JPH1119814A

JPH1119814A - 大口径円筒部品の加工装置

Info

Publication number: JPH1119814A
Application number: JP9172559A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Komotori; 岳小茂鳥; Yuji Yamada; 祐司山田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-06-27
Filing date: 1997-06-27
Publication date: 1999-01-26
Anticipated expiration: 2017-06-27
Also published as: JP3679899B2

Abstract

(57)【要約】【課題】炉心シュラウドやシュラウドサポートシリンダ
のような大口径円筒部品の切断や端面加工を現地にて、
遠隔作業により、自動的に、かつ能率よく、しかも高精
度で、容易に行うことができる大口径円筒部品の加工装
置を提供する。【解決手段】軸心を垂直にして固定設置される大口径円
筒部品の周壁を周方向に沿って連続的に切削加工するた
めの大口径円筒部品の加工装置であって、大口径円筒部
品内の下部に水平に固定設置される固定フレーム１１
と、固定フレームに搭載され、大口径円筒部品の軸心と
同一軸心上で回転駆動される旋回フレーム１２とを備
え、固定フレームはレベル調整が可能な複数本の脚１
３，１３ａ，１３ｂを有し、これらの脚によるレベル調
整で水平度を設定できる構成とされる一方、旋回フレー
ムはこれと一体に旋回動作する、切削用工具ユニット、
切削時に発生する除去用のバリ取り装置１５および切削
面の平坦度測定用の平坦度測定装置１６を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば沸騰水型原
子炉（ＢＷＲ）の原子炉圧力容器内に設けられる炉心シ
ュラウド等の切断または端面切削加工等に適用される大
口径円筒部品の加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電プラントが建設後、長期間に
亘って運転された場合には、安全性確保等の見地から定
期点検時のデータ等に基づいて各種部品の交換が行なわ
れ、それにより健全性を維持して継続的な運用が図られ
る。

【０００３】沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器内に設け
られる部品のうち、着脱可能な構成のものは比較的容易
に交換することが可能であるが、固定装置型の部品につ
いては一部を切断し、切断後に端面加工等により開先を
形成して新部品を溶接等により固定する必要がる。

【０００４】この場合、原子炉圧力容器内は運転時の放
射線照射によって放射化されているため、切断、端面加
工および溶接等の作業は遠隔操作により行うことが望ま
れる。

【０００５】大口径円筒部品である炉心シュラウドは、
原子炉圧力容器の炉心部に固定設置されており、高放射
化されている。この炉心シュラウドは、原子炉圧力容器
内の底部から立上る同円筒部品であるシュラウドサポー
トシリンダに下端部が溶接により接続されている。この
炉心シュラウドを交換する場合には、下端部のシュラウ
ドサポートシリンダとの接合部位を切断して、一旦撤去
する必要がある。その後、残ったシュラウドサポートシ
リンダ部位の上端面を端面加工して開先形成を行う必要
もある。しかる後に新炉心シュラウドをシュラウドサポ
ートシリンダに溶接することになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】初めて原子炉を建設す
る場合には、シュラウドサポートシリンダの端面加工は
工場において汎用の大型のターニングセンタを利用して
行われる。

【０００７】しかしながら、運転後のシュラウド交換は
現地（サイト）で行われ、特定の限られた空間内で、し
かも放射化された雰囲気の下で行われるため、汎用の機
械設備を使用することができない。

【０００８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、炉心シュラウドやシュラウドサポートシリンダ
のような大口径円筒部品の切断や端面加工を現地にて、
遠隔作業により、自動的に、かつ能率よく、しかも高精
度で、容易に行うことができる大口径円筒部品の加工装
置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明では、軸心を垂直にして固定設置
される大口径円筒部品の周壁を周方向に沿って連続的に
切削加工するための大口径円筒部品の加工装置であっ
て、前記大口径円筒部品内の下部に水平に固定設置され
る固定フレームと、この固定フレームに搭載され、前記
大口径円筒部品の軸心と同一軸心上で回転駆動される旋
回フレームとを備え、前記固定フレームはレベル調整が
可能な複数本の脚を有し、これらの脚によるレベル調整
で水平度を設定できる構成とされる一方、前記旋回フレ
ームはこれと一体に旋回動作する、切削用工具ユニッ
ト、切削時に発生する除去用のバリ取り装置および切削
面の平坦度測定用の平坦度測定装置を有することを特徴
とする大口径円筒部品の加工装置を提供する。

【００１０】また、請求項２の発明では、請求項１記載
の大口径円筒部品の加工装置において、固定フレームの
脚は、その固定フレームの中心部から垂下して基準高さ
位置を設定するための１本の基準脚と、この基準脚の周
囲に垂下して個々の伸縮により前記固定フレーム全体の
水平レベルを調整するための複数のレベル調整脚とから
なることを特徴とする大口径円筒部品の加工装置を提供
する。

【００１１】また、請求項３の発明では、請求項１また
は２記載の大口径円筒部品の加工装置において、固定フ
レームは、その周縁部から放射状に突出して、先端部が
大口径円筒部品の内周面に当接することにより、その大
口径円筒部品に前記固定フレームを固定させるラジアル
ジャッキを有することを特徴とする大口径円筒部品の加
工装置を提供する。

