JP3207812B2 - ポンプ用メインテナンス装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、立軸形ポンプを分
解・組立する際に用いられるポンプ用メインテナンス装
置に関し、特に、原子炉冷却材ポンプ等の大容量ポンプ
に対する定期検査時等に用いるのに好適なポンプ用メン
テナンス装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、原子炉内に一次冷却材を循環さ
せる原子炉冷却材ポンプ等の大容量ポンプは、所定の運
転期間が経過すると、各構成部品に分解された上で点検
・清掃され、再度組み立てられるのが一般的である。図
２０に、原子炉冷却材ポンプの一例を示す。同図に示す
原子炉冷却材ポンプ１００は、ケーシング１０１を備
え、ケーシング１０１の内部には、インペラ１０２が配
されている。このインペラ１０２は、主軸１０３に接続
されている。主軸１０３は、軸シール１０４に挿通させ
られ、その先端には、カプリング部材１０５が固定され
る。カプリング部材１０５は、スプールピース１０６を
介してモータ（原動機）１０７の駆動軸に取り付けられ
たカプリング部材１０８と連結される。

【０００３】同図に示すように、モータ１０７は、モー
タスタンド（原動機台）１０９に固定されており、この
モータスタンド１０９は、多数（例えば、２４本）のボ
ルト１１０（スタッドボルト）によってケーシング１０
１に対して固定されている。モータスタンド１０９は、
軸シール１０４、カプリング部材１０５，１０８、スプ
ールピース１０６の周囲を覆う。また、ケーシング１０
１とモータスタンド１０９との間には、ケーシング１０
１内を水密に保つための主フランジ（ボルティングリン
グ）１１１が配されている。

【０００４】この主フランジ１１１の中央部には、第１
シール１１２を支持するシールハウジング１１４が配置
されている。第１シール１１２は、第２シール１１５と
第３シール１１６とを一体化させたカートリッジシール
１１７と結合し、これらの部材によって、いわゆるメカ
ニカル式の軸シール１０４が構成される。カートリッジ
シール１１７は、ボルト１１３によってシールハウジン
グ１１４に固定されている。ここで、軸シール１０４
は、原子炉冷却材ポンプ１００を構成する部品の中で最
も頻繁な整備を要するものであり、通常は、プラントの
定期検査毎に取り外されて、分解・点検される。

【０００５】軸シール１０４を取り外すに際しては、作
業性を考慮すれば、モータ１０７を取り外すことが望ま
しいが、各種工事が輻輳してしまったり、検査工程に影
響を与えたりすることから、図２１に示すように、モー
タ１０７が取り付けられたままの状態で施工する手法が
採用されている。この場合、モータスタンド１０９の外
周部に設けられている２つの整備用開口１０９ａに、２
本のレール１１８を固定すると共に、ジブクレーン１２
２に吊下げたチェーンブロック１１９を用いてプレーン
トロリ１２０を各レール１１８に支持させる。

【０００６】そして、整備用開口１０９ａから、作業員
の手によってプレーントロリ１２０をモータスタンド１
０９内に進入させ、プレーントロリ１２０とスプールピ
ース１０６とを、ターンバックル１２１によって互いに
繋ぎ合わせる。スプールピース１０６を吊下げた状態の
プレーントロリ１２０は、作業員の手によって整備用開
口１０９ａからモータスタンド１０９外に移送させられ
る。以下同様の手法によって、カプリング部材１０５、
カートリッジシール１１７、第１シール１１２の順に取
外し、モータスタンド１０９外に移送する。また、点検
終了後に、再度、原子炉冷却材ポンプ１００を組み立て
る際には、上述した手順と逆の手順で各構成部品を元の
位置まで移送し、取り付ける。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の手法によって行われるポンプの分解・点検作業
には、次のような問題点が存在していた。

【０００８】まず、整備用開口１０９ａに２本のレール
１１８を固定することにより、作業スペースが狭められ
てしまい、作業能率の低下を招いてしまう。また、各構
成部品を昇降させたり、プレーントロリ１２０とジブク
レーン１２２との間で各構成部品を受け渡したりする作
業も手間のかかるものであった。また、分解・点検作業
のために原子炉冷却材ポンプ１００を停止させた場合、
主軸１０３をはじめとする回転体の停止位置は一定する
ものではない。このため、各構成部品を吊下げるための
吊具（アイボルト等）を取り付ける位置が、プレーント
ロリ１２０から遠ざかってしまうことがある。この場合
は、極めて大重量である主軸１０３等の回転体を作業員
の手で回転させると共に、モータ軸受に油圧を供給する
電動ポンプを作動させる必要が生じてしまう。

【０００９】更に、各シール１１２，１１７と主軸１０
３との間の間隙は、狭小であり、各部品を損傷させない
ように軸シール１０４を取り出すのには、極めて慎重な
作業が必要とされ、作業労力も多大であった。このよう
に、ポンプの分解・点検作業には、きわめて多大な時間
が必要とされると共に、作業員の負担も大きく、当該作
業の省力化が望まれていた。

【００１０】そこで、本発明は、立軸形ポンプ、とりわ
け原子炉冷却材ポンプ等の大容量ポンプの分解・点検作
業に要する時間を大幅に短縮化可能であると共に、当該
作業の労力低減、省力化を図ることができるポンプ用メ
インテナンス装置の提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明に
よるポンプ用メインテナンス装置は、原動機台に固定さ
れた原動機によって、軸シールを介して鉛直方向に延び
る主軸を回転駆動する立軸形ポンプを分解・組立する際
に用いられるポンプ用メインテナンス装置において、主
軸の軸心周りに回転自在に取り付けられ、立軸形ポンプ
の構成部品を昇降させるための昇降機を保持して旋回可
能な昇降機保持手段と、主軸と平行に装着可能であり、
昇降させられる構成部品をガイドするガイド手段と、構
成部品を分解・組立するための部品取扱具を装着可能で
あり、この部品取扱具を水平方向及び鉛直方向に移動さ
せることができるハンドリング手段とを備えることを特
徴とする。

