JPH0373412B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ナツト着脱装置に係わり、特に、原
子炉圧力容器の大型ナツトのスタツドボルトへの
着脱を行なうのに好適なナツト着脱装置に関す
る。

〔発明の背景〕

原子炉圧力容器は、第１図に示すように、上鏡
１と胴体２をスタツドボルト３により接続して圧
力容器全体を密閉するように構成されている。第
２図は第１図において長円Ａで示したスタツドボ
ルト３による接続状態の詳細を示す。スタツドボ
ルト３は胴体２のフランジ２ａとスタツドボルト
３のネジ部３ａにより接続し、その上面より突出
し、上鏡１のフランジ部１ａに形成した貫通孔１
ｂを貫通してこの貫通他端のネジ部３ｂが上鏡１
のフランジ部１ａ上に突出している。このネジ部
３ｂにナツト４が取り付けられ、その締付け力に
よつてスタツドボルト３で上鏡１と胴体２とが接
続される。スタツドボルト３には上鏡１のフラン
ジ部１ａの円周方向にナツト４が殆んど接触する
程近接させて多数配置されている。したがつて、
ナツト４は円筒状であり、該ナツト４を回転する
ために、上端部には放射状に回転用溝４ａが形成
されている。

原子炉圧力容器では燃料交換のため年１回の定
期検査時に上鏡１の開閉が行なわれ、スタツドボ
ルト３に取り付けられているナツト４は全て取り
外されかつその後再び取付けが行なわれている。
このナツトの着脱は従来、第３図に示すナツトラ
ンナ５を使用してナツト４の回転のみを動力で行
ない、該ナツト４の取外しおよび取付けは第４図
のナツト取扱い具６をナツト４のネジ部に螺入し
て行なつている。第３図において、ナツトランナ
５は、ナツト４を回転させる電動ドライバ５ａ、
伝達軸５ｂおよびナツト４の回転用溝４ａと結合
するドライブヘツド５ｃより構成されており、電
動ドライバ５ａは作業員が直接操作している。ま
た、伝達軸５ｂとドライブヘツド５ｃは相互に摺
動し得る構造となつているため、ナツト４の回転
による該ナツト４の移動に連れてドライブヘツド
５ｃのみが移動する構造である。しかし、このナ
ツトランナ５によつてはナツト４の回転しか行な
うことが出来ない。したがつて、ナツト４の取外
しおよび取付けには前述したナツト取扱い具６が
使用される。第４図に示すごとく、ナツト取扱い
具６のネジ部６ａをナツト４に螺入し、ハンドル
６ｂでナツト４と一緒に持ち上げる。

以上述べたナツト４の回転、取外しおよび取付
け作業は、全て作業員が直接汚染物に触れかつ高
放射線領域で作業を行なわなければならず、作業
員の被曝が問題となる。また、一連の作業の中で
工具を取り替える必要があるとともに、ナツト４
の重量が30Kg程度あるため、取扱い性も悪く、ナ
ツト４の取付け時にはネジ山を傷つけないような
注意を要する。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記従来技術の欠点を除き、
原子炉圧力容器に使用しているナツトの脱着作業
を作業員が高放射線領域に近づくことなく遠隔操
作により行ない、作業員の労力の低減および被曝
低減の出来るナツト着脱装置を提供することにあ
る。

〔発明の概要〕

この目的を達成するために、本発明は、ナツト
を回転すると共に、この回転により生じる軸方向
へのナツトの移動を装置内部で吸収し得る機構
と、スタツドボルトから外れたナツトを吊り上げ
保持する機構と、スタツドボルトへのナツト装着
時これらのネジ山の損傷を防止するソフトタツチ
機構とからなることを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面について説明す
る。

第５ａ図および第５ｂ図は本発明によるナツト
着脱装置を取り付けた自動ナツト脱着装置を示す
平面図および正面図であり、従来装置を説明する
第１図ないし第４ｂ図に対応する部分には同一符
号をつけている。

第５ａ図および第５ｂ図において、１２は本発
明のナツト着脱装置であり、原子炉圧力容器の上
鏡１に固定された円環状の架台７に沿つて上鏡１
のフランジ部１ａの円周方向および半径方向に遠
隔自動操作により駆動可能なステーシヨン８から
昇降用アーム９により吊り下げられ、スタツドボ
ルト３へ装着される。また、ステーシヨン８には
同時にスタツドテンシヨナ１０およびボルト清掃
装置１１が吊り下げられている。

