JPH10286781A - 大型ナットの着脱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大型、大重量の特殊ナットの着脱作業を安全
に、簡単に行える装置を提供する。 【解決手段】 台車２上に前後方向に水平移動自在にス
ライドテーブル１２を設け、その上に昇降自在に昇降テ
ーブル１９を設ける。昇降テーブル１９の上に水平回転
自在にターンテーブル２７を設け、その上にナットＮを
載せて回転させる。昇降テーブル１９をエアシリンダ１
８で昇降させ、ターンテーブル２７をエアモータ３７で
正逆回転させ、ボルトＢに対してナットＮを着脱する。
ターンテーブル２７は、回転軸線を任意方向に傾斜させ
ることができ、常時はばね３４で回転軸を垂直に保持さ
れる。ターンテーブル２７は、昇降テーブル１９に対し
て水平揺動できる旋回テーブル２５上に設けられる。タ
ーンテーブル２７の任意傾斜と、旋回テーブル２５の水
平揺動で、ターンテーブル２７上のナットＮに、ボルト
Ｂに対するの自己調心性が付与される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば原子力発電
所における主タービン高圧車室の水平突合せフランジ部
を締め付けるための巨大なボルトに、同様に巨大なナッ
トを着脱する作業に用いられるナットの着脱装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電所における主タービン高圧車
室の水平突合せフランジ部は、ほぼ垂直に貫通するボル
トと下方からこれに螺合するナットとにより締め付けら
れる。ボルト、ナットは共に巨大であり、ナットの重量
は約５０Kgに及ぶ。ボルトの軸心には貫通孔があり、こ
れにナットを係止したワイヤを通し、これをボルトの上
から人力で引き上げてナットを吊り下げるようにして支
持した状態で、ナットの締め付け、取り外しの作業が行
われている。これらの作業は、狭小な空間で、全て人力
で行われるため、危険を伴う重労働となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、上
記のような大型のナットの着脱作業を安全に、簡単に行
うことができる装置を提供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明においては、上記
課題を解決するため、床面Ｆ上を移動自在の台車２上
に、前後方向に水平移動自在にスライドテーブル１２を
設け、このスライドテーブル１２上に、垂直に昇降自在
に昇降テーブル１９を設け、この昇降テーブル１９上に
ほぼ水平に回転自在にターンテーブル２７を設け、この
ターンテーブル２７上にナットＮを載せて回転させるよ
うに着脱装置１を構成する。昇降テーブル１９をエアシ
リンダ１８のような昇降手段で昇降させると共に、ター
ンテーブル２７をエアモータ３７のような回転手段で正
逆回転させ、ボルトＢに対してナットＮを着脱する。ス
ライドテーブル１２と共にターンテーブル２７を台車２
の前方に張り出させて狭隘なボルト下部の空間への接近
を容易にした。また、ターンテーブル２７の回転軸を垂
直に対して任意方向に傾斜させるべく昇降テーブル１９
に対して所定角度の範囲で自在に傾斜可能にすると共
に、回転軸を垂直に保持すべくばね３４等で弾性的に支
持することにより、ナットＮの自己調心性を付与した。
さらに、ターンテーブル２７を、旋回テーブル２５を介
して昇降テーブル１９上に設け、旋回テーブル２５を昇
降テーブル１９上に所定の角度範囲でほぼ水平に旋回自
在に支持することにより、ナットＮの自己調心性をさら
に高めた。

【０００５】

【発明の実施の形態】図面を参照して本発明の実施の形
態を説明する。図１はナット着脱装置の正面図、図２は
ナット着脱装置の平面図、図３はナット着脱装置の側面
図、図４はナット着脱装置の一部を切り欠いた正面図、
図５はナット着脱装置の一部を切り欠いた平面図、図６
はナット着脱装置の一部を切り欠いた側面図、図７はタ
ーンテーブル付近の断面図である。

【０００６】図において、ナット着脱装置１は、キャス
タ３により床面Ｆ上を移動自在の台車２の上に構成され
ている。台車２は、前後方向に平行に伸びる左右一対の
主杆４と、主杆４，４間を前後端において直角方向に連
結する連結板５と連結杆６とにより矩形に構成されたメ
インフレーム７を有する。メインフレーム７の四隅部か
ら外側へ張り出した支持脚８にキャスタ３が支持されて
いる。キャスタ３は、支持脚８に垂直の主軸９を螺合さ
せて支持され、支持脚４に対してキャスタ３を引き上げ
れば台車２を床面Ｆ上に接地させて固定することができ
る。メインフレーム７の後方端には、台車２を移動操作
するためのハンドル１０が取り付けられている。メイン
フレーム７の主杆４の内側には、これに沿ってリニアガ
イド１１が固着されている。