【００１２】このポンプ用メインテナンス装置を用いて
立軸形ポンプを分解する手順の一例を説明すると、この
場合は、立軸形ポンプの構成部品のうち、取外し対象と
なる構成部品（例えば軸シール等）よりも上方の任意の
位置に、昇降機保持手段を主軸の軸心周りに回転自在に
なるように取り付ける。この昇降機保持手段には、例え
ばホイスト等の昇降機を保持させる。また、立軸形ポン
プでは、各構成部品は、鉛直方向に延びるボルト等の締
結具によって互いに固定されるのが一般的である。従っ
て、締結具を取り外せば鉛直なボルト穴等が出現するこ
とになるので、このようなボルト穴等に、ガイド手段を
装着し、鉛直方向に延びる立軸形ポンプの主軸と平行を
なすようにする。

【００１３】この状態で、取外し対象となる構成部品と
昇降機保持手段に支持させた昇降機とを繋ぎ合わせる。
この際、構成部品に取り付けられた吊具が昇降機の真下
に位置するように昇降機保持手段を主軸の軸心周りに旋
回させる。そして、昇降機を作動させ、取外し対象の構
成部品を吊り上げる。上昇させられる構成部品は、ガイ
ド手段によってガイドされながら真直ぐに上昇する。

【００１４】一方、ハンドリング手段には、部品取扱具
として、例えば、当該構成部品を保持可能な部品保持部
材を装着させておく。そして、所定位置まで構成部品を
吊り上げたならば、ハンドリング手段によって部品取扱
具を水平方向及び鉛直方向に適宜移動させ、昇降機によ
って吊り上げた構成部品を受け取らせる。部品取扱具に
よって取外し対象の構成部品が保持されたならば、再
度、ハンドリング手段によって部品取扱具を水平方向及
び鉛直方向に適宜移動させ、所望の位置まで当該構成部
品を移送する。分解した立軸形ポンプを再度組み立てる
場合には、上述した手順と逆の手順によって、取付対象
となる構成部品を運搬し、取り付ける。

【００１５】このように、このポンプ用メインテナンス
装置によれば、昇降機保持手段を旋回させることによ
り、取外し対象となる構成部品を吊下げるための吊具の
位置を、所望位置、すなわち、昇降機保持手段に保持さ
せた昇降機の真下に容易に位置させることが可能とな
る。これにより、極めて大重量である主軸等の回転体を
作業員の手で回転させたり、モータ軸受に油圧を供給す
る電動ポンプを作動させる必要がなくなる。また、例え
ば、立軸形ポンプの構成部品の一つである軸シールと主
軸との間の間隙は、狭小であるが、ガイド手段を用いる
ことにより、両者を損傷させることなく取り外したり、
取り付けたりすることができる。更に、部品取扱具を水
平及び鉛直方向に移動させることができるハンドリング
手段を用いることにより、各構成部品の受け渡し作業等
が省力化できる。

【００１６】従って、立軸形ポンプの分解・点検作業、
特に、原子炉冷却材ポンプ等の大容量ポンプの分解・点
検作業に要する時間を大幅に短縮化可能であると共に、
当該作業の労力低減、省力化を図ることができる。

【００１７】また、昇降機保持手段は、主軸の軸心周り
に固定され、水平な走行面を有する環状レールと、昇降
機を支持可能な昇降機支持部材とを備え、昇降機支持部
材には、環状レール上を転動する複数の支持ローラと、
主軸と同軸の所定面上を転動可能な複数のガイドローラ
とが設けられており、かつ、昇降機支持部材は、所望位
置に位置決め可能であると好ましい。

【００１８】これにより、昇降機支持部材は、環状レー
ルによって水平に支持されると共に、ガイドローラによ
って案内された状態で主軸の軸心周りに旋回することに
なる。従って、この昇降機保持手段は、安定した状態で
主軸の軸心周りに旋回することができる。また、昇降機
支持部材に支持させた昇降機を作動させる際には、構成
部品に取り付けられた吊具が昇降機の真下に位置する状
態で、昇降機支持部材を位置決めする。これにより、取
外し・取付対象の構成部品を真直ぐに昇降させることが
できる。

【００１９】この場合、環状レールは、原動機の駆動軸
に接続されたカプリング部材に固定され、ガイドローラ
は、カプリング部材の外周面上を転動すると好ましい。
これにより、カプリング部材の下方に位置する構成部品
（例えば、軸シール等）の取外し／取付作業の効率を大
幅に改善することができる。

【００２０】更に、ハンドリング手段は、一端側に部品
取扱具が装着され、他端側に原動機台又は昇降機保持手
段に取り付け可能な取付部を有する多関節アームである
と好ましい。

【００２１】このように、ハンドリング手段として、伸
縮自在かつ回動自在である多関節アームを採用すれば、
ポンプの分解・点検作業を行うための作業スペースが狭
い場合であってもハンドリング手段を容易に操作するこ
とができる。従って、例えば、原動機台内部のような狭
隘部における構成部品の受渡し作業等の効率を向上させ
ることができる。また、取付部は、昇降機構を含むもの
として構成すると好ましく、原動機台又は昇降機保持手
段に昇降自在に取り付けてもよい。更に、ハンドリング
手段は、一端側に部品取扱具を昇降自在に支持する多関
節アームとしてもよい。加えて、このハンドリング手段
に部品取扱具としてのボルトテンショナを装着すれば、
ハンドリング手段を原動機台内部にボルトテンショナを
搬入・搬出するために用いることも可能である。

【００２２】この場合、多関節アームは、互いにピンを
介して回動自在に連結される複数のアームブロックから
なり、一端側のアームブロックには、部品取扱具がピン
を介して回動自在に連結され、他端側のアームブロック
には、取付部がピンを介して回動自在に連結されると好
ましい。

【００２３】これにより、伸縮（折り曲げ）自在であ
り、水平移動容易な多関節アームを簡易に形成すること
ができる。また、この多関節アームは、アームブロッ
ク、部品取扱具、取付部をピン結合させる構成であるの
で、各部品を容易に分解・組立することが可能となる。
従って、狭隘なポンプ内部、ポンプ設置箇所等に対する
搬入・搬出が容易となり、作業効率を向上させることが
できる。

