JPS63235791A - 遠隔配管継手装置 - Google Patents

遠隔配管継手装置

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JPS63235791A
JPS63235791A JP62070088A JP7008887A JPS63235791A JP S63235791 A JPS63235791 A JP S63235791A JP 62070088 A JP62070088 A JP 62070088A JP 7008887 A JP7008887 A JP 7008887A JP S63235791 A JPS63235791 A JP S63235791A
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remote
piping
flange
joint
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下田 收
岩井 紘宇
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Mitsubishi Metal Corp
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  • Flanged Joints, Insulating Joints, And Other Joints (AREA)
  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、遠隔操作によって182Mが容易な配管継手
装置に関し、より詳細には、原子力産業施設において、
保守作業のために立入ることが著しく困難な場所に配置
されている機器の配管継手装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来から原子力産業tIM設における使用済核燃料や高
レベル放射性物質等を取り扱う機器は、作業員の放射線
被曝を防止するために、十分に遮蔽されたホットセル内
に配置されている。そして、それらの機器の補修作業を
行なう必要が生じた場合には、まず作業員がホットセル
内に立ち入り可能となるまでホットセル内を十分に除染
した後、補修作業を実施することになる。
しかしながら、上述したように作業員がボットセル内に
立ら入り可能となるまでホットセル内を除染するには、
多くの時間を必要とするため、施設の利用率が大幅に低
下するという問題がある。
そこで、ボットセル内の機器の補修をするために、それ
らの機器をホットセル内より取り出し、特別に設けられ
た機器補修室に持ち込lυで補修する方法を採ることが
できれば、上記問題は大幅に改善されるが、そのために
は、現在、各機器とプロセス配管またはユーティリティ
配管を溶接によって接続している接続方法を、遠隔操作
による取り扱いが容易となる継手を利用した接続方法に
変更しなければイ【らない。
そして、この遠隔操作が可能な配管継手として、台秤の
ものが提案されている。これらのうら、本発明と同様に
継手部分をフランジ構造とし、そのフランジ面間をポル
I・を介して間接的に締め刊は固定゛する方法の・bの
としては、実開It 58−97311号、特開昭60
−88396号及び動燃技報Nα49−1984.3に
記載された遠隔配管継手が知られでいる。
〔発明が解決しようとづる問題点〕
しかしながら、上記実開昭58−97384号の遠隔操
作式配管継手においては、その継手内に設けられたキー
により、支持部材が自由に配管の軸線方向に摺動する構
造となっており、この支持部材に、駆動機構及びこの駆
動機構によって一対のフランジ面間を締め付は固定する
カラーが支持されているため、遠隔操作では却ってフラ
ンジとカラーとの位置合わせがむずかしく、また着脱側
配管継手体と固定側配管継手体は何ら位置決め方法がな
いので、半径方向の位置合わせがむずかしく、かつカラ
ーでフランジを締め付は固定するまでの間、別の手段に
よって、着脱側配管継手体を掴んで支持しておかなけれ
ばならない。
また、一定の配管サイズ毎にカラーの大ぎさを変える必
要があり、それらのサイズ毎に駆動i構の歯車間が変更
