特表 2022-541864 穴及びトレパンカッティング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-09-28

(54)【発明の名称】穴及びトレパンカッティング装置

(51)【国際特許分類】

   G21C 19/02 20060101AFI20220920BHJP

   B23B 41/00 20060101ALI20220920BHJP

   B23B 45/14 20060101ALI20220920BHJP

   B23Q 11/00 20060101ALI20220920BHJP

【ＦＩ】

G21C19/02 080

B23B41/00 Z

B23B45/14

B23Q11/00 Q

G21C19/02 050

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2020573549

(86)(22)【出願日】2019-12-31

(85)【翻訳文提出日】2021-02-25

(86)【国際出願番号】 RU2019001055

(87)【国際公開番号】W WO2021020991

(87)【国際公開日】2021-02-04

(31)【優先権主張番号】2019124496

(32)【優先日】2019-08-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】RU

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】518312460

【氏名又は名称】ジョイント ストック カンパニー“ロスエネルゴアトム”

(71)【出願人】

【識別番号】521003494

【氏名又は名称】ナショナル リサーチ センター“クルチャトフ インスティテュート”

(71)【出願人】

【識別番号】521003508

【氏名又は名称】リミテッド ライアビリティ カンパニー ナウチノ － プレズヴォズツフナヤ フィルマ“テルミクス”

(71)【出願人】

【識別番号】520514768

【氏名又は名称】サイエンス アンド イノヴェーションズ － ニュークリア インダストリー サイエンティフィック デベロップメント，プライベート エンタープライズ

(74)【代理人】

【識別番号】110001900

【氏名又は名称】弁理士法人 ナカジマ知的財産綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】イリン セルゲイ ウラジミロヴィチ

(72)【発明者】

【氏名】ルチンスキー エフゲニー ヴィタレヴィチ

(72)【発明者】

【氏名】サンドラー ウラジミール ユデヴィチ

【テーマコード（参考）】

3C011

3C036

【Ｆターム（参考）】

3C011BB21

3C036AA00

3C036EE13

(57)【要約】

本発明は、機械工学の分野、すなわち原子力産業用のプロセス装置に関する。
本発明の目的は、修理室の限られたスペースにおいて、１つの作業場でトレパンを切断するための工程作業を行う際の作業の利便性および安全性を確保することである。
提案された発明によって達成される技術的成果は、装置本体の役割を果たす箱形の補修キャビンをさらに備え、補修キャビンの垂直壁には、貫通孔が形成されており、前記貫通孔は、補修キャビンの内側に面する内側フランジおよび補修キャビンの外側に固定された外側フランジに取り付けられた位置決めスリーブを収容し、位置決めスリーブの内側フランジ上に固定された取り付け固定具を備え、前記取り付け固定具は、位置決めスリーブの内側フランジ上に固定された取り付けプレートと、垂直軸周りに回転自在にマウンティングプレート上に枢動するように取り付けられた回転位置決めプレートを含み、前記取り付けプレートおよび回転位置決めプレートは、閉位置に固定するための機構を備え、前記可動プラットフォームは、補修キャビンの底部内側に取り付けられ、回転位置決めプレートのガセットに堅固に取り付けられた高さ調節可能な回転ホイール支持体を備え、前記切削工具の回転及び送り機構は、取付けプレート及び回転位置決めプレートが位置決めスリーブと同軸で閉位置にある状態で可動プラットフォーム上に設置され、切削されたトレパンの一次保管及びチップの収集のため、キャッチャが位置決めスリーブの外側フランジ上に固定される。
【選択図】 図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

切削工具の回転及び送り機構および可動プラットフォームを含む穴及びトレパンカッティング装置であって、
装置本体の役割を果たす箱形の補修キャビンをさらに備え、
補修キャビンの垂直壁には、貫通孔が形成されており、
前記貫通孔は、補修キャビンの内側に面する内側フランジおよび補修キャビンの外側に固定された外側フランジに取り付けられた位置決めスリーブを収容し、
位置決めスリーブの内側フランジ上に固定された取り付け固定具を備え、
前記取り付け固定具は、
位置決めスリーブの内側フランジ上に固定された取り付けプレートと、
垂直軸周りに回転自在にマウンティングプレート上に枢動するように取り付けられた回転位置決めプレートを含み、
前記取り付けプレートおよび回転位置決めプレートは、閉位置に固定するための機構を備え、
前記可動プラットフォームは、補修キャビンの底部内側に取り付けられ、回転位置決めプレートのガセットに堅固に取り付けられた高さ調節可能な回転ホイール支持体を備え、
前記切削工具の回転及び送り機構は、取付けプレート及び回転位置決めプレートが位置決めスリーブと同軸で閉位置にある状態で可動プラットフォーム上に設置され、
切削されたトレパンの一次保管及びチップの収集のため、キャッチャが位置決めスリーブの外側フランジ上に固定される
ことを特徴とする穴及びトレパンカッティング装置。

