| 【発明の名称】 |
ガラス固化体取り扱いクレーン |
| 【発明者】 |
【氏名】石渡 幸二
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| 【要約】 |
【課題】トロリを搬入位置へ戻せるガラス固化体取り扱いクレーンを提供する。
【解決手段】スペーストロリ７の移動方向へ延びる走行用ねじ軸８、スプライン軸９、救援用ねじ軸１０と、走行用ねじ軸８に螺合した走行用ナット２６と、スプライン軸９に摺動可能に外嵌し且つ走行用ナット２６に係合しトロリ７に拘束された従動部材２７と、救援用ねじ軸１０に螺合されトロリ７を押し戻す救援用ナット２９と、走行用ねじ軸８を回転させる走行駆動装置３５と、スプライン軸９と救援用ねじ軸１０を選択的に回転させる救援駆動機構３７とを備え、走行用ねじ軸８が回転不能の際に、救援駆動機構３７によりスプライン軸９を回転させると走行用ナット２６と従動部材２７との係合が解除され、次いで救援用ねじ軸１０を所定方向へ回転させると、救援用ナット２９が、搬入位置へトロリ７を押し戻す。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ガラス固化体の受け入れ位置と払い出し位置との間を直線的に移動可能なトロリと、該トロリの移動経路に沿って平行に延びる走行用ねじ軸、スプライン軸、及び救援用ねじ軸と、走行用ねじ軸に螺合した走行用ナットと、スプライン軸にトロリ移動方向へ摺動可能に外嵌し且つ走行用ナットに係合する従動部材と、トロリに固着され且つ受け入れ位置側と払い出し位置側の双方から従動部材に当接する移動拘束部材と、救援用ねじ軸に螺合され且つ払い出し位置側からトロリに当接し得る救援用ナットと、該救援用ナットの周方向への回転を拘束する回転拘束部材と、走行用ねじ軸を回転させる駆動機構と、スプライン軸と救援用ねじ軸を選択的に回転させる救援駆動機構とを備えたことを特徴とするガラス固化体取り扱いクレーン。
【請求項２】 スプライン軸の一端部に固着した第１の従動歯車と，救援用ねじ軸の一端部に固着した第２の従動歯車と、先端寄り部分がスプライン軸及び救援用ねじ軸の間に介在し且つ遠隔操作によりトロリ移動方向へ変位可能な救援用駆動軸と、第１の従動歯車及び第２の従動歯車に噛合し得るように救援用駆動軸に固着した駆動歯車とにより救援駆動機構を構成した請求項１に記載のガラス固化体取り扱いクレーン。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はガラス固化体取り扱いクレーンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、高レベル放射性廃液を溶融状態のガラスに混入させ、この溶融ガラスを固化体容器に注入したうえ、自然風冷によりガラスの固化を図り、放射性廃液をガラスに封じ込めることにより、安定した状態で保管可能なガラス固化体を形成し、当該ガラス固化体を、崩壊熱が除去されるまでの間、廃棄物貯蔵施設で保管することが検討されている。
【０００３】ガラス固化体は、放出する放射線量が高いため、固化体容器内へ溶融ガラスを充填する廃液処理工程から廃棄物貯蔵施設内へのガラス固化体の運搬には、遠隔操作によって作動するガラス固化体取り扱いクレーンを用いることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ガラス固化体を廃棄物貯蔵施設へ搬送しているときに、ガラス固化体取り扱いクレーンのトロリの走行駆動機構に故障が生じて、トロリが走行できなくなった場合、ガラス固化体がトロリに吊り下げられたままの状態になることを解消するために、遠隔操作可能なパワーマニピュレータにより廃液処理工程側の受け入れ位置まで押し戻し、ガラス固化体を回収する必要がある。
【０００５】しかしながら、パワーマニピュレータを、ガラス固化体を吊り下げたトロリを移動させることができるようにすると、装置の規模が大きくなって初期設備費や運転維持費が高くなる。
【０００６】また、パワーマニピュレータの操作には、熟練を要するため、走行駆動機構に故障が生じたときにトロリを速やかに搬入位置へ押し戻せないことが懸念される。
