KR101556621B1

KR101556621B1 - 원자력 발전용 대형 스터드 볼트 및 너트의 세척장치

Info

Publication number: KR101556621B1
Application number: KR1020140071222A
Authority: KR
Inventors: 심명주
Original assignee: 한라정공 주식회사
Priority date: 2014-06-12
Filing date: 2014-06-12
Publication date: 2015-10-01

Abstract

본 발명은 원자력 발전용 대형 스터드 볼트 및 너트의 세척장치에 관한 것으로, 특히, 크고 무거운 고중량의 스터드 볼트 및 너트를 안전하게 세척 및 점검할 수 있게 되며, 이를 위하여 본 발명은, 상부 테이블이 구비된 본체프레임, 상기 테이블에 구비되는 주축대와 심압대에 의해 볼트의 회전을 지지하기 위한 회전지지수단으로 된 원자력 발전용 대형 스터드 볼트 및 너트의 세척장치에 있어서, 상기 주축대와 심압대 사이에 구비되며 상기 볼트에 결합되어 있는 너트를 분해함에 따라 나사가 노출되며 상기의 너트를 일측으로 이송하게 되는 너트캐리지; 상기 볼트의 일측에서 나사의 표면을 세척하기 위한 볼트세척수단; 상기 심압대에 결합된 로터리센터로 상기의 너트를 받치고 심압대가 결합된 턴블럭이 일정 구간 회전하면서 볼트로부터 너트를 이탈시키게 되는 너트분리수단; 상기 너트분리수단의 일측 회전구간 내에 설치되며 상기의 너트를 고정하게 되는 너트고정수단; 상기 너트고정수단의 일측에 구비되며 너트의 내면을 세척하게 되는 너트세척수단;으로 구성됨을 특징으로 하는 원자력 발전용 대형 스터드 볼트 및 너트의 세척장치를 제안한다.

Description

원자력 발전용 대형 스터드 볼트 및 너트의 세척장치{BIG SIZE STUD BOLT AND NUT CLEANING APPARATUS}

본 발명은 원자력 발전용 대형 스터드 볼트 및 너트의 세척장치에 관한 것으로, 특히, 크고 무거운 고중량의 스터드 볼트 및 너트를 안전하게 세척 및 점검할 수 있게 되는 원자력 발전용 대형 스터드 볼트 및 너트의 세척장치에 관한 것이다.

통상적으로, 가압경수로형 원자력 발전소에서 원자로와 덮개를 체결하는 스터드 볼트는 원자로의 운전과 수명에 직접적인 영향을 주게 되는 것으로, 원자로의 자체에서 발생하는 열에 의해 케이싱의 외부와 고착되거나 또는 상기 케이싱에서 발생되는 진동에 의해 탭 부분이 손상됨으로 인해, 일정한 기간이 경과 후에는 주기적으로 검사 또는 교체작업을 필요로 하게 된다. 그런데, 상기의 스터드 볼트는 규격(부피)이 매우 크고 대형이며 고 중량물로서 이를 다루기 위한 장비가 확보되지 않아 사람이 직접 수작업으로 취급하게 됨에 따라 이물질을 완전하게 제거하기가 어렵다. 그리고, 많은 인력을 낭비하고 많은 시간을 소비하게 되며 특히, 방사선을 띠고 있는 스터드 볼트는 정비원의 체내 방사선 오염의 결정적인 역할을 하게 되며, 청소작업시 많은 분진 및 산화생성물, 이물질, 폐기물 등(이하 '유해물질'이라 함)이 발생하여 건강을 해치는 요인이 되고 있다.

이로 인해, 본 발명의 출원인(발명자)은 상기와 같은 문제점들을 해소하고자, 앞서 국내특허등록 제0487730호(2005.04.27.)의 '대형 스터드 볼트의 점검 및 청소장치'를 제안하여 등록공고된 바에 있으며, 이에 관한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

하지만, 상기의 선행기술은 수직상태의 볼트를 장착하게 되는 베이스플레이트가 회전장치 및 구동장치에 의해 전체적으로 회전하면서 수평으로 눕히게 되는 복잡 다단한 구성을 하고 있다. 또, 상기 베이스플레이트를 비롯한 구성요소들이 전체적으로 회전 동작하게 됨에 따른 위험성이 가중될 뿐만 아니라 구동이 난해하며 이에 따르는 구동력(에너지)이 과다하게 소요됨으로 비효율적이다. 특히, 상기 스터드 볼트의 규격(길이, 지름, 중량 등)이 1.5~2M 또는 그 이상으로 커지게 됨에 따른 회전장치 및 구동장치 등의 규모가 상대적으로 비대해짐은 물론 제작비용의 상승 및 부대비용이 증가하는 등의 비경제적인 문제점이 있었다.