第６図は本発明によるナツト着脱装置の全体構
造を右半分を断面図で示すもので、装置全体は昇
降用アーム９によつて吊り下げられている。該昇
降用アーム９の下方にはナツト４を回転するため
のモータ１３が装置の中心軸線上に配置されてい
る。該モータ１３の回転力は同じく装置の中心軸
線上に配置された固定伝達軸１４ａ、可動伝達軸
１４ｂおよびナツト回転駆動部１５を介してナツ
ト４に伝達される。このように、伝達軸は固定軸
１４ａおよび可動軸１４ｂより構成されており、
回転トルクの伝達が出来かつナツト４の回転によ
り生じる該ナツト４の軸方向の移動量を吸収出来
るように、固定軸１４ａの外径および可動軸１４
ｂの内径は、第６図のＢ−Ｂ断面である第８図に
示すごとく、スプライン構造になつている。な
お、可動軸１４ｂの外周にはネジ山１４ｃが設け
てある。可動軸１４ｂの下方端部にはナツト回転
駆動部１５が取り付けられてあり、該駆動部１５
の下端にはナツト４の頭部に形成された放射状の
回転用溝４ａと結合してナツト４を回転する回転
用爪１５ａが取り付けられる。

符号１６はナツト４を吊り上げるための吊り上
げ用爪であり、この場合にナツト４はその頭部に
円周上に設けられた溝４ｂとの協働によつて吊り
上げられる。吊り上げ用爪１６の開閉はエアシリ
ンダ１７およびばね１８によつて行なわれる。エ
アシリンダ１７は回転駆動部１５が回転しても、
回転防止用ロツド２２により回転しない構造とな
つている。また、回転防止用ロツド２２は保持用
ナツト２０を取り付けた固定板２０ａと上下方向
に摺動出来るようになつており、エアシリンダ１
７および回転駆動部１５と共に上下に摺動する。
一方、可動伝達軸１４ｂの外径に設けられたネジ
山１４ｃはナツト４のネジと同一ピツチで加工さ
れており、ナツト４が回転して上昇するに連れて
可動伝達軸１４ｂも同様に上昇し、ナツト４がス
タツドボルト３から離脱した時、可動伝達軸１４
ｂの外周のネジ１４ｃと、これに噛合する保持用
ナツト２０によつて吊り上げ保持される。この保
持用ナツト２０はモータ１３の取付け台１９と結
合して固定されている。

符号２１は可動軸１４ｂの下端に取り付けられ
たナツト保持ばねであり、ナツト４のスタツドボ
ルト３への着脱時にナツト４の荷重を保持用ナツ
ト２０およびナツト保持ばね２１で支え、ナツト
４とスタツドボルト３の端部のネジ山に余分な荷
重が掛らないようになされたソフトタツチ機構で
ある。

上述したナツト着脱装置に対して、該装置の作
業対象となるナツト４は、第９ａ図および第９ｂ
図に示すごとく、その頭部に回転を行なうための
放射状の回転用溝４ａおよび吊り上げを行なうた
めの円周上の吊り上げ用溝４ｂが形成されてい
る。

以上のように構成した本実施例装置の動作をナ
ツトを取外す場合を例として以下説明する。

まず、第５図において、ステーシヨン８により
スタツドボルト３の上部に装置を移動し、昇降用
アーム９により装置の下端がナツトに接するまで
装置を下降させる。このとき、ナツト着脱装置１
２は、第７図に示すごとく、回転駆動部１５およ
び吊り上げ用爪１６等の回転部およびエアシリン
ダ１７が可動伝達軸１４ｂと共に固定伝達軸１４
ａの下端近傍まで摺動しており、保持用ナツト２
０により全体が吊り下げられている。また、この
状態では吊り上げ用爪１６はエアシリンダ１７に
より開放された状態（ナツト４の頭部を掴んでい
ない状態）である。

次に、モータ１３を回転し、第７図のごとく、
ナツト４の回転用溝４ａと回転用爪１５ａとを結
合させ、モータ１３の回転力を伝達軸１４ａ，１
４ｂ、回転駆動部１５および回転用爪１５ａを介
してナツト４を回転する。この回転により、ナツ
ト４が上昇すると共に、ナツト着脱装置の第６図
に示す保持用ナツト２０より下方に図示した部分
も可動伝達軸１４ｂの外周にナツト４のネジと同
一ピツチで形成されたネジ１４ｃにより上昇す
る。一方、ナツト４の回転用溝４ａと回転用爪１
５ａが結合した時点において、吊り上げ用爪１６
はエアシリンダ１７を戻すことによりばね１８に
よつて閉鎖され、ナツト４の吊り上げ用溝４ｂと
結合した状態（ナツト４の頭部を掴み該ナツト４
を保持している状態）となり、ナツト４の回転と
共に、ナツト４を保持したまま上昇する。