【００１２】また、請求項４の発明では、請求項１から
３までのいずれかに記載の大口径円筒部品の加工装置に
おいて、旋回フレームは固定フレームに対して前記旋回
フレームの旋回軸心を中心とするリング状のベアリング
によって支持されるとともに、そのベアリングの前記旋
回側連結用のシェルに形成したギアを介して駆動用モー
タにより回転可能とされ、かつ前記固定フレームと旋回
フレームとの間に一定以上の圧接力により前記ギアの噛
合部のバックラッシュを抑制するバックラッシュ抑制装
置を設けたことを特徴とする大口径円筒部品の加工装置
を提供する。

【００１３】また、請求項５の発明では、請求項１から
４までのいずれかに記載の大口径円筒部品の加工装置に
おいて、工具ユニットは、大口径円筒部品の上端面を平
坦に切削加工する端面加工用工具を有するものであるこ
とを特徴とする大口径円筒部品の加工装置を提供する。

【００１４】また、請求項６の発明では、請求項１から
４までのいずれかに記載の大口径円筒部品の加工装置に
おいて、工具ユニットは、大口径円筒部品の周壁を上下
に切断加工する切断加工用工具を有するものであること
を特徴とする大口径円筒部品の加工装置を提供する。

【００１５】また、請求項７の発明では、請求項５記載
の端面加工用工具および請求項６記載の切断加工用工具
は、ターレット機能を有する工具台を介して旋回フレー
ムに自動的に選択使用可能に取り付けられていることを
特徴とする大口径円筒部品の加工装置を提供する。

【００１６】また、請求項８の発明では、請求項１から
７までのいずれかに記載の大口径円筒部品の加工装置に
おいて、バリ取り装置は大口径円筒部品の切削面の内周
側または外周側の角部に接し、前記大口径円筒部品の内
周側または外周側に発生する切削加工時のバリを個別
に、または同時に切除する機能を有することを特徴とす
る大口径円筒部品の加工装置を提供する。

【００１７】また、請求項９の発明では、請求項１から
８までのいずれかに記載の大口径円筒部品の加工装置に
おいて、工具ユニットまたはバリ取り装置に付属して、
大口径円筒部品の切削屑または削り取られたバリを収容
する回収パレット、または切削水、切削屑、バリ等の飛
散を防止するカバーを設けたことを特徴とする大口径円
筒部品の加工装置を提供する。

【００１８】また、請求項１０の発明では、請求項９記
載の大口径円筒部品の加工装置において、回収パレット
は、切削屑およびバリを切削水から分離させるためのフ
ィルタを備えるとともに、大口径円筒部品の内周面また
は外周面に固定手段によって密接していることを特徴と
する大口径円筒部品の加工装置を提供する。

【００１９】また、請求項１１の発明では、請求項１か
ら１０までのいずれかに記載の大口径円筒部品の加工装
置において、平坦度測定装置は大口径円筒部品の切削面
の表面高さ位置を測定する測定ヘッドと、この測定ヘッ
ドを前記切削面に近接および離間させる測定ヘッド駆動
機構とを備えたことを特徴とする大口径円筒部品の加工
装置を提供する。

【００２０】また、請求項１２の発明では、請求項１か
ら１１までのいずれかに記載の大口径円筒部品の加工装
置に加え、旋回フレームに大口径円筒部品の内径を測定
する内径測定装置を設け、この内径測定装置は、前記大
口径円筒部品の内周面の位置を測定する測定ヘッドと、
この測定ヘッドを前記大口径円筒部品の内周面に近接お
よび離間させる測定ヘッド駆動機構とを備えたことを特
徴とする大口径円筒部品の加工装置を提供する。

【００２１】また、請求項１３の発明では、請求項１か
ら１２までのいずれかに記載の大口径円筒部品の加工装
置において、当該端面切断加工の対象となる大口径円筒
部品は原子炉の炉心シュラウドを下方から支えるシュラ
ウドサポートシリンダであることを特徴とする大口径円
筒部品の加工装置を提供する。

【００２２】また、請求項１４の発明では、請求項１か
ら１２までのいずれかに記載の大口径円筒部品の加工装
置において、当該切断加工の対象となる大口径円筒部品
は原子炉の炉心シュラウドであり、その切断部位は前記
炉心シュラウド下端の対シュラウドサポートシリンダ接
続部位であることを特徴とする大口径円筒部品の加工装
置を提供する。

【００２３】また、請求項１５の発明では、請求項１３
または１４記載の大口径円筒部品の加工装置において、
固定フレームの脚を着座する部位は炉底部から立上り制
御棒が引き抜かれた状態の制御棒駆動機構ハウジングで
あることを特徴とする大口径円筒部品の加工装置を提供
する。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る大口径円筒部
品の加工装置の一実施形態について、図面を参照して説
明する。本実施形態は、沸騰水型原子炉の原子炉圧力容
器内に設けられる炉心シュラウドの交換に際し、その切
断加工および炉心シュラウドを支持するためのシュラウ
ドサポートシリンダの上端面の端面切削加工を行うため
の装置に適用したものである。