【００２４】また、ガイド手段は、円棒状に形成されて
おり、軸方向に所定間隔を隔てて配設された多数の目盛
を外表面上に有すると好ましい。

【００２５】一般に、例えば、軸シールを主軸から抜き
出したり、嵌め込んだりするためには、両者間の間隙が
狭小であることから、軸シール等を水平に維持しながら
昇降させる必要がある。この際、従来は、軸シールの水
平度を確認するために、軸シールの１８０°離間する２
ヶ所について、その高さを計測しつつ、軸シールを少し
ずつ微調整しながら上昇させる（下降させる）必要があ
り、この作業には極めて多大な労力及び時間が必要とさ
れていた。

【００２６】これに対して、このガイド手段は、外表面
上に多数の目盛を有する円棒状に形成されている。これ
により、ガイド手段を主軸と平行になるように（好まし
くは少なくとも２本）装着すれば、ガイド手段に形成さ
れた目盛を手掛かりとして、立軸型ポンプの構成部品の
水平度を容易に確認することが可能となる。従って、軸
シールのような慎重な取り扱いを要求される構成部品の
取外し・取付作業の大幅な省力化を図ることが可能とな
り、また、各構成部品を損傷させてしまうことを低減で
きる。

【００２７】この場合、ガイド手段は、長手方向に分割
可能であると好ましい。このような構成を採用すれば、
ガイド手段を狭隘なポンプ内部、ポンプ設置箇所等に対
して容易に搬入・搬出することが可能となり、作業効率
を一層向上させることができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明によるポ
ンプ用メインテナンス装置の好適な実施形態について詳
細に説明する。

【００２９】図１は、本発明によるポンプ用メインテナ
ンス装置を示す部分断面図である。同図に示すポンプ用
メインテナンス装置１は、軸シール１０４を介して鉛直
方向に延びる主軸１０３をもった立軸形ポンプ（原子炉
冷却材ポンプ１００）を分解・組立するのに好適なもの
である。同図に示すように、このポンプ用メインテナン
ス装置１は、昇降機保持装置１０（昇降機保持手段）
と、ガイドロッド４０（ガイド手段）と、ハンドリング
装置５０（ハンドリング手段）とからなる。

【００３０】昇降機保持装置１０は、主軸１０３の軸心
１０３ａの周りに回転自在に取り付けられ、原子炉冷却
材ポンプ１００の構成部品（例えば、カートリッジシー
ル１１７等）を昇降させるためのホイスト２（昇降機）
を保持して旋回可能である。また、ガイドロッド４０
は、主軸１０３と平行に装着され、昇降させられる各種
構成部品をガイドする。更に、ハンドリング装置５０
は、各種構成部品を保持可能な部品保持部材５１（部品
取扱具）を装着可能であり、この部品保持部材５１を水
平に回動させると共に、鉛直移動させることができる。
以下、昇降機保持装置１０（昇降機保持手段）、ガイド
ロッド４０（ガイド手段）、及び、ハンドリング装置５
０の構成についてそれぞれ説明する。

【００３１】〔昇降機保持装置〕図２は、ポンプ用メイ
ンテナンス装置１に含まれる昇降機保持装置１０を示す
部分断面図である。同図に示すように、昇降機保持装置
１０は、主軸１０３の軸心１０３ａの周りに固定される
環状レール１１を備える。環状レール１１は、略Ｌ字形
の断面形状を有し、図３に示すように、２つのレール半
部１２，１３に分割されている。レール半部１２とレー
ル半部１３との接合面は、直径方向から所定角度だけ傾
けられて斜めになっている。図２に示す例では、環状レ
ール１１は、鉛直に延びるモータ１０７の駆動軸に接続
されたカプリング部材１０８の下部に形成されているフ
ランジ部１０８ａの上面に、ボルト１４及びブッシュ１
５を介して固定されている。これにより、環状レール１
１の走行面１１ａは、図２に示すように水平をなす。

【００３２】また、昇降機保持装置１０は、環状レール
１１に沿って旋回可能な昇降機支持部材１５を備える。
図４に示すように、昇降機支持部材１５は、半円環状の
平面形状を有するフレーム１６，１７を備える。フレー
ム１６とフレーム１７とは、ボルト結合部１８を介して
互いに結合させることができる。図２及び４に示すよう
に、フレーム１６からは、外方かつ直径方向に延びる梁
部１９が延出されている。同様に、フレーム１７から
も、外方かつ直径方向に延びる梁部２０が延出されてい
る。図４に示すように、梁部１９，２０は、フレーム１
６とフレーム１７とを結合させた際に、一直線上に延在
する。各梁部１９，２０の先端部には、ホイスト等の昇
降機を固定するための取付ボルト２１がそれぞれ設けら
れている。

【００３３】昇降機支持部材１５を形成する各フレーム
１６，１７には、環状レール１１上を転動する支持ロー
ラ２２が所定間隔を隔てて複数（各フレーム１６，１７
に対して２個ずつ、図４参照）配設されている。支持ロ
ーラ２２は、各フレーム１６，１７の底面に固定された
ローラフォーク２３に対してピン２４を介して取り付け
られている。図２に示すように、ピン２４の内側端部
（図２におけるカプリング部材１０８側）は、軸受２５
に接続されており、この軸受２５は、環状レール１１の
上端に設けられた水平部と当接する。これにより、昇降
機保持装置１０に装着させた昇降機によって原子炉冷却
材ポンプ１００の構成部品を吊り上げる（吊り降ろす）
際、荷重がアンバランスになっても、昇降機支持部材１
５を水平に維持することができる。

