管４内に落下す
るのを防止する。

穴明け装置11の簡略横断面図は第２図に示されてい
る。この図から諒解されるように、穴明け装置11は、あ
り溝部14で相互に係合したケーシング12とチップブレー
カホルダ13とを有する。あり溝部14は、後述する駆動機
構によるねじ軸16の回転に伴うチップブレーカホルダ13
の昇降時のガイドとなる。符号15で示された板は、ケー
シング12とチップブレーカホルダ13との間の隙間を調整
するためのギブ、即ちテーパ状の調整板である。

尚、第１図には、既に取付台１に穴明け装置11が装着
された状態が示されているが、実際には装着前に、取付
台１を後述する心出し工具により位置調整する。

即ち、第３図に示すように、取付台１は球面接触する
スライドベース17a、17b（球面座）とを含み、外スライ
ドベース17a、17bがボルト18及びナット19により固定さ
れるが、ボルト18の外径に対するスライドベース17bの
ボルト穴の内径には大きな余裕があり、球面接触のスラ
イドベース17bは充分な調整機能を有している。スライ
ドベース17a、17bの調心については後述する。

しかる後、図示しない粗調整用治具を使用して、取付
台１をホットレッグ管４に第１図の締付具５で固定す
る。ホットレッグ管４の表面が荒れている取付台１がホ
ットレッグ管４に密着しない場合には、取付台１の側部
に設けられたローラチェーン取着部1aにある調整ボルト
26を調整し位置決めすることが好ましい。

次に心出し工具20を管台10及び採取管６に挿入し固定
する。心出し工具20の本体部20aは、第4A図に示すよう
に中空円筒形であり、その下端には長さｌにわたって軸
方向に延びる３つのスリットが円周方向に離間して形成
されると共に、第4B図及び第4C図から諒解されるよう
に、長さｌの部分が先端調心部23を除いて薄肉に形成さ
れている。

また、心出し工具20は、本体部20aの内部を貫通しう
るねじ軸21を含んでおり、同ねじ軸21にはナット22が螺
合していて、このナット22を回すことによりねじ軸21は
本体部20a内を上下する。ねじ軸21が下方に移動してそ
の先端が本体部20aの調心部23に係合する時に、各調心
部23が半径方向の外方に拡開し採取孔７の内面に圧着す
る。このように採取孔７の内面に圧着すると共に、本体
部20aのテーパ部20bを第３図に示すように管台10に密着
させることにより、心出し工具20は採取孔７に対して正
確に位置決めされる。

次に、ナット19を緩めてスライドベース17bが自由に
動ける状態にしてから、心出し工具20の上部より案内筒
25を挿入し、スライドベース17bの穴に第３図に示すよ
うに案内筒25の円板状大径部25aを差し込む。スライド
ベース17bの上面と大径部25aのフランジ部25bとの間に
隙間が生じないようにスライドベース17bを動かし調整
した後、ナット19を締め付け固定する。図示しないが、
スライドベース17bには上方に延びる位置決めピンが配
設されており、同位置決めピンに穴明け装置11を嵌合さ
せることにより、同穴明け装置11を取付台１に正確に取
り付けることができる。

第５図及び第６図は、第１図に示した穴明け装置11の
詳細構造を一部断面で示す展開図である。説明の都合
上、ケーシングには別々の符号12、45、46が付けられて
いるが、これ等のケーシングは一体であり、同ケーシン
グ内に諸部材が配設されたり、同ケーシングにより諸部
材が支持されたりしている。

第５図及び第６図において、エアモータ34は切粉が連
続して生じないように寸断する周知のチップブレーカホ
ルダ13の高速送り用であって、ケーシング45に装着され
ており、その出力軸の回転は、歯車35、36を介して電磁
クラッチ37の駆動側に伝達され、同電磁クラッチ37が
“入”の際に披動側から軸付き歯車38及び歯車39、40を
介して軸41に伝達される。更に、軸41の回転は、歯車4
2、43を介してねじ軸16に伝達され、周知の構造のもの
でよいいわゆるボールねじ装置44を備えたチップブレー
カホルダ13を高速昇降させる。ねじ軸16の頂端にはエン
コーダが接続されており、同エンコーダ47によりねじ軸
16の回転数もしくは回転角を計測して、その計測値をチ
ップブレーカホルダ13の位置制御に使用するようになっ
ている。

