JPH0569293A - 大口径配管用内面研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 種々の大口径配管の溶接部内面の余肉除去を
効率的且つ確実に行うことのできる大口径配管用内面研
削装置を提供する。 【構成】 研削装置は回転テーブル１，旋回駆動装置
２，支柱３，支持板４，５を主たる構成部材としてい
る。支持板４，５は容器６のノズル部入口に予め取り付
けられたリング９の上面に固定されており、支持板４，
５に取り付けられた支柱３により回転テーブル１上部の
旋回駆動装置２が保持されている。回転テーブル１の両
端部にはグラインダ装置１０，グラインダ送り機構１１
および砥石減耗補正機構１２がそれぞれ一対ずつ配置さ
れている。したがって、回転テーブル１を約１９０°回
転させることにより、溶接部８の全円周が加工できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原子力プラント等にお
ける大口径配管の溶接部内面の余肉除去に供される、大
口径配管用内面研削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】大口径配管、特に原子力プラントの一次
系配管等における溶接部の内面余肉を除去する場合、建
造時には作業員が管内に入りハンドグラインダ等を用い
て研削作業を行っていた。また、プラント稼働後に機器
の交換等を行う場合、一旦配管を切断した後に新しい機
器との再溶接が行われるが、この際における内面余肉の
除去作業も建造時と同様に作業員が手作業で行ってい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した内
面余肉の除去作業の内、プラント稼働後については作業
員に対する放射線被爆等の問題があり、作業を機械化す
ることが要求されていた。ところが、配管の内径には種
々のバリエーションがあること、自動化により余肉除去
時に母材部分に損傷を与える虞があること、大口径配管
ではその内周も長いために作業中に研削砥石の交換を行
わねばならないこと等の問題があり、その実現は非常に
困難であった。

【０００４】本発明は上記状況に鑑みなされたもので、
種々の大口径配管の溶接部内面の余肉除去を効率的且つ
確実に行うことのできる大口径配管用内面研削装置を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで本発明では、大口
径配管の溶接部内面の余肉除去に供される大口径配管用
内面研削装置であって、配管に固定された支持部材に回
動自在に支持されると共に、その両端にグラインダ装置
が取り付けられた回転テーブルと、該支持部材に対して
該回転テーブルを旋回させる旋回用駆動手段と、該回転
テーブルに対して該グラインダ装置を配管のラジアル方
向に進退させるグラインダ送り手段と、該グラインダ装
置の研削砥石の左右に配置され、配管母材の研削を防止
するガイドローラと、該研削砥石の減耗量に応じて、該
研削砥石と該ガイドローラとの相対位置を補正する砥石
減耗補正手段と、該グラインダ送り手段に設けられ、グ
ラインダ装置を溶接余肉部に直角に保持するグラインダ
保持手段と、該グラインダ装置の重量を相殺するべく、
該回転テーブルに摺動自在に取り付けられると共に該回
転テーブルに支点を有するリンクを介して該グラインダ
装置と連結された重錘とを具えたことを特徴とする大口
径配管用内面研削装置を提案するものである。

【０００６】

【作用】上記構成の大口径配管用内面研削装置では、例
えば、先ず装置を機器のマンホールより挿入して組み立
て、配管内面の溶接余肉とグラインダの研削砥石とが一
致するように設置する。次いで、ＣＣＤビデオカメラ等
で監視しながら回転テーブルを旋回させ、溶接余肉を除
去する。研削砥石は溶接線に対して適正な角度傾けて配
置してその減耗を均一にする一方、砥石減耗補正手段の
作用により研削砥石と溶接余肉とを常に接触させる。ま
た、溶接余肉の除去が完了したら送り装置のガイドロー
ラにより母材の損傷を防止する。尚、研削屑は異物混入
防止装置を用いて配管内への落下を防止する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１には本発明に係る大口径配管用内面研削装置の
配管への取付け状態を斜視により示し、図２にはこれを
側面視により示してある。図３には回転テーブルを拡大
斜視により示し、図４にはこれを縦断面により示してあ
る。図５にはグラインダ送り機構を平面視により示し、
図６には図５中のＡ−Ａ断面を示し、図７には図５中の
Ｂ−Ｂ断面を示してある。図８にはガイドローラを側面
視により示し、図９には図８中のＣ−Ｃ断面を示してあ
る。図１０にはグラインダ送り機構の説明図を示し、図
１１には砥石減耗補正機構の説明図を示してある。

