JP2002210427A - 管内部清掃装置の管曲り部走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 管の途中にエルボ等の曲り部が形成されてい
る場合にも、走行台車を確実に追従走行させることがで
き、作業効率の向上を図り得る管内部清掃装置の管曲り
部走行制御装置を提供する。 【解決手段】 走行台車７の進行方向に対する左右の傾
きの方向と大きさを検出する傾斜センサ５１と、該傾斜
センサ５１からの検出信号５２に基づき、管の左曲り部
において走行台車７が左に傾いた場合には左側の車輪の
速度を右側の車輪の速度より遅くする一方、管の右曲り
部において走行台車７が右に傾いた場合には右側の車輪
の速度を左側の車輪の速度より遅くする制御を行う制御
器５３とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、管内部清掃装置の
管曲り部走行制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、発電用ボイラ等におけるヘッダ
等の管の製作工程においては、溶接後のスラグやグライ
ンダによる鉄粉が管内部に残存してしまうため、管内部
を清掃する必要がある。

【０００３】このため、従来においては、図１２に示さ
れる如く、弾丸状に形成され且つ先端部にエア吹出口１
が穿設されたエアノズル２に車輪３を取り付けると共
に、前記エアノズル２の基端に突設されたジョイント部
４に圧縮空気の供給用ホース５を接続し、エアノズル２
を管６の一端側から送り込みつつ、供給用ホース５から
供給される圧縮空気を清掃エアとしてエアノズル２のエ
ア吹出口１から噴射することにより、管６内部に残存し
たスラグや鉄粉を外部へ吹き飛ばすことが行われてい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
ボイラの大型化に伴ってヘッダ等の管６も長くなる傾向
にあり、前述の如く、エアノズル２を管６の一端側から
送り込むのでは、管６の他端側までエアノズル２をうま
く送り込むことが困難となり、管６内部の清掃を充分に
行うことができなくなっていた。

【０００５】このため、長い管６に対しては、予めピア
ノ線等を管６の一端側から他端側へ導いておき、これに
エアノズル２をつないで作業者が管６の他端側から引っ
張ることも行われていた。

【０００６】しかし、長い管６に対して予めピアノ線等
を管６の一端側から他端側へ導くことは容易ではなく、
作業に手間と時間がかかると共に、管６が両端開口では
なく他端側が閉塞された片端開口のものである場合に
は、管６内部の清掃を行うことができないという欠点を
有していた。

【０００７】このような欠点を解消するために、本発明
者等は、図４〜図１１に示すような管内部清掃装置を開
発しており、本出願人によって既に出願（特願２０００
−１７３５９８号参照）されている。

【０００８】図４〜図１１は本発明者等が既に開発して
いる管内部清掃装置の一例であって、該管内部清掃装置
は、管６内部を走行可能な走行台車７と、該走行台車７
の前面に配設され且つ前方へ清掃エアを吹き出す前方エ
アノズル８と、前記走行台車７の後面に配設され且つ後
方へ清掃エアを吹き出す後方エアノズル９とを備えてな
る構成を有している。

【０００９】前記走行台車７上には、供給用ホース５が
接続されるエア配管１０をブラケット１１，１２を介し
て配設し、該エア配管１０と電磁切換弁１３の入口ポー
ト１４とを入口ホース１５を介して接続すると共に、電
磁切換弁１３の一方の出口ポート１６と前記前方エアノ
ズル８の導入ポート１７とを前方ホース１８を介して接
続し、且つ電磁切換弁１３の他方の出口ポート１９と前
記後方エアノズル９の導入ポート２０とを後方ホース２
１を介して接続してあり、供給用ホース５からエア配管
１０を介して電磁切換弁１３に供給される圧縮空気を、
該電磁切換弁１３の切換により、前方ホース１８を介し
て前方エアノズル８のエア吹出口２２（図６参照）か
ら、或いは後方ホース２１を介して後方エアノズル９の
エア吹出口２３（図７参照）からそれぞれ清掃エアとし
て噴射し得るようにしてある。

【００１０】前記走行台車７は、四つの車輪２４，２
５，２６，２７を有し、左側の二つの車輪２４，２５
は、図８〜図１０に示す如く、左駆動モータ２８の駆動
により、左ピニオン２９、左中間ギア３０，３１、左従
動ギア３２，３３を介して回転駆動されるようにし、
又、右側の二つの車輪２６，２７は、図９〜図１１に示
す如く、右駆動モータ３４の駆動により、右ピニオン３
５、右中間ギア３６，３７、右従動ギア３８，３９を介
して回転駆動されるようにし、これにより、左右の車輪
２４，２５，２６，２７が独立速度制御可能な四輪駆動
方式となるようにしてある。