され、しかも常に駆動機構が配管サイズより大きくなる
等の問題がある。
次に、特開昭60−88396号の遠隔操作可能な締め
付は装置においては、継手となるフランジ及び管部片等
は、直管接続用として考えられており、本発明にお番ノ
る第1図に示すような継手配管用のものに使用する場合
には、機器側の締め付番ツクランプのネジ棒が、構造上
、継手配管の邪魔になって上向きにできず、横向きある
いは下向きにせざるを得ないので、マニプレータを利用
する遠隔操作には不向きである。
そのため、曲管形状の継手として使用する場合において
は、直管部と同様に、Uいに向き合った固定フランジ間
にルーズフランジ部を取り付けなければならず、また案
内棒に心出し板を取り付けるために、弾性中間部材が必
要となる。この弾性中間部材には金属製のベローズが使
用されているため、流体がべ0−ズ内に溜ってしまい、
かつ操作のためのレバーの支点であるビン部分から流体
が漏れないように、完全なシールが要求される等、流体
が直接接触する部分の構造が複雑となる問題がある。
次に、動燃技報Nα49−1984.3に発表されてい
るハンフォード カップリング(G、E。
11anford Coupl ing )は軍配管用
であり、集合配管には使用できない。また、コネクター
ジョー(Connector Jaw )によって常に
フランジを直接引張っている構造のため、長朋問使用す
る場合の耐久性に問題がある。
さらに、同技報内のグレイロック リモートリイ オペ
ラブル コネクター(Grayloc ReIotel
yOperable Connector )は、フラ
ンジ面間を締め付けるドライブスクリュウ(Drive
 Screw )が流体の流れる方向に対して直交する
面内に設けてあリ、複数の配管継手を同一レベル、かつ
同一面に揃えて配置しようとすると、上記ドライブスク
リコウを操作するインパクトレンチの入るスペースがと
りにくいという問題がある。このため、各継手間を十分
拡げる必要があり、ホットセル内の限られたスペースで
は、有効に使用することができない。
また、同技報内のトリクランプ(10S八lambsS
cientific Laboratory Tri 
Clamp)は、クランプセグメント(cramp S
eQmOnt )が円周方向に3分割され、それぞれビ
ンを介して開閉する構造であり、前記従来例と同様に配
管継手を同一レベル、かつ同一面に揃えると、上記クラ
ンプセグメントの拡がる十分なスペースが必要となり、
ボットセル内の限られたスペースを有効に使用すること
ができない。さらに、上記クランプセグメントは配管の
円周方向に沿ってvrUVjlt、、なければならない
このため、マニプレータは三次元的な動ぎが要求され、
遠隔操作が複雑となり、従って、できるだけ単純な操作
が要求される遠隔操作には不向きである。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、配管どうしを簡単に接続することがで
き、また取り外し操作も容易に行なえる上に、比較的ス
ペースをとることがなく、しかも集合配管においても単
配管と同様の操作で使用でき、全体として非常に取り汲
い易い構造の遠隔配t’!継手装首を提供することにあ
る。
(問題点を解決づるための手段) 上記目的を達成するために、本発明は、ホットセル側固
定配管の端部に固着された固定フランジ及び機器側固定
配管の端部に固着された固定フランジに各々密接する一
対の遠隔継手フランジを両端部にそれぞれ固着した遠隔
継手配管と、上記各固定フランジと各遠隔継手フランジ
どの間に設りられた位置決め機構と、上記遠隔継手配管
の両端部にそれぞれ設けられ、かつ上記各固定配管と遠
隔継手配管とを保税するクランプ機構と、上記遠隔継手
配管に固着され、かつ上部に掴み部を具えた吊上げ部材
とから構成される一方、上記クランプ機構は、上記遠隔
継手フランジの一面に固着された台座と、この台座の周
囲に設けられた複数の軸ガイドと、これらの軸ガイド内
を居動自在に挿通された複数の軸と、これらの軸の一端
に固着ざ枕、かつ内面がテーパ面とされた固定リングと
、上記軸の他端に固着されたアーム体と、このアーム体
に螺合され、かつ上記台座の中央に回転自在に挿着され
た遠隔操作ボルトと、上記台座の周囲に開1m自在に装
