(57)【要約】【課題】原子炉1次冷却ポンプの上側のカップリングボルトの締結および弛緩の際に、過大な労力を必要とせずに、少人数かつ短時間で締結および弛緩が可能な締緩装置を提供する。【解決手段】ソケットレンチが脱着可能な油圧レンチと、前記油圧レンチを搭載して前記油圧レンチを平行に保ったまま上下方向のみに移動して昇降可能とするためのリンク機構及び前記リンク機構に連結した伸縮機構を有するリフターと、前記リフターの昇降テーブル上に設置されその上に前記油圧レンチが搭載される微小変位吸収手段と、前記リフターを搭載してカップリングの回りを周方向に移動可能とするリフターの支持手段とを備える。【選択図】  図１
2006194150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
立軸形回転機械のカップリング用スプールピースの周囲に設けられ、前記スプールピースと前記カップリングとを締結するカップリングの締緩装置であって、
上向きである上側のカップリングボルトを締緩するソケットレンチが脱着可能な油圧レンチと、
前記油圧レンチを搭載して前記油圧レンチを上下に昇降可能とするリフターと、
前記リフターを搭載し下側のカップリングボルトの頭頂部に載置される前記リフターの支持手段と
を備えたことを特徴とする、立軸形回転機械のカップリングボルト及びナットの締緩装置。
【請求項２】
前記リフターは前記油圧レンチが搭載される昇降テーブルを上部に保持した伸縮可能なリンク機構からなることを特徴とする、請求項１に記載の立軸形回転機械のカップリングボルト及びナットの締緩装置。
【請求項３】
前記リフターの昇降テーブル上に微小変位吸収手段が設置され、かつ前記微小変位吸収手段の上に前記油圧レンチが搭載されることを特徴とする、請求項１、２のいずれかに記載の立軸形回転機械のカップリングボルト及びナットの締緩装置。
【請求項４】
前記リフターの支持手段が、
円周方向に分割されたリング状の部品からなり前記スプールピースを囲むベースプレートと、
外周部に前記ベースプレートと嵌りあうガイド溝を有し円周方向に分割されたリング状の部品からなり前記スプールピースを囲む旋回テーブルと
からなることを特徴とする、請求項１から３までのいずれかに記載の立軸形回転機械のカップリングボルト及びナットの締緩装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立軸形回転機械のカップリングボルト及びナットの締付と取り外しに用いる締緩装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の大型のボルトを締緩する工程について、図５に示す立軸形回転機械である原子力発電プラントの原子炉1次冷却材ポンプに用いられているカップリングボルトを例にとって説明する。原子炉1次冷却材ポンプの定期点検の時にカップリングを分解するため、カップリングボルトを脱着する必要がある。カップリングボルト１０７および１０８の締付においては、ボルトをスプールピース１０４の側から嵌め込んで対応するナットにねじ込めば、前記ナットはモータカップリング１０１およびポンプカップリング１０５に加工されている回り止めリム（図１に示す１１１）により供回りすることがなくボルトが締結できる構造となっている。このような構造になっているのは、モータスタンド１０３の構造強度上作業開口部１０２を大きくすることができないため、作業対象部位が小さな作業開口部１０２に面している部分に制限されるためである。スプールピース１０４の下方に位置する下側のカップリングボルト１０８の締結、弛緩に際しては、当該部位に市販の油圧レンチ（図５に示さず）を下向きに設置することによって、ボルトを締結、弛緩させることが容易である。一方スプールピース１０４の上方に位置する上側のカップリングボルト１０７の締結、弛緩に際しては、油圧レンチを上向きに支える必要があるが、油圧レンチには各部に大きな力が作用し、とくにソケットや反力受け部が大きく撓むため、人が手で油圧レンチを支えることは危険であるため、そのような方法は採用できない。そこでレバーの長いトルクレンチを用いて人力でボルトを回すことが必要となる。具体的には下側に向いたカップリングボルト１０７の頭頂部をトルクレンチのソケット部に差し込み、作業者の一人が、トルクレンチの先端（ソケット部）を上向きに保持し、他の作業者がトルクレンチのレバーに力を与えトルクを与えることによってボルトを締結させている。
【０００３】
例えば特許文献１にはカップリング締着用カップリングナット（図示せず）を締め付ける方法が開示されているが、この装置は今回対象となっている上側のカップリングボルト１０７に対して適用することを考えたものではなく、締付には適用できない。
