JP5524005B2 - 溶接ビード切削装置および蒸気タービンのラジアルピン抜取方法 - Google Patents

溶接ビード切削装置および蒸気タービンのラジアルピン抜取方法 Download PDF

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Description

本発明は、構造物に形成された穴に一端部が挿入され、該構造物の表面から他端部が突出したピンの該他端部の外周に形成された溶接ビードを切削するための溶接ビード切削装置及びこれを用いた蒸気タービンのラジアルピン抜取方法に関する。
従来から、機械部分を相互に連結したり固定したりする等の様々な用途でピンが使用されてきたが、中には、抜けを防止するためにピンが機械部分に溶接されることもある。この場合、機械部分としての構造物に形成された穴にピンの一端部を挿入し、該構造物の表面からピンの他端部を突出させておき、この他端部の外周に溶接ビードを設ける。これにより、溶接ビードがピンの抜けを防止するようになっている。
このように溶接ビードで構造物に固着されるピンとして、原子力発電所、火力発電所等の蒸気タービンにおいて、翼環、ダミー環又は内部車室等をタービン車室に対して位置決めするために用いられるラジアルピンが挙げられる。
例えば、特許文献１には、タービンのロータと翼環又はダミーリングとの位置を設定するためのラジアルピンが記載されている。なお、特許文献１には明確に記載されていないが、ラジアルピンは、一般的に、タービン車室の外表面から一部突出しており、この部分の外周に溶接ビードが形成されてタービン車室に固着されている。
ところで、蒸気タービンの定期点検や改造工事を行う際、ラジアルピンを抜き取って蒸気タービンを分解することがある。この場合、ラジアルピンの外周に設けられた溶接ビードを除去する必要があり、従来、溶接ビードの除去は次のような手法で行っていた。
図７はラジアルピンの外周に設けられた溶接ビードを除去する様子を示す図であり、（ａ）はタービン車室全体を示し、（ｂ）はラジアルピン周辺（図７（ａ）のＡで示す領域）を拡大して示している。
はじめに、図７（ａ）に示すように、機械取付台５２を介して専用機械５０をフロアＦ上に設置しておき、タービン車室１をクレーンで吊り上げ、所定の位置まで移動させて専用機械５０の上にかぶせる。なお、この段階では、専用機械５０には穿孔用の大径ドリル５４Ａが装着されている。一方、ラジアルピン２は、タービン車室１に設けられた貫通穴３に挿入され、一部がタービン車室１の外表面から突出し、この突出部に溶接ビード４（図７（ｂ）参照）が形成されている。
タービン車室１を専用機械５０上にかぶせた状態で、図７（ｂ）に示すように、専用機械５０の大径ドリル５４Ａによってタービン車室１の内側からラジアルピン２に大径孔５を形成した後、大径ドリル５４Ａを小径ドリル５４Ｂに交換し、小径ドリル５４Ｂによって貫通孔６を形成する。ここで、大径ドリル５４Ａ及び小径ドリル５４Ｂを用いた２段階の穿孔作業を行うのは、タービン車室１に傷が付かないように、大径孔５をガイドとして利用して貫通孔６のセンタ位置のずれを防止するためである。
この後、カッタ本体５６を専用機械５０に装着し、このカッタ本体５６をタービン車室１の内側から貫通孔６に挿入し、カッタ本体５６の外周面に切削刃５７を取り付けて、専用機械５０によりカッタ本体５６を回転させることで、溶接ビード４の切削を行う。
なお、図７（ａ）にはタービン車室１として半割構造の車室の上半部を示したが、タービン車室１が車室の下半部である場合は、車室の水平分割面上に台板を架け渡して、この台板上に機械取付台５２を介して専用機械５０を設置して、車室上半部の場合と同様の手順で溶接ビード４の切削を行う。
実開昭６１−１７１０４号公報
しかしながら、上記従来の手法では、溶接ビード４を除去するために、予めラジアルピン２に大径孔５及び貫通孔６を形成しなければならず、作業効率が悪いことに加えて、タービン車室１の貫通穴３に傷が付いてしまう可能性があった。