【００３４】図５に示すように、支持ローラ２２を支持
する各ローラフォーク２３には、ブレーキ機構２６が設
けられている。ブレーキ機構２６は、ローラフォーク２
３の内部上面２３ａと支持ローラ２２との間に配された
枕ブレーキ２７を含む。枕ブレーキ２７は、楔型の断面
形状を有する。枕ブレーキ２７の両脇には、皿ばね２８
が配設されている。また、枕ブレーキ２７及び各皿ばね
２８の中心には、一端にノブ２９ａを有する両ねじボル
ト２９が挿通されている。そして、各皿ばね２８を両脇
から押さえるようにナット３０が両ねじボルト２９に螺
合されている。また、両ねじボルト２９は、ローラフォ
ーク２３の所定ヶ所に設けられたネジ穴と螺合させらて
いる。これにより、ノブ２９ａを回転させれば、枕ブレ
ーキ２７が支持ローラ２２の進行方向に沿って前後移動
し、環状レール１１上を転動する支持ローラ２２を停止
させることができる。従って、昇降機支持部材１５を所
望位置に位置決めすることができる。

【００３５】更に、昇降機支持部材１５を形成する各フ
レーム１６，１７には、図４に示すように、主軸１０３
と同軸の所定面上を転動可能なガイドローラ３１が複数
（各フレーム１６，１７に対して２個ずつ）配設されて
いる。図６に示すように、各ガイドローラ３１は、各フ
レーム１６，１７に所定間隔を隔てて配設されているガ
イドローラ支持ブロック３２に支持されている。ガイド
ローラ支持ブロック３２の内部には、ローラフォーク３
３が皿ばね３４を介して固定されており、ガイドローラ
３１は、ローラフォーク３３に対して鉛直方向に延びる
ピン３５を介して取り付けられている。

【００３６】昇降機保持装置１０の昇降機支持部材１５
は、各支持ローラ２２を介して、カプリング部材１０８
に固定されている環状レール１１上に水平に支持される
と共に、ガイドローラ３１によって案内された状態で主
軸１０３の軸心１０３ａの周りに旋回可能となる。すな
わち、図２及び図６に示す例では、各ガイドローラ３１
は、主軸１０３と同軸の円柱面であるカプリング部材１
０８の外周面上を転動する。従って、この昇降機保持装
置１０は、安定した状態で主軸１０３の軸心周りに旋回
することができる。また、昇降機支持部材１５に支持さ
せた昇降機を作動させる際には、取外し・取付対象とな
る構成部品に取り付けられた吊具が昇降機の真下に位置
する状態で、昇降機支持部材１５を位置決めする。従っ
て、取外し・取付対象の構成部品を真直ぐに昇降させる
ことができる。この結果、後述するように、カプリング
部材１０８の下方に位置する軸シール１０４（図１参
照）の取外し／取付作業の効率を大幅に改善することが
できる。

【００３７】〔ガイドロッド〕図７は、ポンプ用メイン
テナンス装置１に含まれるガイドロッドを示す立面図で
ある。同図に示すガイドロッド４０は、ステンレス等の
金属によって円棒状に形成された上ロッド４１と下ロッ
ド４２とからなる。上ロッド４１と下ロッド４２とは、
それぞれ、例えば１ｍ程度の全長を有する。上ロッド４
１の上部は、滑らかに丸められており、その下部には、
結合おねじ４４が設けられている。一方、下ロッド４２
の上部には、上ロッド４１の結合おねじ４４を螺合させ
ることができる結合めねじ穴４５が形成されている。ま
た、図７及び８に示すように、上ロッド４１の所定箇所
には、上ロッド４１を回転させるための回転棒（図示せ
ず）を挿入するための回転棒挿入穴４６ａ，４６ｂが形
成されている。上側の回転棒挿入穴４６ａと下側の回転
棒挿入穴４６ｂとは、図８に示すように互いに直交す
る。同様に、下ロッド４２にも、回転棒挿入穴４７ａ，
４７ｂが形成されている。

【００３８】上ロッド４２の回転棒挿入穴４６ａ，４６
ｂに回転棒を挿入すると共に、上ロッド４２を一の方向
に回転させ、結合おねじ４４を下ロッド４２の結合めね
じ穴４５に螺合させれば、上ロッド４１と下ロッド４２
とを結合させることができる。また、上ロッド４２を逆
方向に回転させれば、ガイドロッド４０を長手方向に分
割することができる。すなわち、ガイドロッド４０を狭
隘なポンプ内部、ポンプ設置箇所等に装着する際には、
ガイドロッド４０を上ロッド４１と下ロッド４２とを分
割して搬入・搬出し、装着箇所で両者を結合させる。こ
れにより、ポンプの分解・組立作業の効率がより向上す
る。

【００３９】また、上ロッド４１及び下ロッド４２の外
表面には、軸方向に所定間隔（例えば１０ｃｍ程度）を
隔てて多数の目盛Ｓが配設されている。目盛Ｓは、図９
に示すように、上ロッド４１及び下ロッド４２の全周に
及ぶＶ字形状のＶ溝４８によって表示される。各Ｖ溝４
８は、上ロッド４１及び下ロッド４２の軸方向と直交す
る。また、各Ｖ溝４８の上部には、上ロッド４１と下ロ
ッド４２とを結合させた際に、下から上に向かって番号
が大きくなるように、数字Ｎが印字されている。

【００４０】更に、下ロッド４２の下端部には、原子炉
冷却材ポンプ１００の各構成部品に設けられている鉛直
なボルト穴、（例えば、カートリッジシール１１７をシ
ールハウジング１１４に固定するために、シールハウジ
ング１１４に形成されているボルト穴１１４ａ、図１参
照）と螺合可能な取付おねじ４９が設けられている。こ
れにより、このようなボルト穴１１４等に取付おねじ４
９を螺合させれば、ガイドロッド４０を鉛直方向に延び
る原子炉冷却材ポンプ１００の主軸１０３と平行に配す
ることができる。

【００４１】〔ハンドリング装置〕図１０は、ポンプ用
メインテナンス装置１に含まれるハンドリング装置５０
の立面図であり、図１１は、ハンドリング装置５０の平
面図である。これらの図面に示すように、ハンドリング
装置５０は、複数（この場合、２体）のアームブロック
５２，５３を有する。アームブロック５２は、鍛造鋼等
によって中空に形成されており、例えば４５０ｍｍ程度
の全長を有する。このように、アームブロック５２は軽
量化（５０ｋｇ以下）が図られているので容易に運搬可
能である。アームブロック５２の両端部には、外方に延
びる係合部５２ａが設けられており、各係合部５２に
は、それぞれ１個ずつ貫通穴が形成されている。