着され、かつ外周部には上記固定リングのデーパ面と接
触する傾斜面を具備していると共に、内周部には上記固
定フランジ及び遠隔継手フランジの各一面の外周部に形
成されたテーパ面とそれぞれ接触する傾斜面を具備した
複数の爪体と、これらの爪体に設けられ、かつ上記爪体
を」:2両フランジから離脱させる開放機構とから構成
されたちのCある。
〔作用〕
本発明の遠隔配管継手装置を用いて、ホットセル内でホ
ットセル側固定配管と機器側固定配管とを接続する場合
には、まず、クランプ機構の遠隔操作ボルトを、台座か
らアーム体が離れる方向に回転させて、アーム体と複数
の軸及び固定リングを一体状態で遠隔操作ボルトの頭部
側に水平移動させることにJ:す、台座の周囲に171
閉自在に装着された複数の爪体を、開放機構ににって押
し開いておく。
この状態において、遠隔継手配管のm8バランスのよい
位置に取り付けられた吊上げ部材の掴み部をマニプレー
タによって把持し、ホットセル側固定フランジ及び!a
l側固定フランジに遠隔継手配管の両端部の遠隔継手フ
ランジを2組の位置決め機構によって当接させる。この
211の位置決め4fi横は上下方向の離れた位置に配
設しであるので、上記吊上げ部材の掴み部からマニプレ
ータを離しても遠隔継手配管は回転したり、落下したり
覆ることはない。
次いで、マニプレータ等に取り付けられた例えばインパ
クトレンチによってクランプ機構の遠隔操作ボルトを回
転させ、アーム体が遠隔操作ボルトの頭部側から台座方
向に移動づると、それに伴い、アーム体に固着された複
数の軸が台座の軸ガイド内を摺動する。これらの軸の摺
動と共に、これらの軸の一端に固着された固定リングの
内部のテーパ面が複数の爪体の外周の傾斜面に接触して
、該爪体を半径方向の中心に向かって押し込む。
これにより、爪体の内周の傾斜面が、ホットヒル側固定
フランジ及び機器側固定フランジと両遠隔継手フランジ
の各テーパ面に接触して、それぞれ楔状に締め付り固定
して、遠隔配管継手装置の組付けが完了する。
また、この遠隔配管継手装置を解体づる場合には、上述
した手順の逆の操作を行なえばよい。
(実施例〕 以下、第1図ないし第11図に基づいて本発明の実施例
を謂明する。
第1図ないし第4図は本発明の一実施例を示すもので、
第1図は遠隔継手配管を重管とした場合の一部断面組立
図、第2図は第1図の吊下げ部材を省いたト」線矢視図
、第°3図はクランプ機構の分解斜視図、第4図は吊下
げ部材の斜視図である。これらの図において、ホットセ
ル側固定配管1と機器側固定配管2は、それぞれ水平方
向にかつ同じ向きに配置されており、ホットセル側固定
フランジ3と機器側固定フランジ4の端面(配管溶接面
)aが上記各固定配管1.2に固着されている。これら
の固定フランジ3,4は同一形状とされ、各固定フラン
ジ3.4の一面の外周部にはテーパ面5が形成されでい
ると共に、各固定フランジ3.4の他面にはシール月当
り而6と外周当り面7及びガイドビン受番ノ孔8が形成
されている。
このガイドビン受は孔8は、ホットセル側固定フランジ
3の下部及び機器側固定フランジ4の上部にそれぞれ設
けられている。
上記各固定配管1,2問を接続するための遠隔配管継手
装置10は、上記両固定フランジ3.4に各々密接する
一対の遠l!FiJ継手フランジ11゜11の端面(配
管溶接面)bに固着した遠隔継手配管12と、上記各遠
隔継手フランジ11.11に突設され、かつ上記各固定
フランジ3,4のガイドビン受は孔8に遊嵌合して位置
決めするガイドビン13,13と、上記遠隔継手配管1
2の両端部に設けられ、かつ各固定フランジ3,4と遠
隔継手フランジ11.11とを係脱するクランプ機構1
4.14と、上記遠隔継手配管12の適宜位置に重はバ
ランスを考慮して固着された吊上げ部材15とを主体と
して構成されている。
上記各遠隔継手フランジ11.11の一面の外周部には
、それぞれテーパ面16が形成されており、各遠隔継手
フランジ11.11の他面にはシール材取付溝17.外
周当り面18が形成されると共に、上記ガイドビン13
が突設されている。
そして、上記ガイドビン受は孔8とガイドビン13とに
よって位置決め機構9が構成されている。
上記クランプ機構14.14は、第3図に示すように、
上記遠隔継手フランジ11.11にポル1〜19によっ