【００２５】図１は本実施形態による大口径円筒部品の
加工装置の全体構成を示す正面図であり、図２は図１の
平面図である。なおこれらの図においては、炉心シュラ
ウド切断撤去後におけるシュラウドサポートシリンダの
上端面切削加工の状態を示している。

【００２６】これらの図に示すように、原子炉圧力容器
１の底部には、大口径円筒部品であるシュラウドサポー
トシリンダ２が軸心を垂直にして固定設置されており、
本実施形態ではこのシュラウドサポートシリンダ２の周
壁の上端を周方向に沿って連続的に切削加工する。な
お、シュラウドサポートシリンダ２の下方には、多数の
制御棒駆動機構ハウジング（ＣＲＤハウジング）３が立
設してある。

【００２７】本実施形態の加工装置１０は概略的に、シ
ュラウドサポートシリンダ２内の下部に水平に固定設置
される固定フレーム１１と、この固定フレーム１１に搭
載され、シュラウドサポートシリンダ２の軸心と同一軸
心上で回転駆動される旋回フレーム１２とを備えてい
る。

【００２８】固定フレーム１１はレベル調整が可能な複
数本の脚１３を有し、これらの脚１３によるレベル調整
で水平度を設定できる構成とされている。

【００２９】また、旋回フレーム１２は、これと一体に
旋回動作する、切削用工具ユニット１４、切削時に発生
する除去用のバリ取り装置１５および切削面の平坦度測
定用の平坦度測定装置１６を有している。

【００３０】詳述すると、図１および図２に示すよう
に、固定フレーム１１は垂直筒状の中心フレーム部材１
７と、この中心フレーム部材１７の上方に突出する吊上
げ用の支柱１８と、この支柱１８の上端に設けられた吊
り耳１９とを有している。また、中心フレーム部材１７
の周囲部には放射状に複数本（８本）の支持ロッド２０
が連結されており、この各支持ロッド２０の先端側に中
心フレーム部材１７を囲む多角形状の基台２１が連結さ
れている。この基台２１上に沿ってベアリング２２が取
り付けられ、このベアリング２２上に旋回フレーム１２
が旋回可能に支持されている。

【００３１】また、各支持ロッド２０の先端部には、そ
れぞれ先端部がシュラウドサポートシリンダ２の内周面
に当接することにより、そのシュラウドサポートシリン
ダ２に固定フレーム１を固定させるラジアルジャッキ２
３が取り付けられている。ラジアルジャッキ２３は、図
１および図２に示すように、油圧シリンダ２４の駆動ロ
ッドに圧接子２５を設けたものである。なお、圧接子２
５は、ねじ機構によっても支持されており、ハンドル２
６を軸心回りに回転操作することにより手動でも突出位
置が調整できるようにしてある。

【００３２】一方、旋回フレーム１２は多数の井桁状の
上下部フレーム部材２７，２８とそれらの接続用フレー
ム部材２９とを有する構成とされており、下部フレーム
部材２８がベアリング２２に支持されている。この下部
フレーム部材２８の各先端に、前述した工具ユニット１
４、バリ取り装置１５および平坦度測定装置１６等が取
り付けられている。

【００３３】なお、固定フレーム１１には三次元的な水
平度を検出するための、例えば電子的手段を有する構成
の水準器３０が取り付けられている。

【００３４】図３〜図６は前述した固定フレーム１１の
脚１３の構成および作用を示している。このうち、図３
および図４は下記の基準脚１３ａを示し、図５および図
６は下記の調整脚１３ｂを示している。

【００３５】即ち、固定フレーム１１の脚１３は、その
固定フレーム１１の中心部から垂下して基準高さ位置を
設定するための１本の基準脚１３ａと、この基準脚１３
ａの周囲に垂下して個々の伸縮により固定フレーム１１
全体の水平レベルを調整するための複数（例えば４本）
のレベル調整脚１３ｂとからなっている。

【００３６】基準脚１３ａは図３および図４に示すよう
に、固定フレーム１１の中心フレーム部材１７の下端に
設けられた支持穴３１付きのシェル３２とこれに係合す
る可動部材３３とからなる自在継手状の連結部材３４を
有し、この連結部材３４の可動部材３３の下端にボルト
３５等により挿脱自在なスペーサ３６を介し、脚本体部
３７を垂下させたものである。スペーサ３６としては、
各種上下厚さのものが具備される。

【００３７】脚本体部３７は、垂直な筒状ケーシング３
８と、この筒状ケーシング３８の下端に設けられたフラ
ンジ３９と、このフランジ３９に下向きに取付けられた
油圧シリンダ４０と、この油圧シリンダ４０のロッド先
端に形成された板状の押動子４１とを有する。また、こ
の脚本体部３７は、フランジ３９の下方に突出するコー
ン形のガイド４２と、このガイド４２に取付けられた一
対の係止用フック４３とを有する。