【特許文献１】特開平１１−７７４５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、原子炉1次冷却材ポンプカップリングボルトの締付においては、上述のように作業者の一人が、狭隘な作業環境にてレバーの長い重量のあるトルクレンチの先端（ソケット部）を上向きに保持しなければならず、過大な労力を要する。またレバーに力を与える者も締付要求トルクが１５００Ｎ・ｍと高いため過大な労力を要する。また本ポンプの設置されている場所は放射線環境下にあるため、作業時間を極力短縮する必要があった。
【０００５】
過大な労力を解消しかつ作業時間を短縮する方法として油圧レンチを使用することが考えられるが、油圧レンチを上向きに支える手段がないため採用できなかった。また上述したように油圧レンチは各部に大きな力が作用し、特にソケットや反力受け部が大きく撓むので、手で支え持つことは危険である。
【０００６】
本発明は、例えば原子炉1次冷却材ポンプの多数の上側カップリングボルトのような大型のボルトの締付および弛緩の際に、過大な労力を必要とせず少人数かつ短時間で油圧レンチを所望の位置に設置して油圧レンチを上向きに支えることが可能な締緩装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明のカップリングボルト及びナットの締緩装置は、スプールピースの周囲に設けられ、上向きである上側のカップリングボルトを締緩するソケットレンチが脱着可能な油圧レンチと、前記油圧レンチを搭載して前記油圧レンチを上下に昇降可能とするリフターと、前記リフターを搭載し下側のカップリングボルトの頭頂部に載置される前記リフターの支持手段とを備える。油圧レンチにより上向きである上側のカップリングボルトを締結及び弛緩する。リフターにより前記油圧レンチを上下方向に移動し、所望とするボルトの位置の高さに調整する。また前記リフターの支持手段によりカップリング回りの適切な位置に油圧レンチを搭載したリフターを設置する。
【０００８】
また前記リフターは前記油圧レンチが搭載される昇降テーブルを上部に保持した伸縮可能なリンク機構からなることが好ましい。リフターはリンク機構を作動し、前記油圧レンチを搭載したテーブルを平行に保ったまま上下方向のみに昇降させる。
【０００９】
さらに前記リフターの上に微小変位吸収手段が設置され、かつ前記微小変位吸収手段の上に前記油圧レンチが搭載されることが好ましい。ここで微小変位とは、ボルト頭頂部がレンチに嵌る際に若干の隙間があるため、トルク付加にともない発生する油圧レンチの高さ方向の位置の微小な変化である。油圧レンチとリフターの間にゴムマットなどの弾性体を置くと、トルク付加にともない発生する油圧レンチの高さ方向の位置の微小な変化による局所的なひずみが直にリフターに伝わらず吸収手段によって吸収される。なおボルト締緩時の油圧トルクの反力はスプールピースもしくはカップリングボルトで受け持たれる。これによって
【００１０】
そして前記移動可能なリフターの支持手段が、円周方向に分割されたリング状の部品からなり前記スプールピースを囲むベースプレートと、外周部に前記ベースプレートと嵌りあうガイド溝を有し円周方向に分割されたリング状の部品からなり前記スプールピースを囲む旋回テーブルとからなることが望ましい。ベースプレートの部品を、下側のカップリングボルトの頭頂部に載せてカップリングを囲むように結合し、ベースプレートとする。次に旋回テーブルの部品を、そのガイド溝がベースプレートに嵌るように部品を結合する。これによって前記旋回テーブルは前記ベースプレート上でカップリングの回りを周方向に移動する。前記旋回テーブルの上に前記リフターを搭載する
【発明の効果】
【００１１】
本発明は以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１２】
上向きである上側のカップリングボルトを締緩するソケットレンチが脱着可能な油圧レンチと、前記油圧レンチを搭載して前記油圧レンチを上下に昇降可能とするリフターを備えたことにより、油圧レンチを上向きにして所望の高さ、すなわちボルトの位置の高さに設定し、ボルトの締結および弛緩を行うことができる。またリフターを搭載し下側のカップリングボルトの頭頂部に載置されるリフターの支持手段とを備えたことにより、油圧レンチを搭載したリフターを、対象とするすべての上側カップリングボルトの位置に自在に設置できる。
【００１３】
前記リフターが、リンク機構に連結した伸縮機構の伸縮により、前記油圧レンチを搭載したテーブルを支持するリンク機構を作動することによって、前記油圧レンチを搭載したテーブルを平行に保ったまま上下方向のみに昇降させることが可能になる。
【００１４】
