JPH0627063U - ショットピーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧力容器の溶接部の残留応力を除去するため
自動化が可能なショットピーニング装置を提供する。 【構成】 溶接された配管０２をガイドとして回転軸０
４を回転可能かつ軸方向移動可能に備え、この回転軸０
４に備えた倣いローラ１６を配管０２部分の傾斜に応じ
た傾斜に設定されたテンプレート１０に倣わせ、この回
転軸０４と一体に動くショット粒２０吹出用ノズルを有
し、配管０２及び回転軸０４上部を覆いショット粒２０
の飛散を防ぐシール材１９、ジャバラ１８、受け皿１７
を備えたものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、原子炉容器等の圧力容器を構成する半球状又は半楕円球状の鏡板に 貫通して取付けられた配管の溶接部の溶接ビードに対するショットピーニング装 置に関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】

例えば、原子炉容器などの圧力容器にあっては、図４に示す如き構造を有し、 製造に当っては、半球状の鏡板０１に配管０２を貫通させ、この配管０２の鏡板 ０１の内面側に溶接を行なっている。 溶接によって鏡板０１と配管０２とには、溶接ビード２４が形成されるが、圧 力容器に使用される関係上溶接ビード２４の堅牢さや耐久の信頼性が必要不可欠 となる。 溶接部分の品質については、溶接条件の制御等によって品質の大幅な向上が図 れるが、他方溶接による残留応力に起因する応力腐食割れの防止対策も一層の品 質補償の点から望まれる。

【０００３】 残留応力を除去する方法としては、従来よりショットピーニング法が有効であ るが、図４に示す構造の圧力容器等にあっては、作業がやりにくくショットピー ニングが実施しにくいという問題がある。 つまり、配管０２が鏡板０１の軸心より離れて貫通され溶接された場合、配管 ０２のまわりの鏡板０１は配管０２に対して傾斜し、配管０２を中心として鏡板 ０１の中心側が幅広ビードとなり反対側は狭いビードとなる。 また、ピーニングを施工する場合、配管０２が障害物となるため、ショット粒 吹付ノズルは配管０２の周囲を回りながらしかもノズルの高さや角度を変化させ ながら行なう必要がある。 更に、ショット粒の飛散防止や回収も考える必要がある。

【０００４】 本考案は、上述の問題に鑑みショットピーニングが有効に施工でき作業性もよ いショットピーニング装置の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上述の目的を達成する本考案は、 （１）半球状あるいは半楕円球状の鏡板とこの鏡板の中心軸と平行方向に貫通 された配管との溶接ビードの表面をショットピーニングする装置において、 上記配管をガイドとしてこの配管と同一軸にてかつ軸方向移動可能に回転する 回転軸にこれと一体回転するノズルを備え、 上記回転軸を回転可能に支持するハウンジングに上記鏡板と上記配管との取付 角度に相応する傾斜角に調整可能なテンプレートを備え、 このテンプレートの傾斜に沿って動く倣いローラを上記回転軸にこれと一体回 転するよう取付けた ことを特徴とし、 （２）回転軸を回転可能に支持するハウジングには、回収受け皿、この回収受 け皿にショット粒を導くジャバラ、このジャバラと鏡板との間にあって上記ショ ット粒の飛散を防ぐシール材を有し、上記ジャバラ上のシール材を上記鏡板に押 付ける押付棒を上記ハウジングにて支持したことを特徴とする。

【０００６】

【作用】

半球状鏡板に貫通配管を溶接した場合、この配管を中心として鏡板内面の傾斜 に沿ってノズルを動かすことができて、溶接ビードの形状に応じてショット粒を 吹出すことができる。 また、吹出したショット粒の飛散防止や回収も受け皿、ジャバラ、シール材の 構造により達成できる。

【０００７】

【実施例】

ここで、図１〜図３を参照して本考案の実施例を説明する。図１において、０ １は鏡板、０２はこの鏡板０１を貫通する配管を示す。 この配管０２にはガイドピン０３を介して回転軸０４が同一軸となるように備 えられ、この回転軸０４を回転自在かつ軸方向移動可能に支えるハウジング０９ とこのハウジング０９と一体に形成された受け皿１７とが支持具２２にて支持さ れている。