【００１１】前記走行台車７の各車輪２４，２５，２
６，２７の車軸４０，４１，４２，４３には、電磁コイ
ル４４，４５，４６，４７を巻き付けてあり、該電磁コ
イル４４，４５，４６，４７に電流を流すことにより、
各車輪２４，２５，２６，２７を電磁石となるようにし
てある。ここで、左ピニオン２９、左中間ギア３０，３
１、左従動ギア３２，３３、右ピニオン３５、右中間ギ
ア３６，３７、右従動ギア３８，３９、並びに車軸４
０，４１，４２，４３として、Ｓ４５Ｃ等の機械構造用
炭素鋼を用いた場合、図９に示すように、歯車類と車軸
によって磁気的閉ループが形成され、磁束が主に磁気的
閉ループを回り、車輪２４，２５，２６，２７に磁束が
出にくくなり、該車輪２４，２５，２６，２７の磁力が
弱くなる虞があるが、本図示例の場合には、車軸４０，
４１，４２，４３に嵌着される左従動ギア３２，３３と
右従動ギア３８，３９をステンレス鋼の歯車とすること
により、歯車類と車軸によって磁気的閉ループが形成さ
れることを防止し、車輪２４，２５，２６，２７の磁力
を強めるようにしてある。

【００１２】前記走行台車７には、図４〜図６に示す如
く、管６内部を照らすハロゲンランプ等の照明器具４８
と、管６内部の状態を確認するＣＣＤカメラ等の監視カ
メラ４９とを配設してある。

【００１３】尚、図中、５０は制御ケーブルであって、
管６の外部に設けられる制御装置（図示せず）と走行台
車７とを制御ケーブル５０によってつなぎ、左駆動モー
タ２８と右駆動モータ３４の速度制御並びに電磁切換弁
１３の切換制御を管６の外部から遠隔操作すると共に、
監視カメラ４９で捉えた管６内部の映像を制御装置のモ
ニターに映し出すようにしてある。

【００１４】前述の如き管内部清掃装置の場合、両端開
口の管６に対しては、管６の一端側から走行台車７を内
部へ入れ前進走行させつつ、電磁切換弁１３の切換によ
り前方エアノズル８から清掃エアを吹き出して行けば、
長い管６に対しても予めピアノ線等を管の一端側から他
端側へ導いたりすることなく、管６内部に残存したスラ
グや鉄粉を管６の他端側から外部へ吹き飛ばすことが可
能となる。

【００１５】又、片端開口の管６に対しては、管６の一
端側から走行台車７を内部へ入れ前進走行させて管６の
閉塞された他端側まで移動させた後、走行台車７を後退
走行させつつ、電磁切換弁１３の切換により後方エアノ
ズル９から清掃エアを吹き出して行けば、管６内部に残
存したスラグや鉄粉を管６の一端側から外部へ吹き飛ば
すことが可能となる。

【００１６】一方、走行台車７の各車輪２４，２５，２
６，２７は、車軸４０，４１，４２，４３に巻き付けた
電磁コイル４４，４５，４６，４７に電流を流すことに
より、電磁石としてあるため、各車輪２４，２５，２
６，２７が管６内面に吸着しスリップを起こすことがな
くなり、走行台車７が管６内を確実に走行可能となる。

【００１７】更に又、走行台車７には、管６内部を照ら
す照明器具４８と、管６内部の状態を確認する監視カメ
ラ４９とを配設してあるため、管６内部の状態の確認並
びに片端開口の管６の場合における閉塞端の確認を行う
ことが可能となり、管６内部における清掃作業の円滑化
に役立つ。

【００１８】こうして、図４〜図１１に示す管内部清掃
装置によれば、長い管６に対して予めピアノ線等を管６
の一端側から他端側へ導いたりすることを不要とし得、
且つ管６が両端開口ではなく片端開口であっても、管６
内部の清掃を確実に且つ効率よく行うことができる。