【００３８】各係止用フック４３は同一高さ位置に設け
られた軸４４に回動自在に支持されており、一端が油圧
シリンダ４０の押動子４１に係合し、他端がＣＲＤハウ
ジング３の内部上端に形成された段部４５に係合する。
そして、各フック４３はスプリング４６によってそれぞ
れ他端がＣＲＤハウジング３の段部４５との係合が外れ
る方向（図３の矢印ａ方向）に付勢されており、油圧シ
リンダ４０の押動子４１によって一端側が押下げ力を受
けた場合に、図４に示すように、スプリング４６の付勢
力に抗して開き動作し、他端側をＣＲＤハウジング３の
段部４５の下面に係合して上方への抜止め状態となるも
のである。この図４に示した状態により、固定フレーム
１１の中心位置における基準高さ位置が設定されていい
る。なお、この基準高さの調整は、前述したスペーサ３
５の種類を変更することによって行え、これにより所定
の基準位置設定がなされるものである。

【００３９】また、図１、図５および図６に示すよう
に、レベル調整脚１３ｂは、中心フレーム部材１７から
側方に延びた支持部材４７から下方に突出した垂直な筒
状ケース４８と、この筒状ケース４８内で昇降できる可
動ロッド４９と、この可動ロッド４９を昇降駆動する駆
動機構５０とを有している。

【００４０】可動ロッド４９は上下に長く、その外周面
にねじ部５１が刻設されるとともに、下端部にはＣＲＤ
ハウジング３の挿入用のコーン形のガイド５２が設けら
れている。この可動ロッド４９のねじ部５１に、筒状ケ
ース４８内に支持されて回転できるナット５３が螺合し
ている。なお、可動ロッド４９は筒状ケース４８の内周
部の溝４８ａに挿入した昇降可能なキー５４によって回
り止めされている。

【００４１】駆動機構５０は、このナット５３を回転さ
せることにより可動ロッド４９をねじ部５１を介して昇
降駆動するものであり、ステップモータ５５と、このス
テップモータ５５の軸５６に連結されてベアリング５７
により支持されたウォーム５８とにより構成されてい
る。

【００４２】ウォーム５８が、ナット５３の外周に形成
したギア５９と噛み合い、ナット５３を回転させ、ひい
ては可動ロッド４９を昇降駆動させるものである。

【００４３】可動ロッド４９は、初め上方に配置してお
り、図５に矢印ｂで示したように、駆動機構５０によっ
て次第に下降する。そして、ガイド５２がＣＲＤハウジ
ング３内に挿入され、そのガイド５２の上端部に形成さ
れたフランジ部６０がＣＲＤハウジング３の上端に当接
する。この後、さらに可動ロッド４９を下降させれば、
固定フレーム１１の当該部位は相対的に上昇し、高さレ
ベルの調整が行える。なお、可動ロッド４９の下端部の
フランジ部６０には着座確認用のセンサ６１が設けられ
ており、このセンサ６１によってＣＲＤハウジング３へ
の着座が確認された後の可動ロッド４９の下降量によっ
てレベル調整量が確認できるものである。

【００４４】そして、複数の調整脚１３ｂによってレベ
ル調整を行い、水準器３０によって固定フレーム１１の
水平度を確認する。なお、複数の調整脚１３ｂをレベル
調整する際に、基準脚１３ａとの間で応力が発生する可
能性があるが、この応力は連結部材３４における支持穴
３１と可動部材３３との自在継手的動作によって吸収す
ることができる。

【００４５】以上の操作で固定フレーム１１の水平度が
出た後、各ラジアルジャッキ２３の油圧シリンダ２４を
駆動して、各圧接子２５をシュラウドサポートシリンダ
２の内周面にそれぞれ圧接させる。これにより、固定フ
レーム１１をシュラウドサポートシリンダ２に固定設置
することができる。

【００４６】図７は固定フレーム１１上で旋回フレーム
１２を旋回させるためのベアリング２２の構成を拡大し
て示している。

【００４７】この図７に示すように、旋回フレーム１２
は固定フレーム１１に対して旋回フレーム１２の旋回軸
心を中心とするリング状のベアリング２２によって支持
されている。このベアリング２２は、固定フレーム側シ
ェル６２と旋回フレーム側シェル６３との間にボール６
４を介在させた構成となっている。固定フレーム側シェ
ル６２はブッシュ６５を介して１１に接合され、ボルト
６６によって一体的に組立てられている。また旋回フレ
ーム側シェル６３はブッシュ６７を介して旋回フレーム
１２に接合され、ボルト６８によって一体的に組立てら
れている。ベアリング２２の旋回フレーム側シェル６３
にはギア６９が形成され、このギア６９が駆動用モータ
７０のギア７１に噛合し、これにより回転可能とされて
いる。なお、この駆動用モータ７０は水圧モータであ
る。