また、エアモータ27は微動送り用であり、その出力軸
の回転は、歯車28、29を介してスプライン軸33に伝達さ
れ、そこから歯車48、49、50を介して軸51に伝達され、
更に減速装置52に伝達される。微動送りＡの場合の回転
は、歯車53から電磁クラツチ54の駆動側に伝達され、同
電磁クラツチ54が“入”の時に、その披動側から軸41、
歯車42、43を介してねじ軸16に伝達されるが、微動送り
Ｂの場合の回転は、歯車53から軸付き歯車55、歯車56を
介して電磁クラツチ57の駆動側に伝達され、同電磁クラ
ツチ57が“入”の時に、その被動側から軸付き歯車38、
歯車39、軸41、歯車42、43を介してねじ軸16に伝達され
るようになっている。

上述の説明から諒解されるように、チップブレーカホ
ルダ13のチャック31は、エアモータ34の作動時に上下方
向の非切削高速送り運動を行い、エアモータ34の作動時
に、円周方向の回転切削運動と軸方向の２種類の切削微
動送り運動とを行う。

カッタ８を装着したチャック31の上述の運動の切り替
えは、電磁クラッチ37、54及び57の“入”、“切“の組
み合わせ方に応じて次のように行われる。

尚、微動送りＡ、Ｂの速度はカッタ種類、切削状況に
よって選択され、本実施例では、微動送りＢは微動送り
Ａより遅い速度に設定されている。また、上の表のよう
な切り替え操作は図示しない制御盤により行うことがで
きる。

第７図は、上述の取付座加工装置により管台10及び採
取管６に形成された加工孔59、58の詳細図で、実線が加
工後の加工孔58及び59を示し、点線が加工前の採取孔７
を示している。数種の直径を有する加工孔58は、加工孔
径に応じた呼径を有するものとして交換可能な第５図の
カッタ８を使用して上表のクラッチ操作により行われ
る。

採取管６の底部に形成する加工孔59については、第８
図及び第９図に示すように、切削後の底部切り取り部分
の落下を防ぐため、トレパニングカッタ61及び特殊治具
62を使用する。即ち、先ず採取管６の底部に通常のカッ
タ８を使用して下孔60を予め加工する。次に、この下孔
60内に、操作軸63を収容した特殊治具62の中空管64を挿
入してから、操作軸63を引っ張り上げてその拡径部によ
り中空管64の下端を拡径し、下孔60に嵌合させる。この
状態で、カッタ８としてトレパニングカッタ61を使用
し、トレパニング加工を行う。

この加工は、加工孔からの切粉の吸引を容易にするた
めに、プログラミングされた制御回路により第５図に示
すエンコーダ47の信号をフィードバックしながら、例え
ば深さ1mmだけ加工したらトレパニングカッタ61を原点
まで高速上昇させて戻し、しかる後、加工孔底寸前まで
高速にて下降させてから切削動作に移り、更に1mm加工
する手順を繰り返すことにより自動的に行われるのが好
適である、この場合、トレパニング加工動作における各
下降ステツプと加工深さとの関係は第9A図に示すように
なる。

トレパニング加工の終了時に下孔60の周りに残つた環
状の芯部は、特殊治具62により保持されるので落下しな
い。

尚、実施例では、加工孔58、59が図示の形状に切削さ
れているが、これは、保護管（図示せず）の形状に合わ
せたものにすればよく、図示の形状に限定されない。ま
た、実施例では、本発明た取付座加工装置が加圧水形原
子力プラントの一次冷却系配管に既設の管台及び採取管
に適用されているが、その他の配管における加工にも適
用可能である。