【００１９】ところで、図４〜図１１に示す管内部清掃
装置の場合、前記走行台車７は、左右の車輪２４，２
５，２６，２７が左駆動モータ２８と右駆動モータ３４
による独立速度制御可能な四輪駆動方式となっているた
め、左右の車輪２４，２５，２６，２７の回転速度に差
を持たせることにより、管６の途中にエルボ等の曲り部
が形成されている場合にも、走行台車７を追従走行させ
ることは可能であるが、従来の場合、作業者が直接目視
するか、或いは監視カメラ４９で捉えた管６内部の映像
に基づいて走行台車７の状態を把握し、手元のリモコン
により、左右の車輪２４，２５，２６，２７の回転速度
を手動で調整しているため、作業者の勘と経験によると
ころが多く、操作を誤って走行台車７を管６の壁面に寄
せてしまうことがあり、走行台車７の体勢を立て直すの
に時間がかかり、作業効率の低下につながるという欠点
を有していた。

【００２０】本発明は、斯かる実情に鑑み、管の途中に
エルボ等の曲り部が形成されている場合にも、走行台車
を確実に追従走行させることができ、作業効率の向上を
図り得る管内部清掃装置の管曲り部走行制御装置を提供
しようとするものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、管内部を走行
可能で且つ左右車輪を独立速度制御可能な四輪駆動方式
とした管内部清掃装置の管曲り部走行制御装置であっ
て、走行台車の進行方向に対する左右の傾きの方向と大
きさを検出する傾斜センサと、該傾斜センサからの検出
信号に基づき、管の左曲り部において走行台車が左に傾
いた場合には左側の車輪の速度を右側の車輪の速度より
遅くする一方、管の右曲り部において走行台車が右に傾
いた場合には右側の車輪の速度を左側の車輪の速度より
遅くする制御を行う制御器とを備えたことを特徴とする
管内部清掃装置の管曲り部走行制御装置にかかるもので
ある。

【００２２】上記手段によれば、以下のような作用が得
られる。

【００２３】走行台車が管内を直進している状態から、
例えば、管の左曲り部に差し掛かると、走行台車は左に
傾いて行き、又、管の右曲り部に差し掛かると、走行台
車は右に傾いて行き、傾斜センサにより走行台車の進行
方向に対する左右の傾きの方向と大きさが検出され、該
傾斜センサからの検出信号に基づき、制御器により、管
の左曲り部において走行台車が左に傾いた場合には左側
の車輪の速度が右側の車輪の速度より遅くされる一方、
管の右曲り部において走行台車が右に傾いた場合には右
側の車輪の速度が左側の車輪の速度より遅くされる。

【００２４】この結果、管の途中にエルボ等の曲り部が
形成されている場合にも、走行台車は確実に追従走行す
る形となり、従来のように、作業者が直接目視するか、
或いは監視カメラで捉えた管内部の映像に基づいて走行
台車の状態を把握し、手元のリモコンにより、左右の車
輪の回転速度を手動で調整するのとは異なり、作業者の
勘と経験に依存しなくて済み、操作を誤って走行台車を
管の壁面に寄せてしまうようなことも避けられ、走行台
車の体勢を立て直すのに時間を掛ける必要もなく、作業
効率の向上につながることとなる。

【００２５】

【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。

【００２６】図１〜図３は本発明を実施する形態の一例
であって、図中、図４〜図１１と同一の符号を付した部
分は同一物を表わしており、基本的な構成は図４〜図１
１に示すものと同様であるが、本図示例の特徴とすると
ころは、管６の途中にエルボ等の曲り部が形成されてい
る場合に走行台車７がそのまま直進しようとすると、管
６の左曲り部においては走行台車７は必ず左に傾いて行
き、又、管６の右曲り部においては走行台車７は必ず右
に傾いて行くため、この点を考慮し、図１〜図３に示す
如く、走行台車７の進行方向に対する左右の傾きの方向
と大きさを検出する傾斜センサ５１と、該傾斜センサ５
１からの検出信号５２に基づき、管６の左曲り部におい
て走行台車７が左に傾いた場合には左側の車輪２４，２
５の速度を右側の車輪２６，２７の速度より遅くする一
方、管６の右曲り部において走行台車７が右に傾いた場
合には右側の車輪２６，２７の速度を左側の車輪２４，
２５の速度より遅くする制御を行う制御器５３とを備え
た点にある。

