JP3079327B2 - 大型ボルト下側ナットねじ込み装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は大型ボルト下側ナットね
じ込み装置に係り、特に半割構造の高圧容器の一体化締
め付けに使用される大型ボルトの取り付けに好適な大型
ボルト下側ナットねじ込み装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】蒸気タービンの高圧車室における大型ボ
ルト下側ナット取り付け方法について説明する。従来の
大型ボルトの取り付けは、ボルトに上側ナットをねじ込
んだ状態で吊り上げ、ボルト穴に挿入後、ボルト中心穴
に下側ナット吊り上げ用吊り具を通す。吊り具として
は、チェーン、ワイヤが使用される。次に、吊り具の先
端から下側ナットを通しナット受けを取り付け後、一人
の人間が上側ナット部に上り吊り具を引き上げて下側ナ
ットを吊り上げる。更に、一人の人間が、ボルト下側端
面に下側ナットの位置決めをする。下側ナットの位置が
決まったところで、下側ナットを吊り上げながら、下の
人間がナットを手回ししてねじ込む。この時、二人の人
間の力加減を調整しながら作業する。ナット単体重量が
約３３Ｋｇと重いことから、引き上げ力の不適性、ボル
トとナットの芯違いの原因により、かじりが発生しやす
く高度の熟練を必要としている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】タービン高圧車室上下
部締付用大型ボルトに、下側ナットを取り付ける場合、
ボルトに上側ナットを取り付けた状態で吊り上げ、上方
よりボルト穴に挿入後、ボルトの中心穴から下側ナット
吊り上げ用吊り具を通し、その先端に下側ナットを吊り
下げ、一人がナットを吊り上げ、一人がボルトにナット
を手回しでねじ込んでいた。この作業は人間の感覚によ
り行なうため、ナットのねじ込み時の引き上げ力の不適
性、ボルトとナットの芯違い等によるかじりが発生する
などの問題があった。

【０００４】本発明の目的は、大型ボルトの大重量の下
側ナットを、吊り上げ及びねじ込み時に、かじりを起こ
すことなく自動取付けすることのできる大型ボルト下側
ナットねじ込み装置を提供することである。

【０００５】

【０００６】

【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するため
に本発明は、 大型ボルトの中心孔にワイヤを通し、該ワ
イヤにより下側ナットを吊り上げ、該下側ナットを前記
大型ボルトにねじ込む大型ボルト下側ナットねじ込み装
置において、前記大型ボルトの中心孔に中空シャフトを
挿通して該中空シャフト内に前記ワイヤを通し、前記中
空シャフトを前記大型ボルトのネジリードと同期して回
転し引き上げる中空シャフト駆動手段と、前記ワイヤの
巻取力の制御可能なワイヤ巻取駆動手段とを備えるとと
もに、前記ワイヤの先端部に前記下側ナットを支持し且
つ前記中空シャフトとの係合部を有する下側ナット支持
手段を設けたことを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】上記構成によれば、下側ナットの回転に伴って
進む距離が大型ボルトのネジリードと同期しているの
で、下側ナットのねじ込み時の、大型ボルトと下側ナッ
トとのかじり等の損傷を防止することができ、下側ナッ
トを自動的に装着することができる。

【０００８】また、下側ナットねじ込み時に、大型ボル
トのネジリードと同一送りのできるナットねじ込み用シ
ャフトの中に、吊り上げ用ワイヤを通し、ボルト中心穴
に挿入し、ワイヤ先端部に下側ナットを支持し、ワイヤ
を巻き取ることで下側ナット支持手段と中空シャフトと
は係合し、ボルト中心への位置決めとリード送りが可能
となる。例えば、下側ナット支持手段と中空シャフトと
を嵌合及び摺動可能な構造にし、嵌合後は、ワイヤの巻
き上げ力を制御することにより規定の力で巻き上げ方向
に力がかかり、下側ナットは、中空シャフトの動きに追
従でき、過負荷の場合は自動停止することが可能であ
り、リード送りにより下側ナットは大型ボルトと接触し
てねじ込まれるが、ボルトとナットの喰い付き位置にず
れがある場合はナットの巻き上げは停止し、ナットは位
置が一致するまで空転して一致した時点で自動的にねじ
込みを始めることが可能である。さらにナットがねじ込
まれて所定の面に接触すると、送り力が過負荷となり中
空シャフトの送り及び回転は自動停止し、下側ナットも
追従して停止する。

