JP3570459B2 - 浸透探傷装置の昇降旋回機構 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浸透探傷装置に係わり、更に詳しくは、CRD取替時に用いる浸透探傷装置の昇降旋回機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば、図3に示すごとく、原子炉圧力容器の下鏡1に設けた貫通孔2に、中空のCRDハウジング3が貫通して原子炉圧力容器内を上方に延び、かつこのCRDハウジング3は下鏡1の上面に溶接されたスタブチューブ4の上面に溶接されている。また、CRDハウジング3内にCRD5(Control Rod Drive:制御棒駆動機構)が貫通し、原子炉圧力容器内の制御棒を駆動するようになっている。
【0003】
かかる原子炉圧力容器では、CRDハウジング3を交換することがあり、その場合には、CRD5を抜いた状態でCRDハウジング3とスタブチューブ4を切断して除去し、溶接部4aを切削,研磨してこの研磨面に肉盛溶接を施したうえで新しいスタブチューブ4を溶接する必要がある。
この場合、下鏡1の研磨面に肉盛溶接した後、及び新しいスタブチューブ4の溶接後に、浸透探傷検査により溶接部4aの傷の有無を検査する必要がある。しかし、この検査箇所は非常に狭くかつ人がアクセスできないため、この浸透探傷検査を遠隔操作により行う装置が要望されていた。
【0004】
図4は、浸透探傷装置の全体構成図と主要部断面図である。この装置は、吊下げ手段(例えばワイヤロープ7a)により吊下げられてシールパイプ6内を昇降しうるようにした支持枠7と、この支持枠7の下部に旋回可能に取り付けられた旋回枠8と、旋回枠8の下方に昇降可能に取り付けられたアダプタ取付板9とを有し、このアダプタ取付板9の下面に種々の浸透探傷検査アダプタ10(PTアダプタ)を取り付けるようになっている。
【0005】
旋回枠8は、旋回用モータ8aにより垂直中心軸を中心に旋回し、旋回昇降枠11が、昇降モータ11aによりボールネジ11bを介して旋回枠8内で昇降する。旋回昇降枠11の中心に固定された垂直な昇降旋回シャフト12は、その下端部に固定されたアダプタ取付板9から支持枠7の内部に貫通して延びており、その上端部に制御ユニット13(CCU)が取り付けられている。なお、図中11cはリニアガイド、13aはコネクタである。
【0006】
上述した構成により、シールパイプ6によって検査箇所を気中環境にし、吊下げ手段7aにより支持枠7を所定の位置までシールパイプ6内を下降させ、図示しないガイドによりシールパイプ6の中心位置に支持枠7を位置決めした状態で、モータ8a,11aにより、昇降旋回シャフト12を旋回及び昇降させることができ、制御ユニット13から昇降旋回シャフト12を通してアダプタ取付板9に取り付けられた浸透探傷検査アダプタ10を遠隔操作で制御し、種々の検査ができるようになっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の浸透探傷装置では、昇降旋回シャフト12の上部に制御ユニット13及びコネクタ13aがあり、コネクタ13aには制御用ケーブル13bが接続される。浸透探傷検査アダプタ10を昇降・旋回させると、昇降旋回シャフト12と共に制御ユニット13及びコネクタ13aが昇降・旋回し、これと接続されているケーブル13bも昇降・旋回する。そのため、下降時に装置内部に引き込まれたケーブル13bが昇降時に装置内部で挟まれるように干渉し、コネクタ13aに負荷がかかって損傷させ、正常な動作をしなくなるばかりか駆動系にも悪影響を及ぼす問題点があった。また、この問題点を回避するため、ケーブル13bを常時上向きに引上げる張力機構を設けた場合は、コネクタ13bに上向き張力が常時作用するため、コネクタの寿命が短くなり、かつその接続部が損傷を受けやすい問題点があった。
【0008】
また、従来の浸透探傷装置では、制御ユニット13が装置内部で上下動するため、そのストローク分の空間が必要になり、制御ユニット13の寸法制約が厳しく、十分な機材を搭載できない問題点があった。
【0009】
本発明はかかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち本発明の目的は、浸透探傷検査アダプタの昇降・旋回時に、コネクタ部分及びこれに接続されているケーブルの損傷を防止でき、かつ装置内部の無駄な空間をなくして、制御ユニットに十分な機材を搭載することが可能となる浸透探傷装置の昇降旋回機構を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、吊下げ手段により吊下げられてシールパイプ内を昇降しうるようにした支持枠と、この支持枠の下部に旋回可能に取り付けられた旋回枠と、旋回枠の下方に昇降可能に取り付けられたアダプタ取付板とを備え、該アダプタ取付板の下面に浸透探傷検査アダプタを取り付けるようになった浸透探傷装置の昇降旋回機構であって、支持枠に取り付けられ旋回枠を垂直中心軸を中心に旋回させる旋回装置と、旋回枠に取り付けられアダプタ取付板を昇降させる昇降装置と、を備え、制御ユニットが、支持枠内に旋回可能に格納されかつ旋回枠の上端に連結されていることを特徴とする浸透探傷装置の昇降旋回機構が提供される。