【００２７】本図示例の場合、前記傾斜センサ５１は、
図１及び図２に示す如く、走行台車７上における後部所
要位置にポテンショメータ５４を設置し、該ポテンショ
メータ５４のシャフト５５に、鉛直下方へ垂下するウェ
イト５６を取り付け、該ウェイト５６の位置を基準とす
る傾斜角度に基づいて、走行台車７の進行方向に対する
左右の傾きの方向と大きさを検出するようにしてある。

【００２８】又、前記制御器５３は、図３に示す如く、
傾斜センサ５１からの検出信号５２に基づき左側の車輪
２４，２５の設定速度に対する左補正係数５７並びに右
側の車輪２６，２７の設定速度に対する右補正係数５８
を求めて出力する傾斜判定調節器５９と、リモコン６０
の左速度設定器６１から出力される左側の車輪２４，２
５の左速度指令６２に対して左補正係数５７を掛け左速
度補正指令６３を出力する左乗算器６４と、リモコン６
０の右速度設定器６５から出力される右側の車輪２６，
２７の右速度指令６６に対して右補正係数５８を掛け右
速度補正指令６７を出力する右乗算器６８と、左乗算器
６４から出力される左速度補正指令６３に基づき左駆動
モータ２８の回転数６９を演算する左演算器７０と、右
乗算器６８から出力される右速度補正指令６７に基づき
右駆動モータ３４の回転数７１を演算する右演算器７２
と、左演算器７０から出力される左駆動モータ２８の回
転数６９に基づき左駆動モータ２８へ左駆動指令７３を
出力する左モータドライバ７４と、右演算器７２から出
力される右駆動モータ３４の回転数７１に基づき右駆動
モータ３４へ右駆動指令７５を出力する右モータドライ
バ７６とを備えてなる構成を有している。

【００２９】次に、上記図示例の作動を説明する。

【００３０】走行台車７が管６内を直進している状態か
ら、例えば、管６の左曲り部に差し掛かると、走行台車
７は左に傾いて行き、又、管６の右曲り部に差し掛かる
と、走行台車７は右に傾いて行き、傾斜センサ５１とし
てのポテンショメータ５４により、鉛直下方へ垂下する
ウェイト５６の位置を基準とする傾斜角度に基づいて、
走行台車７の進行方向に対する左右の傾きの方向と大き
さが検出される。

【００３１】前記傾斜センサ５１からの検出信号５２は
制御器５３の傾斜判定調節器５９へ入力され、該傾斜判
定調節器５９において前記傾斜センサ５１からの検出信
号５２に基づき左側の車輪２４，２５の設定速度に対す
る左補正係数５７並びに右側の車輪２６，２７の設定速
度に対する右補正係数５８が求められてそれぞれ左乗算
器６４と右乗算器６８へ出力される。

【００３２】ここで、走行台車７が左に傾いている場
合、左補正係数５７は１．０より小さい値で且つ右補正
係数５８は１．０となり、又、走行台車７が右に傾いて
いる場合、左補正係数５７は１．０で且つ右補正係数５
８は１．０より小さい値となる。

【００３３】前記左乗算器６４においては、リモコン６
０の左速度設定器６１から出力される左側の車輪２４，
２５の左速度指令６２に対して左補正係数５７が掛けら
れ左速度補正指令６３が左演算器７０へ出力され、前記
右乗算器６８においては、リモコン６０の右速度設定器
６５から出力される右側の車輪２６，２７の右速度指令
６６に対して右補正係数５８が掛けられ右速度補正指令
６７が右演算器７２へ出力され、前記左演算器７０にお
いては、左乗算器６４から出力される左速度補正指令６
３に基づき左駆動モータ２８の回転数６９が演算されて
左モータドライバ７４へ出力され、前記右演算器７２に
おいては、右乗算器６８から出力される右速度補正指令
６７に基づき右駆動モータ３４の回転数７１が演算され
て右モータドライバ７６へ出力され、前記左モータドラ
イバ７４からは、左演算器７０から出力される左駆動モ
ータ２８の回転数６９に基づき左駆動モータ２８へ左駆
動指令７３が出力され、前記右モータドライバ７６から
は、右演算器７２から出力される右駆動モータ３４の回
転数７１に基づき右駆動モータ３４へ右駆動指令７５が
出力され、これにより、管６の左曲り部において走行台
車７が左に傾いた場合には左側の車輪２４，２５の速度
が右側の車輪２６，２７の速度より遅くなる一方、管６
の右曲り部において走行台車７が右に傾いた場合には右
側の車輪２６，２７の速度が左側の車輪２４，２５の速
度より遅くなる。