【００４２】図１０及び１１に示すように、このアーム
ブロック５２の一端側（図１０及び１１における左側）
には、部品保持部材５１やボルトテンショナ等の部品取
扱具を取り付けるためのアタッチメント５４が連結され
る。すなわち、アタッチメント５４には、アームブロッ
ク５２の係合部５２ａと係合する支持部５４ａが上下に
設けられており、各支持部５４ａにもそれぞれ１個ずつ
貫通穴が形成されている。これにより、アームブロック
５２の係合部５２ａとアタッチメント５４の支持部５４
ａとを係合させ、各貫通穴に連結ピン５５を挿通させれ
ば、アームブロック５２とアタッチメント５４とを回動
自在に連結することができる。また、アタッチメント５
４には、部品取扱具を装着するための取付ピン５４ｂが
設けられている。アタッチメント５４の重量も５０ｋｇ
以下に押さえられている。

【００４３】一方、アームブロック５３も、鍛造鋼等に
よって中空に形成されており、例えば４５０ｍｍ程度の
全長を有する。このように、アームブロック５３も軽量
化（５０ｋｇ以下）が図られているので容易に運搬可能
である。アームブロック５３の一端部（図１０及び１１
における左側）には、アームブロック５２の係合部５２
ａと係合する支持部５３ａが上下に設けられており、各
支持部５３ａにもそれぞれ１個ずつ貫通穴が形成されて
いる。これにより、アームブロック５２の係合部５２ａ
とアームブロック５３の支持部５３ａとを係合させ、各
貫通穴に連結ピン５５を挿通させれば、アームブロック
５２とアームブロック５３とを回動自在に連結すること
ができる。

【００４４】更に、アームブロック５３の他端側（図１
０及び１１における右側）には、取付部５６が連結ピン
５５を介して回動自在に連結される。図１１及び１２に
示すように、取付部５６は、アームブロック５３と連結
ピン５５を介して回動自在に連結させられる昇降ブロッ
ク５７を有する。昇降ブロック５７は、ボールねじ５８
と螺合すると共に、ハンドル５９を回転することにより
駆動されるギヤ機構を内蔵する。また、ボールねじ５８
は、図１０及び１２に示すように、支持板６０によって
回動自在に支持されており、支持板６０には、昇降ブロ
ック５７をガイドするリニアガイド６１が固定されてい
る。これにより、昇降ブロック５７、ボールねじ５８、
支持板６０、リニアガイド６１等は、昇降機構を構成
し、ハンドル５９を正逆方向に回転させれば、昇降ブロ
ック５７と、アームブロック５２，５３、アタッチメン
ト５４を介して連結させられる部品取扱具を昇降させる
ことができる。

【００４５】また、支持板６０は、図１０に示すよう
に、多数の取付穴が形成されている。これにより、図１
３に示すように、これらの取付穴とボルト締結具とを用
いれば、支持板６０を、例えば、原子炉冷却材ポンプ１
００に含まれるモータスタンド１０９の側部に固定する
ことができる。この結果、ハンドリング装置５０は、モ
ータスタンド１０９に対して昇降自在に支持される。そ
して、ハンドリング装置５０を適宜昇降させると共に、
アームブロック５２，５３等を水平に回動させることに
より、図１３に示すように、モータスタンド１０９の整
備用開口１０９ａから、モータスタンド１０９の内部に
部品取扱具を出し入れすることができる。なお、取付部
５６を構成する昇降ブロック５７、支持板６０等は、チ
タン合金によって形成され、軽量化（５０ｋｇ以下）が
図られているので、容易に運搬することができる。

【００４６】上述したように、ハンドリング装置５０
を、伸縮自在かつ回動自在である多関節アームとして構
成すれば、ポンプの分解・点検作業を行うための作業ス
ペースが狭い場合であってもハンドリング装置を容易に
操作することができる。これにより、例えば、モータス
タンド１０９の内部のような狭隘部における構成部品の
受渡し作業等の効率を向上させることができる。また、
ハンドリング装置５０を、互いに連結ピン５５を介して
連結される複数のアームブロック５２，５３等を含む多
関節アームとして構成することにより、伸縮（折り曲
げ）自在であり、水平移動容易な多関節アームを簡易に
形成することができる。

【００４７】また、このハンドリング装置５０（多関節
アーム）は、アームブロック５２，５３、アタッチメン
ト５４（部品取扱具）、取付部５６をピン結合させる構
成であるので、各部品を容易に分解・組立することが可
能となる。従って、狭隘なポンプ内部、ポンプ設置箇所
等に対する搬入・搬出が容易となり、作業効率を向上さ
せることができる。更に、アームブロック５２，５３、
取付部５６等はいずれも軽量化されているので、作業員
が容易に運搬することができる。なお、ハンドリング装
置５０は、一端側に部品取扱具を昇降自在に支持する多
関節アームとして構成してもよい。

【００４８】ここで、ハンドリング装置５０に装着させ
る部品取付具について説明する。部品取扱具としては、
まず、図１及び図１３に示す部品保持部材５１が挙げら
れる。この部品保持部材５１は、Ｕ字状又は半円環状に
形成されていると共に、２つの遊端部に、上方に突出す
る係止突起５１ａをそれぞれ１個ずつ有する。また、部
品保持部材５１の開口幅Ｗは、各構成部品の外径に適合
するように定められる。この部品保持部材５１によって
取り扱い対象となる各種構成部品（スプールピース１０
６、カプリング部材１０５、カートリッジシール１１７
等）を保持させる場合、対象構成部品を部品保持部材５
１の開口部に位置させると共に、各係止突起５１ａを当
該構成部品に形成されているボルト穴等と係合させる。