【0011】
上記本発明の構成によれば、旋回枠を旋回させる旋回装置と、旋回枠に取り付けられアダプタ取付板を昇降させる昇降装置とを備え、制御ユニットは、支持枠内に旋回枠の上端に連結して格納されているので、アダプタ取付板を昇降・旋回させても、制御ユニットはアダプタ取付板とともに旋回するが昇降はしない。
従って、浸透探傷検査アダプタが昇降・旋回しても、制御ユニット及びこれに取り付けられているコネクタは昇降せず、これと接続されているケーブルも昇降しない。そのため、ケーブルはアダプタ取付板の昇降時に装置の同じ高さで単に旋回するだけであり、この旋回は1回転以上はしないのでコネクタ部分に負荷がかからず、コネクタ部分及びこれに接続されているケーブルの損傷を防止することができる。
【0012】
また、制御ユニットは、支持枠内に旋回枠の上端に連結して格納されているので、支持枠内で上下動せず、従って従来のストローク分の空間が不要になり、制御ユニットをストローク分を含めた大きさに拡大することができ、従来に比較して十分な機材を搭載することができる。
【0013】
本発明の好ましい実施形態によれば、旋回装置は、支持枠に取り付けられた旋回モータと、該旋回モータで駆動される歯車列からなり、昇降装置は、旋回枠に取り付けられた昇降モータと、該昇降モータにより垂直軸を中心に回転するボールネジと、該ボールネジの回転により昇降される昇降枠とからなり、該昇降枠の中心位置に昇降旋回シャフトが固定され、該昇降旋回シャフトの下端部にアダプタ取付板が取り付けられている。
【0014】
この構成により、旋回モータにより歯車列を介して旋回枠を垂直中心軸を中心に旋回させることができ、昇降モータにより、ボールネジ,昇降枠、及び昇降旋回シャフトを介してアダプタ取付板を昇降させることができる。従って、旋回モータと昇降モータにより、アダプタ取付板及びこれに取り付けられる種々の浸透探傷検査アダプタを自由に位置決め及び制御して種々の検査を行うことができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。
図1(A)は、本発明による昇降旋回機構を備えた浸透探傷装置の全体構成図である。この図において、本発明の昇降旋回機構は、吊下げ手段(例えばワイヤロープ7a)により吊下げられてシールパイプ6内を昇降しうるようにした支持枠7と、この支持枠7の下部に図示しない軸受により旋回可能に取り付けられた旋回枠8と、旋回枠8の下方に昇降可能に取り付けられたアダプタ取付板9とを備え、アダプタ取付板9の下面に浸透探傷検査アダプタ10を取り付けるようになっている。かかる構成は図4に示した従来の昇降旋回機構と同様である。
【0016】
本発明の昇降旋回機構は、支持枠7に取り付けられ旋回枠8を垂直中心軸Zを中心に旋回させる旋回装置16と、旋回枠8に取り付けられアダプタ取付板9を昇降させる昇降装置18とを備えている。
【0017】
旋回装置16は、支持枠7に取り付けられた旋回モータ16aと、旋回モータ16aで駆動される歯車列(旋回ギアl6b)とからなる。この構成により、旋回モータ16aにより旋回ギアl6bを介して旋回枠8を垂直中心軸Z−Zを中心に旋回させることができる。
【0018】
昇降装置18は、旋回枠8に取り付けられた昇降モータ18a(一部のみ図示する)と、昇降モータ18aにより垂直軸を中心に回転するボールネジ18bと、ボールネジ18bの回転により昇降される昇降枠19とからなる。昇降枠19は、リニアガイド19aにより水平を保持しながら上下動可能に案内される。また、昇降枠19にはボールネジ18bと螺合するボールナットが取り付けられている。この構成により、昇降モータ18aの回転により、ボールネジ18b及びボールナットにより昇降枠19を水平を保持しながら上下させることができる。
【0019】
更に昇降枠19の中心位置には垂直中心軸Z−Zの延長線上に昇降旋回シャフト22が固定され、昇降旋回シャフト22の下端部にアダプタ取付板9が取り付けられている。この昇降旋回シャフト22は、図4の従来の装置とは相違し、その上端は昇降枠19に固定されている。
また制御ユニット20が、支持枠7内に旋回可能に格納されかつ旋回枠8の上端に連結部20aを介して連結されている。更に、旋回枠8の上端部と昇降枠19との間には、ケーブルベア24が設けられ、制御ユニット20とアダプタ取付板9の下に取り付けられる種々の浸透探傷検査アダプタ10(PTアダプタ)とは、連結部20a及びケーブルベア24を介して種々のケーブル(動力線及び信号線)が接続されている。
【0020】
すなわち、装置本体(支持枠7)は旋回部分(旋回枠8)を軸受(図示せず)にて保持しており、装置本体7に旋回モータ16aがあり、ギア16bによって旋回部分8を旋回させる。旋回部分8には昇降用モータ18aがあり、これにより昇降旋回シャフト22を昇降させる。昇降のためのケーブルの余剰はケーブルベア24によって制御する。