て固着された台座20と、この台座20の周囲に設けら
れた複数(図において3個)の軸ガイド21・・・と、
これらの軸ガイド21・・・内にスリーブ21aを介し
て摺動自在に挿通された複数の軸22・・・と、これら
の軸22・・・の一端に固定ビン23・・・によって固
定され、かつ内面がテーパ面24とされた固定リング2
5と、上記各軸22・・・の他端にスプリングワッシャ
26及び六角ナツト27によって固着されたアーム体2
8と、   ゛このアーム体28にネジ部29aが螺合
され、かつ上記台座20の中央の軸受30に小径軸部2
9bが一対のスラストワッシャ31.31を挿通した状
態で回転自在に支持されると共に、上記小径軸部29b
の端部に形成された止め幅用溝29c1%:軸用止め輪
32を装着することによって台座20から抜は止めされ
た遠隔操作ボルト29と、上記台座20の外周に支持ビ
ン33・・・によって間開自在に設けられ、かつ外周部
に上記固定リング25のテーパ面24に接触する傾斜面
34を具備すると共に、内周部に上記各固定フランジ3
゜4及び遠隔継手フランジ11.11のテーパ面5゜1
6にそれぞれ接触する一対の傾斜面35.35を具備し
た複数(図においで3個)の爪体36・・・と、これら
の爪体36・・・の内面側に形成されたスプリング受は
溝37・・・及び上記台座20の外周側に形成されたス
プリング受は溝38・・・の間に装着された複数(図に
おいて3個)のスプリング(間放磯構)39とから構成
されている。
また、上記吊上げ部材15は、その中間部に筒状の遠隔
操作ボルト用ガイド40が設けられ、かつ上端にマニプ
レータ用の掴み部41が設けられている。
上記のように構成された遠隔配管継手装置10を上記ホ
ットレル側固定配管1と機器側固定配管2との間に配y
t Llで組付ける作業は、クランプ機構14.14の
操作によって行なわれる。
すなわち、まず、クランプ機4Yi14.14の台座2
0の中心部の軸受30に回動自在に装着された遠隔操作
ボルト29を、台座20からアーム体28が離れる方向
に回転させる。これにJ−り、アーム体28と複数の軸
22・・・及び固定リング25が一体となって、遠隔操
作ポルi・29の頭部29d側に水平移動し、固定リン
グ25及びアーム体28は、それぞれ第1図において二
点鎖線で示す258.28aの位置に達する。
このとき、台座20の周囲に支持ビン33・・・で開閉
自在に支持された爪体36・・・が、スプリング39に
よって放射方向に押し拡げられる。
この状態において、ホットセル内で遠隔配管継手装置1
0の組付けが行なわれる。
マニプレータ(図示せず)によって遠隔継手配管12上
の吊上げ部材15の掴み部41を把持し、ホットセル側
固定フランジ3及びIaz側固定フランジ4の各ガイド
ビン受は孔8に遠隔継手フランジ11に突設されたガイ
ドビン13を挿通して各フランジ面を当接させる。
このとぎ、遠隔継手フランジ11のシール材取付満17
にはシール材(図示せず)を取り付けておく。
以上の状態において、上記吊上げ部材15の掴み部41
からマニプレータを離しても、上記ガイドビン13がそ
れぞれ各固定フランジ3,4のガイドビン受は孔8にM
嵌合しており、かつ2本のガイドビン13は上下方向に
離れて配置しであるので、遠隔継手配管12は回転する
ことなく落下することがない。
次に、マニプレータ等に取り付けられた例えばインバク
ミルレンチ(図示せず)によって、クランプ機構14の
遠隔操作ボルト29を回転させ、アーム体28が遠隔操
作ボルト29の頭部29d側より台座20の方向に移動
でると、アーム体28に固着された複数の軸22・・・
が台座20の軸ガイド21・・・内を摺動する。
これらの軸22・・・の摺動と共に、固定リング25も
同方向に移動する。このときに、固定リング25の内部
のテーバ面24が、複数の爪体36・・・の外周の傾斜
面34に接触しで、爪体36を半径方向の中心に向って
押し込む。
この場合、上記爪体36の内周面には、上記各固定フラ
ンジ3,4及び遠隔継手フランジ11゜11の各テーバ
面5.16にそれぞれ接触する一対の傾斜面35.35
が形成されているから、上記傾斜面35.35が、各固
定フランジ3,4と遠隔継手フランジ11.11を、そ