【０００７】本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、走行駆動機構が故障したときにトロリを容易に搬入位置へ押し戻せるガラス固化体取り扱いクレーンを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載のガラス固化体取り扱いクレーンでは、ガラス固化体の受け入れ位置と払い出し位置との間を直線的に移動可能なトロリと、該トロリの移動経路に沿って平行に延びる走行用ねじ軸、スプライン軸、及び救援用ねじ軸と、走行用ねじ軸に螺合した走行用ナットと、スプライン軸にトロリ移動方向へ摺動可能に外嵌し且つ走行用ナットに係合する従動部材と、トロリに固着され且つ受け入れ位置側と払い出し位置側の双方から従動部材に当接する移動拘束部材と、救援用ねじ軸に螺合され且つ払い出し位置側からトロリに当接し得る救援用ナットと、該救援用ナットの周方向への回転を拘束する回転拘束部材と、走行用ねじ軸を回転させる駆動機構と、スプライン軸と救援用ねじ軸を選択的に回転させる救援駆動機構とを備えている。
【０００９】また、本発明の請求項２に記載のガラス固化体取り扱いクレーンでは、スプライン軸の一端部に固着した第１の従動歯車と、救援用ねじ軸の一端部に固着した第２の従動歯車と、先端寄り部分がスプライン軸及び救援用ねじ軸の間に介在し且つ遠隔操作によりトロリ移動方向へ変位可能な救援用駆動軸と、第１の従動歯車及び第２の従動歯車に噛合し得るように救援用駆動軸に固着した駆動歯車とにより救援駆動機構を構成している。
【００１０】本発明の請求項１あるいは請求項２に記載のガラス固化体取り扱いクレーンのいずれにおいても、スプライン軸及び救援用ねじ軸が静止している状態で、駆動機構によって走行用ねじ軸を回転させると、当該走行用ねじ軸長手方向へ走行用ナットが移動し、走行用ナットから移動部材を経て移動拘束部材に伝達される力によりトロリが移動する。
【００１１】また、駆動機構の故障により走行用ねじ軸が回転しないときに、救援駆動機構によってスプライン軸を回転させると、走行用ナットに対する従動部材の係合が解除され、次いで救援用ねじ軸を所定方向へ回転させると、トロリの払い出し位置側から救援用ナットが当接して、受け入れ位置側へトロリを押し出す。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図示例と共に説明する。
【００１３】図１乃至図５は本発明のガラス固化体取り扱いクレーンの実施の形態の一例を示すものであり、図中、１は放射性廃棄物貯蔵施設、２は放射性廃棄物貯蔵施設１内に設置されたガラス固化体取り扱いクレーン、３は廃液処理工程で処理されて台車４により放射性廃棄物貯蔵施設１のガラス固化体搬入孔５まで搬送されたガラス固化体である。
【００１４】このガラス固化体３は、ガラス固化体取り扱いクレーン２により、台車４から吊り上げられ、ガラス固化体搬入孔５から放射性廃棄物貯蔵施設１内に搬入されるようになっている。
【００１５】ガラス固化体取り扱いクレーン２は、放射性廃棄物貯蔵施設１内の天井部に固設したレール６に沿い走行し得るようにしたトロリ７と、レール６敷設方向に平行する方向へ延びる走行用ねじ軸８、スプライン軸９、救援用ねじ軸１０、巻上用スプライン軸１１、及び救援用ナット２９の回動を拘束する回転拘束部材１２を備えている。
【００１６】走行用ねじ軸８、スプライン軸９、救援用ねじ軸１０、巻上用スプライン軸１１は、レール６の両端部近傍に配設された枠体１３に枢支されている。
【００１７】また、前記の回転拘束部材１２は、救援用ねじ軸１０の下方に所定間隔を置いて平行に延びるように前記の枠体１３間に張設されている。
【００１８】トロリ７は、レール６上を転動し得る車輪１４を介してレール６に吊り下げられた柱部材１５を４隅に有するトロリフレーム１６と、該トロリフレーム１６に搭載された巻上機構１７と、トロリフレーム１６の下部に設けられた走行機構１８とを備えている。
【００１９】巻上機構１７は、トロリフレーム１６上に配設されたドラム用枠体１９と、該ドラム用枠体１９上部に回動自在に支持され且つレール６に平行する方向へ延びるドラム２０と、該ドラム２０の一側端部に固設され且つドラム２０と一体的に回転するドラム歯車２１と、ドラム用枠体１９に挟持されてドラム歯車２１と噛み合い且つ巻上用スプライン軸１１にトロリ７移動方向へ摺動可能に外嵌した小歯車２２とにより構成されている。