また、ラジアルピン２に大径孔５及び貫通孔６を形成するために大トルクが必要であり、電動モータを搭載した大型の専用機械５０を使用せざるを得なかった。このため、専用機械５０の位置をずらす際、専用機械５０自体をクレーンで吊り上げて移動させる必要があった。
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、ピンに貫通孔を形成せずに溶接ビードを切削でき、構造物に傷を付ける可能性が低いことに加えて、作業効率が良く且つ軽量な溶接ビード切削装置及びこれを用いた蒸気タービンのラジアルピン抜取方法を提供することを目的とする。
本発明に係る溶接ビード切削装置は、構造物に形成された穴に一端部が挿入され、前記構造物の表面から他端部が突出するピンの該他端部の外周に形成された溶接ビードを切削するための切削装置であって、前記ピンの外周に形成された前記溶接ビードを切削する切削手段と、前記切削手段を、前記ピンの外周に沿って移動自在に前記ピンの前記他端部の端面に支持する支持手段とを備えることを特徴とする。
この溶接ビード切削装置によれば、溶接ビードを切削する切削手段を、ピン外周に沿って移動自在に構造物の表面から突出したピンの端面（他端部の端面）に支持する支持手段を設けたので、ピンに貫通孔を形成せずに溶接ビードを切削することができ、作業効率を大幅に向上させることができる。
また、ピンに貫通孔を形成しないので、構造物に傷を付ける可能性を低減できるとともに、溶接ビード切削装置のトルクは小さくても足りるから、例えばエアグラインダを用いた軽量の構成とすることができる。
上記溶接ビード切削装置において、前記支持手段は、前記ピンの前記他端部の端面に立設される支柱軸と、前記切削手段を前記支柱軸に連結する連結部材と、前記連結部材を、前記支柱軸を中心として周回自在に支持するベアリングとを含むことが好ましい。
このように、支柱軸、連結部材及びベアリングを含む支持手段を用いて切削手段を支持することで、切削手段を連結部材とともに支柱軸を中心として周回させて、切削手段をピン外周に沿ってスムーズに移動させることができる。これにより、構造物に傷を付けることなく、ピンの外周に形成された溶接ビードを切削することが容易となる。
上記溶接ビード切削装置において、前記支柱軸は、前記ピンの前記他端部の端面に、前記ピンの断面をなす円形状の略同心円として穿設されたねじ穴に螺着されていることが好ましい。
このように、ピンが構造物の表面から突出した端面（他端部の端面）に、ピンの断面円形状の略同心円として穿設されたねじ穴に支柱軸を螺着することで、支柱軸を中心として連結部材とともに切削手段を周回させることで、ピン外周に沿った所望の軌跡で切削手段を移動させることができる。これにより、溶接ビードの切削時に構造物に傷が付いてしまうことを防止できる。
上記溶接ビード切削装置において、前記切削手段は、その長手方向の先端側に前記溶接ビードを切削する切削刃を有し、前記切削手段の長手方向が前記支柱軸に対してなす角度が０度以上６０度以下となるように、前記切削手段を前記連結部材に取り付けてもよい。
この場合、前記切削手段の長手方向が前記支柱軸に対してなす角度を調節する角度調節手段を備えることが好ましい。
このように、切削手段の長手方向が支柱軸に対してなす角度を０度以上６０度以下とすることで、切削手段の切削刃による溶接ビードの切削作業を容易に行うことができる。また、角度調節手段を設けることで、溶接ビードの切削作業の進捗に応じて、常に適切な角度で切削手段を溶接ビードに接触させることができる。
上記溶接ビード切削装置は、前記ピンの径方向における前記切削手段の位置を調節する径方向位置調節手段をさらに備えることが好ましい。
また上記溶接ビード切削装置は、前記ピンの軸方向における前記切削手段の位置を調節する軸方向位置調節手段をさらに備えることが好ましい。
このように、ピンの径方向における切削手段の位置を調節する径方向位置調節手段、あるいは、ピンの軸方向における切削手段の位置を調節する軸方向位置調節手段を設けることで、溶接ビードの切削作業の進捗に応じて、切削手段を常に適切な位置で溶接ビードに接触させることができる。