【０００７】スライドテーブル１２は、台車２のメイン
フレーム７上に前後方向に移動自在に取り付けられてい
る。即ち、スライドテーブル１２は、メインフレーム７
の主杆４の内側に沿って伸びる平行一対の支持板１３
と、支持板１３，１３の後端間を直角に連結するベース
板１４とにより、前方に開放したコ字状の枠体として構
成されている。各支持板１３の前後位置の外側には、ス
ライダ１５が固着されており、これがリニアガイド１１
に摺動自在に係合している。ベース板１４の四隅にはガ
イド柱１６が垂直に立設され、上端において矩形枠状の
天板１７で連結されている。ベース板１４の中央には、
エアシリンダ１８が垂直に立設されている。

【０００８】昇降テーブル１９は、水平板状の昇降テー
ブル本体２０とその後方端から垂直に起立した起立板部
２１と、起立板部２１の上端から水平に後方へ延出した
天板部２２とを有する。天板部２２は、スライドテーブ
ル１２の天板１７の下方に位置し、ガイド柱１６がこれ
を摺動自在に貫通している。起立板部２１の側面下部及
び天板部２２の下面には、ガイド筒２３が固着されてい
る。ガイド筒２３は、ガイド柱１６に摺動自在に係合し
ている。天板部２２には、エアシリンダ１８のピストン
ロッド１８ａの上端が結合されている。従って、昇降テ
ーブル１９は、昇降手段であるエアシリンダ１８によ
り、ガイド柱１６に沿って垂直に昇降自在である。

【０００９】昇降テーブル本体２０上には、高分子樹脂
製のスライド板２４が重ねて固着され、その上に旋回テ
ーブル２５が、所定角度範囲で水平旋回自在に重ねて配
置されている。即ち、旋回テーブル２５は、中央部にお
いて垂直枢軸２６で昇降テーブル本体２０の中央部に枢
支されている。旋回テーブル２５は、昇降テーブル本体
２０の左右から起立した側縁に当接する角度範囲で水平
旋回する。

【００１０】ターンテーブル２７は、ナットＮを載せて
回転させるためのもので、旋回テーブル２５上にほぼ水
平に回転自在に設けられている。即ち、旋回テーブル２
５上には、ベアリング２８を介して回転板２９が水平回
転自在に支持されており、この回転板２９上に、球面軸
受３０を介してターンテーブル２７が水平回転自在に設
けられている。回転板２９の下面には、受動プーリ３１
が固着されている。回転板２９の上面には、回転軸の同
心円周上に複数の駆動ピン３２が垂直に植え込まれてお
り、この駆動ピン３２がターンテーブル２７の凹所３３
に緩く受け入れられている。駆動ピン３２は、凹所３３
内で相対的に傾斜可能である。また、回転板２９に同心
円周上に嵌め込まれた複数のばね３４の上にターンテー
ブル２７がほぼ水平を維持するように弾性的に支えられ
ている。ターンテーブル２７の上面には、その回転軸の
同心円周上に３つの係合ピン３５が植え込まれており、
これがナットＮの下面の係合溝Ｎａに係合するようにな
っている。係合ピン３５の上端には転球３６が回転自在
に嵌め込まれており、ナットＮの取り外し作業時に、ナ
ットＮの下面に転接して容易に心合わせできるようにな
っている。

【００１１】ターンテーブル２７の回転手段としてのエ
アモータ３７は、旋回テーブル２５上に、台座３８を介
して取り付けられている。エアモータ３７の回転軸３７
ａは、台座３８の下部空間に突出し、これに駆動プーリ
３９が固着されている。駆動プーリ３９と受動プーリ３
１との間にはベルト４０が掛け回され、エアモータ３７
の回転が、回転板２９、駆動ピン３２、ターンテーブル
２７へと伝えられる。

【００１２】旋回テーブル２５上には、ターンテーブル
２７に隣接して、これに対する距離を調節可能に、芯出
しガイド４１が設けられている。心出しガイド４１は、
ターンテーブル２７の外周に沿う円弧状のガイド面を備
えており、これをナットＮの外周に当接させることで、
ナットＮとターンテーブル２７の中心を大まかに合わせ
ることができるようになっている。

【００１３】スライドテーブルのベース板１４上には、
ガイド柱１６を覆うように箱型のカバー４２が固着され
ており、カバー４２の側面に操作盤４３形成されてい
る。操作盤４３には、回転方向切り替えバルブのレバー
４４、昇降切り替えバルブのレバー４５、昇降速度コン
トローラ４６、回転速度コントロー４７、非常停止スイ
ッチ４８、回転用エアレギュレータ４９，回転用エア圧
力計５０、昇降用エアレギュレータ５１、昇降用エア圧
力計５２等が設けられている。