さらにそのリフターの昇降テーブル上に微小変位吸収手段が載置され、かつその微小変位吸収手段の上に油圧レンチが搭載されることにより、トルク付加にともなう油圧レンチとリフターの昇降テーブルとの相対位置の微小な変位を吸収できる。これによって、油圧レンチ作動時のレンチの撓みが吸収され、リフター等の耐久性が向上する。
【００１５】
そして前記移動可能なリフターの支持手段が、円周方向に分割されたリング状の部品からなりスプールピースを囲むベースプレートと、外周部に前記ベースプレートと嵌りあうガイド溝を有し円周方向に分割されたリング状の部品からなりスプールピースを囲む旋回テーブルとから構成される。このような構成にすることで、立軸形回転機械の周囲に数カ所あるカップリングボルト締結部位での締緩作業を順次進めるに際し位置決めが非常に容易になり、作業時間を短縮することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明するが、これは実施の形態の一例を示すにすぎず、この実施の形態に限定するものではない。
【００１７】
図１は原子炉１次冷却材のスプールピース１０４に装着された本発明に基づくカップリングボルト及びナットの締緩装置を示している。ここで締緩対象となるのはモータカップリング１０１とスプールピース１０４を締結するカップリングボルト１０７であり、図はこのボルト１０７をソケットレンチ６でつかんだ状態を示している。本発明に基づくカップリングボルト及びナットの締緩装置は、下側のカップリングボルト１０８の頭頂部に載置されたベースプレート１１と、ベースプレート１１の外周部を嵌め込んだ旋回テーブル１０と、旋回テーブル１０に載置されたリフター９と、リフター９の昇降テーブル１９に載置された弾性マット８と、弾性マット８に載置された油圧レンチ７とで構成される。以下締緩装置を設置する流れに沿って説明する。
【００１８】
図２にリフターの支持手段を構成する旋回テーブル１０およびベースプレート１１の部品の１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂを示す。１１ａおよび１１ｂはベースプレート１１を半円状に２分割されたものであり、これらを下側のカップリングボルト１０８の頭頂部に載せ、スプールピース１０４の軸をはさんでボルト等で１体化する。すなわちベースプレート１１は数本のカップリングボルト１０８のボルト頭頂部を支えにして設置される。作業は簡単であり短時間で実施可能である。
【００１９】
旋回テーブルの部品１０ａ、１０ｂは半円状に２分割されたものであり、分割部品１０ａ、１０ｂのそれぞれ外周上にあるガイド溝に前記ベースプレート１１の外周部を嵌め込んだ後、ボルト等で１体化する。構造が簡単であり、また組立に要する時間も短い。これによって旋回テーブル１０はベースプレート１１からはずれて落ちることが無く、ベースプレート１１に対してその上を自在に旋回することが可能となる。また旋回テーブル１０は周方向のみに移動可能であるため、最初のカップリングボルトの締結、弛緩作業時に前記旋回テーブル１０の上に前記リフター９を搭載し、さらにその上に微小変位吸収手段である弾性マット８さらに油圧レンチ７を設置してしまえば、次回以降のカップリングボルトの作業時には前記旋回テーブル１０を周方向に決められた角度だけ回せばよいので、カップリングボルト１０７の締緩作業を進める上で締緩装置の位置決めが非常に容易になり作業時間を短縮することが可能となる。
【００２０】
次に旋回テーブル１０の上のリフター固定用ネジ孔１２にリフター９をボルト等で固定する。リフター９の詳細を図３に示す。固定テーブル２０はボルト等により旋回テーブル１０に固定される。伸縮機構であるガススプリングロッド１８の操作レバー１５を動かすことによりガススプリングロッド１８が伸縮して、この動きによって図中右側のリンク１６ｂが動き、この動きが連結ロッド１７によって左側のリンク１６ａに伝えられ、右側のリンク１６ｂと全く同じ動作をして昇降テーブル１９が固定テーブル２０と平行をたもったまま上下方向のみに移動する。具体的には以下の通りである。操作レバー１５でガススプリング１８のバルブを開放状態に保持し、この状態で昇降テーブル１９を押し下げればリンク作動によりガススプリング１８のロッドが縮みシリンダ内に封入されているガスを圧縮しながらリフターが降下する。また操作レバー１５でバルブを閉止位置にすると圧縮されたガス圧力で昇降テーブル１９が上昇する。このように、操作レバー１５を動かすことにより簡単に昇降テーブル１９を昇降させることが可能となり、これによってリフターの上に設置した油圧レンチを上向きにして所望の高さすなわちボルトの位置に設定することができる。なお以上示したガススプリング１８の代わりに、エアシリンダや油圧シリンダを使うことも可能である。しかし油圧レンチ７を搭載した昇降テーブルを押し上げるのに大きな力が必要ではなく、さらに伸縮の距離を正確に制御する必要がないため、高価でありまた別途圧力源を必要とするエアシリンダや油圧シリンダをあえて使う必要はない。言い換えればガススプリングは油圧設備や電源を必要としないというメリットがあり、また操作も簡単である。