【００４８】図８は、バックラッシュ抑制装置７２の構
成を示している。即ち、前記のギア６９，７１の噛合の
下で、工具ユニット１４による切削加工を行う場合、ギ
ア６９，７１間で大きいバックラッシュが発生する可能
性がある。そこで、固定フレーム１１と旋回フレーム１
２との間に一定以上の圧接力をかけ、ギア６９，７１の
噛合部のバックラッシュを抑制するバックラッシュ抑制
装置７２を設けたものである。このバックラッシュ抑制
装置７２は、旋回フレーム１２に設けた油圧シリンダ７
３と、この油圧シリンダ７３の動作ロッド７４の先端に
設けた圧接子７５とからなり、この圧接子７５が油圧シ
リンダ７３の一定加圧力で固定フレーム１１に圧接する
ようにしたものである。これにより、バックラッシュが
抑制され、旋回フレーム１２の旋回時および工具ユニッ
ト１４による加工時に衝撃等が発生することを防止して
円滑な運転が可能となる。

【００４９】なお、図２に示すように、駆動用モータ７
０の対向位置にはエンコーダ７０ａが設けられている。
このエンコーダ７０ａも旋回フレーム側シェル６３のギ
ア６９に噛合して回転検出を行うものである。

【００５０】また、図９は抑制装置７２の変形例を示し
たもので、スプリング７６と、スプリング強弱調整機構
７７とにより、弾性力で圧接子７５を固定フレーム１１
に圧接するようにしてある。このような構成でもバック
ラッシュを有効に抑制することがてきる。

【００５１】図１０〜図１５は工具ユニット１４の構成
を詳細に示したものである。

【００５２】図１０は本実施形態で使用するシュラウド
サポートシリンダ２の端面加工用の工具ユニット１４を
示す正面図であり、図１１および図１２はそれぞれ図１
０の平面図および側面図である。

【００５３】これらの図１０〜図１３に示すように、こ
の工具ユニット１４は、シュラウドサポートシリンダ２
の上端面を平坦に切削加工する端面加工用工具７８を有
する。

【００５４】この端面加工用工具７８を用いる工具ユニ
ット１４は、取付台７９に取付けたステップモータから
なる上下送りモータ８０によってスピンドルハウジング
８１を昇降できるようになっている。このスピンドルハ
ウジング８１内にテーパベアリング８２を介してスピン
ドル８３が回転自在に設けられ、このスピンドル８３は
水圧モータ８４によって回転駆動される構成とされてい
る。スピンドル８３の先端に前述した端面加工用工具７
８が一体回転可能に取付けてあり、水平軸回りの端面加
工用工具７８の回転によって端面加工が行える。シュラ
ウドサポートシリンダ２に対する周方向の送りは旋回フ
レーム１２によって行える。

【００５５】なお、端面加工用工具７８は切削用工具で
あり、研磨用工具に比して端面加工速度を高めることが
できる。試験結果によれば研磨用工具に比して数倍〜十
数倍程度の加工速度向上が図れることが確認されてい
る。切削量は、上下送りモータ８０の駆動によりスピン
ドルハウジング８１の押下げ量を変化させることで調整
できるものである。また、回転速度は水圧モータ８４の
制御により行える。これらの制御は、遠隔配置の図示し
ない制御盤によって行える。

【００５６】図１３および図１４は垂直軸心回りの回転
式工具８５を用いた変形例を示している。この回転式工
具８５は、固定ベース８６に上下用モータ８７を設け、
ブラケット８８を昇降させるようにしてある。ブラケッ
ト８８には縦軸の旋回モータ８９が取付けられ、この旋
回モータ８９の軸９０に回転式工具８５が連結されてい
る。このような構成のものでも、前記同様に高能率の端
面切削加工が行える。

【００５７】また、図１５は切断用工具９１の例を示し
ている。この切断用工具９１は縦軸９２回りに回転する
ものであり、刃物面９１ａを被処理物に押圧することに
より切断することができる。なお、図示しないが９２は
横方向の送り動作が可能な駆動構成とする。このような
切断用工具９１を工具ユニット１４に適用すれば、図示
しない炉心シュラウドの下端部（シュラウドサポートシ
リンダ２の上端との接続部）の切断に使用することがで
きる。

【００５８】また、図示しないが、これらの端面切削加
工用工具７８，８５や切断加工用工具９１は、ターレッ
ト機能を有する工具台を介して旋回フレーム１２に自動
的に選択使用可能に取り付けることができる。こにより
端面加工および切断加工の両機能をもつ装置を提供する
ことができる。

【００５９】図１６は、バリ取り装置１５の構成を拡大
して示したものである。

【００６０】即ち、旋回フレーム１２に設けた横向きの
油圧シリンダ９３によって可動子９４をシュラウドサポ
ートシリンダ２の内周面に近接および離間できるように
なっている。この可動子９４の先端にガイドローラ９５
が設けられている。また、可動子９４には、刃物台９６
を介して非回転のチップからなるカッタ９７が取付けら
れており、このカッタ９７は、例えばシュラウドサポー
トシリンダ２の上端面と内周面との隅角部３ａに傾斜し
た配置となっている。なお、図示しないがシュラウドサ
ポートシリンダ２の外周面側の隅角部３ｂにも対応する
カッタを設け、両面を同時にバリ取りできるようにして
もよい。