［発明の効果］ 以上のように、本発明による取付座加工装置は、配管
の外周面に載置される取付台と、該取付台に取着され同
取付台を前記配管の外周面に締め付け固定する取着装置
と、前記管台及び前記採取管に前記加工孔を加工するよ
うに前記取付台に装着された穴明け装置とを備えている
ので、配管の外周面に既設の管台と、外管台に流体連通
するよう配管の内周面に既設の採取管とに、取付座とな
る加工孔を加工することができる。

しかも、本発明による取付座加工装置は、調心部を有
する心出し工具を備えており、また、取付台は、この心
出し工具を旋回自在に支持する球面座を含むため、採取
管が傾いて取り付けられていても、予め心出し工具を使
用してその調心部を半径方向の外方に拡開して採取管の
内周面に圧着されることにより、採取管の内径もしくは
加工孔を基準として、管台に対し正確に心出しすること
ができる。更に、穴明け装置は、カッタによる加工孔の
加工により生じる切粉を吸引する吸引装置を有するの
で、切削加工により生じた切粉は、該吸引装置によって
該吸引保持されるため、切粉が配管内部に落下・飛散す
ることなく、実質的に完全に回収することができる。

実施例では、穴明け装置には微動送り及び高速送り専
用のエアモータが設けられており、電磁クラッチの切り
替え操作により、非切削時にはカッタを高速で送るの
で、非常に作業性がよい。更に、実施例では、穴明け装
置にチップブレーカホルダが設けられているので、切粉
が細断され真空引きによる回収が容易に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、加圧水形原子力プラントの一次冷却系配管に
装着された本発明の取付座加工装置の全体構成を部分的
に破断して示す立面図、第２図は、この取付座加工装置
の穴明け装置を第１図のＡ−Ａ線に沿って示す断面図、
第３図は、第１図の取付座加工装置の取付台の心出しに
ついて説明するための断面図、第4A図は、取付台の心出
しに使用される心出し工具の断面図、第4B図は、第4A図
のＢ−Ｂ線に沿った断面図、第4C図は、第4A図のＣ−Ｃ
線に沿って見た端面図、第５図及び第６図は、第１図の
穴明け装置の詳細構造を示す展開断面図、第７図は、第
１図の取付座加工装置により形成された取付座もしくは
加工孔を示す管台及び採取管の拡大断面図、第８図は、
取付座の加工ステップについて説明する断面図、第９図
は、取付座の加工に使用される特殊治具及びトレパニン
グカッタを示す断面図、第9A図は、取付座の加工ステッ
プの説明図、第10図は、加圧水形原子力プラントにおけ
る従来の温度測定について説明する平面図、第11図は、
第10図の加圧水形原子力プラントの一次冷却系配管に既
設の管台及び採取管を示す断面図、第12図は、第11図の
管台及び採取管の拡大断面図である。 １……取付台、７……採取管 ２、３……ローラチェーン（取着装置） ４……配管（ホットレッグ管） ５……締付具（取着装置）、10……管台 11……穴明け装置、58、59……加工孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 和豊 兵庫県神戸市兵庫区和田宮通７丁目１番 14号 西菱エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−124503（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−125046（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】配管の外周面に既設の管台と、該管台に流
   体連通するように前記配管の内周面に既設の採取管と
   に、取付座となる加工孔を加工するための取付座加工装
   置であって、前記配管の外周面に載置される取付台と、
   該取付台に取着され同取付台を前記配管の外周面に締め
   付け固定する取着装置と、前記管台及び前記採取管に前
   記加工孔を加工するためのカッタを含むと共に前記取付
   台に装着される穴明け装置と、前記配管への前記取付座
   加工装置の取り付けに際して前記穴明け装置を貫いて前
   記管台及び前記採取管内に着脱自在に挿通しうる心出し
   工具とを備え、前記取付台は、前記管台及び前記採取管
   に挿通された前記心出し工具を旋回自在に支持するため
   の球面座を含み、前記穴明け装置は、前記カッタによる
   前記加工孔の加工により生ずる切粉を吸引する吸引装置
   を含み、前記心出し工具は、前記採取管内で半径方向の
   外方に拡開して該採取管の内周面に圧着されうる調心部
   を含む取付座加工装置。