上記溶接ビード切削装置において、前記構造物は、蒸気タービンのタービン車室であり、前記ピンは、蒸気タービンの翼環、ダミー環又は内部車室を前記タービン車室に対して位置決めするためのラジアルピンであってもよい。
本発明に係る蒸気タービンのラジアルピン抜取方法は、蒸気タービンの翼環、ダミー環又は内部車室をタービン車室に対して位置決めするために用いられ、前記タービン車室に形成された穴に一端部が挿入され、前記タービン車室の外表面から他端部が突出すると共に該突出した部位の外周に溶接ビードを形成することで前記タービン車室に固着したラジアルピンを上述の溶接ビード切削装置を用いて抜き取る方法であって、前記支持手段を介して、前記ラジアルピンの前記他端部の端面に前記切削手段を取り付ける工程と、前記ラジアルピンの外周に沿って前記切削手段を移動させながら、前記溶接ビードを切削する工程と、前記溶接ビードを切削した後、前記ラジアルピンを前記タービン車室から抜き取る工程とを備えることを特徴とする。
このラジアルピン抜取方法によれば、タービン車室の表面から突出したピンの端面（他端部の端面）に支持手段を介して切削手段を取り付け、ラジアルピンの外周に沿って切削手段を移動させながら溶接ビードの切削を行うようにしたので、ラジアルピンに貫通孔を形成する作業を省略でき、作業効率を大幅に向上させることができる。
また、ラジアルピンに貫通孔を形成しないので、タービン車室（特にラジアルピン取付用の貫通穴）に傷を付ける可能性を低減できるとともに、溶接ビード切削装置のトルクは小さくても足りるから、例えばエアグラインダを用いた軽量の構成とすることができる。また、ラジアルピンが破断されないことから、その再利用を図ることも可能である。
また、従来における蒸気タービンのラジアルピン抜取方法では、タービン車室が車室上半部である場合、タービン車室（車室上半部）をクレーンで吊り上げ、フロア上に予め設置された専用機械の上にかぶせて、この専用機械を用いた２段階の穿孔作業で車室内側からラジアルピンに貫通孔を開けて、該貫通孔に挿入した切削刃により溶接ビードの切削を行っていた。さらに、複数のラジアルピンを順に抜き取る場合、次の抜取対象のラジアルピンに専用機械の位置をずらすために、クレーンを用いて、タービン車室（車室上半部）の吊り上げ・反転、機械取付台及び専用機械の移動等を行う必要があった。
一方、タービン車室が車室下半部である場合、車室下半部の水平分割面上に台板を架け渡して、この台板上に機械取付台を介して専用機械を設置して、車室上半部の場合と同様の手順で溶接ビードの切削を行うとともに、次のラジアルピンの抜取作業に移行する際、専用機械をクレーンで吊り上げて次の抜取対象のラジアルピンの位置まで移動させる必要があった。
これに対し、本発明に係る上記ラジアルピン抜取方法では、タービン車室の表面から突出したピンの端面（他端部の端面）に支持手段を介して切削手段を取り付けて溶接ビードの切削を行うようにしたので、タービン車室の外側から作業を行うことができるから、従来のようにタービン車室（車室上半部）をクレーンで吊り上げて専用機械上にかぶせる必要がない。
また上述のように、本発明に係る溶接ビード切削装置は軽量で持ち運びが可能であるから、次のラジアルピンの抜取作業に移行する際、溶接ビード切削装置を次の抜取対象のラジアルピンの位置まで持ち運べば足り、クレーンを用いた、タービン車室（車室上半部）の吊り上げ・反転、機械取付台及び専用機械の移動等は行う必要がない。
上記ラジアルピン抜取方法において、前記切削手段は、その長手方向の先端側に前記溶接ビードを切削する切削刃を有し、前記溶接ビードを切削する工程では、前記切削手段の長手方向を前記支柱軸に対して略平行とした状態で前記ラジアルピンの径方向内方に向けて前記切削手段を移動させながら前記溶接ビードを荒削りした後、前記切削手段の長手方向を前記支柱軸に対して傾けた状態で前記溶接ビードを削り取ることが好ましい。