1.국내특허등록 제0487730(2005.04.27., 본원 발명과 동일한 출원인(발명자)에 의한 발명)

본 발명의 목적은 고 중량의 볼트를 본체프레임 위의 회전지지수단으로 안전하게 운반하여 고정하고 볼트에서 너트를 분리해서 이 볼트와 너트의 나사 부위를 깨끗이 세척 및 검사하게 되며 또 볼트 및 너트의 세척 및 점검이 완료된 후에는 역으로 다시 조립하게 되는 일련의 세척 및 검사과정을 자동으로 수행할 수 있게 됨으로, 작업성 및 생산성이 향상된다. 특히, 인체에 유해한 유해물질(방사선)로부터 작업자의 안전을 보호할 수 있게 되는 원자력 발전용 대형 스터드 볼트 및 너트의 세척장치을 제공하는 데 있다.

본 발명은, 상부 테이블이 구비된 본체프레임, 상기 테이블에 구비되는 주축대와 심압대에 의해 볼트의 회전을 지지하기 위한 회전지지수단으로 된 원자력 발전용 대형 스터드 볼트 및 너트의 세척장치에 있어서, 상기 주축대와 심압대 사이에 구비되며 상기 볼트에 결합되어 있는 너트를 분해함에 따라 나사가 노출되며 상기의 너트를 일측으로 이송하게 되는 너트캐리지; 상기 볼트의 일측에서 나사의 표면을 세척하기 위한 볼트세척수단; 상기 심압대에 결합된 로터리센터로 상기의 너트를 받치고 심압대가 결합된 턴블럭이 일정 구간 회전하면서 볼트로부터 너트를 이탈시키게 되는 너트분리수단; 상기 너트분리수단의 일측 회전구간 내에 설치되며 상기의 너트를 고정하게 되는 너트고정수단; 상기 너트고정수단의 일측에 구비되며 너트의 내면을 세척하게 되는 너트세척수단;으로 구성됨을 특징으로 하는 원자력 발전용 대형 스터드 볼트 및 너트의 세척장치를 제안한다.

본 발명에 따르면 상기 너트캐리지는, 상기 볼트의 일측에 설치되는 고정대 및 이 고정대에 결합하여 너트를 고정하게 되는 고정핀; 상기 볼트의 하부에서 너트를 받치는 워킹지그; 상기 워킹지그의 이동을 안내하기 위해 테이블에 설치되어 있는 가이드레일;로 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 상기 너트분리수단은, 상기 로터리센터가 결합된 턴블럭; 상기 턴블럭의 수평 회전을 지지하는 턴테이블 및 이 턴테이블을 회전시키기 위한 제3구동부; 상기 편심회전체를 편심 운동시키기는 편심구동부; 상기 턴테이블을 측방으로 이동시켜 심압대를 볼트에서 분리하는 분리실린더 및 볼트의 길이방향으로 설치하여 턴테이블의 이동을 안내하는 분리가이드;로 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 상기 볼트세척수단 및 너트세척수단은, 상기 테이블에 설치된 제1 및 제2브러시받침대에 회전 가능하게 장착되며 제1 및 제5구동부에 의해 회전하는 제1 및 제2브러시로 볼트 및 너트의 나사부위를 세척하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 상기 너트세척수단은, 상기 제2브러시받침대의 측면에 결합하여 제2브러시의 회전을 지지하게 되되, 상기 브러시축의 회전중심을 어느 일측으로 편중시키게 되는 편심회전체; 상기 브러시축과 제5구동부를 연결하여 편심 상태의 회전력을 전달하는 유니버설조인트;로 구성됨을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 상기 제1, 제2브러시를 감싸는 브러시커버 및 이 브러시커버에 연결된 흡입덕트를 통해 나사 또는 너트로부터 발생하는 유해물질을 회수하여 외부 유출을 방지하게 되는 집진기;로 구성됨을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 상기 본체프레임의 일측에 구비되며 크레인과 같은 운반수단에 의해 이동되는 세로방향의 볼트를 가로로 눕혀서 상기의 회전지지수단으로 투입하기 위한 볼트전환수단;이 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 상기 볼트전환수단은, 상부의 스테이지축을 일정한 높이로 지지하는 보조프레임; 상기 스테이지축에 결합하여 세로방향으로 세워진 채 상기의 볼트를 수직으로 고정하기 위한 홀더를 가지는 볼트스테이지; 상기 스테이지축을 상하로 일정구간 회전시켜 볼트스테이지의 방향을 수직 또는 수평으로 전환하게 되는 제6구동부;로 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 원자력 발전용 대형 스터드 볼트 및 너트의 세척장치는 크고 무거운 고 중량의 볼트를 인력에 의존하지 않고 자동으로 세척 및 청소하고 점검할 수 있는 것으로서, 작업시간 단축은 물론 작업성이 월등히 향상되며 특히, 작업자가 방사선과 같은 유해물질에 노출되는 것을 방지하며 부상을 방지하는 등의 안전성을 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 회전지지수단에 의한 볼트의 회전과 함께 너트를 손쉽게 해체 및 분리할 수 있으며, 상기의 볼트와 너트의 나사부위를 세척수단(브러시)에 의해 깨끗하게 세척하고 청결히 유지시켜 제품의 상태를 최적화하고 수명을 연장하는 효과를 제공한다. 나아가 상기의 볼트가 장착되는 원자력 발전시설의 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 수반된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 원자력 발전용 대형 스터드 볼트 및 너트의 세척장치를 나타낸 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 대형 스터드 볼트 및 너트의 세척장치의 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 너트캐리지(30)의 측면도.
도 4와 도 5는 본 발명에 따른 볼트세척수단(40)의 구성을 나타낸 도면.
도 6과 도 7은 본 발명에 따른 너트분리수단(50)을 나타낸 정면도와 평면도.
도 8과 도 9는 본 발명에 따른 너트고정수단(60)을 나타낸 정면도와 평면도.
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 너트세척수단(80)의 구성을 나타낸 정면도와 측면도.
도 12는 본 발명에 따른 볼트전환수단(110)의 동작상태를 나타낸 도면.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 이에 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하며, 도면상에서 동일한 도면부호는 동일한 요소를 지칭한다.

