JP2997591B2 - インターナルポンプ用モーター組立工具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は改良型沸騰水型原子炉
（以下、ＡＢＷＲと記す）に使用されるインターナルポ
ンプのモーターをシャフトに組合わせるためのインター
ナルポンプ用モーター組立工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＡＢＷＲは大略図６に示したような構成
になっている。すなわち、原子炉圧力容器１の上部側壁
には主蒸気ノズル２が接続されており、この主蒸気ノズ
ル２は図示しないタービンに接続されている。また主蒸
気ノズル２より下方の原子炉圧力容器１の側壁には給水
管３が接続され、給水管３にはスパージャー４が接続さ
れており、スパージャー４は原子炉圧力容器１内に冷却
水を散布する。

【０００３】原子炉圧力容器１内には燃料群が林立した
炉心20が配置されており、この炉心20の周囲にはシュラ
ウド７が設けられている。シュラウド７のヘッドより上
方にはセパレーター５およびドライヤー６が順次設けら
れ炉心20で加熱された冷却水の蒸気と水分を分離し、蒸
気は乾燥されて主蒸気ノズル２を通してタービンへ送ら
れる。原子炉圧力容器１の下鏡10には10〜12台のインタ
ーナルポンプ８が等配されて取着されている。

【０００４】インターナルポンプ８は原子炉圧力容器１
の側壁とシュラウド７との間のダウンカマの下部に位置
している。下鏡10にはＣＲＤハウジング９が取着されて
いる。インターナルポンプ８は図７に示したように構成
され、原子炉圧力容器１の下鏡10のスタブチューブ10ａ
に取着されている。

【０００５】すなわち、インターナルポンプ８のケーシ
ング15の細径部はスタブチューブ10ａに溶接されてい
る。スタブチューブ10ａより上方にはディフューザー12
が配置されており、ディフューザー12内にプロペラ13が
挿入されている。プロペラ13はシャフト14の先端部に取
着されており、シャフト14はモーター16の内筒19に接続
している。図７中、符号12ａはストレッチチューブ，17
はモーターカバー、58は締付ナット，32はキー，63は二
次シール，48はケーシングフランジ，59は小フランジを
それぞれ示している。

【０００６】モーター16は図８に示したように構成され
ている。すなわち、内筒19の外側にローター16ａが取着
され、このローター16ａに対向してステーター16ｂが外
筒30の内側に取着されている。内筒19の下端部には内筒
フランジ60が接続されている。ケーシング15の下端開口
はモーターカバー17でスタッド29により締め付けられて
閉塞している。

【０００７】ところで、前述したようにＡＢＷＲでは原
子炉圧力容器１外の漏水のリスクを軽減する目的でイン
ターナルポンプ８を使用し、下鏡10外に突出するケーシ
ング15内にモーター16を収容し、そのモーター16により
プロペラ13を回転し、強制送水して炉心20内に冷却水を
流している。

【０００８】しかるに、原子炉圧力容器１内の冷却水が
スタブチューブ10ａを通してケーシング15内に浸入する
ことは厳禁であり、そのため、点検，分解，組立順序等
は注意して、あやまちを起こさないことが必要とされて
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】モーター16の組立時
に、原子炉圧力容器１内の冷却水がケーシング15内に浸
入するのを防止するため作業順序を確立し、それを正し
く実施しなければならない。例えば、組立時はケーシン
グ15内に清水を充満し、スタブチューブ10ａ上にディフ
ューザー12とストレッチチューブ12ａを取付け、スタブ
チューブ10ａの上面とディフューザー12の底面との接面
部でシールする。

【００１０】ここで、締付ナットでストレッチチューブ
12ａを締めあげていない時は、その代りの機能としてブ
ランキングブロックをストレッチチューブ12ａの上面に
載せて置いて仮シールする。すなわち、ブランキングブ
ロックの下面とディフューザー12の底面に冷却水の圧力
が加わるので仮シールできる。

【００１１】しかして、ケーシング内の清水を抜いて締
付ナットでストレッチチューブ12ａを締める。続いて二
次シール63を取付ける。次にプロペラ13とシャフト14を
挿入する場合は再び清水を注入し、ブランキングブロッ
クを外し、プロペラ13をディフューザー12内に、シャフ
ト14をスタブチューブ10ａ内に両者を一体状態のままで
挿入する。