【００１４】図１に示すように、この実施形態のナット
着脱装置１を用いて、原子力発電所における主タービン
高圧車室のフランジ部Ａを垂直に貫通するボルトＢにナ
ットＮを着脱する作業の手順を説明する。

【００１５】ボルトＢにナットＮを螺合する場合には、
まずボルトＢの周囲の状況に対応して適宜スライドテー
ブル１２を前方へ押し出してターンテーブル２７の位置
を定める。スライドテーブル１２と共にターンテーブル
２７を台車２の前方に張り出させれば、狭隘なボルトＢ
の下部空間への接近は容易である。そして、ターンテー
ブル２７上へナットＮを載せて係合ピン３５を溝Ｎａに
係合さる。台車２を移動させて、ナットＮをボルトＢの
ほぼ真下に持ってくる。昇降切り替えバルブのレバー４
５を操作して、エアシリンダ１８にエアを送り、ナット
Ｎの上面がボルトＢの下端に軽く接触する位置まで昇降
テーブル１９を上昇させる。この時、ボルトＢ、ナット
Ｎの心ずれがあれば、台車２を移動して心合わせを行
う。次いで、回転方向切り替えバルブのレバー４４を操
作して、ターンテーブル２７を右回転させながら、昇降
テーブル１９を上昇させ、ボルトＢにナットＮを螺合す
る。ボルトＢとナットＮの心合わせが不十分なときや、
ボルトＢの軸線に対してナットＮの軸線が傾斜している
ときには、ナットＮの喰い付きが悪い。このような場合
には、台車２や旋回テーブル２５を水平方向に揺するこ
とにより喰い付かせる。このとき、ターンテーブル２７
が適当に傾いて心合わせを容易にする。所定の位置にナ
ットＮのねじ込みが完了したら、ターンテーブル２７の
回転を止め、昇降テーブル１９を下限位置まで下降させ
て作業が終了する。

【００１６】次に、ボルトＢからナットＮを外す場合に
は、台車２を移動し、ターンテーブル２７の中心がボル
トＢの心に合う位置にセットする。昇降切り替えバルブ
のレバー４５を操作して、ターンテーブル２７上の係合
ピン３５の上端がナットＮの下面に軽く接触する位置ま
で昇降テーブル１９を上昇させる。再度心合わせを行
い、回転方向切り替えバルブのレバー４４を操作して、
ターンテーブル２７をゆっくり右回転させる。このと
き、係合ピン３５の先端の転球３６がナットＮの下面で
転動して円滑な動きが得られる。ナットＮの係合溝Ｎａ
に係合ピン３５が合致したところで回転を止める。次い
で昇降テーブル１９を上昇させ、係合ピン３５がナット
Ｎの係合溝Ｎａに係合したことを確認したら、ターンテ
ーブル２７を左回転させてナットＮを下降させる。な
お、この間、エアシリンダ１８は上昇モードにしてある
が、ナットＮがねじピッチに従って所定のトルクで下降
するので、昇降テーブル１９はナットＮに押されて下降
する。ナットＮがボルトＢの下端から外れると、ナット
Ｎの自重のみが昇降テーブル１９かかるので、昇降テー
ブル１９はその位置でナットＮを保持する。ナットＮが
ボルトＢの下端から外れたことを目視確認した後、ター
ンテーブル２７の回転を止め、初めて昇降切り替えバル
ブのレバー４５を操作して、昇降テーブル１９を下降動
作させ、下限位置まで降ろして作業が完了する。

【００１７】本装置を適用するナットの重量に応じて、
昇降用エア圧力計５２を見ながら昇降用エアレギュレー
タ５１によりエアシリンダ１８に送る空気圧を予め調整
する。また、回転用エア圧力計５０を見ながら、回転用
エアレギュレータ４９を調整してターンテーブル２７の
所望の回転トルクを得る。

【００１８】なお、本発明は図示の実施例に限定される
ものではなく、例えば、昇降テーブル１９の昇降、ター
ンテーブル２７の回転の駆動を、エアモータ、エアシリ
ンダに代え、電動機により行うことができる。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、本発明においては、床面
Ｆ上を移動自在の台車２上に、前後方向に水平移動自在
にスライドテーブル１２を設け、このスライドテーブル
１２上に、垂直に昇降自在に昇降テーブル１９を設け、
この昇降テーブル１９上にほぼ水平に回転自在にターン
テーブル２７を設け、このターンテーブル２７上にナッ
トＮを載せて回転させるよう着脱装置１を構成する。昇
降テーブル１９をエアシリンダ１８のような昇降手段で
昇降させると共に、ターンテーブル２７をエアモータ３
７のような回転手段で正逆回転させ、ボルトＢに対して
ナットＮを着脱する。スライドテーブル１２と共にター
ンテーブル２７を台車２の前方に張り出させれば、ボル
トＢの下部の狭隘な空間への接近が容易になるという効
果を有する。