【０００９】また、ねじ込み中にネジ山にゴミ等が付着
してかじりが発生した場合も上記作用によりネジ山の損
傷を防止し、大型ボルトの下側ナットを自動で、かつ、
安全に取付けることができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明による一実施例を示す断面図である
が、図１により下側ナットのねじ込みを説明する前に、
先ず大型ボルトの設置について図４〜図７を用いて説明
する。

【００１１】図４はタービン高圧車室の組立状態を示す
側面図、図５は図４のＰ矢視図で、タービン高圧車室を
発電機側より見た図である。これらの図において、ター
ビン高圧車室は上部車室１ａ及び下部車室１ｂからな
り、上部・下部を多数の大型のボルト３と上側ナット２
ａ及び下側ナット２ｂにより締付けられている。下側車
室１ｂは一部がタービンフロア面１９より下方に位置し
ている。

【００１２】この締付ボルト３の組立状態を図６に示
す。図７はボルト３のボルト穴への挿入方法を示した図
である。これらの図に示すように、ボルト３に上側ナッ
ト２ａを装着した状態で、チェーン或いはワイヤ２１に
よって吊り下げ、上部及び下部車室１ａ及び１ｂのボル
ト挿入孔に設置し、下側ナット２ｂを装着する。このと
き、通常は下側ナット２ｂを人手により調整しながら装
着している。

【００１３】以下に本発明の一実施例を、図１〜図３を
参照して説明する。図１は下側ナット取り付け装置の断
面図、図２は下側ナット吊り上げ方法を示す断面図、図
３は特にナット受台とねじ込みシャフトのかみ合い摺動
構造を示した図である。

【００１４】まず図２に示すように、上部及び下部車室
１ａ及び１ｂのボルト挿入孔にボルト３を設置し、この
ボルト３の中心孔にねじ込みシャフト５を挿通し、ねじ
込みシャフト５の中に吊り上げワイヤ４を通す。ねじ込
みシャフト５のリード送り駆動部２２と吊り上げワイヤ
４の巻き取り駆動部２３とを上側ナット２ａのスパナ掛
け溝等を利用して、上側ナット２ａに固定し、下側ナッ
ト２ｂの取り付けは、吊り上げワイヤ４に下側ナット２
ｂとナット受台６を通し、ナット２ｂにナット受台６を
固定し、吊り上げワイヤ４の先端に落下防止ストッパー
７を取り付ける。ナット受台６は、ワイヤ４を中心に回
転でき、且つ図３に示すように、ねじ込みシャフト５の
下端部と、はめ合い、摺動する構造となっている。

【００１５】図１を参照して本実施例を更に詳細に説明
する。図１に示すように、吊り上げワイヤ４の巻き取り
駆動部２３は、巻き上げドラム１６、巻き上げ力調整機
構１５、駆動モータ１７により構成され、ワイヤ４にナ
ット受け台６を介して取り付けられた下側ナット２ｂ
は、ナット受台６がねじ込みシャフト５の下端に当るま
で巻き上げられる。

【００１６】ねじ込みシャフト５とナット受台６は、図
３に示すかみ合い、摺動構造及び、ベアリング１８によ
り、滑らか、かつ、確実に結合され、吊り上げワイヤ４
には、巻き上げ力調整機構１５より規定の巻き上げ力が
常時かかり、ナット受台６は、ねじ込みシャフト５の動
きに追従すると共に、ナットねじ込み時には、ナットの
重量をバランスさせることにより、ネジ面への荷重が軽
減し、円滑なねじ込みができる。又、過負荷が発生した
場合は、巻き上げを自動で停止させる安全機構も兼ねて
いる。

【００１７】ねじ込みシャフト５のリード送り駆動部２
２は、下側ナット２ｂのねじ込み機構として、外径にボ
ルト３と同じリードのネジが加工されたねじ込みシャフ
ト５に送りナット１１が噛み合い、駆動モータ１２によ
りウォーム８、ウォームホイル９、キー溝１０を介し
て、ねし込みシャフト５が回転しリード送りがかかるよ
うになっている。このリード送りにより、下側ナット２
ｂとボルト３は接触し、下側ナット２ｂのねじ込みが始
まるが、ボルト３と下側ナット２ｂのネジ喰い付き位置
が合っていない場合は、シャフト５は、そのままリード
送りで上昇するが、下側ナット２ｂは巻き上げ力調整機
構１５と図３に示す摺動構造により、その位置で空転
し、ねじ喰い付き位置が一致した所でねじ込みが始ま
る。さらに下側ナット２ｂが座ぐり面２０までねじ込ま
れて接触すると、ねじ込みシャフト５の送り力に過負荷
が発生し、ねじ込みシャフト送り力調整機構１３によ
り、ねじ込みシャフト５の回転は停止し、下側ナット２
ｂの取付けは終了する。