【００１２】シャフト14の延長部分はケーシング15の開
口端近くまで垂延する。モーター組立の際このシャフト
14のキーとモーターの内筒19の先端のキー溝が一致しな
ければシャフト14は押し上げられる。シャフト14が仮に
押し上げられると、軸シールである二次シール63のシャ
フトとの当接部が移動して、冷却水が浸入する。

【００１３】このため、モーター16の挿入時には最初か
らキー溝が一致するように段取りをつけなければならな
い課題がある。

【００１４】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、インターナルポンプのモーターをシャフトに
組合わせるにあたり、原子炉圧力容器内の冷却水の浸入
がなく安全，確実でかつ能率よく作業できるインターナ
ルポンプ用モーター組立工具を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明はインターナルポ
ンプのケーシング内に垂延しているシャフトの下端面に
形成されたキー溝と前記ケーシングのモーターの内筒先
端部に形成されたキー溝との間に介挿される位置指示部
と、この位置指示部による前記各々のキー溝合わせ後前
記内筒の下端部に設けた内筒フランジを押し上げて前記
モーターを手動回転可能にするジャッキ部とを具備し、
前記位置指示部は支柱と、この支柱の上端に設けられた
前記シャフトの下端面に形成されるキー溝に嵌入するキ
ーと、前記支柱の外周面に取着された位置合わせマーク
を有するキャップと、このキャップが被されかつ回転に
よる位置合わせマークを有するボディと、このボディの
下端部にパイプを介して着脱自在に接続されたハンドル
を有するボスと、このボスの下部に取着された前記内筒
先端部に形成されたキー溝に嵌入するキーとからなり、
前記ジャッキ部は前記内筒フランジの下部に当接される
カラーと、このカラーに小径スラストベアリングを介し
て設けられる台座と、この台座を載置するフランジと、
このフランジから前記台座を押し上げるジャッキボルト
とからなることを特徴とする。

【００１６】

【作用】モーターとケーシングの相対位置を決めるため
に２本のスクリューロッド上にモーターのモーターカバ
ーを付設する。スクリューロッドはケーシングのフラン
ジ上に固定して、ロッドを回転するとモーターカバーは
上昇または下降する。一方、モーターカバー上には内筒
および外筒で囲まれたローターおよびステーターをコン
パクトに組合わせる。

【００１７】また、シャフトに嵌装する内筒先端部のキ
ー溝に確実に係合する位置指示部を上載せ、位置指示部
のボスのハンドルで自由に回転できるように、モーター
の内筒のフランジを小径スラストベアリングで支承させ
る。これに伴い常時使用のスラストベアリングからは内
筒のフランジを浮かせる。

【００１８】この状態でスクリューロッドを稼働し、ケ
ーシング入口に内筒の先端を近接する。支柱の先端に付
設したキーをシャフトの先端のキー溝に嵌入させ、嵌入
が目盛に合うまでボスのハンドルを使って、モーターを
回す。摩擦モーメントの少ない小径スラストベアリング
で支承しているため、モーターは容易に回る。

【００１９】停止位置は位置指示部の目盛で決まる。そ
の後スクリューロッドを下降させ位置指示部を外し、再
び上昇して内筒とシャフトを嵌装しキーロックを果た
す。その後、小径スラストベアリングを除去し、再び常
時使用の小フランジをモーターカバーに取付ける。

【００２０】

【実施例】図１から図５を参照しながら本発明に係るイ
ンターナルポンプ用モーター組立工具の一実施例を説明
する。図１から図３は本発明の組立工具における位置指
示部Ｉを示しており、図４はジャッキ部Ｊを示してお
り、図５は本発明の組立工具を使用してケーシング15内
にモーター16を組み込む装置を概略的に示している。

【００２１】なお、図１（ａ）は位置指示部Ｉの本体を
示しており、図１（ｂ）は本体の支柱がシャフトに接触
している状態を概略的に示している、図２は図１（ａ）
の矢視方向の上面図、図３は図１（ａ）のＢ−Ｂ矢視方
向の側面図である。

【００２２】図１（ａ）において、符号57は円筒状支柱
を示しており、この支柱57の上端部にはキー取付け座62
が取着されており、このキー取付け座62の上面にキー61
がねじにより固定されている。このキー61は図１（ｂ）
に示したようにシャフト14のキー溝31に嵌入されるもの
である。支柱57の上部側面にはキャップ38が溶接されて
いる。このキャップ38にはニードルベアリング39を介し
てボディ40が被されている。