【０００８】図１，図２に示すように、本実施例の研削
装置は回転テーブル１，旋回駆動装置２，支柱３，支持
板４，５を主たる構成部材としており、これらの図では
容器６と配管７との溶接部８の余肉を研削する状態を示
している。支持板４，５は容器６のノズル部入口に予め
取り付けられたリング９の上面に固定されており、支持
板４，５に取り付けられた支柱３により回転テーブル１
上部の旋回駆動装置２が保持されている。

【０００９】研削装置の組立手順は次の通りである。先
ず、旋回駆動装置２が一体化された回転テーブル１を支
持板４に仮付けする。次に、支持板５を支持板４に結合
し、これらをリング９上に固定する。この際の回転テー
ブル１の位置を図２中に二点鎖線で示す。次に、支柱３
を旋回駆動装置２に接続した後に前記仮付けを解除し、
支柱３を降下させる。そして、溶接部８にグラインダ装
置１０の研削砥石１０ａが一致するように位置決めを行
った後、支柱３を支持板５に固定する。尚、研削砥石１
０ａの位置決め時には、回転テーブル１に取り付けたテ
レビカメラ（図示せず）を用いながら調整を行う。

【００１０】図２に示すように、回転テーブル１の両端
部にはグラインダ装置１０，グラインダ送り機構１１お
よび砥石減耗補正機構１２がそれぞれ一対ずつ配置され
ている。したがって、回転テーブル１を約１９０°回転
させることにより、溶接部８の全円周が加工できるよう
になっている。

【００１１】図３に示すように、グラインダ送り機構１
１は、台板１３上にその一端が固定された送りシリンダ
１４と、送りシリンダ１４のピストン棒１５の端部が連
結する滑動板１６とからなっている。滑動板１６は台板
１３上に摺動自在に支持されており、送りシリンダ１４
の作動により前後にスライドするようになっている。

【００１２】滑動板１６の前端部の上面には回転軸１８
を介して回転台１９が回動自在に支持され、更に回転台
１９には左右方向に貫通するピン２０を介してグライン
ダ取付台２１が揺動自在に支持されている。グラインダ
取付台２１にはグラインダ装置１０の他、研削砥石１０
ａの左右にそれぞれ一対ずつのガイドローラ２２，２３
が回動自在に取り付けられている。したがって、溶接部
８が曲管等のように平面的でない場合でも、回転台１
９，グラインダ取付台２１の回動や揺動とガイドローラ
２２，２３の作用により研削砥石１０ａは溶接部８に対
して直角に当たるようになっている。尚、研削砥石１０
ａはモータ２４により駆動され、溶接部８に対して所定
の角度をもって接触するようにグラインダ装置１０はグ
ラインダ取付台２１に傾斜して取り付けられている。

【００１３】一方、ピストン棒１５と滑動板１６との連
結部には、台板１３の上面に揺動支点を有するリンク１
７が連結している。リンク１７は回転テーブル１の下面
に貫通しており、図４に示すようにその下端部が重錘２
５に連結している。重錘２５は回転テーブル１の下面に
設けられたスライド機構４７により摺動自在に保持され
ており、リンク１７の作動により滑動板１６等と逆の方
向に移動するようになっている。曲管等において溶接部
８が水平でない場合、重錘２５は滑動板１６等の重量と
バランスし、ピストン棒１５に掛かる余分な力を相殺さ
せる。前述したように回転テーブル１の一回の作動は１
９０°であるが、この角度を検出するべく、旋回駆動装
置２に取り付けられた円盤状のカム板２６の周方向位置
を回転テーブル１の上面に取り付けられたリミットスイ
ッチ２７により検出するようになっている。