【０００８】 配管０２に挿入されるガイドピン０３は、ガイドピン０３のフランジが配管０ ２の端面に当るようにして配管０２に嵌合され、下端には回転軸０４の先端が挿 入される。ガイドピン０３のフランジと回転軸０４の先端との間には、圧縮バネ ０５が介在され回転軸０４との軸方向移動があっても、ガイドピン０３を配管０ ２内に常に押し込むようにしている。また、圧縮バネ０５のまわりには、シール 材０６が存在しショット粒２０がガイドピン０３と回転軸０４の摺動部に入るの を防いでいる。

【０００９】 先端にガイドピン０３が摺動可能に挿入されている回転軸０４は、中空であり 、内部にショット粒２０供給用のホース０８が通っており、このホース０８は回 転軸０４の先端部にて穴から外部に導出される。そして、ホース０８の先端には ショット粒２０吹出しが広がるような形状のノズル０７が連通されている。 また、回転軸０４には、モータ１５から回転を伝達される歯車１３が固定され 、また圧縮バネ１２にてテンプレート１０に押付けられる倣いローラ１６が固定 される。

【００１０】 回転軸０４を支えるハウジング０９には、中空円板状のテンプレート１０がピ ンにより傾斜可能に取付けられ、このテンプレート１０はハウジング０９に接す ることなくハウジング０９の外部にてその傾きが自由に変えられる。 テンプレート１０は、支持具２２に連結された傾斜角調整具１１にて固定され る。この傾斜角調整具１１はボルト，ナットの組合せとか小形の電動スライドで あり、この傾斜角調整具１１の長さ調整にてテンプレート１０の傾斜が調整され 、位置固定によりテンプレート１０の傾斜が固定される。 このテンプレート１０には、圧縮バネ１２による押圧力によって倣いローラ１ ６が接触されるので、倣いローラ１６に固定された回転軸０４はその回転と共に テンプレート１０の傾斜に沿って軸方向に動くことになる。

【００１１】 支持具２２にて支えられるハウジング０９には回転軸０４とハウジング０９と の摺動部にショット粒２０が入らないようにカバー２５が備えられると共にその 外周には、ショット粒２０の受け皿１７が備えられ、この受け皿１７の一部には 回収ホース２１を取付ける穴が加工されている。 受け皿１７には回転軸０４の一部及び配管０２を覆うようにしなっている皮や ゴム材でできた伸縮性のあるジャバラ１８の下端が取付けられている。 ジャバラ１８の上端には、鋼板をリング状に加工した円板２６が固定されてい る。 更に、この円板２６上には、ゴム材あるいはスポンジ材にて弾力性あるリング 状に加工されたシール材１９が備えられている。そして、このシール材１９は鏡 板０１の内表面に接するように形成される。 ジャバラ１８、円板２６、シール材１９の支えは、受け皿１７の外周に調整可 能に備えられた押付棒２３により行なわれ、シール材１９を鏡板０１内表面に押 付けるものである。この場合、押付棒２３の先端は円板２６に固定されている。 なお、押付棒２３はエアシリンダに置きかえてもよい。

【００１２】 支持具２２は、受け皿１７、ハウジング０９、ひいては回転軸０４やノズル０ ７を支持するものであるが、更に前述した倣いローラ１６をテンプレート１０に 押すための圧縮バネ１２、傾斜角調整具１１をそれぞれ支持し、また、回転軸０ ４に取付けた歯車１３とかみ合う歯車１４を回転させるモータ１５を支持するも のである。なお、歯車１３と歯車１４とのかみ合いは、回転軸０４の軸方向移動 によっても外れないように歯車１３を長く作ってある。