【００２３】ボディ40の下端部にはパイプ41が接続され
ており、このパイプ41の下端部にフランジ42が接続され
ている。このフランジ42にはボス43が接続され、ボス43
の下方側面にはキー33が取着されている。このキー33は
内筒19の上部に形成されたキー溝32ａに嵌入されるもの
である。また、ボス43の上部側面には図２に示したよう
に三等分された三本のハンドル44が取着されている。

【００２４】キャップ38の上方の支柱57の側面には図２
に示したように三等分された３個のシリンダー34が接続
されている。各々のシリンダー34にはプラグ35，バネ36
およびスピンドル37が設けられている。なお、図３に示
したようにキャップ38とボディ40には位置決め用マーク
Ｍがそれぞれ設けられている。

【００２５】一方、ジャッキ部Ｊは図４に示したように
内筒フランジ60の下面中央部の凹所に挿入されて当接す
る円筒状カラー21と、このカラー21の下部内面に小径ス
ラストベアリング22を介して挿入される台座23と、この
台座23を載置し、モーターカバー17にボルト25で固定さ
れるフランジ24とからなっている。なお、フランジ24に
は台座23を押し上げるジャッキボルト26が設けられてい
る。内筒フランジ60の上下両面にはスラストベアリング
27，28が設けられる。

【００２６】次に、インターナルポンプとそのモーター
との関係について説明する。図７において、シュラウド
７の外壁と原子炉圧力容器１の内壁との間にポンプ座と
してスタブチューブ10ａを差し渡し、周辺を複数等配
し、ディフューザー12を通す穴を設け、ここにストレッ
チチューブ12ａと係合して一体化したディフューザー12
とストレッチチューブ12ａを挿入する。

【００２７】原子炉圧力容器１の内壁およびシュラウド
７とディフューザー12外側の接面にはメタルリング等に
よるシールを行う。プロペラ13はシャフト14と一体化
し、ストレッチチューブ12ａ内からケーシング15内まで
通して付設する。

【００２８】なお、ディフューザー12の下面とスタブチ
ューブ10ａの上面間にパッキングを介挿し、ディフュー
ザー12と係合するストレッチチューブ12ａの下端を締付
ナット58でケーシング15との間で締め合わせることによ
りパッキン面の締め圧を高めてシールする。サポート11
はシュラウド７を支持するが、ポンプ位置には通路を設
け、８プロペラ13の上面から吸込み、ディフューザー12
の下面から排出する駆動水を炉心20の燃料群間に送り込
む。

【００２９】キー32はシャフト14に付設されるものでモ
ーター16の内筒19のキー溝32ａに嵌装する。ロッド18は
軸端に植込まれ内筒19のフランジ19ａに締結される。モ
ーターカバー17はケーシングフランジ48にスタッド29で
締結される。小フランジ59はモーターカバー17内に設け
られ小フランジの筒部を利用して内筒フランジ60下のニ
ードルベアリングを支持している。

【００３０】図８に示した小フランジ59に代ってフラン
ジ24をボルト25締結をし、ジャッキボルト26で台座23を
ジャッキアップして台座23上の小径スラストベアリング
22を支持しかつカラー21を介して内筒フランジ60を押し
上げスラストベアリング27，28により図４に示したよう
にαおよびβ寸法の小ギャップを設ける。このようにす
ると内筒フランジ60を介してのモーター重量を小径スラ
ストベアリング22で支持することになる。

【００３１】小径スラストベアリング22は既設のスラス
トベアリング27，28に比べて小径であるため、摩擦半径
が小となる効果が生ずる。位置合わせ時に図１〜図３に
示す位置支持部Ｉでモーターを工具のハンドル44で回動
する。キー61は支柱57の上端に設けられてキャップ38は
支柱57と溶接等で一体化される。

【００３２】ニードルベアリング39はキャップ38内でボ
ディ40上に設けられる。ボディ40はパイプ41を介してフ
ランジ42と溶接等で一体化される。ボス43はフランジ42
とボルト締結され、ボス43の下端部は内筒状で内筒19に
差し込まれキー33を介して内筒19と係合する。ハンドル
44でボス43から内筒19と力を伝えモーターを手動で回動
する。