【請求項2】

穴及びトレパンを切削する前にトレパンをブランディングするための固定具を備え、
中空円筒体と、
円筒体の内部に配置された複数の案内管を介して異なる端部カバー同士が互いに一対になって接続され、直径線に沿って溝穴が開けられた円筒体の端部に設けられた複数の端部カバーと、
一方の端部に取り外し可能なストライカおよび他方の端部にデジタルスタンプを有し、案内管の一方に配置されたトレパンをブランディングするためのロッドと、
他方の案内管に取り付けられた取り外し可能なプラグとを含み、
円筒体の外面は、位置決めスリーブの内側に設けられたランニングフィットに従って形成され、複数の案内管の間の円筒体の内側の空間は、円筒体の長さの一部への鉛弾で充填される
ことを特徴とする請求項１に記載の穴及びトレパンカッティング装置。

【請求項3】

前記位置決めスリーブ内に、前記補修キャビンの内側に面する端部から取り付けられた鉛安全プラグを備える
ことを特徴とする請求項１に記載の穴及びトレパンカッティング装置。

【請求項4】

切削工具の回転及び送り機構は、ボール盤の形態で実装され、好ましくは空気圧式のボール盤の形態で実装され、コアドリルの形態で実装された穴あけ固定具と切削工具とで構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の穴及びトレパンカッティング装置。

【請求項5】

前記穴あけ固定具は、両端にエンドキャップが取り付けられた中空円筒の形態で作られ、複数の中央穴が開けられ、エジェクターを収容し、切削工具に冷却液を供給するように構成された中空チューブによって相互接続され、
一方のエンドキャップには切削工具を取り付けるための取り付け穴があり、もう一方のエンドキャップはボール盤のチャックを取り付けて固定される
ことを特徴とする請求項４に記載の穴及びトレパンカッティング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、機械工学の分野、即ち、主として原子力産業におけるプロセス装置に関し、特に、穴をあけ、原子力産業においてトレパンとして参照される円筒形サンプルを原子炉の容器から貫通させるプロセス操作を実行する装置に関する（非特許文献１参照）。

【背景技術】

【0002】

モバイルプラットフォームとしての切削工具の回転、縦軸方向の送り機構、水平方向の送り機構を含み、放射線照射を受け欠陥のある燃料集合体のケーソンを切削する既知の機械が知られている（特許文献１参照）。この公知の技術的解決策では、与えられた補修キャビンの空間が限られているので、原子炉容器の内部を穿孔（トレパン）することを許さない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】ロシア国特許第2504851号明細書

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】History of Nuclear Power of the Soviet Union and Russia. Issue 2 / V. A. Sidorenko. - M. : IzdAT, 2002. - 432 pp. p. 211

【発明の概要】

【0005】

本発明の目的は、補修キャビンの限られた空間内の１つの作業スペースで原子炉容器内のトレパン切削のプロセス操作を実行するときの、作業の利便性および安全性を確保することである。

【0006】

提案された本発明により達成される技術的成果は、切削工具の配置の正確性の保証と、切削工具の取り付け時間の削減、結果としてサービス要員の放射線被ばく負荷の削減である。

【0007】

技術的成果は、以下の事実の穴及びトレパンカッティング装置により達成される、切削工具の回転及び送り機構および可動プラットフォームを含む穴及びトレパンカッティング装置であって、装置本体の役割を果たす箱形の補修キャビンをさらに備え、補修キャビンの垂直壁には、貫通孔が形成されており、前記貫通孔は、補修キャビンの内側に面する内側フランジおよび補修キャビンの外側に固定された外側フランジに取り付けられた位置決めスリーブを収容し、位置決めスリーブの内側フランジ上に固定された取り付け固定具を備え、前記取り付け固定具は、位置決めスリーブの内側フランジ上に固定された取り付けプレートと、垂直軸周りに回転自在にマウンティングプレート上に枢動するように取り付けられた回転位置決めプレートを含み、前記取り付けプレートおよび回転位置決めプレートは、閉位置に固定するための機構を備え、前記可動プラットフォームは、補修キャビンの底部内側に取り付けられ、回転位置決めプレートのガセットに堅固に取り付けられた高さ調節可能な回転ホイール支持体を備え、前記切削工具の回転及び送り機構は、取付けプレート及び回転位置決めプレートが位置決めスリーブと同軸で閉位置にある状態で可動プラットフォーム上に設置され、切削されたトレパンの一次保管及びチップの収集のため、キャッチャが位置決めスリーブの外側フランジ上に固定されることを特徴とする。