【００６１】このようなカッタ９７を旋回フレーム１２
の動作によって、シュラウドサポートシリンダ２の周方
向に移動させることで、工具ユニット１４の加工時に発
生したバリを能率よく、確実に除去することができる。

【００６２】図１７は、切削屑（バリを含む）や切削水
の飛散防止ならびに回収等を行うための装置構成を示し
ている。

【００６３】即ち、本実施形態では、工具ユニット１４
またはバリ取り装置１５に付属して切削屑または削り取
られたバリを収容する回収パレット９８と、切削水、切
削屑、バリ等の飛散を防止するカバー９９とがを設けら
れている。

【００６４】即ち、回収パレット９８はシュラウドサポ
ートシリンダ２の内外周側に配置されており、、切削屑
およびバリを切削水から分離させるためのメッシュ１０
０と、バグフィルタ１０１とを備えている。この回収パ
レット９８は、シュラウドサポートシリンダ２の内周面
および外周面に図示ない固定手段によって密接してい
る。

【００６５】そして、メッシュ１００によって切削屑が
回収され、さらにバグフィルタ１０１によって微小混合
物が回収され、切削水のみが下方に流出する。

【００６６】また、カバー９９は工具ユニット１４の端
面加工用工具７８上方を覆う配置で設けられ、切削水を
含めて切削屑等の飛散防止が図られる。なお、図示しな
いが、バリ取り装置１５に対しても同様のパレット、カ
バー等を設けることが望ましい。

【００６７】図１８は平坦度測定装置１６の構成を拡大
して示している。

【００６８】この平坦度測定装置１６は切削面の表面高
さ位置を測定する測定ヘッド１０２と、この測定ヘッド
１０２を切削面に近接および離間させる測定ヘッド駆動
機構１０３とを備えている。駆動機構１０３は例えば油
圧シリンダ１０４と、この油圧シリンダ１０４に連結さ
れた可動フレーム１０５とを有する。可動フレーム１０
５は軸１０６を介して旋回フレーム１２に回動可能とさ
れており、図１８の実線および破線で示す各位置まで回
動することができる。旋回フレーム１２には、可動フレ
ーム１０５を各位置で停止させるためのストッパ１０
７，１０８が設けてある。

【００６９】測定ヘッド１０２は、可動フレーム１０５
の先端に設けられ、一対の高さ測定用センサ１０９を有
し、これらの測定用センサ１０９はシュラウドサポート
シリンダ２の上端面に接触して周方向全体に亘る平坦度
を検出することができる。

【００７０】図１９は、シュラウドサポートシリンダ２
の内径の変化を測定する内径測定装置１１０を示す正面
図であり、図２０はその平面図である。

【００７１】シュラウドサポートシリンダ２は原子炉運
転時の高熱等によって変形する可能性がある。この変形
によってシュラウドサポートシリンダ２の径が変化した
状態では平坦度測定等に影響を与える可能性がある。

【００７２】そこで、本実施形態では、測定ヘッド１１
１と、この測定ヘッド１１１を駆動する測定ヘッド駆動
機構１１２とを有する内径測定装置１１０を設けてい
る。

【００７３】測定ヘッド１１１はダイヤルゲージ１１３
を有し、このダイヤルゲージ１１３はゲージスタンド１
１４を横移動させる油圧シリンダ１１５およびストッパ
１１６を有する構成となっている。このヘッド駆動機構
１１２が取付台１１７を介して旋回フレーム１２に取付
けられている。

【００７４】次に作用を説明する。

【００７５】まず、吊り耳１９を利用して装置全体を原
子炉圧力容器１内に吊り込む。次に、固定フレーム１１
の基準脚３ａと、ステップモータ５５により水平レベル
を調整する４本のレベル調整脚３ｂと、レベルを確認す
る電子式の水準器３０とを用いて水平度を出し、その後
シュラウドサポートシリンダ２の内面に８本のラジアル
ジャッキ２３で固定する。

【００７６】この状態で旋回フレーム１１上の工具ユニ
ット１４の端面加工用工具７８を回転させながら、旋回
フレーム１２をベアリング２２上で旋回させることによ
り、シュラウドサポートシリンダ２の内外に設置された
切粉回収パレット９８に切削水とともに落とし込み、メ
ッシュ１００およびバグフィルタ１０１を介して切削屑
と切削水とを分離させる。

【００７７】加工により発生したバリは、旋回フレーム
１２に取付けられたバリ取り装置１５を加工部の隅角部
に押し当てながら旋回フレーム１２を旋回させ、バリを
除去していく。

【００７８】加工後の平坦度検査は、旋回フレーム１２
に取付けられた平坦度測定装置１６の測定ヘッド１０２
を加工面に近接させることにより、同時に２個所の高さ
を測定し、旋回フレーム１２を旋回することで行う。