【００２０】ドラム２０には、ガラス固化体３を吊り上げる巻上用ロープ２３が巻き付けられており、該巻上用ロープ２３は、複数のシーブ（図示せず）とガラス固化体３を把持し得る把持手段２５のシーブに巻き掛けられ、ドラム２０の回転に伴う巻上用ロープ２３の巻き取り、あるいは繰り出しにより、把持手段２５を介してガラス固化体３を吊り上げ、あるいは吊り降ろし得るようになっている。
【００２１】走行機構１８は、トロリフレーム１６のドラム２０下方に配置され且つ走行用ねじ軸８に螺合した走行用ナット２６と、スプライン軸９にトロリ７移動方向へ摺動可能に外嵌し且つ走行用ナット２６に脱着自在に係合し得る従動部材２７と、トロリフレーム１６に固着され且つ受け入れ位置側（図３に示すＡ側）と払い出し位置側（図３に示すＢ側）の双方から従動部材２７に当接する移動拘束部材２８と、救援用ねじ軸１０に螺合し且つ払い出し位置側（図１に示すＢ側）からトロリフレーム１６に当接し得るように配置された救援用ナット２９とにより構成されている。
【００２２】走行用ナット２６は、図４に示すように外周の所定箇所に突起部３０を有し、従動部材２７には、前記の突起部３０に嵌合し得る透孔３１ａを有するレバー３１が設けられている。
【００２３】すなわち、走行用ナット２６と従動部材２７とをトロリ７移動方向の同位置に対峙させ、スプライン軸９を介して従動部材２７を、走行用ナット２６の突起部３０に従動部材２７のレバー３１が近接する方向へ回転させると、当該レバー３１の透孔３１ａが走行用ナット２６の突起部３０に嵌合し、走行用ナット２６と従動部材２７とが係合する。
【００２４】また、スプライン軸９を介して従動部材２７を、走行用ナット２６の突起部３０から従動部材２７のレバー３１が離反する方向へ回転させると、当該レバー３１の透孔３１ａと突起部３０との嵌合が解除され、走行用ナット２６が従動部材２７から解放される。
【００２５】救援用ナット２９は、軸心に救援用ねじ軸１０に螺合し得る雌ねじを有するナット本体３２と、該ナット本体３２の下部に回転自在に設けられ且つ救援用ねじ軸１０に平行に張設された回転拘束部材１２の上面に当接して転動し得るローラ３３とを有する。
【００２６】回転拘束部材１２は、救援用ねじ軸１０を回転させたときに救援用ナット２９の周方向への回動をローラ３３を介して拘束し且つ当該ローラ３３が周方向へ転動することにより救援用ねじ軸１０延設方向への救援用ナット２９の移動を容易にする。
【００２７】走行用ねじ軸８、及び巻上用スプライン軸１１は、レール６の両端部近傍に配設された枠体１３に、払い出し位置側（図３に示すＢ側）の各端部と、受け入れ位置側（図１に示すＡ側）の中間部位とが、軸受２４を介して枢支されており、受け入れ位置側の端部は、更に延設されて放射性廃棄物貯蔵施設１の隔壁３４を貫通して室外へ延び、走行用ねじ軸８は、モータなどの走行駆動装置３５に接続し、巻上用スプライン軸１１は、モータなどの巻上駆動装置３６に接続している。
【００２８】また、スプライン軸９、及び救援用ねじ軸１０は、払い出し位置側（図３に示すＢ側）の各端部と、受け入れ位置側（図３に示すＡ側）の各端部寄り部分とが、レール６両端部近傍に配設された枠体１３に軸受２４を介して枢支されており、受け入れ位置側の端部には、救援駆動機構３７が設けられている。
【００２９】救援駆動機構３７は、スプライン軸９の端部に固着した第１の従動歯車３８と、該第１の従動歯車３８に対して払い出し位置側（図３に示すＢ側）へ所定の間隔を置いて位置するように救援用ねじ軸１０の端部に固着した第２の従動歯車３９とを有する。
【００３０】また、先端寄り部分がスプライン軸９及び救援用ねじ軸１０の間に介在し且つ基端部が自在継手４０を介して連結軸４１の一端に接続され、トロリ７移動方向へ変位可能に支持された救援用駆動軸４２を有する。
【００３１】該救援用駆動軸４２の先端部には、救援用駆動軸４２のトロリ７移動方向への変位に伴って、前記の第１の従動歯車３８、あるいは第２の従動歯車３９に噛み合い得る駆動歯車４３が固着されている。
【００３２】連結軸４１の他端は、自在継手４４を介して遠隔操作軸４５の一端に接続し、遠隔操作軸４５の他端側は、放射性廃棄物貯蔵施設１の隔壁３４を貫通して室外に延在する。