상기 도면에 따르면 본 발명은, 상부 테이블(12)이 구비된 본체프레임(10), 상기 테이블에 구비되는 주축대(20)와 심압대(25)에 의해 볼트(B)의 회전을 지지하기 위한 회전지지수단으로 된 원자력 발전용 대형 스터드 볼트 및 너트의 세척장치에 있어서, 상기 주축대(20)와 심압대(25) 사이에 구비되며 상기 볼트(B)에 결합되어 있는 너트(N)를 분해함에 따라 나사(S)가 노출되며 상기의 너트(N)를 일측으로 이송하게 되는 너트캐리지(30); 상기 볼트(B)의 일측에서 나사(S)의 표면을 세척하기 위한 볼트세척수단(40); 상기 심압대(25)에 결합된 로터리센터(53)로 상기의 너트(N)를 받치고 심압대(25)가 결합된 턴블럭(52)이 일정 구간 회전하면서 볼트(B)로부터 너트(N)를 이탈시키게 되는 너트분리수단(50); 상기 너트분리수단(50)의 일측 회전구간 내에 설치되며 상기의 너트(N)를 고정하게 되는 너트고정수단(60); 상기 너트고정수단(60)의 일측에 구비되며 너트(N)의 내면을 세척하게 되는 너트세척수단(80);으로 구성됨을 특징으로 한다.

위를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 본 발명의 원자력 발전용 대형 스터드 볼트 및 너트의 세척장치(200)는 본체프레임(10), 회전지지수단, 너트캐리지(30), 볼트세척수단(40), 너트분리수단(50), 너트고정수단(60), 너트세척수단(80), 볼트전환수단(110) 등으로 구성된다. 상기 본체프레임(10)은 수평으로 설치하여 상부 테이블(12)을 일정 높이로 받치며, 후측에는 전용 크레인(120)을 설치하여 스터드랙(STUD RACK)에서 볼트(B)를 인양 및 공급하게 된다.

상기 회전지지수단은 테이블(12)의 우측 끝 부분에 주축대(20)를 구비하고 좌측에 일정한 거리를 두고 심압대(25)가 구비되어, 볼트(B)의 양단을 고정한 채 회전을 지지하게 된다. 상기 주축대(20)는 센터하우징(22)의 전방 페이스드라이브(24)가 볼트의 끝단을 고정하고 테이블의 하부에 페이스드라이브를 구동시키기 위한 제1구동부(27)로 구비된다. 상기 제1구동부(27)는 일측 주축대구동모터(26)의 회전동력을 주축대에 전달하여 회전한다. 그리고 상기 주축대(20)와 심압대(25) 사이에 밸런싱유닛(28)을 구비하여 볼트의 처짐을 방지한다. 상기 밸런싱유닛(28)은 하나 또는 복수 개로 구비되며 하부 플레이트가 밸런싱실린더(29)에 의해 상하로 작동하면서 볼트의 센터링을 유지한다.