れぞれ樹状に締め付は密着させ、遠隔配管継手装置10
の組付けが完了する。
また、この遠隔配管継手装置10の解体時には、上述し
た手順の逆の操作を行なえばよい。
さらに、第5図ないし第8図は集合配管とした場合の実
施例であり、第5図と第6図は遠隔継手配管12が2本
の場合の例で、第7図と第8図は遠隔継手配管12が4
本の場合の例を示している。
なお、これらの第5図ないし第8図では、クランプ機構
とt11上げ部材とを省略して示している。これらの集
合配管どした場合においても、上述した単管とした場合
と同様に容易に組付り及び解体ができ、極めて取扱い易
い。
なお、これまで説明してきたクランプ機構14は、第1
図に示すように、台座20の中間部に軸ガイド21を設
けた構成で説明したが、台座20のアーム休28側にも
軸ガイド21を設【プれば、遠隔操作ポルi・29を回
したときに、アーム体28が共廻りしようとするのを、
より確実に防止することができる。
また、第9図は遠隔継手配管50を二単に曲げて、配管
の熱膨張を吸収し易い構造とした例を示している。
さらに、第10図と第11図は、爪体36の開閉方式の
他の例を示したもので、爪体36の一端に設【ノられた
凸部51と@22の固定リング25側に同省されたカラ
ー52とによって爪体36を開放する構造としたもので
ある。
ざらにまた、上記遠隔継手フランジ11.11に突設さ
れた一対のガイドビン13.13は、第1図にJ5いて
同−艮ざに描かれでいるが、その長さを変えて長い方の
ガイドピン13から先にガイドピン受は孔8内に挿入づ
るようにして取付性を向上させてもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明による遠隔配管継手装置は
、ホットセル側固定フランジと、機器側固定フランジと
、遠隔継手フランジを具備した遠隔継手配管と、位置決
め機構と、クランプ機構及び吊上げ部材が螺子結合ある
いは溶接結合によって組み合わされて構成しているので
、従来の遠隔操作式配管継手(実開昭58−97384
号)のJ:うに、キーをガイドとして摺動可能な支持部
材と歯車との組み合わせによる駆動機構部分が存在Uず
、遠隔継手配管を位置決め機構により位置決め完了する
と、ui上げ部材を把持しCいる必要がなく、この後は
インパクトレンチによる遠隔操作ボルトの回転操作のみ
で、それぞれのフランジ面を密着接合することができる
また、配管径の太いリイズに合わせた遠隔継手フランジ
としておけば、小径の配管を複数としてその許容される
スペース内で、管内を流れる流体の同一・プロセスごと
に集合配管することができる。
次に、従来の遠隔操作可能な締め付は装置(特開昭60
−8.8396号)のように、流体の流れる方向と直交
する方向に配置された締め付はクランプ機構ではないた
め、ホットヒル側固定フランジと機器側固定フランジが
同一方向に向って配置されていても、インパクトレンチ
はフランジ面に向って一方向から接近することができる
また、上記従来例のようにベローズを利用した弾性中間
部材は必要ないので、遠隔配管継手装置内に流体が溜っ
てしまうことがなく、かつフランジ面以外にシールする
部分を必要としない。
ざらに、動燃技報Nα49−1984.3に記載されて
いるハンフオード カップリングのようにコネクタージ
ジーにより直接フランジを引張って接合する構造でない
ため、長期間使用してもクランプ機構の耐久性に問題が
生じることがない。
さらにまた、同技報内のグレイロック リモートリイ 
オペラブル コネクターのような、流体の流れる方向に
対して直交する2つの方向にIIノだドライブスクリュ
ウ方式ではなく、本発明による遠隔配管継手装置C4、
クランプ機構がコンパクトで固定リングよりも外方に拡
がる部品がないので、保守用i器となるマニプレータ等
の許容される範囲内で、ホットセル側固定フランジや機
器側固定フランジはそれぞれのフランジ間を詰めて配置
づることができ、ホットセル内の限られたスペースを有
効に使用することができる。
また、同技報内のトリクランプのようなりランプセグメ
ントによる円周方向に開閉する機構ではないので、マニ
プレータによる遠隔操作が単純化できる。
さらに、本発明による遠隔配管継手装置は、遠隔継手配
管の水平方向の重♀バランスのよい位置に吊上げ部材が