【００１３】 上述の構成において、ショットピーニングを行なうに当っては、支持具２２を 配管０２近くに置き、配管０２内にガイドピン０３を挿入すると共に圧縮バネ０ ５やシール材０６を配置して回転軸０４をガイドピン０３に差し込むと共に、配 管０２のまわりに位置するシール材１９を押付棒２３にて鏡板０１内面に押付け る。この結果、溶接ビード２４を含む配管０２がシール材１９、ジャバラ１８、 受け皿１７にて覆われる。 他方、鏡板０１の傾斜θに対してθ／２の傾斜となるようにテンプレート１０ を傾け、傾斜角調整具１１にて固定する。

【００１４】 このような準備の後、モータ５を駆動させて回転軸０４を回転させると共にエ ア圧をホース０８に供給してショット粒２０を溶接ビード２４にめがけて衝突さ せショットピーニングを行なう。 このとき、ノズル０７は溶接ビード２４に向けて回転軸０４に固定される。 また、倣いローラとノズル０７の取付位置が同一方位に向いているので、倣い ローラ１６の動きと同じくノズル０７が回転しかつテンプレート１の傾斜に沿っ て軸方向に動くことになる。 こうして、ノズル０７はショット粒２０を吹出しながら傾斜した溶接ビード２ ４をなぞる動きをする。 ここで、回転速度及びショット粒２０を送給させるエア圧を円周まわりにて４ 分割〜８分割に設定しておくと、ほぼ全てのビード形状変化にて均一な応力除去 が行なえる。

【００１５】 図２と図３とは、鏡板０１の同一溶接部を軸心からの位置を遠い方（急傾斜） （図２）と近い方（図３）との双方からショットピーニングを施した場合を比較 したものである。 図２のショットピーニングの状態は、溶接ビード幅が狭く、ノズル０７から出 たショット粒２０はビード幅を十分にカバーするよう溶接ビード２４に衝突する 。 図３は１８０度ノズル０７が回転したとき、倣いローラ１６によって回転軸０ ４が上方へ移動しノズル０７が図２の状態より上昇した場合を示している。この ため、鏡板０１とノズル０７とは相対的に位置の変化もさほどなくなる。 ショット粒２０はシール材１９やジャバラ１８によってショット粒２０を飛散 させることなく回収することができる。

【００１６】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、ショットピーニングの自動化が図れ、工 数低減や作業性の良くなり、原子力容器の品質向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例装置の全体構成図。

【図２】ある加工状態の説明図。

【図３】他の加工状態の説明図。

【図４】被加工物の一例の構成図。

【符号の説明】 ０１ 鏡板 ０２ 配管 ０３ ガイドピン ０４ 回転軸 ０５ 圧縮バネ ０６ シール材 ０７ ノズル ０８ ホース ０９ ハウジング １０ テンプレート １１ 傾斜角調整具 １２ 圧縮バネ １３ 歯車 １４ 歯車 １５ モータ １６ 倣いローラ １７ 受け皿 １８ ジャバラ １９ シール材 ２０ ショット粒 ２１ 回収ホース ２２ 支持具 ２３ 押付棒 ２４ 溶接ビード ２５ カバー ２６ 円板

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 半球状あるいは半楕円球状の鏡板とこの
   鏡板の中心軸と平行方向に貫通された配管との溶接ビー
   ドの表面をショットピーニングする装置において、 上記配管をガイドとしてこの配管と同一軸にてかつ軸方
   向移動可能に回転する回転軸にこれと一体回転するノズ
   ルを備え、 上記回転軸を回転可能に支持するハウンジングに上記鏡
   板と上記配管との取付角度に相応する傾斜角に調整可能
   なテンプレートを備え、 このテンプレートの傾斜に沿って動く倣いローラを上記
   回転軸にこれと一体回転するよう取付けたことを特徴と
   するショットピーニング装置。
2. 【請求項２】 回転軸を回転可能に支持するハウジング
   には、回収受け皿、この回収受け皿にショット粒を導く
   ジャバラ、このジャバラと鏡板との間にあって上記ショ
   ット粒の飛散を防ぐシール材を有し、上記ジャバラ上の
   シール材を上記鏡板に押付ける押付棒を上記ハウジング
   にて支持したことを特徴とする請求項１のショットピー
   ニング装置。