比較すると、統合型原子炉主ナット垂直洗浄機の最適な方式が提案されています。主ボルトとボルトの点検と給油は、一度だけ繰り返して行うことができます。原理原理：スプレッダーを用いてボルトを垂直に吊り上げ、積み下ろし機能を実現します。ナットは能動原理に従って作動します。検出と検出を行い、ねじ展開図を生成します。製品の放射性廃棄物は少なく、占有面積も小さいです。この装置は原子力分野で既に成功裏に応用されており、原子炉圧力容器の主ボルトのニーズを十分に満たすことができます。
代表的な既存のRPVメインボルトとナット洗浄機は以下のとおりです。
（１）CNNC武漢原子力発電運転技術有限公司（以下、CNPOという）の第一世代洗濯機は横型を採用している。
（２）中国科学院光電子技術研究所は水平洗浄を採用しており、設備が一体化している。
（３）中国原子力研究設計研究所が垂直洗浄を採用。
1. 研究課題
原子力発電所の原子炉圧力容器が一定期間運転されると、その表面に付着した油汚れやその他の不純物はメインボルト高温高圧環境下では、ボルトやナットが固化しています。適時に洗浄しないと、ねじ山の焼き付きを引き起こす可能性があるだけでなく、その後の供用中検査にも影響を及ぼし、信号異常や誤判定につながる可能性があります。RPVメインボルト・ナットの洗浄は、RPVメインボルトを長期にわたって安全かつ信頼性の高い状態に保つための重要な課題の一つです。そのため、RPVメインボルト・ナットを効率的に洗浄する必要があります。
洗浄機の効率を高め、床面積の削減、廃液の削減、安全性の向上といった発電所のニーズを満たすために、総合的な比較を行った結果、高度に統合されたシステムを備えた垂直洗浄機が最適なソリューションであると結論付けられました。
そこで当社は、ナットの自動積み下ろし、ボルトナットの洗浄と空気乾燥、ねじ機械の目視検査、ボルトへの給油までを1回の巻き上げで完了できる、自動化度の高いRPV主ボルトナット垂直洗浄機を独自に開発しました。
2. 主な問題
本研究では、水平洗浄機の共通技術と知識の成果を継承し、洗浄効果を確保した上で、洗浄プロセスを最適化し、RPVメインボルトとナット垂直自動化度の高い洗浄機が設計・開発されており、具体的には以下の点が挙げられます。
（１）ボルトアセンブリの吊り上げ方法の設計。
（２）ナットの自動積み下ろし実現方法の設計。
（３）ボルト・ナットの同時垂直洗浄の実現方法設計。
（４）ねじ機械視覚検査の実現方法の設計。
（５）制御システムの実装設計。
3. 研究プロセスと方法
メインのボルト・ナット垂直洗浄機には、ナットの自動ローディングとアンローディング、ねじ山の洗浄、空気乾燥、ボルトねじ山の機械目視検査、および給油の機能があります。
洗濯機システムは高度に統合されており、主なレイアウトは次のとおりです。ボルトとナットの洗浄ユニットは洗濯機の中央にあり、廃液を抜き出すギアポンプは下部に配置され、洗浄液循環システムの液体貯蔵タンクとフィルターはそれぞれ左側のボックスに設置されています。 、磁気ポンプ、廃液タンク、空気圧給排気システムのファンとフィルター。 ボルト洗浄ボックスの外側に画像取得コンポーネントが設置されており、ねじ機械ビジョン検査用です。 キャビネットの上部にはカンチレバー構造が設置されており、カンチレバーの端に設置された表示画面を使用して機器を操作します。 ボルトはボックスの背面を洗浄し、制御コンポーネントを設置します。 ボルト洗浄ボックスの前に密閉ドアが設置され、ドアにガラスが取り付けられているため、洗浄状態を観察しやすくなっています。 密閉ドアは3点で押されて密閉効果を確保しています（下図参照）。
この洗浄機の主な利点は次のとおりです。
（１）１回の巻き上げで全ての機能を完了できます。
（２）ナットの脱着は自動で行えます。
（３）ナットと垂直ボルトも同時に清掃します。
（４）ねじ機械ビジョン検査機能を有し、ねじ展開図を生成します。