このように、切削手段の長手方向を支柱軸に対して略平行とした状態でラジアルピンの径方向内方に向けて切削手段を移動させながら溶接ビードを荒削りした後、切削手段の長手方向を支柱軸に傾けた状態で溶接ビードを削り取ることで、溶接ビードの除去を迅速かつ高精度に行うことができる。
本発明によれば、溶接ビードを切削する切削手段を、ピン外周に沿って移動自在に構造物の表面から突出したピンの端面（他端部の端面）に支持する支持手段を設けたので、ピンに貫通孔を形成せずに溶接ビードを切削することができ、作業効率を大幅に向上させることができる。
また、ピンに貫通孔を形成しないので、構造物に傷を付ける可能性を低減できるだけでなく、溶接ビード切削装置のトルクは小さくても足りるから、例えばエアグラインダを用いた軽量の構成とすることができる。
溶接ビード切削装置の構成例を示す断面図である。 溶接ビード切削装置の別の例を示す断面図である。 図１及び２に示す溶接ビード切削装置を用いて、蒸気タービンのラジアルピンを抜き取る様子を示す図である。 図３の各段階における溶接ビードの周辺を示す拡大図である。 変形例に係る溶接ビード切削装置の構成を示す断面図である。 角度調節手段及び軸方向位置調節手段の構成例を示す断面図である。 従来のラジアルピン抜取方法において、ラジアルピンの外周に設けられた溶接ビードを除去する様子を示す図であり、（ａ）はタービン車室全体を示し、（ｂ）はラジアルピン周辺を拡大して示している。
以下、添付図面に従って本発明の実施形態について説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
図１は溶接ビード切削装置の構成例を示す断面図である。図２は、図１に示す溶接ビード切削装置の別の例を示す断面図である。
なお、以下では、蒸気タービンの車室内構造物（翼環、ダミー環又は内部車室）７をタービン車室１に対して位置決めするために用いられるラジアルピン２の溶接ビード４を切削する溶接ビード切削装置について説明するが、本発明の溶接ビード切削装置は、この例に限定されず、構造物の表面から一部が突出し、この突出部の外周に溶接ビードが形成されたピンの溶接ビードを切削する装置に広く適用することができる。
図１に示すように、ラジアルピン２の一端部２Ａは、タービン車室１に形成された貫通穴３に挿入され、車室内構造物（翼環、ダミー環又は内部車室）７に設けられた凹部８と嵌合している。一方、ラジアルピン２の他端部２Ｂは、タービン車室１の外表面から突出しており、その外周に溶接ビード４が形成されている。この溶接ビード４によって、ラジアルピン２はタービン車室１に固着されている。また蒸気タービンにおける溶接ビード４は、タービン車室１の内部空間を密閉し、貫通穴３を介したタービン車室１の内部と外部との流体（蒸気又は大気）の通過を阻止する役割も果たす。
図１に示す溶接ビード切削装置１０は、ラジアルピン２の外周に形成された溶接ビード４を切削する切削部（切削手段）１２と、切削部１２をラジアルピン２に支持する支持部（支持手段）２０とで構成される。
切削部１２は、その長手方向の先端側に溶接ビード４を切削するための切削刃１４を有し、例えば、工場エア等によって駆動されるエアグラインダを用いることができる。
切削部１２を支持する支持部２０は、ラジアルピン２の他端部２Ｂの端面２Ｃに立設される支柱軸２２と、切削部１２を支柱軸２２に連結する連結部材２４と、連結部材２４を支柱軸２２を中心として周回自在に支持するベアリング２６と、ラジアルピン２の他端部２Ｂと嵌合する嵌合部材２８とを有する。
支柱軸２２は、連結部材２４及び嵌合部材２８を貫通し、ラジアルピン２の他端部２Ｂの端面２Ｃに設けられたねじ穴９に螺着されている。
ねじ穴９は、ラジアルピン２の断面をなす円形状の略同心円として端面２Ｃに穿設されていることが好ましい。これにより、支柱軸２２を中心として連結部材２４とともに切削部１２を周回させることで、ラジアルピン２の外周に沿った所望の軌跡で切削部１２（切削刃１４）を移動させることができる。よって、溶接ビード４の切削時にタービン車室１に傷が付いてしまうことを防止できる。