본 발명에 따르면 상기 너트캐리지(30)는, 상기 볼트(B)의 일측에 설치되는 고정대(32) 및 이 고정대(32)에 결합하여 너트(N)를 고정하게 되는 고정핀(33); 상기 볼트(B)의 하부에서 너트(N)를 받치는 워킹지그(37); 상기 워킹지그(37)의 이동을 안내하기 위해 테이블(12)에 설치되어 있는 가이드레일(14);로 구성됨을 특징으로 한다. 좀더 구체적으로, 상기 너트캐리지(30)는 테이블의 상부 주축대(20)와 심압대(25) 사이에 가이드레일(14)이 설치되어 있고, 이 가이드레일을 따라 주행하는 슬라이딩베이스(36)의 상부에 고정대(32)와 워킹지그(37)가 설치된다. 상기 고정대(32)는 상단에 부착된 고정핀(33)이 너트의 홈부(M)에 끼워져 맞물림에 따라 너트의 회전이 고정된다. 즉, 상기 볼트의 회전방향(풀림)에 따라 너트가 나사를 따라 직선으로 이동하면서 풀린다. 이후 상기 워킹지그(37) 위에 너트가 안착하고 이송핸들(35)을 잡고 가이드레일(14)을 따라 슬라이딩베이스(36)를 움직임에 따라, 볼트의 좌측으로 이송되어 너트분리수단(50)으로 보내진다. 또 상기 워킹지그(37)는 하부 워킹실린더(38)와 워킹가이드(39)에 의해 높이가 가변하며 너트와의 간격이 조절된다.

다음, 상기 볼트세척수단(40)은 볼트(B)의 나사(S)를 세척하여 표면에 묻어 있는 유해물질(분진이나 이물질, 폐기물 등)을 제거하여 청결히 한다.

이를 위해 본 발명의 상기 볼트세척수단(40)은, 상기 나사(S) 표면에 접촉하는 회전형 제1브러시(42); 상기 제1브러시(42)의 회전을 지지하는 제1브러시받침대(44); 상기 제1브러시(42)를 회전 구동시키기 위한 제2구동부(46);로 구성된 것을 특징으로 한다. 다시 말해, 상기 볼트세척수단(40)은 제1브러시(42)를 가지는 브러시축(43)의 회전을 지지하는 제1브러시받침대(44), 상기 제1브러시받침대의 후측에 결합하여 브러시축을 회전시키는 제2구동부(46)로 구성된다. 그리고 상기 제1브러시받침대는 하부 로딩실린더(47)에 의해 테이블에 설치된 가이드를 따라 전후일정간격으로 구간 작동하면서 제1브러시를 나사에 접촉시켜 세척도록 하고 또는 역으로 후진 복귀하여 분리시킨다. 상기 제2구동부(46)는 제1브러시구동모터(45)에 의한 회전동력을 전달하여 브러시가 회전되며, 전기모터 또는 유압(공압)모터 등으로 구성된다.

이와 함께 상기 제1브러시(42)를 감싸는 브러시커버(48)에 의해 나사 및 세척부위를 차단시켜 유해물질(분진 등)의 외부 유출을 완전히 차단한다. 상기 브러시커버(48)는 전방으로 개방된 측면 개구부로 나사(N)가 부분적으로 들어가서 충분히 감싸지고 후측에 있는 덕트연결부(49)에 흡입덕트(102)를 연결하여 세척시 발생하는 유해물질을 강제로 흡입하게 된다.

한편, 상기 볼트세척수단(40)은 상기 볼트(B)에 있는 나사(S)의 개수에 따라 하나 또는 복수 개로 구비되며, 도면에서처럼, 상기 볼트의 중간부와 좌측 끝 부분에 각각 구비되며, 또는 하나의 볼트세척수단을 옮겨 가면서 사용이 가능하다.

다음, 상기 너트분리수단(50)은 너트(N)를 볼트(B)에서 분리시켜 이어지는 세척공정으로 보내지며, 심압대(25)에 결합된 로터리센터(53)가 너트를 받아서 턴블럭이 회전하여 타측에 있는 너트세척수단으로 보내진다.

여기서 본 발명에 따르면 상기 너트분리수단(50)은, 상기 로터리센터(53)가 결합된 턴블럭(52); 상기 턴블럭(52)의 수평 회전을 지지하는 턴테이블(54) 및 이 턴테이블(54)을 회전시키기 위한 제3구동부(55); 상기 턴테이블(54)을 측방으로 이동시켜 심압대(25)를 볼트(B)에서 분리하는 분리실린더(58) 및 볼트(B)의 길이방향으로 설치하여 턴테이블(54)의 이동을 안내하는 분리가이드(57);로 구성됨을 특징으로 한다. 다시 말해, 상기 너트분리수단(50)은 턴블럭(52)의 일측(우측) 심압대(25)에 결합된 로터리센터(53)에 너트가 끼워진다. 그리고 상기 턴블럭은 하부 슬라이더(56)에 결합된 턴테이블(54) 및 제3구동부(55)에 의해 일정구간 회전하여 너트를 타측(좌측)으로 이동시켜 너트고정수단으로 보내지며, 스토퍼(59)에 의해 정지된다. 상기 제3구동부(55)는 유압(공압)으로 동작하는 실린더 로드의 기어(랙 및 피니언)방식으로 구성이 되며, 또는 전기모터에 의한 구동방식으로 구성이 가능하다. 이때, 상기 턴테이블(54)은 하부 슬라이더(56)가 분리실린더(58)에 의해 분리가이드(57)를 따라 좌측으로 이동하면서 볼트의 선단에서 심압대를 분리시켜 턴블럭이 회전시 간섭하지 않게 된다. 이는 상기의 볼트를 이동하여 장착하거나 또는 세척 작업을 완료한 후 볼트를 분리시에 주축대와의 간격이 조절하게 된다.