これらの主な利点と機能の実装プロセスについては、以下で詳しく紹介します。
3.1 ボルトアセンブリの持ち上げ
ボルトとナットのアセンブリは、特殊な C 字型スプレッダーを介して、ボルト保管バスケットからボルトおよびナット洗浄機内のメイン ボルト トレイに持ち上げられます (図 2 を参照)。
3.2 ナットの自動ローディングとアンローディング
（１）装備構成
ナット自動ローディング・アンローディングユニットは洗浄ボックス内に統合されており、主にボルト駆動機構、ナット昇降機構、ボルト締め付け機構で構成されています。
ボルト駆動機構は、主にメインボルトトレイとボルト駆動ギヤードモーターで構成されています。
ナット昇降機構は、主に、メインナット固定クリップ、駆動スライダー、従動スライダー、台形ネジ、ガイド光軸、ネジ駆動モーターで構成されています。
スタッドクランプ機構は、ボックス内のメインスクリュークランプを固定するために使用されます。これは2つの半円弧クランプ構造で、クリーニングボックスの内枠に取り付けられています。
（２）機能的現実
ナットのロードとアンロードボルト、ナット、ナット、アクティブメカニズム、メカニズムになることができ、スレッドが損傷から自由ではないことを保証することができます。同時に、ユーザーは同時に
ナットの取り外し手順は次のとおりです。
メインボルトが反時計回りに回転し、ニードルが回転し、ナットが回転し、ニードルが回転し、その後円周方向に回転し、回転するだけで、回転方向にしか移動できません。軸に沿って移動しながら、移動ガイドが上昇し、バーが回転を駆動し、モーターモータースライダースライダースライダー1つが同じ上昇上昇上昇上昇上昇上昇上昇上昇、2つの受動スライダースライダーが回転回転回転回転回転回転回転回転回転回転回転回転回転回転回転回転回転2つのスライダースライダーが回転回転して回転し、トリップ時にナットの最初のねじ山への影響を防止します。
ナットがねじ部から離脱し、メインボルトが回転し、能動的な回転運動を行い、追従してスライドブロックが接触部を押し、追従するスライドブロックを押します。ここまでで、メインナットの自動分解操作は完了です。
プログラムをインストールし、その逆も行います。
洗浄は主に、メインナットの内ねじ洗浄とメインボルトの三段外ねじ洗浄に分かれています。メインナットはメインボルトの真上に位置しているため、メインナットを伝わる洗浄液が洗浄後のボルトを汚染するのを防ぐため、ボルトとナットの洗浄が完了した後、すすぎ工程を追加します。
（1）ナッツの洗浄
ナットの洗浄は、主にナット洗浄ブラシとナット昇降機構の連携によって行われます。ナット洗浄ブラシと駆動モーターは、洗浄機の上部カバーに設置されています。
ナット洗浄ブラシは、主に洗浄ブラシヘッド、主軸、支持筒で構成されています。洗浄ブラシヘッドは遠心構造を採用しており、回転していない状態では、洗浄ブラシの外径はナットの内径よりも小さくなっています。ブラシヘッドが回転すると、遠心力の作用でブラシ固定座が開き、固定座に設置されたナイロンブラシがナットの内ねじ面に密着します。
ナットを洗浄する前に、ナット昇降機構を用いてナットを持ち上げ、洗浄ブラシヘッドに挿入します。その後、ナット洗浄ブラシ駆動モーターを起動し、洗浄ブラシヘッドを回転させます。ブラシヘッドの回転に伴い、メインナットは昇降機構の駆動により上下に動き、ねじ山全体を洗浄します。
（2）ボルトクリーニング
ボルト洗浄ユニットは、主にローラーブラシアセンブリ、ローラーブラシスイング機構、メインボルト固定装置、およびメインボルト駆動装置で構成されています。ローラーブラシアセンブリは、ローラーブラシスイングロッドを介してスイングシリンダのピストンロッドに接続されています。ローラーブラシシリンダのピストンロッドが押し出されると、ローラーブラシアセンブリはメインボルトのねじ部に接近してスイングし、引き込まれると、ローラーブラシアセンブリはメインボルトから離れます。ローラーブラシ駆動モーターは、ベルトプーリーを介してローラーブラシを回転駆動します。