【0008】

穴及びトレパンを切削する前にトレパンをブランディングするための固定具を備え、中空円筒体と、円筒体の内部に配置された複数の案内管を介して異なる端部カバー同士が互いに一対になって接続され、直径線に沿って溝穴が開けられた円筒体の端部に設けられた複数の端部カバーと、一方の端部に取り外し可能なストライカおよび他方の端部にデジタルスタンプを有し、案内管の一方に配置されたトレパンをブランディングするためのロッドと、他方の案内管に取り付けられた取り外し可能なプラグとを含み、円筒体の外面は、位置決めスリーブの内側に設けられたランニングフィットに従って形成され、複数の案内管の間の円筒体の内側の空間は、円筒体の長さの一部への鉛弾で充填されてもよい。

【0009】

前記位置決めスリーブ内に、前記補修キャビンの内側に面する端部から取り付けられた鉛安全プラグを備えてもよい。

【0010】

切削工具の回転及び送り機構は、ボール盤の形態で実装され、好ましくは空気圧式のボール盤の形態で実装されコアドリルの形態で実装された穴あけ固定具と切削工具とで構成されてもよい。

【0011】

前記穴あけ固定具は、両端にエンドキャップが取り付けられた中空円筒の形態で作られ、複数の中央穴が開けられ、エジェクターを収容し、切削工具に冷却液を供給するように構成された中空チューブによって相互接続され、一方のエンドキャップには切削工具を取り付けるための取り付け穴があり、もう一方のエンドキャップはボール盤のチャックを取り付けて固定されてもよい。

【0012】

提案された技術的解決策、すなわち、穴及びトレパンカッティング装置は、以下に記載される特定の実施例によって説明される。提示された例は、唯一可能なものではなく、本発明の本質的な特徴の所与の全体を用いて特許請求された技術的成果を達成する可能性を明確に実証する。

【図面の簡単な説明】

【0013】

本発明の本質は、図1から図１２までに描かれた図形的資料によって説明される。

【図1】改修キャブ内に位置する穴及びトレパンカッティング装置の縦断面図である。

【図2】位置決めプレートを示す。

【図3】位置決めプレートを示す。

【図4】鉛安全プラグ設置図である。

【図5】ブランディング固定具を示す図である。

【図6】ブランディング固定具を示す図である。

【図7】穴あけ固定具を示す図である。

【図8】エジェクタを示す図である。

【図9】補修キャビン内側の穴及びトレパンカッティング装置のインストール及びセットアップを示す図である。

【図10】補修キャビン内側の穴及びトレパンカッティング装置のインストール及びセットアップを示す図である。

【図11】補修キャビン内側の穴及びトレパンカッティング装置のインストール及びセットアップを示す図である。

【図12】補修キャビン内側の穴及びトレパンカッティング装置のインストール及びセットアップを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

穴及びトレパンカッティング装置は、装置本体の役割を担う箱型の補修キャビン１内に備えられる。穴及びトレパンカッティング装置は、補修キャビン１の内側に設置され、切削工具を回転・移動させる水平位置決め機構２および可動プラットフォーム３を含んでいる。

【0015】

補修キャビン１の垂直壁に貫通孔が作られ、この貫通孔には、位置決めスリーブ４が、内側フランジ５および外側フランジ６と共に取り付けられている。

【0016】

位置決めスリーブ４の内側フランジ５に固定具が固定されている。固定具は、位置決めスリーブ４の内側フランジ５上に固定された取付板７と、垂直軸の周りに回転自在に取付板７上に旋回可能に取り付けられた回転位置決め板８とからなる。取付板７及び回転位置決め板８は、機構９により、閉位置において同じ位置に固定される。