【００４９】一方、部品取扱具としては、図１４に示す
部品保持部材６２を採用してもよい。同図に示す部品保
持部材６２は、長孔状の切欠部６５を有する円盤状に形
成された底板６３を備える。底板６３の周縁部には、所
定高さの側壁６４が設けられている。この部品保持部材
６２によって各種構成部品を保持させる場合、底板６３
の上面に取り扱い対象となる構成部品を載置する。この
際、底板６３には、切欠部６５が設けられているので、
部品保持部材６２と主軸１０３との干渉を回避すること
ができる。

【００５０】なお、構成部品を保持させるための部品取
扱具は、各構成部品毎に専用のものを準備してもよい。
また、ハンドリング装置５０には、部品取扱具としての
ボルトテンショナ（図示せず）を装着してもよい。これ
により、ハンドリング装置５０を、モータスタンド１０
９内に、ボルトテンショナを搬入・搬出するために用い
ることができる。

【００５１】〔ポンプ用メインテナンス装置の使用手
順〕次に、図１、１３、１５並びに１６等を参照しなが
ら、上述したポンプ用メインテナンス装置１を用いて原
子炉冷却材ポンプ１００を分解・組立する手順について
説明する。

【００５２】この場合は、原子炉冷却材ポンプ１００の
モータスタンド１０９側方まで、ハンドリング装置５０
を構成するアームブロック５２，５３、アタッチメント
５４、連結ピン５５、取付部５６等の各構成部品、並び
に、部品取扱具（部品保持部材５１）を運搬する。そし
て、図１３に示すように、アームブロック５２，５３等
を連結ピン５５によって連結し、ハンドリング装置５０
を組み上げると共に、取付部５６をモータスタンド１０
９の側部に固定する。この際、これらの各構成部品は軽
量化が図られているので、運搬作業の省力化を図ること
ができると共に、ハンドリング装置５０を容易かつ短時
間で組み立てることができる。

【００５３】次に、ハンドリング装置５０のアタッチメ
ント５４に図示しないボルトテンショナを装着する。そ
して、取付部５６のハンドル５９を回転させると共に、
作業員の手によって、各アームブロック５２，５３等を
水平移動（回動）させながら、ハンドリング装置５０に
装着させたボルトテンショナを整備用開口１０９ａから
モータスタンド１０９の内部に搬入する。そして、モー
タスタンド１０９内で、作業員は、ボルトテンショナを
操作して、スプールピース１０６と上下のカプリング部
材１０５，１０８（何れも図２０参照）とを締結するボ
ルトを緩め、取り外す。すべてのボルトを取り外したな
らば、作業員の手によって、各アームブロック５２，５
３等を回動させ、ボルトテンショナをモータスタンド１
０９外に搬出すると共に、ボルトテンショナをアタッチ
メント５４から取り外す。

【００５４】ボルトテンショナを取外したならば、次
に、アタッチメント５４に部品保持部材５１を取り付け
る。そして、図１５に示すように、各アームブロック５
２，５３等を回動させ、部品保持部材５１の開口部にス
プールピース１０６を位置させる。また、ハンドリング
装置５０の取付部５６に設けられているハンドル５９を
回転することにより、部品保持部材５１を上昇させ、部
品保持部材５１の各係止突起５１ａをスプールピース１
０６に形成されているボルト穴等と係合させる。これに
より、スプールピース１０６は、部品保持部材５１によ
って保持される。この状態で、アームブロック５２，５
３等を水平に回動させ、スプールピース１０６をモータ
スタンド１０９外に搬出する。スプールピース１０６
は、モータスタンド１０９外で部品保持部材５１から取
り外された後、所定箇所まで移送され、点検される。

【００５５】このように、原子炉冷却材ポンプ１００か
らスプールピース１０６を取り外した状態では、モータ
１０７の駆動軸に取り付けられたカプリング部材１０８
と、下側のカプリング部材１０５との間には空間が形成
される。そこで、この空間を利用して、図１６に示すよ
うに、モータスタンド１０９内に昇降機保持装置１０を
配置する。すなわち、原子炉冷却材ポンプ１００の構成
部品のうち、以後の取外し対象となる構成部品（カプリ
ング部材１０５、カートリッジシール１１７等）よりも
上方に位置するカプリング部材１０８に昇降機保持装置
１０を主軸１０３の軸心１０３ａの周りに回転自在にな
るように取り付ける。

【００５６】昇降機保持装置１０の各梁部１９，２０に
は、ホイスト等の昇降機２を保持させる。また、次の取
外し対象となるカプリング部材１０５には、所定の吊下
治具３を固定し、昇降機２とカプリング部材１０５に固
定した吊下治具３とを繋ぎ合わせる。この際、昇降機保
持装置１０は、主軸１０３の軸心１０３ａの周りに旋回
可能であるので、取外し対象となるカプリング部材１０
５を吊下げるための吊下治具３に設けられたアイボルト
等の吊具の位置を、所望位置、すなわち、昇降機保持装
置１０に保持させた昇降機２の真下に容易に位置させる
ことが可能となる。これにより、極めて大重量である主
軸１０３等の回転体を作業員の手で回転させたり、モー
タ軸受に油圧を供給する電動ポンプを作動させる必要が
なくなる。

【００５７】そして、ゆっくりと昇降機２を作動させて
カプリング部材１０５を所定高さまで真っ直ぐに上昇さ
せると共に、スプールピース１０６を取り外す場合と同
用の手順でハンドリング装置５０を操作し、部品保持部
材５１を介してカプリング部材１０５をモータスタンド
１０９外に搬出する。カプリング部材１０５も、スプー
ルピース１０６と同様に、モータスタンド１０９外で部
品保持部材５１から取り外された後、所定箇所まで移送
され、点検される。

【００５８】カプリング部材１０５の取外しが完了した
ならば、次は、カートリッジシール１１７を取り外す。
この場合は、まず、カートリッジシール１１７とシール
ハウジング１１４とを固定するためのボルト１１３（図
２０参照）を取り外す。また、カートリッジシール１１
７には、吊下治具４を固定する（図１参照）。更に、モ
ータスタンド１０９内には、上ロッド４１及び下ロッド
４２を搬入する。そして、下ロッド４２をカートリッジ
シール１１７に形成されている貫通穴（ボルト１１３を
挿通させる穴）に挿入すると共に、取付おねじ４９（図
７参照）をシールハウジング１１４のボルト穴１１４ａ
に螺合させる。また、下ロッド４２には、上ロッド４１
を螺合させ、両者を結合させる。これにより、ガイドロ
ッド４０は主軸１０３と平行に配置される。ガイドロッ
ド４０は、カートリッジシール１１７の１８０°離間す
る２ヶ所に対して配置する。