【００１８】また、ボルト３、下側ナット２ｂのネジ山
に異物が付着し、ねじ込み力に過負荷が発生した場合も
上記機構により、自動停止がかかり、かじり等によるネ
ジ山の損傷は未然に防止される。本実施例によれば複雑
形状で狭隘な場所でも大型ボルトの下側ナットの取付け
を、かじり等の事故を起こすことなく、安全かつ自動で
行なうことができ大巾な工数低減が可能となる。

【００１９】

【発明の効果】上述のとおり本発明によれば、タービン
高圧車室の上部・下部を締め付けるボルトの大型・大重
量の下側ナットを自動で取り付けができる。更に、下記
の効果がある。

【００２０】（１）取り付け位置及びスペースの制約を
受けずに、どこでも使用することができる。

【００２１】（２）ねじ込み力を管理、調整すること
で、かじり防止ができる。

【００２２】（３）人間による作業でなく、自動で取り
付けできるため、信頼性の向上と工数低減ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図。

【図２】本発明による下側ナット吊り上げ方法を示す断
面図。

【図３】本実施例のナット受台とねじ込みシャフトのか
み合い摺動構造を示す図。

【図４】タービン高圧車室の組立状態を示す側面図。

【図５】図４のＰ矢視図。

【図６】締付ボルトの取り付け状態を示す断面図。

【図７】締付ボルト挿入方法を示す図。

【符号の説明】

１ａ タービン高圧上部車室 １ｂ タービン高圧下部車室 ２ａ 上側ナット ２ｂ 下側ナット ３ ボルト ４ 吊り上げワイヤ ５ ねじ込みシャフト ６ ナット受台 ７ 落下防止ストッパ ８ ウォーム ９ ウォームホイル １０ キー溝 １１ 送りナット １２ ねじ込みシャフト駆動モータ １３ ねじ込みシャフト送り力調整機構 １４ 駆動部ストッパ １５ 巻き上げ力調整機構 １６ 巻き上げドラム １７ 巻き上げ駆動モータ １８ ベアリング １９ タービンフロア面 ２０ 座ぐり面 ２１ ワイヤ ２２ リード送り駆動部 ２３ 巻き取り駆動部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 泰二 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 千葉 哲也 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (56)参考文献 特開 昭64−58430（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−172995（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−121405（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−80132（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01D 25/24 B23P 19/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 大型ボルトの中心孔にワイヤを通し、該
   ワイヤにより下側ナットを吊り上げ、該下側ナットを前
   記大型ボルトにねじ込む大型ボルト下側ナットねじ込み
   装置において、前記大型ボルトの中心孔に中空シャフト
   を挿通して該中空シャフト内に前記ワイヤを通し、前記
   中空シャフトを前記大型ボルトのネジリードと同期して
   回転し引き上げる中空シャフト駆動手段と、前記ワイヤ
   の巻取力の制御可能なワイヤ巻取駆動手段とを備えると
   ともに、前記ワイヤの先端部に前記下側ナットを支持し
   且つ前記中空シャフトとの係合部を有する下側ナット支
   持手段を設けたことを特徴とする大型ボルト下側ナット
   ねじ込み装置。
2. 【請求項２】 前記中空シャフト駆動手段及び前記ワイ
   ヤ巻取駆動手段は、前記大型ボルトに装着した上側ナッ
   トのスパナ掛け溝を利用して該上側ナットに固定した請
   求項１に記載の大型ボルト下側ナットねじ込み装置。
3. 【請求項３】 前記下側ナット支持手段の前記中空シャ
   フトとの係合部は、該下側ナット支持手段と該中空シャ
   フトとが互いに嵌合及び摺動可能な構造である請求項１
   に記載の大型ボルト下側ナットねじ込み装置。
4. 【請求項４】 前記大型ボルトは高圧容器の一体化締め
   付けに用いられる請求項１に記載の大型ボルト下側ナッ
   トねじ込み装置。