다음, 상기 너트고정수단(60)은 너트분리수단(50)의 일측(좌측) 회전구간 내에 구비되며, 클램핑지그(64)로 너트(N)를 고정한다. 상기 턴테이블(72)의 상부에 'ㄱ'자로 설치된 고정대(62) 내측에 너트가 삽입되며, 이 고정대의 상부와 하부에 구비되는 스톱볼트(63) 및 클램핑지그(64)로 너트(N)를 고정한다. 상기 클램핑지그(64)는 턴테이블의 저면에 부착된 워킹실린더(65) 및 워킹가이드(66)에 의해 상하로 작동하면서 너트를 고정하며, 스톱볼트(63)로 너트의 고정 위치가 조정된다.

그리고 상기 턴테이블(72)은 하부에 구비되는 너트회전수단에 의해 일정구간 수평 회전하도록 베어링과 같은 회전지지수단에 의해 수평으로 회전하도록 테이블에 설치된다. 상기 너트회전수단은 테이블 아래에 부착된 외부하우징(70)의 내측에 회전가능하게 조립되어 있는 내부하우징(73)이 있고 이 내부하우징에 턴테이블이 결합된다. 상기 내부하우징(73)이 하부 제4구동부(74) 및 구동실린더(75)에 의해 일정구간 수평으로 회전이 된다. 이때, 상기 테이블에는 턴테이블의 구간회전을 정지시키기 위한 스토퍼(78) 및 브래킷(79)이 부착된다. 즉, 상기의 클램핑지그로 너트를 고정한 채 턴테이블이 시계방향(90도)으로 회전하여 후측에 있는 너트세척수단을 향해 너트를 돌려놓는다.

다음, 상기 너트세척수단(80)은 너트(N)를 세척하는 것으로, 너트고정수단(60)의 일측에 구비되는 제2브러시(42a)에 의해 너트의 내면(암나사)을 깨끗이 세척하여 청결히 한다.

이에 본 발명에 따르면 상기 너트세척수단(80)은, 상기 너트(N)의 내측으로 삽입되어 표면에 접촉하는 회전형 제2브러시(42a); 상기 제2브러시(42a)가 결합되는 브러시축(82)을 지지하는 제2브러시받침대(85); 상기 브러시축(82)의 회전력을 발생시키는 제2브러시구동모터(86) 및 제5구동부(87);로 구성됨을 특징으로 한다. 즉, 상기 너트세척수단(80)은 제2브러시받침대(85)의 일 측면(우측면)에 원통형 제2브러시(42a)를 가지는 브러시축(82)이 장착되고 타측(좌측)에 구비되는 제5구동부(87)에 의해 브러시축이 회전 구동한다. 상기 제2브러시받침대(85)는 하부 로딩실린더(98)와 로딩가이드(99)에 의해 수평으로 슬라이딩 작동함에 따라, 제2브러시가 너트의 나사구멍 속으로 진입하고 또는 역으로 진출하게 된다. 상기 제5구동부(87)는 제2브러시구동모터(86)에 의한 회전동력을 브러시축에 전달하며, 전기모터 또는 유압(공압)모터 등으로 구성된다.

여기서, 상기 제2브러시(42a)가 편심 운동하면서 너트의 내면(암나사)을 따라 회전 접촉하면서 골고루 청결히 세척이 이루어지도록 된다.

이에 본 발명에 따르면 상기 너트세척수단(80)은, 상기 제2브러시받침대(85)의 측면에 결합하여 제2브러시(42a)의 회전을 지지하게 되되, 상기 브러시축(82)의 회전중심을 어느 일측으로 편중시키게 되는 편심회전체(90); 상기 편심회전체(90)를 편심 운동시키기는 편심구동부(94); 상기 브러시축(82)과 제5구동부(87)를 연결하여 편심 상태의 회전력을 전달하는 유니버설조인트(88);로 구성됨을 특징으로 한다. 다시 말해, 상기 브러시축(82)의 회전을 지지하는 축하우징(84)이 편심회전체(90)에 결합되고, 상기 제2브러시받침대(85)의 측면(좌측)에 조립되는 편심회전체(90)의 축 중심이 일측으로 편중되어 있어서, 상기 브러시축(82)이 회전하면서 제2브러시(42a)의 중심이 편중된 상태로 편심 운동하게 된다. 상기의 편심회전체(90)는 일측 편심구동부(94)에 의해 회전하게 되며 편심회전체(90)와 편심구동부(94)가 동력전달수단을 통해 연결하여 구동된다. 상기 편심구동부(94)는 전기모터 또는 유압(공압)모터의 회전동력이 동력전달수단을 통해 편심회전체에 전달되어 편심 운동하게 된다.