連結部材２４には、ねじ送り機構（径方向位置調節手段）３０が内蔵されており、ラジアルピン２の径方向における切削部１２（切削刃１４）の位置が調節可能になっている。これにより、溶接ビード４の切削作業の進捗に応じて、切削部１２の切削刃１４を常に適切な位置で溶接ビード４に接触させることができる。
ねじ送り機構３０は、端部にハンドル３２が取り付けられ、ラジアルピン２の径方向に沿って延在する送りねじ３４と、切削部１２が取り付けられた送りナット３６とで構成される。送りねじ３４は、ハンドル３２に伴って回転しうるように、不図示の軸受によって連結部材２４に支持されている。このねじ送り機構３０によれば、ハンドル３２を介して送りねじ３４にトルクが入力されると、送りねじ３４の回転に伴って、切削部１２が送りナット３６とともにラジアルピン２の径方向（図１で示した「切削部移動方向」）に移動する。
ベアリング２６は、連結部材２４と嵌合部材２８との間に設けられており、連結部材２４が嵌合部材２８に対して支柱軸２２を中心として周回しうるように連結部材２４を支持している。
なお、嵌合部材２８は、ラジアルピン２の他端部２Ｂに嵌合しているから、連結部材２４の周回運動時において基本的に不動である。具体的には、ラジアルピン２の他端部２Ｂは、ラジアルピン２の軸方向を中心とする多角形（例えば六角形）であり、嵌合部材２８はこの多角形に対応する形状の凹部２９を有しており、嵌合部材２８はラジアルピン２の他端部２Ｂによって係止されている。
このように、支柱軸２２、連結部材２４及びベアリング２６を含む支持部２０を用いて切削部１２を支持することで、切削部１２を連結部材２４とともに支柱軸２２を中心として周回させて、切削部１２の切削刃１４をラジアルピン２の外周に沿ってスムーズに移動させることができる。これにより、タービン車室１に傷を付けることなく、ラジアルピン２の外周に形成された溶接ビード４を切削することが容易となる。
なお図１に示す例では、切削部１２は、その長手方向がラジアルピン２の軸方向（支柱軸２２の軸方向）に沿うように連結部材２４に装着されているが、図２に示すように、ラジアルピン２の軸方向（支柱軸２２の軸方向）に対して傾けた状態で切削部１２を連結部材２４に装着してもよい。ここで、図２に示す溶接ビード切削装置６０は、切削部１２の装着態様（角度）を除けば図１の溶接ビード切削装置１０と同一の構成を有するから、溶接ビード切削装置１０と共通する要素は同一の符号を付し、その説明を省略する。
また、切削刃１４による溶接ビード４の切削作業を容易に行う観点から、切削部１２の長手方向が支柱軸２２の軸方向となす角度α（図２参照）が０度以上６０度以下となるように、切削部１２を連結部材２４に取り付けることが好ましい。なお、図１に示す溶接ビード切削装置１０は、切削部１２の長手方向が支柱軸２２の軸方向となす角度αが０度の場合である。
次に、図１及び２に示す溶接ビード切削装置１０を用いて、蒸気タービンのラジアルピン２を抜き取る方法について説明する。図３は、蒸気タービンのラジアルピン２を抜き取る様子を示す図である。図４は、図３の各段階における溶接ビード４の周辺を示す拡大図である。
はじめに、図３に示すように、溶接ビード切削装置１０をラジアルピン２の他端部２Ｂの端面２Ｃに装着する。
具体的には、図１に示すように、連結部材２４、嵌合部材２８及びベアリング２６を組み立てておき、連結部材２４に切削部１２を予め装着しておく。そして、嵌合部材２８の凹部２９にラジアルピン２の他端部２Ｂを嵌合させる。この状態で、連結部材２４及び嵌合部材２８に設けられた貫通孔（不図示）に支柱軸２２を挿通し、ラジアルピン２の他端部２Ｂに設けられたねじ穴９に螺着する。
そして、切削部１２の長手方向を支柱軸２２に対して略平行とした状態で、ラジアルピン２の径方向内方（図４の矢印方向）に向けて切削部１２を移動させながら、ラジアルピン２の外周に沿って切削部１２（切削刃１４）を周回させて溶接ビード４を荒削りする。これにより、溶接ビード４の大部分は除去されるが、タービン車室１の貫通穴３とラジアルピン２の他端部２Ｂとの間隙に入り込んだ溶接ビード４は除去されずに残る。