【００３３】すなわち、室外からの遠隔操作により、遠隔操作軸４５、連結軸４１を介して救援用駆動軸４２を、トロリ７移動方向へ変位させることにより、駆動歯車４３を第１の従動歯車３８、あるいは第２の従動歯車３９に噛合させることができるようになっている。
【００３４】図１乃至図５に示すガラス固化体取り扱いクレーンで、ガラス固化体３を放射性廃棄物貯蔵施設１内に搬入する際には、図３の２点鎖線で示すように、トロリ７は放射性廃棄物貯蔵施設１のガラス固化体搬入孔５の上方へ移動して停止している。
【００３５】また、従動部材２７のレバー３１の透孔３１ａは、図４に示すように、走行用ナット２６の突起部３０に嵌合しており、救援用駆動軸４２は、受け入れ位置側（図３に示すＡ側）位置に変位し、該救援用駆動軸４２の先端部に嵌設されている駆動歯車４３は、第１の従動歯車３８、第２の従動歯車３９のいずれにも噛合しておらず、スプライン軸９、救援用ばね軸１０は静止状態となっている。
【００３６】台車４に搭載されたガラス固化体３がガラス固化体搬入孔５の下方に到達すると、巻上駆動装置３６が作動され、巻上用スプライン軸１１を所定の周方向へ回転するように駆動する。
【００３７】巻上用スプライン軸１１が回動すると、小歯車２２、ドラム歯車２１を介してドラム２０が駆動されて巻上用ロープ２３を繰り出す方向に回動し、当該巻上用ロープ２３に吊設された把持手段２５がガラス固化体搬入孔５を通って下降し、ガラス固化体３の上端を把持する。
【００３８】ここで、巻上駆動装置３６を逆転作動させると、ドラム２０が巻上用ロープ２３を巻き取る方向に回動し、台車４上のガラス固化体３はガラス固化体搬入孔５を通って放射性廃棄物貯蔵施設１内に吊り上げられる。
【００３９】更に、ガラス固化体３が放射性廃棄物貯蔵施設１内の上方所定位置まで吊り上げられると、走行駆動装置３５が作動し、走行用ねじ軸８を所定の周方向へ回動する。
【００４０】走行用ねじ軸８が回動すると、当該走行用ねじ軸８の長手方向へ走行用ナット２６が移動し、走行用ナット２６から従動部材２７を経て移動拘束部材２８に伝達される推力によりトロリ７が払い出し位置側（図３に示すＢ側）方向の所定の位置まで移動する。
【００４１】この際、従動部材２７はスプライン溝（図４参照）を介してスプライン軸９に外嵌されており、当該スプライン軸９に対してトロリ７移動方向へ摺動し得られ、また、巻上用の小歯車２２はスプライン溝を介して巻上用スプライン軸１１に外嵌されており、当該巻上用スプライン軸１１に対してトロリ７移動方向へ摺動し得るために、いずれも、トロリ７の移動に対して、何ら支障を生じない。
【００４２】例えば、ガラス固化体３の搬送中に走行駆動装置３５が故障して走行用ねじ軸８が回転不可能となりトロリ７の移動ができなくなった場合には、救援駆動機構３７の遠隔操作軸４５を操作し、自在継手４０，４４、連結軸４１を介して救援用駆動軸４２を軸方向へ変位させることにより、駆動歯車４３を第１の従動歯車３８に噛み合わせたうえ、遠隔操作軸４５を回転させ自在継手４０，４４、連結軸４１、救援用駆動軸４２、駆動歯車４３、第１の従動歯車３８を介してスプライン軸９を回転させると、走行用ナット２６に対する従動部材２７の係合が解除される。
【００４３】次いで、救援駆動機構３７の遠隔操作軸４５を操作し、自在継手４０，４４、連結軸４１を介して救援用駆動軸４２を軸方向へ変位させることにより、駆動歯車４３を第２の従動歯車３９に噛み合わせたうえ、遠隔操作軸４５を回転させ自在継手４０，４４、連結軸４１、救援用駆動軸４２、駆動歯車４３、第２の従動歯車３９を介して救援用ねじ軸１０を所定の周方向へ回転させると、回転拘束部材１２上を転動するローラ３３を介して回転を拘束される救援用ナット２９が当該回転拘束部材１２に沿って移動し、トロリ７の払い出し位置側（図３に示すＢ側）からトロリ７に当接して、トロリ７を受け入れ位置側（図３に示すＡ側）へ押し出す。
【００４４】トロリ７が受け入れ位置に到達し、把持手段２５がガラス固化体搬入孔５の上方に位置すると、巻上駆動装置３６が作動し、巻上用スプライン軸１１を所定の周方向へ回転するように駆動する。