이때, 상기 브러시축(82)과 제5구동부(87)가 유니버설조인트(88) 및 스프라인으로 축 결합하여 브러시축의 중심이 어느 일측으로 편심된 채로 회전 및 편심 운동하도록 회전력을 전달한다. 상기 편심회전체(90)에는 축하우징 및 브러시축의 편심량을 가변시키기 위한 편심조절부(96)가 구비되며, 볼트의 고정을 해제하고 중심을 좌우로 이동시켜 편심량을 조절하게 된다. 한편, 상기 동력전달수단은 편심회전체의 외륜에 형성된 연동휠(92) 및 구동휠(93)의 연결하여 회전력을 전달하기 위한 밸트 및 풀리, 체인 및 스프로킷, 기어박스 등으로 구성된다.

또한, 상기 제2브러시(42a)는 흡입덕터(102)가 연결되는 브러시커버(48,48a)에 의해 감싸진 채, 너트를 세척시 발생하는 유해물질(분진 등)의 외부 유출을 차단한다.

여기서 본 발명에 따르면, 상기 제1, 제2브러시(42,42a)를 감싸는 브러시커버(48,48a) 및 이 브러시커버(48,48a)에 연결된 흡입덕트(102)를 통해 나사(S) 또는 너트(N)로부터 발생하는 유해물질을 회수하여 외부 유출을 방지하게 되는 집진기(100);가 구비된 것을 특징으로 한다. 즉, 상기 집진기(100)는 브러시커버(48,48a)에 연결된 흡입덕트(102)를 통해 먼지나 분진 등의 유해물질을 흡입팬으로 강제 흡입하여 회수 및 안전하게 처리하도록 되며, 상기의 유해물질을 여과 및 포집하기 위한 필터, 해파필터, 백필터 등을 포함하여 구성된다.

또한 본 발명은, 상기 본체프레임(10)의 일측에 구비되며 크레인(120)과 같은 운반수단에 의해 이동되는 세로방향의 볼트(B)를 가로로 눕혀서 상기의 회전지지수단으로 투입하기 위한 볼트전환수단(110);이 구비된 것을 특징으로 한다. 다시 말해서, 상기 볼트전환수단(110)은 본체프레임의 일측(좌측)에 보조프레임(112)을 별도 또는 일체로 구성하고 이 보조프레임의 상단에 구비된 스테이지축(113)에 볼트스테이지(116)가 결합하여 수평 또는 수직으로 구간 회전하면서 크고 무거운 고중량인 볼트의 방향이 안전하게 전환된다. 상기 보조프레임은 측면 손잡이와 하부 바퀴 그리고 고정수단에 의해 이동 및 원하는 위치에 고정 설치된다.

본 발명에 따르면 상기 볼트전환수단(110)은, 상부의 스테이지축(113)을 일정한 높이로 지지하는 보조프레임(112); 상기 스테이지축(113)에 결합하여 세로방향으로 세워진 채 상기의 볼트(B)를 수직으로 고정하기 위한 홀더(117)를 가지는 볼트스테이지(116); 상기 스테이지축(113)을 상하로 일정구간 회전시켜 볼트스테이지(116)의 방향을 수직 또는 수평으로 전환하게 되는 제6구동부(114);로 구성됨을 특징으로 한다. 즉, 상기 보조프레임(112)의 상단에 설치된 스테이지축(113)에 볼트스테이지(116)가 결합하여 수직 또는 수평으로 구간 회전하게 되며, 상기 볼트스테이지(116)가 수직으로 세워진 상태에서 볼트(B)를 수직으로 투입하고 홀더(117)를 덮어 클램프(118)로 고정한다. 이어 상기 제6구동부(114) 및 스테이지구동모터(115)에 의해 스테이지축이 일정구간(90도) 회전(시계방향)하면서 스토퍼(119)에 의해 정지하고 볼트스테이지 및 볼트가 가로방향으로 눕혀진다. 상기 제6구동부(114)는 스테이지축을 회전시키기 위한 회전동력을 발생시는 것으로, 전기모터 또는 유압(공압)모터 등으로 구성된다.