この後、図３に示すように、溶接ビード切削装置１０に替えて、溶接ビード切削装置６０をラジアルピン２の他端部２Ｂの端面２Ｃに装着する。具体的な装着手順は、溶接ビード切削装置１０の場合と同様である。
そして、切削部１２の長手方向を支柱軸２２に対して傾けた状態で、ラジアルピン２の外周に沿って切削部１２（切削刃１４）を周回させて残りの溶接ビード４を削り取る。
このように、溶接ビード切削装置１０を用いて、切削部１２の長手方向を支柱軸２２に対して略平行とした状態でラジアルピン２の径方向内方に向けて切削部１２を移動させながら溶接ビード４を荒削りした後、溶接ビード切削装置６０を用いて、切削部１２の長手方向を支柱軸２２に傾けた状態で溶接ビード４を削り取ることで、溶接ビード４の除去を迅速かつ高精度に行うことができる。
そして、溶接ビード４が完全に除去されたラジアルピン２をハンマ等でたたいてタービン車室１の貫通穴３から抜き出して、ラジアルピン２の他端部２Ｂの端面２Ｃに設けられたねじ穴９を利用してフックを装着し、クレーンでラジアルピン２を吊り上げる。このようにして、ラジアルピン２がタービン車室１の貫通穴３から抜き取られる。
以上説明したように、本実施形態の溶接ビード切削装置１０，６０は、ラジアルピン２の外周に形成された溶接ビード４を切削する切削部１２と、この切削部１２を、ラジアルピン２の外周に沿って移動自在にラジアルピン２の他端部２Ｂの端面２Ｃに支持する支持部２０とを備える。そして、支持部２０は、ラジアルピン２の他端部２Ｂの端面２Ｃに立設される支柱軸２２と、切削部１２を支柱軸２２に連結する連結部材２４と、この連結部材２４を、支柱軸２２を中心として周回自在に支持するベアリング２６とを含む。
このように、溶接ビード切削装置１０，６０では、溶接ビード４を切削する切削部１２（切削刃１４）をラジアルピン２の外周に沿って移動自在にラジアルピン２の端面２Ｃ（他端部２Ｂの端面）に支持する支持部２０を設けたので、ラジアルピン２に貫通孔を形成せずに溶接ビード４を切削することができ、作業効率を大幅に向上させることができる。
また、ラジアルピン２に貫通孔を形成しないので、タービン車室１（具体的には貫通穴３）に傷を付ける可能性を低減できるとともに、溶接ビード切削装置１０，６０の切削部１２のトルクは小さくても足りるから、例えばエアグラインダを用いた軽量の構成とすることができる。
また、本実施形態では、はじめに溶接ビード切削装置１０をラジアルピン２の他端部２Ｂの端面２Ｃに装着し、切削部１２の長手方向を支柱軸２２に対して略平行とした状態でラジアルピン２の径方向内方に向けて切削部１２を移動させながら溶接ビード４を荒削りした後、溶接ビード切削装置１０に替えて溶接ビード切削装置６０をラジアルピン２の他端部２Ｂの端面２Ｃに装着し、切削部１２の長手方向を支柱軸２２に対して傾けた状態で溶接ビード４を削り取って、最後に溶接ビード４が除去されたラジアルピン２をタービン車室１の貫通穴３から抜き取るラジアルピン抜取方法について説明した。
このラジアルピン抜取方法によれば、溶接ビード切削装置１０，６０を用いて、タービン車室１の外表面から突出したラジアルピン２の端面２Ｃ（他端部２Ｂの端面）に支持部２０を介して切削部１２を取り付けて溶接ビード４の切削を行うようにしたので、タービン車室１の外側から作業を行うことができる。
また溶接ビード切削装置１０，６０は軽量で持ち運びが可能であるから、次のラジアルピン２の抜取作業に移行する際、溶接ビード切削装置１０，６０を次の抜取対象のラジアルピン２の位置まで持ち運べば足り、クレーンを用いた、タービン車室１の吊り上げ・反転、機械取付台及び専用機械の移動等は行う必要がない。
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはいうまでもない。
例えば上述の実施形態では、支柱軸２２、連結部材２４、ベアリング２６及び嵌合部材２８を含む支持部２０により切削部１２をラジアルピン２の端面２Ｃに支持する例について説明したが、切削部１２を支持する支持部はこの例に限定されず、以下のとおり種々の構成を採りうる。