【００７９】以上の本実施形態によれば、装置の据付け
が遠隔操作により容易に、かつ水平度を確保して行え
る。また、旋回フレーム１２の旋回動作により、切削加
工、バリ取り加工等が高精度で行える。特にシュラウド
サポートシリンダ２の端面加工が良好に行えるととも
に、切断工具等の並設により炉心シュラウドの切断等に
も選択利用することができる。

【００８０】切断後は、平坦度を測定して一層の加工精
度を確保することができる。内径測定も行えば、さらに
高精度化が図れる。

【００８１】また、切削屑等の回収も確実に行え、放射
化された物体の飛散防止が有効的に図れる。

【００８２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、炉心シ
ュラウドやシュラウドサポートシリンダのような大口径
円筒部品の切断や端面加工を現地にて、遠隔作業によ
り、自動的に、かつ能率よく、しかも高精度で、容易に
行うことができる大口径円筒部品の加工装置を提供する
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円筒部品の加工装置の一実
施形態を示すもので、全体構成を示す正面図。

【図２】図１の平面図。

【図３】前記実施形態における基準脚の構成を示す拡大
図。

【図４】図３に示した基準脚の作用説明図。

【図５】前記実施形態におけるレベル調整脚の構成を示
す拡大図。

【図６】図５の部分側面図。

【図７】前記実施形態におけるベアリングの構成を示す
断面図。

【図８】前記実施形態におけるバックラッシュ抑制装置
の構成を示す断面図。

【図９】図８に示したバックラッシュ抑制装置の変形例
を示す図。

【図１０】前記実施形態における工具ユニットの構成を
示す正面図。

【図１１】図１０の横断面図。

【図１２】図１０の側面図。

【図１３】図１０に示した工具ユニットの変形例を示す
図。

【図１４】図１０に示した工具ユニットで使用する工具
を示す図。

【図１５】切断用工具の例を示す図。

【図１６】前記実施形態におけるバリ取り装置の構成を
示す拡大図。

【図１７】前記実施形態における回収パレット等の構成
を示す拡大図。

【図１８】前記実施形態における平坦度測定装置の構成
を示す拡大図。

【図１９】前記実施形態における内径測定装置の構成を
示す拡大図。

【図２０】図１９の平面図。

【符号の説明】

１原子炉圧力容器２シュラウドサポートシリンダ３制御棒駆動機構ハウジング（ＣＲＤハウジング）３ａ隅角部１０加工装置１１固定フレーム１２旋回フレーム１３脚１３ａ基準脚１３ｂ調整脚１４切削用工具ユニット１５バリ取り装置１６平坦度測定装置１７中心フレーム部材１８支柱１９吊り耳２０支持ロッド２１基台２２ベアリング２３ラジアルジャッキ２４油圧シリンダ２５圧接子２６ハンドル２７上部フレーム部材２８下部フレーム部材２９接続用フレーム部材３０水準器３１支持穴３２シェル３３可動部材３４連結部材３５ボルト３６スペーサ３７脚本体部３８筒状ケーシング３９フランジ４０油圧シリンダ４１押動子４２ガイド４３係止用フック４４軸４５段部４６スプリング４７支持部材４８筒状ケース４８ａ溝４９可動ロッド５０駆動機構５１ねじ部５２ガイド５３ナット５４キー５５ステップモータ５６軸５７ベアリング５８ウォーム５９ギア６０フランジ部６１センサ６２固定フレーム側シェル６３旋回フレーム側シェル６４ボール６５ブッシュ６６ボルト６７ブッシュ６８ボルト６９ギア７０駆動用モータ７０ａエンコーダ７１ギア７２バックラッシュ抑制装置７３油圧シリンダ７４動作ロッド７５圧接子７６スプリング７７スプリング強弱調整機構７８端面加工用工具７９取付台８０上下送りモータ８１スピンドルハウジング８２テーパベアリング８３スピンドル８４水圧モータ８５回転式工具８６固定ベース８７上下用モータ８８ブラケット８９旋回モータ９０軸９１切断用工具９１ａ刃物面９２縦軸９３油圧シリンダ９４可動子９５ガイドローラ９６刃物台９７カッタ９８回収パレット９９カバー１００メッシュ１０１バグフィルタ１０２測定ヘッド１０３駆動機構１０４油圧シリンダ１０５可動フレーム１０６軸１０７，１０８ストッパ１０９測定用センサ１１０内径測定装置１１１測定ヘッド１１２ヘッド駆動機構１１３ダイヤルゲージ１１４ゲージスタンド１１５油圧シリンダ１１６ストッパ１１７取付台