【００３４】この結果、管６の途中にエルボ等の曲り部
が形成されている場合にも、走行台車７は確実に追従走
行する形となり、従来のように、作業者が直接目視する
か、或いは監視カメラ４９で捉えた管６内部の映像に基
づいて走行台車７の状態を把握し、手元のリモコンによ
り、左右の車輪２４，２５，２６，２７の回転速度を手
動で調整するのとは異なり、作業者の勘と経験に依存し
なくて済み、操作を誤って走行台車７を管６の壁面に寄
せてしまうようなことも避けられ、走行台車７の体勢を
立て直すのに時間を掛ける必要もなく、作業効率の向上
につながることとなる。

【００３５】こうして、管６の途中にエルボ等の曲り部
が形成されている場合にも、走行台車７を確実に追従走
行させることができ、作業効率の向上を図り得る。

【００３６】尚、本発明の管内部清掃装置の管曲り部走
行制御装置は、上述の図示例にのみ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変
更を加え得ることは勿論である。

【００３７】

【発明の効果】以上、説明したように本発明の管内部清
掃装置の管曲り部走行制御装置によれば、管の途中にエ
ルボ等の曲り部が形成されている場合にも、走行台車を
確実に追従走行させることができ、作業効率の向上を図
り得るという優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する形態の一例の平面図である。

【図２】本発明を実施する形態の一例の後面図である。

【図３】本発明を実施する形態の一例の制御ブロック図
である。

【図４】本発明者等によって既に開発されている管内部
清掃装置の一例の側面図である。

【図５】本発明者等によって既に開発されている管内部
清掃装置の一例の平面図であって、図４のＶ−Ｖ矢視相
当図である。

【図６】本発明者等によって既に開発されている管内部
清掃装置の一例の正面図であって、図４のＶＩ−ＶＩ矢
視相当図である。

【図７】本発明者等によって既に開発されている管内部
清掃装置の一例の後面図であって、図４のＶＩＩ−ＶＩ
Ｉ矢視相当図である。

【図８】本発明者等によって既に開発されている管内部
清掃装置の一例における駆動系を表わす左側面図であ
る。

【図９】本発明者等によって既に開発されている管内部
清掃装置の一例における駆動系を表わす平面図であっ
て、図８のＩＸ−ＩＸ矢視相当図である。

【図１０】本発明者等によって既に開発されている管内
部清掃装置の一例における駆動系を表わす正面図であっ
て、図８のＸ−Ｘ矢視相当図である。

【図１１】本発明者等によって既に開発されている管内
部清掃装置の一例における駆動系を表わす右側面図であ
って、図１０のＸＩ−ＸＩ矢視相当図である。

【図１２】従来例の概要図である。

【符号の説明】

６ 管 ７ 走行台車 ８ 前方エアノズル ９ 後方エアノズル ２４ 車輪 ２５ 車輪 ２６ 車輪 ２７ 車輪 ２８ 左駆動モータ ３４ 右駆動モータ ５１ 傾斜センサ ５２ 検出信号 ５３ 制御器 ５４ ポテンショメータ ５５ シャフト ５６ ウェイト ５７ 左補正係数 ５８ 右補正係数 ５９ 傾斜判定調節器 ６０ リモコン ６１ 左速度設定器 ６２ 左速度指令 ６３ 左速度補正指令 ６４ 左乗算器 ６５ 右速度設定器 ６６ 右速度指令 ６７ 右速度補正指令 ６８ 右乗算器 ６９ 回転数 ７０ 左演算器 ７１ 回転数 ７２ 右演算器 ７３ 左駆動指令 ７４ 左モータドライバ ７５ 右駆動指令 ７６ 右モータドライバ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管内部を走行可能で且つ左右車輪を独立
   速度制御可能な四輪駆動方式とした管内部清掃装置の管
   曲り部走行制御装置であって、 走行台車の進行方向に対する左右の傾きの方向と大きさ
   を検出する傾斜センサと、 該傾斜センサからの検出信号に基づき、管の左曲り部に
   おいて走行台車が左に傾いた場合には左側の車輪の速度
   を右側の車輪の速度より遅くする一方、管の右曲り部に
   おいて走行台車が右に傾いた場合には右側の車輪の速度
   を左側の車輪の速度より遅くする制御を行う制御器とを
   備えたことを特徴とする管内部清掃装置の管曲り部走行
   制御装置。