図５は、変形例に係る溶接ビード切削装置の構成を示す断面図である。同図に示す溶接ビード切削装置７０は、切削部１２を支持する支持部の構成を除けば、第１実施形態で説明した溶接ビード切削装置１０と同様であるから、溶接ビード切削装置１０と共通する要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
図５に示すように、溶接ビード切削装置７０の支持部７２は、ラジアルピン２の他端部２Ｂの端面２Ｃに立設される支柱軸２２と、支柱軸２２に沿ってその外周に設けられたスリーブ７４と、切削部１２を支柱軸２２（スリーブ７４）に連結する連結部材２４と、支柱軸２２を中心として周回自在に連結部材２４を支持するベアリング２６とを有する。このような構成の支持部７２によれば、上述の実施形態で説明した支持部２０と同様に、切削部１２の切削刃１４をラジアルピン２の外周に沿ってスムーズに移動させることができる。
さらに、切削部１２を支持する支持部は、切削部１２を、ラジアルピン２の外周に沿って移動自在にラジアルピン２の端面２Ｃに支持することが可能であればどのような構成であってもよく、例えばベアリング２６に替えてすべり軸受を用いてもよいし、ベアリング２６自体を省略してもよい。ベアリング２６を省略する場合、周回運動を行わない部材に円形の凹部及び凸部のいずれか一方を設け、周回運動を行う部材に他方を設けて、両部材の凹部と凸部とを嵌合させることで周回運動を規制して、切削部１２を所定の軌道に沿って適切に周回運動させることができる。
また、上述の実施形態では、溶接ビード切削装置１０において、ねじ送り機構（径方向位置調節手段）３０によってラジアルピン２の径方向における切削部１２の位置を調節する例について説明したが、切削部１２の長手方向が支柱軸２２に対してなす角度を調節する角度調節手段や、支柱軸２２の軸方向における切削部１２の位置を調節する軸方向位置調節手段を設けてもよい。
図６は、角度調節手段及び軸方向位置調節手段の構成例を示す断面図である。同図に示すように、ねじ送り機構３０の送りナット３６に、受け板８０を介して切削部ホルダ８２が取り付けられている。切削部ホルダ８２は、それぞれ半円溝を備えた第１板部８２Ａと第２板部８２Ｂとを該半円溝同士が対面するように配置して形成される円穴に、切削部１２を挟み込んで、一対のボルト（軸方向位置調節手段）８４で締付けることで切削部１２を固定するようになっている。また、切削部ホルダ８２は、ボルト８４によって受け板８０に固定される。受け板８０は、ボルト（角度調節手段）８６によって送りナット３６に固定されている。
ボルト８６を緩めた状態で、ボルト８６を中心として受け板８０を所望の角度だけ回転させた後、ボルト８６を締付け、受け板８０に切削部ホルダ８２及び切削部１２を取り付けることで、切削部１２の長手方向が支柱軸２２に対してなす角度を調節することができる。
また、ボルト８４を緩めた状態で、切削部１２をその長手方向に沿って所望量だけ移動させた後、ボルト８４を締付けることで、支柱軸２２の軸方向における切削部１２（切削刃１４）の位置を調節することができる。
これにより、溶接ビード４の切削作業の進捗に応じて、切削部１２を常に適切な角度及び位置で溶接ビード４に接触させることができる。また、ボルト８６によって、切削部１２の長手方向が支柱軸２２に対してなす角度を調節しうるように構成すれば、上述の実施形態で説明したように、溶接ビード切削装置１０を溶接ビード切削装置６０に交換する必要がなくなり、一つの溶接ビード切削装置で溶接ビード４を確実に除去することができる。
１ タービン車室
２ ラジアルピン
３ 貫通穴
４ 溶接ビード
５ 大径孔
６ 貫通孔
７ 車室内構造物
８ 凹部
９ ねじ穴
１０ 溶接ビード切削装置
１２ 切削部
１４ 切削刃
２０ 支持部
２２ 支柱軸
２４ 連結部材
２６ ベアリング
２８ 嵌合部材
２９ 凹部
３０ ねじ送り機構
３２ ハンドル
３４ 送りねじ
３６ 送りナット
５０ 専用機械
５２ 機械取付台
５４Ａ 大径ドリル
５４Ｂ 小径ドリル
５６ カッタ本体
５７ 切削刃