【0017】

可動プラットフォーム３は、高さ調節可能な複数の車輪支持体１０を備えた立体トラスであり、そのうちの２つはブレーキを備え、補修キャビン１の内部の底部に設置されている。調整、装置の再設置、および限られたスペース内での装置の操作のために、可動プラットフォーム３は、回転位置決め板８のガセット１１に堅固に取り付けられ、可動プラットフォーム３の上に、キャリッジ付き切削工具を回転し送る機構２が取り付けられる。取付板７及び回転位置決め板８が閉じられているとき、切削工具を回転し送る機構２は位置決めスリーブ４と同軸上になるよう位置合わせされなければならない。

【0018】

カットトレパンの一次収納及びチップの集積のために、キャッチャ１２は、位置決めスリーブ４の外側フランジ６上に固定される。

【0019】

可動プラットフォーム３の設置、およびトレパンのブランディングおよび切削に先立つ準備作業の間、位置決めスリーブ４の穴は、補修キャビン１の内側に面する端部から鉛安全プラグ１３で塞がれている。

【0020】

鉛安全プラグ１３の取り付け方法を図４に示す。

【0021】

穴及びトレパンカッティング装置は、トレパンを切削する前に、トレパンをブランディングするための取付け具を備えていてもよい。ブランディング用の取付け具は、中空の円筒形本体１４、円筒形本体１４の端部に設置された端部カバー１５、直径線に沿ってそれらに作られた溝穴１６を有する。異なる端部カバー１５上の溝穴１６は、円筒形本体１４の内側に配置されたガイド管１７と一対になっており、ガイド管１７を通じて相互接続されている。一つのガイド管内にはトレパンをブランディングするためのロッド１８が配置されている。ロッド１８の一端には取り外し可能なストライカー１９が設けられ、他端にはデジタルスタンプ２０が設けられている。他のガイド管１７には着脱自在なプラグ２１が設置されている。円筒形本体１４の外面は、位置決めスリーブ４の内側に設置するためのランニングフィットに従って成形され、複数のガイド管１７の間の円筒形本体１４の内側の空間は、円筒形本体１４の長さの一部まで鉛弾（リードショット）で満たされ、鉛弾はサービス要員への放射線被ばく負荷を低減する。

【0022】

切削工具の回転及び送り機構２は、例えばＰＲＯ－２００Ａ製の空圧穿孔機の形態で作られ、コアドリルの形態で作られたチャック、穿孔治具２２および切削工具２３を含む。切削工具の回転及び送り機構２の軸は、取付具及び位置決めスリーブ４の軸と一致する。機構軸の高さ調整は、車輪支持体１０のネジ２４で行われる。

【0023】

穿孔治具２２は、その端部に設置されたエンドキャップ２６及び２７を備えた中空シリンダ２５の形態で作られる。エンドキャップ２６及び２７は、それらの中に複数中心の穴を有する。それらの中心の穴は、エジェクタ２９を収容し且つ冷却流体を切削工具２３に供給するように構成された中空チューブ２８によって相互接続されている。一つのエンドキャップ２６は、切削工具２３を取り付けるための穴３０を有し、他方のエンドキャップ２７は、切削工具の回転と送りの機構２のチャックに取り付け固定されるように構成されている。位置決めスリーブ４の内側軸受支持体３１に取り付けられた中空シリンダ２５の外面は、ランニングフィットに応じて機械加工されている。潤滑及び冷却液は、トレパン切削する過程で、中空チューブ２８を通して切削工具２３（コアドリル）の内部空洞に供給される。トレパンが切り出された後、エジェクタ２９が同じ中空チューブ２８内に設置される。エジェクタ２９の助けを借りて、切り出されたトレパンは、コアドリルキャビティからキャッチャ１２のレセプタクル内に押し出される。キャッチャ１２のレセプタクルの容積は、トレパンによる切削片を最大４個の収容できる。

【0024】

穴及びトレパンカッティング装置を操作する手順は、以下の通りである。

【0025】

位置決めスリーブ４は、同じもののメンテナンスのために部屋内に配置された補修キャビンの壁に取り付けられ、キャッチャ１２が外部から前記スリーブに取り付けられ、取付具が内部から取り付けられる。

【0026】

切削工具（ボール盤）を回転させて送り出す機構２は、可動プラットフォーム３に取り付けられている。可動プラットフォーム３は、切削工具回転及び送り機構２と共に、補修キャビン１の底部（床面）に設置され、ボルトで取付具に接続されている。全ての器具も同様に、ここに配置されている。