【００２０】また、ターンテーブル２７の回転軸を垂直
に対して任意方向に傾斜させるべく昇降テーブル１９に
対して所定角度の範囲で自在に傾斜可能にすると共に、
回転軸を垂直に保持すべくばね３４等で弾性的に支持し
たため、ナットＮの自己調心性が付与されるという効果
を有する。

【００２１】さらに、ターンテーブル２７を、旋回テー
ブル２５を介して昇降テーブル１９上に設け、旋回テー
ブル２５を昇降テーブル１９上に所定の角度範囲でほぼ
水平に旋回自在に支持したため、ナットＮの自己調心性
がさらに高められ、ボルトＢとの心合わせが一層容易に
行えるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ナット着脱装置の正面図である。

【図２】ナット着脱装置の平面図である。

【図３】ナット着脱装置の側面図である。

【図４】ナット着脱装置の一部を切り欠いた正面図であ
る。

【図５】ナット着脱装置の一部を切り欠いた平面図であ
る。

【図６】ナット着脱装置の一部を切り欠いた側面図であ
る。

【図７】ターンテーブル付近の断面図である。

【符号の説明】

１ ナット着脱装置 ２ 台車 ３ キャスタ １１ リニアガイド １５ スライダ １２ スライドテーブル １８ エアシリンダ（昇降手段） １９ 昇降テーブル ２０ エアモータ（回転手段） ２５ 旋回テーブル ２７ ターンテーブル ３０ 球面軸受 ３４ ばね Ｂ ボルト Ｆ 床面 Ｎ ナット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 忠男 東京都品川区南品川６丁目５番19号 三和 テッキ株式会社内 (72)発明者 小島 永朗 東京都品川区南品川６丁目５番19号 三和 テッキ株式会社内 (72)発明者 大沢 卓也 東京都品川区南品川６丁目５番19号 三和 テッキ株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 床面の上方に位置してほぼ垂直に軸部を
   床面に向けて配置されたボルトにナットを着脱するため
   の装置であって、 床面上を移動自在の台車と、 この台車上に前後方向に水平移動自在に支持されたスラ
   イドテーブルと、 このスライドテーブル上に垂直に昇降自在に設けられた
   昇降テーブルと、 上部に前記ナットを載せて回転させるために、前記昇降
   テーブル上にほぼ水平に回転自在に設けられたターンテ
   ーブルと、 前記昇降テーブルを昇降させるべく、前記スライドテー
   ブル上に設けられた昇降手段と、 前記ターンテーブルを正逆回転させる回転手段と、を具
   備し、 前記ナットを載せて前記ターンテーブルを回転させつ
   つ、前記昇降テーブルを昇降させて、前記ボルトに対し
   て前記ナットを着脱するようにしたことを特徴とする大
   型ナットの着脱装置。
2. 【請求項２】 前記ターンテーブルが、その回転軸を垂
   直に対して任意方向に傾斜させるべく前記昇降テーブル
   に対して所定角度の範囲で自在に傾斜可能であり、かつ
   回転軸を垂直に保持すべく弾性的に支持されていること
   を特徴とする請求項１に記載の大型ナットの着脱装置。
3. 【請求項３】 前記ターンテーブルが、旋回テーブルを
   介して前記昇降テーブル上に設けられ、この旋回テーブ
   ルは、前記昇降テーブル上に所定の角度範囲でほぼ水平
   に旋回自在に設けられていることを特徴とする請求項１
   又は２に記載の大型ナットの着脱装置。
4. 【請求項４】 前記昇降テーブルは、前記スライドテー
   ブル上に垂直に立設されたガイド柱に摺動自在に係合す
   るガイド筒を備え、 前記昇降手段は、前記スライドテーブル上に垂直に立設
   されたエアシリンダから成り、 前記回転手段は、前記旋回テーブル上に固定されたエア
   モータから成ることを特徴とする請求項１又は３の何れ
   かに記載の大型ナットの着脱装置。
5. 【請求項５】 前記ターンテーブルは、前記旋回テーブ
   ル上に水平回転自在にに支持され前記エアモータの回転
   軸に連結された回転板上に、両者の中央において球面軸
   受を介して連結されると共に、周辺下部において複数の
   ばねにより常時水平を保つように支持され、かつ周辺部
   の凹所に回転板上に突設されたドライブピンを緩く受け
   入れて、回転軸線の傾斜を許容しつつ回転が伝達される
   ようにしたことを特徴とする請求項４に記載の大型ナッ
   トの着脱装置。
6. 【請求項６】 前記台車上には、前後方向に伸びる左右
   平行一対のリニアガイドが設けられ、前記スライドテー
   ブルの左右両縁にはリニアガイドに摺動自在に係合する
   スライダが取り付けられていることを特徴とする請求項
   １に記載の大型ナットの着脱装置。