상기 크레인(120)은 본체프레임의 후측에 포스트(121)가 직립하고 인양로프(122)의 말단에 후크(124)가 결합하여 볼트를 수직으로 인양하며, 또 상기 후크에는 행거(126) 및 리프팅지그(128)가 매달려 볼트를 수평으로 운반하게 된다.

또, 본 발명은 상기 나사(S)에 나사 조립되는 표준 링게이지(132)가 나사산을 따라 이동하면서 표면상태를 계측하기 위한 나사검사수단(130)이 구비된다. 상기 나사검사수단(130)은 나사의 표준이 되는 링게이지(132)가 나사(나선)를 따라 이동하면서 회전접촉하면서 상태를 점검하게 되는 고노게이지(GO-NO GAUGE)가 바람직하다. 또 상기 링게이지의 이동을 안내하는 가이드가 테이블에 설치된다.

한편, 상기 컨트롤패널(140)은 장치의 전반적인 동작을 제어하기 위한 것으로, 전기 전자적인 제어가 가능한 PLC제어회로, 전원공급부, 조작스위치, 각종 계기판 등으로 구성된다. 또 상기 본체프레임의 후측 내부에는 동력발생부(미도시)가 구비되며, 이 동력발생부는 상기의 구동부 및 실린더로 유압 또는 공압을 공급하기 위한 수단으로, 유압(공압)을 발생시키는 모터, 유압펌프 또는 공압을 발생시키는 공기압축기, 유압유저장통 또는 압축공기탱크 유압 또는 공압 공급라인, 각종 밸브, 압력계, 게이지 등으로 구성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 원자력 발전용 대형 스터드 볼트 및 너트의 세척장치(200)는 이어지는 동작상태의 설명으로 보다 용이하게 이해가 될 것이다.

먼저, 상기 본체프레임의 후측에 대기중인 스터드랙(STUD RACK)에서 크레인(120)의 인양로프(122) 및 후크(124)로 볼트(B)를 인양하고 볼트스테이지(116)에서 상기의 볼트를 수평으로 눕힌 다음, 행거(126)로 들어서 회전지지수단 즉, 주축대와 심압대 사이에 끼워진 채 양측 선단을 고정한 채로 회전하게 된다. 다음, 상기 볼트(B)에서 너트(N)를 분리하기 위해 너트의 일측에 있는 너트캐리지(30)의 핸들을 잡고 당겼다가 놓으면 고정핀(33)이 너트(N)의 홈부(M)에 끼워져 맞물린 채 회전이 고정된다. 이어, 상기 볼트의 회전방향에 따라 너트가 일측(좌측)으로 풀려나가면서 나사(S)가 노출되고 상기의 너트는 워킹지그(37)에 안착하게 된다. 이에 상기 볼트세척수단(40)의 제1브러시(42)가 전진하고 회전하면서 나사(S)를 깨끗이 세척하게 되며 이때 발생하는 유해물질은 브러시커버 및 흡입덕트를 통해 신속히 흡입되어 집진기로 보내진다.

다음, 볼트로부터 분리된 너트는 너트캐리지에 담겨 슬라이더(56)가 가이드레일(14)을 따라 좌측으로 이동하면서 로터리센터(53)로 보내진다. 이어, 상기 너트분리수단(50)에서는 턴블럭(52)이 구간 회전(시계방향)하면서 너트(나사구멍)가 좌측의 너트고정수단 쪽으로 방향이 전환되고 클램핑지그(64)에 의해 고정된다. 이때, 상기의 밸런싱유닛(28)이 볼트를 바친 상태로 슬라이더가 좌측으로 구간 이동하여 심압대가 분리되며, 상기 너트를 고정대로 보낸 후에는 심압대가 다시 원위치로 복귀하여 볼트를 지지하게 된다.

이후, 상기의 너트를 고정하고 있는 고정대(62)가 턴테이블(72)이 회전(시계방향)하여 후측에 있는 너트세척수단(80) 쪽으로 너트(나사구멍)의 방향을 돌린다.

다음, 상기 제2브러시받침대가 전진하여 너트 속으로 제2브러시(42a)가 삽입되고 이 제2브러시가 회전하면서 너트의 내측 암나사를 세척하게 되며 이때, 상기 제2브러시가 축 회전함과 함께 편심회전체에 의해 편심 운동하면서 골고루 세척이 이루어진다. 이와 함께, 상기 너트(N)의 규격(지름)에 따라 편심조절부에 의해 제2브러시의 편심량을 가변시켜 적절히 조절하게 된다. 이때, 상기의 너트의 세척시 발생하는 유해물질(분진 등)은 브러시커버 및 흡입덕트를 통해 집진기로 보내진다.

또한, 상기와 같이 세척을 마친 후에는 볼트(B)의 나사(S)에 링게이지(132)를 끼우고 나사검사수단(130)에 의해 표면을 검사하고 상태를 점검하게 된다.