メインボルトを清掃する際、メインボルト駆動モーターがトレイ上のメインボルトを回転させ、スイングシリンダーがローラーブラシアセンブリをメインボルトの3分割ねじに近づけ、ローラーブラシ駆動モーターを起動します。ローラーブラシはメインボルトの表面に対して回転します。これにより、メインボルトを清掃できます。
洗浄工程では、洗浄液循環システムにより洗浄液が液体噴霧パイプに供給され、液体噴霧パイプには複数のノズルが取り付けられており、ボルト表面に洗浄液が均一に噴霧されます。
4. 問題と解決策
研究設計の過程では、機器の性能を検証するために、機器が製造された後にボルトとナットの模擬体で大量のテストが実施され、その過程でいくつかの問題が発見され、対応する解決策が講じられました。
（１）クリーニングボックスの漏れ
装置は垂直構造であるため、ボックスの密閉性に対する要件はより高くなっています。洗浄工程中に、洗浄液の一部が気密扉とフレームの内側に飛散し、その後流れ落ちて漏れが発生していることが判明しました。この点については、以下の対策を講じてください。
（２）洗浄および空気乾燥プロセス全体を通じて、ファンは常に吸引状態にあり、洗浄ボックス内の空気圧が大気圧より低く、負圧状態にあることを確保し、ボックス内の廃液および廃ガスの溢れを効果的に防止し、作業者の安全を十分に保証します。
（３）クリーニングボックスの密閉扉内のステンレス部品の表面に超疎水コーティングを施し、また、ドアガラスにも疎水処理を施すことで、清掃中に密閉扉に飛散した水滴がドアパネルやガラスに付着せず、ドアパネルに残留した水滴が落下する問題を改善します。
（２）ボルトの滑り現象
メインボルトトレイは、当初、金属部品にゴム板を接着する構造を採用していました。駆動トルクが大きすぎる場合、ゴムとボルトの底部が滑り、保護の役割を果たします。
試運転初期段階では、洗浄媒体として水が使用されており、メインボルトの駆動効果は良好でした。しかし、後期段階で、洗浄媒体を原子力発電所で実際に使用されている洗浄液に交換したところ、メインボルトが駆動できず、滑ってしまうことが判明しました。分析の結果、従来のボルト駆動方法は洗浄液の潤滑効果によって無効であったことが判明しました。
メインボルトトレイの金属部品にゴム板を接着する構造を廃止し、4つの球面プランジャーをメインボルトトレイに直接取り付けました。メインボルトが駆動されると、2つの球面プランジャーがメインボルト底部の溝に滑り込み、メインボルトの駆動を実現します。駆動トルクが大きすぎる場合の保護も実現します。同時に、メインボルト駆動用サーボモーターにもトルク保護機能が搭載されています。メインボルト駆動トルクが設定値を超えると、停止し、警報を発します。
（4）空気乾燥効果が悪い
デバッグ後、ボルトが完全に空気乾燥されておらず、効果を改善する必要があることがわかりました。
装置の空気乾燥プロセスを研究した結果、試運転初期段階では、ボルトローラーブラシはボルトを清掃して表面の汚れを除去する際にのみ接近し、高速回転することが判明しました。空気乾燥プロセスが開始されると、ボルトローラーブラシはボルトから離れ、圧縮空気の高速ジェット噴射のみによってボルトが空気乾燥されます。
このため、著者は空気乾燥工程を改良した。洗浄後、空気乾燥流が始まると、ローラーブラシがボルトに接近し、高速回転して表面の液体を除去する。空気乾燥サイクルの1/3が経過すると、ボルトローラーブラシはボルトから離れて回転を停止し、その後、圧縮空気の高速ジェット噴射によってボルトの乾燥を継続する。
実践により、改良後は空気乾燥効果が大幅に向上することが証明されました。
投稿日時: 2022年11月17日