【００３３】その結果、ボディ40とキャップ38の相互目
盛が一致すると図８に示したようにキー溝32ａと図７で
示すキー32の位置が一致する。シャフト14端のキー溝31
と前記キー61とが嵌合すると、キー溝31と関連してシャ
フト14のキー32の位置が決まるからそのキャップ38の目
盛にボディ40側の目盛が合うとシャフト14のキー32と内
筒19のキー溝32ａの位置合わせは終了する（図３参
照）。なお、ロッド18がシャフト14端に植え込まれてい
るので、これを利用してモーター回動中の支柱57の保持
をする。

【００３４】ところで、スピンドル37はバネ36で押圧さ
れていてシリンダー34およびプラグ35の内側をガイドと
して出入り自由になっている。このスピンドル37がロッ
ド18上を三方から押される。ボス43にハンドル44が３ヶ
所配置され支柱57の上端に取着されたキー取付け座62に
上向きのキー61が１ヶ所固定される。

【００３５】なお、三方から支柱57内に突出しているの
がスピンドル37である。図５はスクリューロッド49の全
体を示している。すなわち、ケーシング15の開口端には
ケーシングフランジ48が設けられてその外周の直径方向
にクランプ47が２ヶ所形成されている。

【００３６】クランプ47内にブロック46を設け、このブ
ロック46はクランプ47に固定され、ブロック46を介して
キャップ45でスクリューロッド49を２本係止する。この
スクリューロッド49は自由に回転し、例えばモーターカ
バー17の両サイドにクランプ51を形成し、ブロック52を
取付け、このブロック52内にスクリューロッド49上の運
動用ねじに対応する雌ねじを設け自由にスクリューロッ
ド49の回転を許すと、モーターカバー17は上昇する。

【００３７】すなわち、図８の如くモーターカバー17上
にモーター16を組合わすとそのままの状態でスクリュー
ロッド49により直上してケーシング15内に挿入される。
テーブル55内で第１の減速機53と第２の減速機56の連結
機構があり連結運転される。第１の減速機53側が原動機
側で、ハンドル54は手動用である。

【００３８】次にインターナルポンプ内へモーターを組
立てる方法を説明する。インターナルポンプの補修の
後、再組立に入るため、ケーシング15内に清水を封入
し、ディフューザー12とストレッチチューブ12ａを装着
し、ブランキングブロックをストレッチチューブ上に積
載する。清水を抜き締付ナットでストレッチチューブ12
ａを固定し、二次シール63を装着する。

【００３９】そして、再び清水を封入し、ブランキング
ブロックを取り外しプロペラ13とシャフト14を挿着す
る。シャフト14の延長端はケーシングフランジ48近くま
で垂延する。それから清水を抜きケーシング15を開放
し、図８の如く、モーターカバー17上にモーターを組立
ててコンパクトに取りまとめた状態でモーターカバー17
をスクリューロッド49に係合する。

【００４０】しかして、内筒19の上端には図１（ａ）の
如くハンドル44付のボス43とキー61付の支柱57を組合わ
せた状態で付設する。また、モーターカバー17にはフラ
ンジ24と台座23とを取付けカラー21上に内筒フランジ60
を支承して自重のロッドを小径スラストベアリング22に
かける。この場合、ジャッキボルト26でジャッキアップ
してノーマル運転時使用のスラストベアリング27，28か
ら微少隙間だけ浮かせる。

【００４１】以上のモーターカバー17上のモーターを図
５に記載の減速機53，56を駆動してスクリューロッド49
上を直上させる。ケーシングフランジ48の近傍で一度停
止してシャフト端のキー溝にキー61を嵌入させキャップ
の目盛に一致するまでハンドル44でボス43を回し、かつ
キー33でモーター16を内筒19から回しボディ40とキャッ
プ38のマークＭが一致するまで行う。

【００４２】一致の確認をして一旦モーターカバー17ご
とモーター16をスクリューロッド49の減速機53の逆回転
で下降させる。下降は適当なところで停めて、ボス43お
よび支柱57を取り外して再び上昇させてケーシング内に
モーターを挿入すると共に内筒19の内側にシャフト14を
嵌装させながら直上を続ける。

【００４３】やがてシャフト14のキー32に内筒19のキー
溝32ａを嵌着させて、またモーターカバー17の上面とケ
ーシングフランジ48の下面とが接面して停止する。この
取付けではキー32とキー溝32ａがスムースに合致するの
でシャフト14は押し上げられる危険性がない。