【００２１】
ここで昇降テーブル１９を水平状態に保ったまま上下方向にのみ移動させるリンク機構について、その詳細を示した図４を用いて説明する。図４には図３に示したリフター９の左側のリンク１６ａのみを示しているが、リフター９の右側のリンク１６ｂでは連結ロッド１７の右側端部に位置するということを除いては同一の構造である。
【００２２】
図４の左側の図は上昇した状態を、また右側の図は下降した状態を示す。支点Ａ３０は連結ロッド１７に固定されているが、支点Ｂは連結ロッド内１７内に設けられた支点移動孔３２の中を紙面上左右に移動することができる。連結ロッド１７によってリンク機構１６ａおよび１６ｂそれぞれの支点Ａ３０どうしが連結され、かつリンク機構１６ａおよび１６ｂそれぞれの支点Ｂ３１の移動が連結ロッド１７の軸方向に平行な方向のみに制限されることから、これら４つの支点は一直線上に存在し、４つの支点は固定テーブルからの高さが皆等しくなる。またこの結果、右側と左側のリンク機構１６ａおよび１６ｂの支点Ａ３０どうし及び支点Ｂ３１どうしの距離は一定に保たれる。これゆえにリンク機構１６ａと１６ｂは全く同じ状態となり、昇降テーブル１９は水平状態を保ったまま上下方向のみに確実に移動することが可能となる。また構造が簡単であるので、点検、修理等の保守管理が非常に容易である。
【００２３】
次に、リフターの昇降テーブル１９上に、微小変位吸収手段としての弾性マット８を置く。この弾性マットが油圧レンチ７の作動時に生じるレンチのたわみを吸収することにより、リフター９等の変形や損傷を防止することが可能となる。一方レンチからの反力はスプールピース１０４もしくはカップリングボルト１０７が受けるため、過大な力が弾性マット８に負荷されることはなく、発生する変形は微小で局所的である。このため、弾性マット８をとくにボルト等により前記昇降テーブル１９に固定する必要はない。弾性マット８を昇降テーブル１９の上に置くだけでよいので、作業が簡単で短時間でできる。
【００２４】
油圧レンチ７は市販のものでよい。この油圧レンチ７に、カップリングボルト１０７に対応したソケットレンチ６を装着しボルトの締緩を図る。
【００２５】
１本目のカップリングボルトの締緩作業が終了したら、操作レバー１５でガススプリング１８のバルブを開放状態に保持し、この状態で昇降テーブル１９を押し下げる。２本目以降の作業時には、旋回テーブル１０をあらかじめ決められた（例えばポンプの図面から求められた）角度となるよう周方向に回転させる。そうすれば旋回テーブル１０、リフター９、油圧レンチ７それぞれの相対位置を変えることなく次回のカップリングボルトの締緩作業を続けることができる。この装置を使用することによりカップリング回り周方向の位置決めをする作業が簡単になり、また作業時間を大幅に短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係る、原子炉１次冷却材ポンプのスプールピースにカップリングボルト及びナットの締緩装置を装着した状態を示す図である。
【図２】本発明のリフターの支持手段を構成するベースプレート及び旋回テーブルの部品を示す図である。
【図３】本発明のリフターの詳細を示す図である。
【図４】本発明のリフターのリンク機構の詳細を示す図である。
【図５】原子炉1次冷却材ポンプの概略を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
６        ソケットレンチ
７        油圧レンチ
８        弾性マット
９        リフター
１０      旋回テーブル
１１      ベースプレート
１２      リフター固定用ネジ孔
１５      操作レバー
１６ａ、１６ｂ      リンク
１７      連結ロッド
１８      ガススプリング
１９      昇降テーブル
２０      固定テーブル
３０      支点Ａ
３１      支点Ｂ
３２      支点移動孔
１０４    スプールピース
１０７、１０８    カップリングボルト
１０９    ナット
【図１】
2006194150.tif 000003
【図２】
2006194150.tif 000004
【図３】
2006194150.tif 000005
【図４】
2006194150.tif 000006
【図５】
2006194150.tif 000007