【００５９】この状態で、取外し対象となるカートリッ
ジシール１１７に固定した吊下治具４と、昇降機保持装
置１０に支持させた昇降機２とを繋ぎ合わせる。この
際、カートリッジシール１１４に取り付けられた吊下治
具４に設けられているアイボルト４ａ（吊具）が昇降機
２の真下に位置するように昇降機保持装置１０を主軸１
０３の軸心１０３ａの周りに旋回させる。そして、昇降
機２を作動させ、取外し対象のカートリッジシール１１
７をゆっくりと吊り上げる。

【００６０】上昇させられるカートリッジシール１１７
は、ガイドロッド４０によってガイドされながら真直ぐ
に上昇する。ここで、一般に、カートリッジシール１１
７を主軸１０３から抜き出したり、嵌め込んだりするた
めには、両者間の間隙が狭小であることから、カートリ
ッジシール１１７を水平に維持しながら昇降させる必要
がある。これに対して、ガイドロッド４０を使用すれ
ば、その外表面に形成された目盛Ｓ（図７及び９参照）
を手掛かりとして、カートリッジシール１１７の水平度
を容易に確認することが可能となる。

【００６１】これにより、カートリッジシール１１７の
水平度を確認するために、カートリッジの１８０°離間
する２ヶ所について、その高さを計測しつつ、軸シール
を少しずつ微調整しながら上昇させる（下降させる）と
いった、従来行われた作業は一切不要となる。従って、
カートリッジシール１１７（軸シール１０４）のような
慎重な取り扱いを要求される構成部品の取外し・取付作
業の大幅な省力化を図ることが可能となり、また、各構
成部品を損傷させてしまうことを低減できる。

【００６２】所定位置までカートリッジシール１１７を
吊り上げたならば、ハンドリング装置によって部品保持
部材５１を水平方向及び鉛直方向に適宜移動させ、昇降
機２によって吊り上げたカートリッジシール１１７を受
け取らせる。部品保持部材５１によってカートリッジシ
ール１１７が保持されたならば、再度、ハンドリング装
置５０によって部品保持部材５１を水平方向及び鉛直方
向に適宜移動させ、モータスタンド１０９外までカート
リッジシール１１７を移送する。カートリッジシール１
１７も、モータスタンド１０９外で部品保持部材５１か
ら取り外された後、所定箇所まで移送され、点検され
る。

【００６３】以下、上述した手順と同様に、第１シール
１１２を取り外す。また、分解した原子炉冷却材ポンプ
１００を再度組み立てる場合には、上述した手順と逆の
手順によって、取付対象となる構成部品を運搬し、取り
付ける。このように、本発明によるポンプ用メインテナ
ンス装置１を用いれば、立軸形ポンプの分解・点検作
業、特に、原子炉冷却材ポンプ１００のような大容量ポ
ンプの分解・点検作業に要する時間を大幅に短縮化可能
であると共に、当該作業の労力低減、省力化を図ること
ができる。

【００６４】〔他の実施形態〕上述したハンドリング装
置５０は、原子炉冷却材ポンプ１００に含まれるモータ
スタンド１０９の側部に取り付けられるものである。こ
れに対して、図１７及び１８に示すように、昇降機保持
装置１０の梁部１９（２０）に取り付け可能なハンドリ
ング装置５０Ａを採用してもよい。このハンドリング装
置５０Ａでは、取付部５６Ａに、長尺の支持板６０Ａ及
び長尺のボールねじ５８Ａを設ける。そして、支持板６
０Ａの上端を梁部１９（２０）に固定する。すなわち、
このような構成は、取付部５６Ａを昇降機として梁部１
９（２０）に装着したものに相当する。

【００６５】この例では、部品取扱具としての部品保持
部材５１に各種構成部品を保持させた状態で、ハンドリ
ング装置５０Ａをボールねじ５８Ａに沿って上下動させ
る。これにより、ホイスト等を用いることなく、各種構
成部品を昇降させることができる。また、ホイスト等と
各種構成部品を繋ぎ合わせる作業を省略することができ
るので、作業時間の短縮化を図ることが可能となる。

【００６６】また、図１９に示すように、２本の平行な
レール状に形成された梁部１９Ａ及び２０Ａを有する昇
降機保持装置１０Ａを採用してもよい。この昇降機保持
装置１０Ａの梁部１９Ａ，２０Ａには、図示しないプレ
ーントロリを取り付ける。また、モータスタンド１０９
に設けられている２つの整備用開口１０９ａには、梁部
１９Ａ，２０Ａと連続するように、２本の平行なレール
５を固定しておく。

【００６７】この場合、プレーントロリにターンバック
ルやチェーンブロック等を介してポンプの各種構成部品
を繋ぎ合わせて吊り上げると共に、昇降機保持装置１０
Ａを旋回させ、梁部１９Ａ（２０Ａ）と整備用開口１０
９ａに固定されたレール５とを連続させる。これによ
り、プレーントロリを梁部１９Ａ（２０Ａ）及びレール
５に沿って移動させれば、各種構成部品をモータスタン
ド１０９外に搬出することができる。また、これと逆の
手順を踏めば、各種構成部品をモータスタンド１０９内
に搬入することも可能である。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるポン
プ用メインテナンス装置は、ポンプの構成部品を昇降さ
せるための昇降機を保持して旋回可能な昇降機保持手段
と、昇降させられる構成部品をガイドするガイド手段
と、構成部品を分解・組立するための部品取扱具を水平
方向及び鉛直方向に移動させることができるハンドリン
グ手段とを備える。従って、このポンプ用メインテナン
ス装置を用いることにより、立軸形ポンプ、とりわけ、
原子炉冷却材ポンプ等の大容量ポンプの分解・点検作業
に要する時間を大幅に短縮化可能であると共に、当該作
業の労力低減、省力化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるポンプ用メインテナンス装置を示
す部分断面図である。