【００４４】従って、二次シールとシャフト14の接触部
が移動することがなく炉水のリークが少しも心配するこ
とはない。内筒19とシャフト14の正しい嵌装の後再びフ
ランジ24をモーターカバー17から取り外し、小フランジ
59を取付ける。しかして、図７に示したように仕上げ、
その後テストランを行い異状がないことを確め、再組立
を完了することになる。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、モーターの内筒のキー
溝にシャフトのキーが必然的に嵌入するように考慮され
ているので、垂延しているシャフトを不当に押し上げる
ことがない。また、位置合わせ前後はスクリューロッド
を直上または直下しているので合わせた位置の確度が高
い。さらにインターナルポンプの補修が容易でかつ冷却
水洩れ等のリスクの排除に大いに役立つ効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明に係るインターナルポンプ用モ
ーター組立工具の一実施例における位置支持部を示す縦
断面図、（ｂ）は（ａ）における支柱のキーがシャフト
のキー溝に嵌入された状態を示す概略図。

【図２】図１（ａ）においてＡ−Ａ矢視方向から見た上
面図。

【図３】図１（ａ）においてＢ−Ｂ矢視方向から見た側
面図。

【図４】図１（ａ）における組立工具のジャッキ部を示
す縦断面図。

【図５】図１（ａ）における組立作業時の状態を説明す
るための概略的立面図。

【図６】ＡＢＷＲ型原子炉圧力容器内を概略的に一部断
面で示す立面図。

【図７】図６におけるインターナルポンプを示す縦断面
図。

【図８】図７におけるモーター部を示す縦断面図。

【符号の説明】

１…原子炉圧力容器、２…主蒸気ノズル、３…給水管、
４…スパージャー、５…セパレーター、６…ドライヤ
ー、７…シュラウド、８…インターナルポンプ、９…Ｃ
ＲＤハウジング、10…下鏡、10ａ…スタブチューブ、11
…サポート、12…ディフューザー、12ａ…ストレッチチ
ューブ、13…プロペラ、14…シャフト、15…ケーシン
グ、16…モーター、17…モーターカバー、18…ロッド、
19…内筒、20…炉心、21…カラー、22…小径スラストベ
アリング、23…台座、24…フランジ、25…ボルト、26…
ジャッキボルト、28…スラストベアリング、29…スタッ
ド、30…外筒、31…キー溝、32…キー（シャフトの）、
33…キー（ボスの）、34…シリンダー、35…プラグ、36
…バネ、37…スピンドル、38…キャップ、39…ニードル
ベアリング、40…ボディ、41…パイプ、42…フランジ、
43…ボス、44…ハンドル、45…キャップ、46…ブロッ
ク、47…クランプ、48…ケーシングフランジ、49…スク
リューロッド、51…クランプ、52…ブロック、53…減速
機、54…ハンドル、55…テーブル、56…減速機、57…支
柱、58…締付ナット、59…小フランジ、60…内筒フラン
ジ、61…キー、62…キー取付け座、63…二次シール。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 茂 東京都港区芝４−７−７ アイテル技術 サービス株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G21C 19/02 G21C 15/243

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インターナルポンプのケーシング内に垂
   延しているシャフトの下端面に形成されたキー溝と前記
   ケーシングのモーターの内筒先端部に形成されたキー溝
   との間に介挿される位置指示部と、この位置指示部によ
   る前記各々のキー溝合わせ後前記内筒の下端部に設けた
   内筒フランジを押し上げて前記モーターを手動回転可能
   にするジャッキ部とを具備し、前記位置指示部は支柱
   と、この支柱の上端に設けられた前記シャフトの下端面
   に形成されるキー溝に嵌入するキーと、前記支柱の外周
   面に取着された位置合わせマークを有するキャップと、
   このキャップが被されかつ回転による位置合わせマーク
   を有するボディと、このボディの下端部にパイプを介し
   て着脱自在に接続されたハンドルを有するボスと、この
   ボスの下部に取着された前記内筒先端部に形成されたキ
   ー溝に嵌入するキーとからなり、前記ジャッキ部は前記
   内筒フランジの下部に当接されるカラーと、このカラー
   に小径スラストベアリングを介して設けられる台座と、
   この台座を載置するフランジと、このフランジから前記
   台座を押し上げるジャッキボルトとからなることを特徴
   とするインターナルポンプ用モーター組立工具。