ナツト４が回転されてスタツドボルト３との結
合が解除された時には、ナツト４の頭部の吊り上
げ用溝４ｂとナツト保持用爪１６および可動伝達
軸１４ｂと保持用ナツト２０は夫々結合した状態
であり、ナツト４は、昇降用アーム９により吊り
下げられた状態となる。また、ナツト４とスタツ
ドボルト３の結合が解除される時、ナツト４の重
量は、可動軸１４ｂの下端に設けられたナツト保
持ばね２１に掛けられており、ナツト４のネジ山
に余分な荷重が掛らないようになつている。

このように、ナツト４がナツト着脱装置１２に
保持された状態で、ステーシヨン８により装置全
体を所定の位置に移動させ、モータ１３を逆回転
させることによりナツト４を所定の場所に降下さ
せる。

なお、ナツト４をスタツドボルト３に装着する
場合は、前述の手順と逆に行なうことにより容易
に行なえる。このとき、ナツト４がスタツドボル
ト３と結合する時、ナツト４は保持用ナツト２０
およびナツト保持ばね２１で支えられた状態であ
るため、ばねの圧縮力によりナツト４およびスタ
ツドボルト３の端部のネジ山に掛かる荷重は軽減
される。上述した操作は全て自動遠隔操作により
行なわれかつ作業者が高放射線領域に入る必要は
全くない。

上述した実施例によれば、従来、ナツトランナ
および手作業により作業員が原子炉圧力容器に接
近して行なつていた、例えば30Kg程度もある大型
ナツトの着脱作業が、遠隔操作により駆動する本
装置を遠隔操作可能なテンシヨン架台に取り付け
て使用することにより、作業員が高放射線領域に
接近することなく行なわれることができるため
に、作業員の被曝低減が出来ると共に、ナツト取
付けあるいは取外しの一連の作業中に工具を取り
替えることなく作業を行なうため、工程が短縮で
きるという利点がある。また、本作業は定期的検
査のクリテイカルパスであり、本装置によつて工
程短縮を行なうことにより、原子力プラントの稼
動率の向上が図られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、原子炉
圧力容器に使用しているナツトの取付けおよび取
外しを作業員が高放射線領域に近づくことなく遠
隔操作によつて行ない、それにより作業員の労力
の低減および被曝低減を可能とする、上記従来技
術の欠点を除いて優れた機能のナツト着脱装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４ｂ図は従来装置を説明するも
ので、第１図は原子炉圧力容器を部分的に示す断
面図、第２図は第１図におけるＡ部を詳細に示す
断面図、第３図は従来のナツト着脱作業における
ナツトランナによるナツト回転作業を説明する概
略正面図、第４ａ図および第４ｂ図は従来ナツト
取付けおよび取外しに使用するナツト取扱い具の
取付けを示す平面図および断面図、第５ａ図およ
び第５ｂ図は本発明によるナツト着脱装置を取り
付けた自動ナツト脱着装置を示す平面図および正
面図、第６図は本発明によるナツト着脱装置の全
体構造を、ナツトを吊り上げた状態でかつ右半分
を断面で示す正面断面図、第７図は第６図と同様
のナツト着脱装置を、ナツトを吊り上げる前の状
態で示す正面図、第８図は第６図のＢ−Ｂ線にお
ける断面図、第９ａ図および第９ｂ図は本発明に
よるナツト着脱装置に対応して使用されるナツト
を示す平面図および断面図である。 ３…スタツドボルト、４…ナツト、４ａ…回転
用溝、４ｂ…吊り上げ用溝、１２…ナツト着脱装
置、１３…モータ、１４ａ…固定伝達軸、１４ｂ
…可動伝達軸、１５…回転駆動部、１５ａ…回転
用爪、１６…吊り上げ用爪、１７…エアシリン
ダ、１８…ばね、２０…保持用ナツト、２１…ナ
ツト保持ばね。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ナツトをスタツドボルトへ遠隔自動操作で着
   脱するナツト着脱装置において、ナツトを回転す
   ると共に、この回転により生じる軸方向への前記
   ナツトの移動を装置内部で吸収し得る機構と、前
   記スタツドボルトから外れた前記ナツトを吊り上
   げ保持する機構と、前記スタツドボルトへの前記
   ナツトの装着時これらのネジ山の損傷を防止する
   ソフトタツチ機構とからなることを特徴とするナ
   ツト着脱装置。 ２ 前記ナツトの非強度部円周には、前記ナツト
   の吊り上げを可能とするための溝が設けられるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のナ
   ツト着脱装置。