【図２】図１のポンプ用メインテナンス装置に含まれる
昇降機保持装置を示す部分断面図である。

【図３】図２の昇降機保持装置の環状レールを示す平面
図である。

【図４】図２に示す昇降機保持装置の平面図である。

【図５】昇降機保持装置の要部を示す部分拡大図であ
る。

【図６】図４におけるVI−VI線についての部分断面図で
ある。

【図７】図１のポンプ用メインテナンス装置に含まれる
ガイドロッドを示す立面図である。

【図８】図７におけるVIII−VIII線についての断面図で
ある。

【図９】図７におけるIX部を示す拡大図である。

【図１０】図１のポンプ用メインテナンス装置に含まれ
るハンドリング装置を示す立面図である。

【図１１】図１０に示すハンドリング装置の平面図であ
る。

【図１２】図１０に示すハンドリング装置の背面図であ
る。

【図１３】図１０のハンドリング装置を示す模式図であ
る。

【図１４】図１０に示すハンドリング装置に装着可能な
部品取扱具を示す斜視図である。

【図１５】本発明によるポンプ用メインテナンス装置の
使用手順を説明するための模式図である。

【図１６】本発明によるポンプ用メインテナンス装置の
使用手順を説明するための模式図である。

【図１７】本発明によるポンプ用メインテナンス装置の
他の実施形態を説明するための模式図である。

【図１８】本発明によるポンプ用メインテナンス装置の
他の実施形態を説明するための模式図である。

【図１９】本発明によるポンプ用メインテナンス装置の
更に他の実施形態を説明するための模式図である。

【図２０】一般的な原子炉冷却材ポンプを示す部分断面
図である。

【図２１】従来の原子炉冷却材ポンプの分解・組立手順
を示す模式図である。

【符号の説明】

１…ポンプ用メインテナンス装置、２…昇降機、１０，
１０Ａ…昇降機保持装置（昇降機保持手段）、１１…環
状レール、１１ａ…走行面、１５…昇降機支持部材、１
９，１９Ａ，２０，２０Ａ…梁部、２２…支持ローラ、
２６…ブレーキ機構、３１…ガイドローラ、４０…ガイ
ドロッド（ガイド手段）、４１…上ロッド、４２…下ロ
ッド、４８…Ｖ溝、５０，５０Ａ…ハンドリング装置
（ハンドリング手段）、５１，６２…部品保持部材（部
品取扱具）、５２，５３…アームブロック、５４…アタ
ッチメント、５５…連結ピン、５６，５６Ａ…取付部、
５７…昇降ブロック、１００…原子炉冷却材ポンプ（立
軸形ポンプ）、１０３…主軸、１０３ａ…軸心、１０４
…軸シール、１０８…カプリング部材、１０９…モータ
スタンド、１０９ａ…整備用開口、１１２…第１シー
ル、１１４…シールハウジング、１１４ａ…ボルト穴、
１１７…カートリッジシール、Ｎ…数字、Ｓ…目盛。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−41389（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−361197（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−75086（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−55392（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−262178（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−4890（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04D 7/08 F04D 29/60 F04D 13/08 B66C 11/08

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原動機台に固定された原動機によって、
   軸シールを介して鉛直方向に延びる主軸を回転駆動する
   立軸形ポンプを分解・組立する際に用いられるポンプ用
   メインテナンス装置において、 前記主軸の軸心周りに回転自在に取り付けられ、前記立
   軸形ポンプの構成部品を昇降させるための昇降機を保持
   して旋回可能な昇降機保持手段と、 前記主軸と平行に装着可能であり、昇降させられる前記
   構成部品をガイドするガイド手段と、 前記構成部品を分解・組立するための部品取扱具を装着
   可能であり、この部品取扱具を水平方向及び鉛直方向に
   移動させることができるハンドリング手段とを備えるこ
   とを特徴とするポンプ用メインテナンス装置。
2. 【請求項２】 前記昇降機保持手段は、前記主軸の軸心
   周りに固定され、水平な走行面を有する環状レールと、
   前記昇降機を支持可能な昇降機支持部材とを備え、前記
   昇降機支持部材には、前記環状レール上を転動する複数
   の支持ローラと、前記主軸と同軸の所定面上を転動可能
   な複数のガイドローラとが設けられており、かつ、前記
   昇降機支持部材は、所望位置に位置決め可能であること
   を特徴とする請求項１に記載のポンプ用メインテナンス
   装置。
3. 【請求項３】 前記環状レールは、前記原動機の駆動軸
   に接続されたカプリング部材に固定され、前記ガイドロ
   ーラは、前記カプリング部材の外周面上を転動すること
   を特徴とする請求項２に記載のポンプ用メンテナンス装
   置。
4. 【請求項４】 前記ハンドリング手段は、一端側に前記
   部品取扱具が装着され、他端側に前記原動機台又は前記
   昇降機保持手段に取り付け可能な取付部を有する多関節
   アームであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに
   記載のポンプ用メインテナンス装置。
5. 【請求項５】 前記多関節アームは、互いにピンを介し
   て回動自在に連結される複数のアームブロックからな
   り、前記一端側の前記アームブロックには、前記部品取
   扱具がピンを介して回動自在に連結され、前記他端側の
   前記アームブロックには、前記取付部がピンを介して回
   動自在に連結されることを特徴とする請求項４に記載の
   ポンプ用メインテナンス装置。
6. 【請求項６】 前記ガイド手段は、円棒状に形成されて
   おり、軸方向に所定間隔を隔てて配設された多数の目盛
   を外表面上に有することを特徴とする請求項１〜５の何
   れかに記載のポンプ用メインテナンス装置。
7. 【請求項７】 前記ガイド手段は、長手方向に分割可能
   であることを特徴とする請求項６に記載のポンプ用メイ
   ンテナンス装置。