６０ 溶接ビード切削装置
７０ 溶接ビード切削装置
７２ 支持部
７４ スリーブ
８０ 受け板
８２ 切削部ホルダ
８４ ボルト
８６ ボルト

Claims (10)

  1. 構造物に形成された穴に一端部が挿入され、前記構造物の表面から他端部が突出するピンの該他端部の外周に形成された溶接ビードを切削するための切削装置であって、
    前記ピンの外周に形成された前記溶接ビードを切削する切削手段と、
    前記切削手段を、前記ピンの外周に沿って移動自在に前記ピンの前記他端部の端面に支持する支持手段とを備えることを特徴とする溶接ビード切削装置。
  2. 前記支持手段は、
    前記ピンの前記他端部の端面に立設される支柱軸と、
    前記切削手段を前記支柱軸に連結する連結部材と、
    前記連結部材を、前記支柱軸を中心として周回自在に支持するベアリングとを含むことを特徴とする請求項１に記載の溶接ビード切削装置。
  3. 前記支柱軸は、前記ピンの前記他端部の端面に、前記ピンの断面をなす円形状の略同心円として穿設されたねじ穴に螺着されていることを特徴とする請求項２に記載の溶接ビード切削装置。
  4. 前記切削手段は、その長手方向の先端側に前記溶接ビードを切削する切削刃を有し、
    前記切削手段の長手方向が前記支柱軸に対してなす角度が０度以上６０度以下となるように、前記切削手段は前記連結部材に取り付けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の溶接ビード切削装置。
  5. 前記切削手段の長手方向が前記支柱軸に対してなす角度を調節する角度調節手段をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の溶接ビード切削装置。
  6. 前記ピンの径方向における前記切削手段の位置を調節する径方向位置調節手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の溶接ビード切削装置。
  7. 前記ピンの軸方向における前記切削手段の位置を調節する軸方向位置調節手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の溶接ビード切削装置。
  8. 前記構造物は、蒸気タービンのタービン車室であり、
    前記ピンは、蒸気タービンの翼環、ダミー環又は内部車室を前記タービン車室に対して位置決めするためのラジアルピンであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の溶接ビード切削装置。
  9. 蒸気タービンの翼環、ダミー環又は内部車室をタービン車室に対して位置決めするために用いられ、前記タービン車室に形成された穴に一端部が挿入され、前記タービン車室の外表面から他端部が突出すると共に該突出した部位の外周に溶接ビードを形成することで前記タービン車室に固着したラジアルピンを請求項１に記載の溶接ビード切削装置を用いて抜き取る方法であって、
    前記支持手段を介して、前記ラジアルピンの前記他端部の端面に前記切削手段を取り付ける工程と、
    前記ラジアルピンの外周に沿って前記切削手段を移動させながら、前記溶接ビードを切削する工程と、
    前記溶接ビードを切削した後、前記ラジアルピンを前記タービン車室から抜き取る工程とを備えることを特徴とする蒸気タービンのラジアルピン抜取方法。
  10. 前記切削手段は、その長手方向の先端側に前記溶接ビードを切削する切削刃を有し、
    前記溶接ビードを切削する工程では、前記切削手段の長手方向を前記支柱軸に対して略平行とした状態で前記ラジアルピンの径方向内方に向けて前記切削手段を移動させながら前記溶接ビードを荒削りした後、前記切削手段の長手方向を前記支柱軸に対して傾けた状態で前記溶接ビードを削り取ることを特徴とする請求項９に記載の蒸気タービンのラジアルピン抜取方法。
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