【００４５】巻上用スプライン軸１１が回動すると、小歯車２２、ドラム歯車２１を介してドラム２０が駆動されて巻上用ロープ２３を繰り出す方向に回動し、当該巻上用ロープ２３に吊設された把持手段２５に把持されているガラス固化体３を降下させ、当該ガラス固化体３をガラス固化体搬入孔５を通して、予め待機させてある台車４上に吊り降ろす。
【００４６】台車４上に搭載されたガラス固化体３は、台車４によって廃液処理工程へ戻される。
【００４７】ここで、動作不良を起こしている走行駆動装置３５の点検を放射性廃棄物貯蔵施設１の室外で行うことができる。
【００４８】走行駆動装置３５の動作不良の修理が終了したのち、トロリ７を払い出し位置側（図３に示すＢ側）へ移動させ、走行用ナット２６に従動部材２７が対峙する位置にトロリ７を停止する。
【００４９】その後、救援駆動機構３７の遠隔操作軸４５を操作し、自在継手４０，４４、連結軸４１を介して救援用駆動軸４２を軸方向へ変位させることにより、駆動歯車４３を第１の従動歯車３８に噛み合わせたうえ、遠隔操作軸４５を回転させ自在継手４０，４４、連結軸４１、救援用駆動軸４２、駆動歯車４３、第１の従動歯車３８を介してスプライン軸９を、従動部材２７のレバー３１の透孔３１ａが走行用ナット２６の突起部３０に外嵌する方向へ回転させると、当該透孔３１ａが突起部３０に嵌合し走行用ナット２６に従動部材２７が係合する。
【００５０】このように、図１乃至図５に示すガラス固化体取り扱いクレーンにおいては、走行用ねじ軸８が回転しないときに、救援駆動機構３７によりスプライン軸９を回転させると、走行用ナット２６に対する従動部材２７の係合が解除され、更に、救援用ねじ軸１０を所定方向へ回転させると、トロリ７の払い出し位置側から救援用ナット２９が当接して、受け入れ位置側へトロリ７を押し出すので、走行駆動装置３５に故障が生じた際に、運転に対して、何等、熟練を要することなく、トロリ７を速やかに搬入位置へ押し戻すことができる。
【００５１】なお、本発明のガラス固化体取り扱いクレーンは、上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加え得ることは勿論である。
【００５２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のガラス固化体取り扱いクレーンによれば、下記のような優れた効果を奏し得る。
【００５３】（１）本発明の請求項１あるいは請求項２に記載のガラス固化体取り扱いクレーンのいずれにおいても、スプライン軸及び救援用ねじ軸が静止している状態で、駆動機構によって走行用ねじ軸を回転させると、当該走行用ねじ軸長手方向へ走行用ナットが移動するので、走行用ナットから移動部材を経て移動拘束部材に伝達される推力によりトロリを移動させることができる。
【００５４】（２）また、駆動機構の故障により走行用ねじ軸が回転しないときに、救援駆動機構によってスプライン軸を回転させると走行用ナットに対する従動部材の係合が解除され、次いで救援用ねじ軸を所定方向へ回転させると、トロリの払い出し位置側から救援用ナットが当接するので、受け入れ位置側へトロリを押し出すことが容易にできる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００００９９
【氏名又は名称】石川島播磨重工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１３年３月２日（２００１．３．２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６２２３６
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 恒光 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００２−２５７９９２（Ｐ２００２−２５７９９２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年９月１１日（２００２．９．１１） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−５８２８０（Ｐ２００１−５８２８０） |
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