取付番プられ、かつホットセル側固定フランジ及びIa
器側固定フランジと遠隔継手フランジとの間に位置決め
機構が設けられているから、この位置決め機構によって
、各固定フランジと遠隔継手フランジとを位置決めした
後に、マニプレータを吊上げ部材から離すことができ、
インパクトレンチ等による遠隔操作ボルトの締付【ノの
際に、マニプレータが締付は操作の邪魔にならず、締付
は操作が容易に行なえる等の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第4図は本発明の一実施例を示すもので、
第1図は遠隔継手配管を単管とした場合の一部を断面視
した側面図、第2図は、第1図において吊上げ部材を省
略した状態のII−IF線矢視図、第3図はクランプ機
構の分解斜視図、第4図は吊上げ部材の斜視図、第5図
は遠隔継手配管を2本の集合配管とした遠隔配管継手装
置の一例で、吊上げ部材とクランプ機構を省略した側面
図、第6図は第5図のVl−VI線矢視図、第7図は遠
隔継手配管を4本の集合配管とした遠隔配管継手装置の
一例で、吊上げ部材とクランプ機構を省略した側面図、
第8図は第7図の■−■線矢祝図、第9図は遠隔継手配
管の形状を変えた他の一例を示す側面図、第10図と第
11図は爪体の開閉方式の他の一例を示すもので、第1
0図は爪体を締め付番ノだ状態の一部詳細断面図、第1
1図は爪体を開いた状態の一部詳11111断面図であ
る。 1・・・ホットセル側固定配管、2・・・機器側固定配
管、3・・・ホットセル側固定フランジ、4・・・機器
側固定フランジ、5・・・テーパ面、9・・・位置決め
機構、10・・・遠隔配管継手装置、11・・・遠隔継
手フランジ、12・・・遠隔継手配管、14・・・クラ
ンプm構、15・・・吊上げ部材、16・・・テーパ面
、20・・・台座、21・・・軸ガイド、22・・・軸
、24・・・テーパ面、25.25a・・・固定リング
、28.28a・・・アーム体、29・・・遠隔操作ポ
ルi・、3/I・・・傾斜面、35・・・傾斜面、36
・・・爪体、39・・・スプリング(聞放機描)、41
・・・掴み部、50・・・遠隔継手配管、51・・・凸
部、52・・・カラー。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ホットセル側固定配管の端部に固着された固定フランジ
    と、機器側固定配管の端部に固着された固定フランジと
    を連結する遠隔配管継手装置であつて、上記両固定フラ
    ンジに各々密接する一対の遠隔継手フランジを両端部に
    それぞれ固着した遠隔継手配管と、上記各固定フランジ
    と各遠隔継手フランジとの間に設けられた位置決め機構
    と、上記遠隔継手配管の両端部にそれぞれ設けられ、か
    つ上記各固定配管と遠隔継手配管とを係脱するクランプ
    機構と、上記遠隔継手配管に固着され、かつ上部に掴み
    部を具えた吊上げ部材とから構成される一方、上記クラ
    ンプ機構は、上記遠隔継手フランジの一面に固着された
    台座と、この台座の周囲に設けられた複数の軸ガイドと
    、これらの軸ガイド内を摺動自在に挿通された複数の軸
    と、これらの軸の一端に固着され、かつ内面がテーパ面
    とされた固定リングと、上記軸の他端に固着されたアー
    ム体と、このアーム体に螺合され、かつ上記台座の中央
    に回転自在に挿着された遠隔操作ボルトと、上記台座の
    周囲に開閉自在に装着され、かつ外周部には上記固定リ
    ングのテーパ面と接触する傾斜面を具備していると共に
    、内周部には上記固定フランジ及び遠隔継手フランジの
    各一面の外周部に形成されたテーパ面とそれぞれ接触す
    る傾斜面を具備した複数の爪体と、これらの爪体に設け
    られ、かつ上記爪体を上記両フランジから離脱させる開
    放機構とから構成されたことを特徴とする遠隔配管継手
    装置。
JP62070088A 1987-03-24 1987-03-24 遠隔配管継手装置 Expired - Lifetime JPH0689870B2 (ja)

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