【0021】
図2は、本発明による浸透探傷装置の適用例を示すシステム構成図である。この図において、(A)は肉盛開先面用の浸透探傷検査アダプタ(PTという)、(B)はスタブ外面PT、(C)はJ溶接開先面PT、(D)はJ溶接部PTの適用例を模式的に示している。
【0022】
上述した本発明の構成により、旋回モータ16aにより歯車列16bを介して旋回枠8を垂直中心軸Z−Zを中心に旋回させることができ、昇降モータ18aにより、ボールネジ18b,昇降枠19、及び昇降旋回シャフト22を介してアダプタ取付板9を昇降させることができる。従って、旋回モータ16aと昇降モータ18aにより、アダプタ取付板9及びこれに取り付けられる種々の浸透探傷検査アダプタ10(図2参照)を自由に位置決め及び制御して種々の検査を行うことができる。
【0023】
また、アダプタ取付板9を昇降・旋回させて浸透探傷検査アダプタ10を昇降・旋回させても、制御ユニット20はアダプタ取付板とともに旋回するが昇降はしない。従って、浸透探傷検査アダプタ10が昇降・旋回しても、制御ユニット20及びこれに取り付けられているコネクタ13aは昇降せず、これと接続されているケーブル13bも昇降しない。そのため、ケーブル13bはアダプタ取付板9の昇降時に装置の同じ高さで単に旋回するだけであり、この旋回は1回転以上はしないのでコネクタ部分に負荷がかからず、コネクタ部分及びこれに接続されているケーブルの損傷を防止することができる。
【0024】
また、制御ユニット20は、支持枠7内に旋回枠8の上端に連結して格納されているので、支持枠7内で上下動せず、従って従来のストローク分の空間が不要になり、制御ユニット20をストローク分を含めた大きさに拡大することができ、従来に比較して十分な機材を搭載することができる。
【0025】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更できることは勿論である。
【0026】
【発明の効果】
上述したように、本発明の昇降旋回機構によれば、ケーブル13bは旋回系にのみ関係しているので旋回以外に負荷はかからない。また、従来は、装置内部にもストロークが必要であるため、寸法的に制御ユニット20にCCUしか搭載できないが、同じ寸法ならばストローク分に光源装置、電磁弁などの機材を配置することができる。機材を配置しない場合はストローク分を小型化することができる。
【0027】
従って、本発明の浸透探傷装置の昇降旋回機構は、浸透探傷検査アダプタの昇降・旋回時に、コネクタ部分及びこれに接続されているケーブルの損傷を防止でき、かつ装置内部の無駄な空間をなくして、制御ユニットに十分な機材を搭載することが可能となる等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による昇降旋回機構を備えた浸透探傷装置の全体構成図である。
【図2】図1の浸透探傷装置の適用例を示すシステム構成図である。
【図3】原子炉圧力容器の下鏡部の縦断面図である。
【図4】同一出願人による未公開の昇降旋回機構を備えた浸透探傷装置の全体構成図である。
【符号の説明】
1 下鏡
2 貫通孔
3 CRDハウジング
4 スタブチューブ
5 CRD
6 シールパイプ
7 支持枠
8 旋回枠
9 アダプタ取付板
10 浸透探傷検査アダプタ
11 旋回昇降枠
12 昇降旋回シャフト
13 制御ユニット(CCU)
13a コネクタ
13b ケーブル
16 旋回装置
16a 旋回モータ
16b 歯車列(旋回ギア)
18 昇降装置
18a 昇降モータ
18b ボールネジ
19 昇降枠
19a リニアガイド
20 制御ユニット
22 昇降旋回シャフト
24 ケーブルベア

Claims (2)

  1. 吊下げ手段により吊下げられてシールパイプ内を昇降しうるようにした支持枠と、この支持枠の下部に旋回可能に取り付けられた旋回枠と、旋回枠の下方に昇降可能に取り付けられたアダプタ取付板とを備え、該アダプタ取付板の下面に浸透探傷検査アダプタを取り付けるようになった浸透探傷装置の昇降旋回機構であって、
    支持枠に取り付けられ旋回枠を垂直中心軸を中心に旋回させる旋回装置と、旋回枠に取り付けられアダプタ取付板を昇降させる昇降装置と、を備え、制御ユニットが、支持枠内に旋回可能に格納されかつ旋回枠の上端に連結されていることを特徴とする浸透探傷装置の昇降旋回機構。
  2. 旋回装置は、支持枠に取り付けられた旋回モータと、該旋回モータで駆動される歯車列からなり、
    昇降装置は、旋回枠に取り付けられた昇降モータと、該昇降モータにより垂直軸を中心に回転するボールネジと、該ボールネジの回転により昇降される昇降枠とからなり、該昇降枠の中心位置に昇降旋回シャフトが固定され、該昇降旋回シャフトの下端部にアダプタ取付板が取り付けられている、ことを特徴とする請求項1に記載の浸透探傷装置の昇降旋回機構。
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