【００１４】図５〜図７に示すように、砥石減耗補正機
構１２はシリンダ装置２８，移動台２９，当て金具３０
およびリミットスイッチ３１から構成されている。移動
台２９はシリンダ装置２８の２本のピストン棒３２によ
り前方に移動し、当て金具３０が研削砥石１０ａに接触
するとリミットスイッチ３１が作動する。シリンダ装置
２８はモータ３３，歯車３４により回転駆動されるネジ
軸３５により前後に移動する。移動台２９の動きはラッ
ク３６およびピニオン３７によりガイドローラ２２，２
３に伝達され、図５において、移動台２９が前方に移動
すると、ガイドローラ２２，２３は後方に同量移動す
る。

【００１５】図８，図９に示すように、ガイドローラ２
２は一対の移動ローラ３８と固定ローラ３９とで構成さ
れている。移動ローラ３８はローラ取付台４０に回動自
在に支持されており、バネ４１により常時前方に押し付
けられている。固定ローラ３９はローラ移動台４２に固
定されており、前述したように移動台２９と逆方向に移
動する。一方、ガイドローラ２３は、図５，図７に示す
ように、ローラ移動台４３に固定されている。図９に示
すように、ローラ移動台４２とローラ移動台４３とは接
続板４４を介して結合されており、同期して移動する。

【００１６】図１０に示すように、母材４５の余肉部４
６に研削砥石１０ａを当接させた場合、ガイドローラ２
３と移動ローラ３８とは母材４５と接触する一方、固定
ローラ３９は余肉部４６と接触する。ここで、ガイドロ
ーラ２３と研削砥石１０ａ間の距離と研削砥石１０ａと
固定ローラ３９間の距離とを等しくしておけば、ガイド
ローラ２３の接触点と固定ローラ３９の接触点間の１／
２までは研削砥石１０ａによる研削が可能となる。そし
て、送りシリンダ１４で研削砥石１０ａを余肉部４６に
押し付けながら回転テーブル１を回転させて研削を行っ
てゆくと、遂に余肉部４６が無くなり、固定ローラ３９
が母材４５と接触する。この状態では研削砥石１０ａに
よる研削は進行せず、余肉部４６の除去が終了すると共
に母材４５の研削が防止されるのである。

【００１７】次に、図１１を参照し、前述した砥石減耗
補正機構の作用を説明する。研削砥石１０ａの減耗状態
は上述した研削作動が行われている間に、例えば一回転
毎に、チェックされる。

【００１８】シリンダ装置２８に給気すると、移動台２
９が図中δだけ前方に移動し、当て金具３０も同様にδ
移動する。この際、研削砥石１０ａの減耗がない場合に
は当て金具３０は研削砥石１０ａに接触し、リミットス
イッチ３１が作動する。尚、移動台２９が移動すると、
ラック２６およびピニオン２７の作用により、ガイドロ
ーラ２２，２３が右方にδ移動するが、シリンダ装置２
８から排気を行うと原状に復帰する。

【００１９】一方、研削砥石１０ａが図中に破線で示す
ように減耗していた場合、上述したようにシリンダ装置
２８に給気を行っても、当て金具３０は研削砥石１０ａ
に接触せず、リミットスイッチ３１も作動しない。そこ
で、シリンダ装置２８に給気したままでモータ３３を駆
動し、当て金具３０が研削砥石１０ａに接触するまでシ
リンダ装置２８を前方に移動させる。そして、リミット
スイッチ３１が作動した時点でモータ３３を停止させ、
シリンダ装置２８から排気を行うと、ガイドローラ２
２，２３はそれぞれ研削砥石１０ａに対応した破線の位
置に移動する。次いで、余肉部４６と研削砥石１０ａと
を接触させるべく、送りシリンダ１４を駆動する。