【0027】

切削工具回転及び送りの機構２のキャリッジは、図９に示すように当該切削工具回転及び送りの機構２の軸の後端と、可動プラットフォーム３の回転時に内側に突出する補修キャビン１の要素との間に必要なクリアランスを与える位置まで水平にシフトされる。

【0028】

設備を設置した補修キャビン１は、原子炉容器の内部で、穴及びトレパンの切削を行う場所に移動される。

【0029】

取付板７および回転位置決め板８を閉位置に固定する機構９は解除される。可動プラットフォーム３は、図１０に示すように、２２°±２°の角度だけ回転され、その位置は車輪支持体１０のブレーキによって固定される。

【0030】

切削工具の回転および送り機構２のキャリッジが水平に移動すると（図１１）、ブランディング取付け具および穿孔取付け具２２の設置のための位置決め４の穴へのアクセスを供給し、切削穴（トレパン）の完成後、シーリングプラグの設置を準備する。

【0031】

鉛安全プラグ１３が取り外され、ブランディングデバイスが位置決めスリーブ４の内側軸受支持体３１に取り付けられる。トレパンの直径に対応する溝穴１６には、端部にデジタルスタンプ２０を備えたブランディング用のロッド１８が設置されており、原子炉容器の壁面には衝撃法によりスタンプが適用される。

【0032】

ブランディング用取付具が取り外され、穿孔治具２２が内側軸受支持体３１上のその所定の位置に設置され、この中に、切削工具２３（コアドリル）が、必要な直径のトレパンによる切削片を切り出すために固定されている。穿孔治具２２は、位置決めスリーブ４の内側軸受支持体３１に沿って、原子炉容器の壁に当たって止まるまで水平方向に移動される（図１２）。

【0033】

可動プラットフォーム３は、ブレーキから解放され、その初期位置に戻される。取り付け治具の取付板７と回転位置決め板８を固定する機構９が閉位置に固定され、車輪支持体１０には、再びブレーキがかけられる。

【0034】

穿孔治具２２のエンドキャップ２７は、切削工具を回転させて送り出すために、機構２のチャック内に固定される。

【0035】

冷却流体は、中空チューブ２８を介して切削工具２３の内側キャビティに供給され、切削工具回転及び送り機構２が作動し、切削工具の回転及び送り機構２のキャリッジ上の寸法スケールに従ってドリル加工が行われ、切削工具２３は定期的にチップの除去のためにドリル加工領域から引き抜かれる。チップはキャッチャ１２に集められる。

【0036】

穴あけが完了すると、切削工具の回転及び送り機構２のチャックと穿孔治具２２のエンドキャップ２７とが非連結になり、取付板７と回転位置決め板８を固定する機構９が解除され、車輪支持体１０がブレーキから外れる。可動プラットフォーム３がエジェクタ２９との作業を可能にする位置に移動して、シールプラグを取り付ける装置となる。車輪支持体１０はブレーキがかけられる。

【0037】

穿孔治具２２のシリンダは、切削工具２３がキャッチャ１２の上方に位置するように補修キャビン１の内側を移動する、エジェクタ２９と共に、切り出されたトレパンは穿孔治具２２の中空チューブ２８を通してキャッチャ１２内に押し出される。これで、炉容器の壁をトレパン切削するプロセスが完了する。

【0038】

穿孔治具２２が取り外され、プラグ取付具が適当な直径のプラグと一緒にその位置に設置されて、プラグを取り付け、穴を封止する作業が実施される。

【0039】

ドリルで開けた穴にプラグを取り付ける操作が完了すると、作業場所からプラグ取付金具が引き抜かれ、鉛安全プラグ１３と交換される。ブランディング、ドリル加工、切り抜かれたトレパンの保管、プラグによる穴の封止からなるプロセスサイクルが完了する。原子炉容器の容器全体からチャンバ自体を取り出すことなく、次の場所でトレパン切削を行う次のプロセスサイクルの準備のために補修キャビンが準備される。

【0040】

提案された装置の使用は、切削工具の位置合わせの精度を確保し、切削工具の取り付けを減少させ、その結果、サービス要員への放射線被ばく負荷を減少させるとともに、限られたスペースの１つの作業場所でブランディング、切削、トレパン保管、穴塞ぎというプロセス操作中の作業の利便性を確保するであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【国際調査報告】