이처럼, 본 발명의 대형 스터드 볼트 및 너트의 세척장치는 대형 스터드 볼트(B)로부터 너트(N)를 분리하고 또 나사(S) 및 너트(N)를 용이하게 세척 및 점검하게 되며, 세척이 완료된 후에는 상기의 과정을 역순으로 수행하면서 세척한 너트를 볼트에 다시 조립하게 된다.

상기와 같이 세척이 완료된 볼트는 심압대가 좌측으로 이동하여 고정을 해제한 후 크레인으로 볼트전환수단에 옮겨지고 또 상기의 볼트를 수직으로 세운 상태에서 스터드랙의 볼트구멍으로 다시 투입하게 된다.

10:본체프레임, 12:테이블, 14:가이드레일, 20:주축대, 22:센터하우징, 24:페이스드라이브, 26:주축대구동모터, 27:제1구동부, 28:밸런싱유닛, 29:밸런싱실린더, 30:너트캐리지, 32:고정대, 33:고정핀, 34:핸들, 35:이송핸들, 36:슬라이딩베이스, 37:워킹지그, 38,65:워킹실린더, 39,66:워킹가이드, 40:볼트세척수단, 42:제1브러시, 42a:제2브러시, 43,82:브러시축, 44:제1브러시받침대, 45:제1브러시구동모터, 46:제2구동부, 47:로딩실린더, 48,48a:브러시커버, 49:덕트연결부, 50:너트분리수단, 52:턴블럭, 53:로터리센터, 54:턴테이블, 55:제3구동부, 56:슬라이더, 57:분리가이드, 58:분리실린더, 59,78,119:스토퍼, 60:너트고정수단, 62:고정대, 63:스톱볼트, 64:클램핑지그, 70:외부하우징, 72:턴테이블, 73:내부하우징, 74:제4구동부, 75:구동실린더, 79:브래킷, 80:너트세척수단, 84:축하우징, 85:제2브러시받침대, 86:제2브러시구동모터, 87:제5구동부, 88:유니버설조인트, 90:편심회전체, 92:연동휠, 93:구동휠, 94:편심구동부, 96:편심조절부, 98:로딩실린더, 99:로딩가이드 100:집진기, 102:흡입덕터, 110:볼트전환수단, 112:보조프레임, 113:스테이지축, 114:제6구동부, 115:스테이지구동모터, 116:볼트스테이지, 117:홀더, 118:클램프, 120:크레인, 121:포스트, 122:인양로프, 124:후크, 126:행거, 128:리프팅지그, 130:나사검사수단, 132:링게이지, 140:컨트롤패널, B:볼트, N:너트, M:홈부, S:나사

Claims

본체프레임(10) 위로 주축대(20)와 심압대(25)에 의해 볼트(B)의 회전을 지지하기 위한 회전지지수단을 가지고, 상기 주축대(20)와 심압대(25) 사이에 너트(N)를 일측으로 이송하게 되는 너트캐리지(30)와 볼트세척수단(40), 그리고 상기 심압대(25)에 구비된 너트분리수단(50)을 가지는 원자력 발전용 대형 스터드 볼트 및 너트의 세척장치에 있어서,
턴테이블의 저면에 부착된 워킹실린더(65) 및 워킹가이드(66)에 의해 상하로 작동하면서 너트(N)를 안치시키는 클램핑지그(64)와 그 위로 턴테이블(72)에 'ㄱ'자로 설치된 고정대(62)의 상부에 스톱볼트(63)가 구비되어 너트(N)를 고정시키는 너트고정수단(60)과;
상기 너트고정수단(60)의 일측에 구비되며 너트 내부로 끼워지는 제2브러시(42a)와 상기 제2브러쉬의 브러시축(82)을 편심회전시키는 편심구동부(94)로 구성되는 너트세척수단(80)과;
상기 본체프레임(10)의 일측에 구비되며 크레인(120)과 같은 운반수단에 의해 이동되는 세로방향의 볼트(B)를 가로로 눕혀서 상기의 회전지지수단으로 투입하기 위한 볼트전환수단(110)으로 구성됨을 특징으로 하는 원자력 발전용 대형 스터드 볼트 및 너트의 세척장치.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서, 상기 볼트전환수단(110)은,
상부의 스테이지축(113)을 일정한 높이로 지지하는 보조프레임(112);
상기 스테이지축(113)에 결합하여 세로방향으로 세워진 채 볼트(B)를 수직으로 고정하기 위한 홀더(117)를 가지는 볼트스테이지(116);
상기 스테이지축(113)을 상하로 일정구간 회전시켜 볼트스테이지(116)의 방향을 수직 또는 수평으로 전환하게 되는 제6구동부(114);로 구성됨을 특징으로 하는 원자력 발전용 대형 스터드 볼트 및 너트의 세척장치.