【００２０】以上で具体的実施例の説明を終えるが、本
発明の態様はこの実施例に限られるものではない。例え
ば、上記実施例は原子力プラントの大口径配管の溶接後
の処理を想定したものであるが、支柱３や支持板４，５
の形状等を適宜変更することにより、種々の配管に対し
て適用可能となる。

【００２１】

【発明の効果】本発明に係る大口径配管用内面研削装置
によれば、以下に列挙する効果を奏する。回転テーブル
の両端にグラインダ装置が取り付けられているため、半
周程度の回転で余肉除去が完了し、作業効率が大幅に上
昇する。グラインダ保持手段によってグラインダ装置が
溶接部に対して直角となるように保持されるため、曲管
等の余肉除去作業にも適用可能である。グラインダ装置
等の重量が重錘により相殺されるため、回転テーブルの
姿勢に関係なく最適な押付力で研削砥石を溶接部に押し
付けることができる。ガイドローラを予め配管の内径に
合わせておけば、配管母材を損傷することが防止され
る。砥石減耗補正手段により、研削砥石を交換すること
なく除去作業が行え、作業効率が向上する。テレビカメ
ラを具えた場合には余肉除去を遠隔作業で行えるように
なり、環境に影響されずに作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る大口径配管用内面研削装置の配管
への取付け状態を示す斜視図である。

【図２】本発明に係る大口径配管用内面研削装置の配管
への取付け状態を示す側面図である。

【図３】回転テーブルを示す拡大斜視図である。

【図４】回転テーブルを示す拡大縦断面図である。

【図５】グラインダ送り機構を示す平面図である。

【図６】図５中のＡ−Ａ断面図である。

【図７】図５中のＢ−Ｂ断面図である。

【図８】ガイドローラを示す側面図である。

【図９】図８中のＣ−Ｃ断面図である。

【図１０】グラインダ送り機構の説明図である。

【図１１】砥石減耗補正機構の説明図である。

【符号の説明】

１ 回転テーブル ２ 旋回駆動装置 ３ 支柱 ４，５ 支持板 ８ 溶接部 １０ グラインダ装置 １０ａ 研削砥石 １１ グラインダ送り機構 １２ 砥石減耗補正機構 １４ 送りシリンダ １６ 滑動板 １７ リンク １８ 回転軸 １９ 回転台 ２１ グラインダ取付台 ２２，２３ ガイドローラ ２４ モータ ２５ 重錘 ２８ シリンダ装置 ２９ 移動台 ３０ 当て金具 ３１ リミットスイッチ ３３ モータ ３４ 歯車 ３５ ネジ軸 ３６ ラック ３７ ピニオン ３８ 移動ローラ ３９ 固定ローラ ４０ ローラ取付台 ４１ バネ ４２，４３ ローラ移動台 ４４ 接続板 δ 移動台のストローク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小谷 雅司 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 長山 辰信 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 鴨 和彦 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 藤本 修 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 石戸 敏文 兵庫県神戸市兵庫区和田宮通７丁目１番14 号 西菱エンジニアリング株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 大口径配管の溶接部内面の余肉除去に供
   される大口径配管用内面研削装置であって、 配管に固定された支持部材に回動自在に支持されると共
   に、その両端にグラインダ装置が取り付けられた回転テ
   ーブルと、 該支持部材に対して該回転テーブルを旋回させる旋回用
   駆動手段と、 該回転テーブルに対して該グラインダ装置を配管のラジ
   アル方向に進退させるグラインダ送り手段と、 該グラインダ装置の研削砥石の左右に配置され、配管母
   材の研削を防止するガイドローラと、 該研削砥石の減耗量に応じて、該研削砥石と該ガイドロ
   ーラとの相対位置を補正する砥石減耗補正手段と、 該グラインダ送り手段に設けられ、グラインダ装置を溶
   接余肉部に直角に保持するグラインダ保持手段と、 該グラインダ装置の重量を相殺するべく、該回転テーブ
   ルに摺動自在に取り付けられると共に該回転テーブルに
   支点を有するリンクを介して該グラインダ装置と連結さ
   れた重錘とを具えたことを特徴とする大口径配管用内面
   研削装置。