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸心を垂直にして固定設置される大口径
円筒部品の周壁を周方向に沿って連続的に切削加工する
ための大口径円筒部品の加工装置であって、前記大口径
円筒部品内の下部に水平に固定設置される固定フレーム
と、この固定フレームに搭載され、前記大口径円筒部品
の軸心と同一軸心上で回転駆動される旋回フレームとを
備え、前記固定フレームはレベル調整が可能な複数本の
脚を有し、これらの脚によるレベル調整で水平度を設定
できる構成とされる一方、前記旋回フレームはこれと一
体に旋回動作する、切削用工具ユニット、切削時に発生
する除去用のバリ取り装置および切削面の平坦度測定用
の平坦度測定装置を有することを特徴とする大口径円筒
部品の加工装置。
【請求項２】請求項１記載の大口径円筒部品の加工装
置において、固定フレームの脚は、その固定フレームの
中心部から垂下して基準高さ位置を設定するための１本
の基準脚と、この基準脚の周囲に垂下して個々の伸縮に
より前記固定フレーム全体の水平レベルを調整するため
の複数のレベル調整脚とからなることを特徴とする大口
径円筒部品の加工装置。
【請求項３】請求項１または２記載の大口径円筒部品
の加工装置において、固定フレームは、その周縁部から
放射状に突出して、先端部が大口径円筒部品の内周面に
当接することにより、その大口径円筒部品に前記固定フ
レームを固定させるラジアルジャッキを有することを特
徴とする大口径円筒部品の加工装置。
【請求項４】請求項１から３までのいずれかに記載の
大口径円筒部品の加工装置において、旋回フレームは固
定フレームに対して前記旋回フレームの旋回軸心を中心
とするリング状のベアリングによって支持されるととも
に、そのベアリングの前記旋回側連結用のシェルに形成
したギアを介して駆動用モータにより回転可能とされ、
かつ前記固定フレームと旋回フレームとの間に一定以上
の圧接力により前記ギアの噛合部のバックラッシュを抑
制するバックラッシュ抑制装置を設けたことを特徴とす
る大口径円筒部品の加工装置。
【請求項５】請求項１から４までのいずれかに記載の
大口径円筒部品の加工装置において、工具ユニットは、
大口径円筒部品の上端面を平坦に切削加工する端面加工
用工具を有するものであることを特徴とする大口径円筒
部品の加工装置。
【請求項６】請求項１から４までのいずれかに記載の
大口径円筒部品の加工装置において、工具ユニットは、
大口径円筒部品の周壁を上下に切断加工する切断加工用
工具を有するものであることを特徴とする大口径円筒部
品の加工装置。
【請求項７】請求項５記載の端面加工用工具および請
求項６記載の切断加工用工具は、ターレット機能を有す
る工具台を介して旋回フレームに自動的に選択使用可能
に取り付けられていることを特徴とする大口径円筒部品
の加工装置。
【請求項８】請求項１から７までのいずれかに記載の
大口径円筒部品の加工装置において、バリ取り装置は大
口径円筒部品の切削面の内周側または外周側の角部に接
し、前記大口径円筒部品の内周側または外周側に発生す
る切削加工時のバリを個別に、または同時に切除する機
能を有することを特徴とする大口径円筒部品の加工装
置。
【請求項９】請求項１から８までのいずれかに記載の
大口径円筒部品の加工装置において、工具ユニットまた
はバリ取り装置に付属して、大口径円筒部品の切削屑ま
たは削り取られたバリを収容する回収パレット、または
切削水、切削屑、バリ等の飛散を防止するカバーを設け
たことを特徴とする大口径円筒部品の加工装置。
【請求項１０】請求項９記載の大口径円筒部品の加工
装置において、回収パレットは、切削屑およびバリを切
削水から分離させるためのフィルタを備えるとともに、
大口径円筒部品の内周面または外周面に固定手段によっ
て密接していることを特徴とする大口径円筒部品の加工
装置。
【請求項１１】請求項１から１０までのいずれかに記
載の大口径円筒部品の加工装置において、平坦度測定装
置は大口径円筒部品の切削面の表面高さ位置を測定する
測定ヘッドと、この測定ヘッドを前記切削面に近接およ
び離間させる測定ヘッド駆動機構とを備えたことを特徴
とする大口径円筒部品の加工装置。
【請求項１２】請求項１から１１までのいずれかに記
載の大口径円筒部品の加工装置に加え、旋回フレームに
大口径円筒部品の内径を測定する内径測定装置を設け、
この内径測定装置は、前記大口径円筒部品の内周面の位
置を測定する測定ヘッドと、この測定ヘッドを前記大口
径円筒部品の内周面に近接および離間させる測定ヘッド
駆動機構とを備えたことを特徴とする大口径円筒部品の
加工装置。
【請求項１３】請求項１から１２までのいずれかに記
載の大口径円筒部品の加工装置において、当該端面切断
加工の対象となる大口径円筒部品は原子炉の炉心シュラ
ウドを下方から支えるシュラウドサポートシリンダであ
ることを特徴とする大口径円筒部品の加工装置。
【請求項１４】請求項１から１２までのいずれかに記
載の大口径円筒部品の加工装置において、当該切断加工
の対象となる大口径円筒部品は原子炉の炉心シュラウド
であり、その切断部位は前記炉心シュラウド下端の対シ
ュラウドサポートシリンダ接続部位であることを特徴と
する大口径円筒部品の加工装置。
【請求項１５】請求項１３または１４記載の大口径円
筒部品の加工装置において、固定フレームの脚を着座す
る部位は炉底部から立上り制御棒が引き抜かれた状態の
制御棒駆動機構ハウジングであることを特徴とする大口
径円筒部品の加工装置。