JP2004106164A

JP2004106164A - 多重式砥石による自動研磨装置

Info

Publication number: JP2004106164A
Application number: JP2002313493A
Authority: JP
Inventors: Toru Fujimoto; 藤元　徹
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-09-19
Filing date: 2002-09-19
Publication date: 2004-04-08

Abstract

【課題】各種検査手法で研削及び研磨を必要とする前処理過程において、狭隘部及び高所作業等においても研削及び研磨が実施できる自動、小型、簡便な研磨機を提供する。
【解決手段】不安全な狭隘部並びに、高所等においても研削及び、研磨が実施できると同時に他部位への順次展開が望め、自動でなおかつ簡便な小型研磨機とする。尚、磁石の効力を発揮しないＳＵＳ系材料等は使用材表面において、浸炭層の進展及び、スケールの付着等を利用し同様な操作が可能である。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はボイラー並びに、各種化学機械装置等における金属組織検査及び、硬さ測定等の前処理において研削及び、研磨を必要とする自動研磨機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
火力発電用ボイラー並びに、各種化学機械装置等は高温、高圧下で長時間使用されるプラントで、運転中に実機の使用材料がクリープ損傷、疲労損傷及び時効損傷等を受ける事から、主に装置の耐圧部において材料の劣化が進むことは一般的に良く知られている。このような材料劣化はメタル温度、作用応力及び使用する時間等によって支配されるものであり、火力発電用プラントであるボイラー及び各種化学機械装置のプラント等をはじめとする各種高温構造物では、これらの支配因子を考慮し損傷程度を把握している。以下にボイラーを代表として、従来技術を説明するが、他の高温構造物のプラントも同様な検査技術が必要である。例えば、ボイラーでは通常の運転時間１０万（通常運転で約１５年）のクリープ破断強度等をベースに、設定された許容応力を基に使用材料の材質、寸法等を決めている。また、時効損傷を受けることによって低下する硬さを知ることで、硬さと良い相関性を持つ引張り強度を把握しているが、運転時間１０万以下のボイラーにおいても材料が破損すると言った不具合（トラブル）も多々ある。この原因として、運用上における燃焼ガス及び、外部流体偏流等による予測困難なメタル温度の上昇並びに、過大応力が加わる等異常な条件にさらされ、材料の劣化が急激に進行する場合も少なくない。また、最近は設計寿命である１０万時間を越えた発電プラントが大半を占め、毎日あるいは週ごとに起動停止するなど、従来は伝熱管が隣設する奥側の管、または、管の裏側等（狭隘部）での非破壊的検査は困難であり、検査を必要をする部位でも検査不可能となることが多く、十分な検査を実施することができない。このような状況を踏まえ、同様条件の部位とほぼ等しいと推定するなど、多くの問題点が残される。また、狭隘部等においても検査可能な技術を早急に確立することが要求されている。多種ある検査方法の中でも組織検査及び硬さ測定等は前処理として研削、研磨を特に必要とする手法であり、小型ではなおかつ自動的に研磨できる方法を確立することにより、狭隘部等への対応範囲が拡大でき的確な判断に可能なかぎり近づける。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記の従来技術では次のような問題点がある。各検査手法で、研磨を必要とする前処理過程において、従来法では手動グラインダー等を使用するため、狭隘部での検査は場所的にも制約される。また、同時に他部位への順次展開を望めば人海戦述といった手段を選択することになり、コスト面も高価になる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は各種検査手法で研削及び研磨を必要とする前処理課程において、狭隘部並びに、不安全な高所作業等においても研削及び、研磨が実施できると同時に他部位への順次展開が望め、自動でなおかつ小型で簡便な研磨機を提供することで、検査実施範囲拡大及び低コスト化を図る。
【０００５】
【発明の実施の形態】
Ａ法は図１に示すような装置を採用し、研削及び研磨を実施するものであるが、品番▲１８▼フレキシブルホース、品番▲１９▼フレキシブルワイヤ等を電気式あるいはエアー式の回転物（棒状のグラインダー等）へ取付け回転させ、これを介し先端の品番▲１▼ジグ付砥石Ｏｒバフ布を同方向へ自動的に回転させると同時に、品番▲２▼ジグ付小型ギャー、品番▲３▼ジグ付大型ギャーが回転（単独的な別回転含む）し、品番▲４▼ゴムベルト等を伸び縮みさせることで、品番▲１▼ジグ付砥石Ｏｒバフ布も図１（Ａ−Ａ視図）で示す如く移動する。この仕組み及び、設置位置によって縦あるいは横に移動させることが可能で、被検体を満遍なく研削及び、研磨することを可能とした装置である。また、品番▲１５▼スプリング、品番▲１４▼スプリング調整ネジ（マイクロメター等）によって、研削深さも調整でき、品番▲１▼砥石Ｏｒバフ布の形状は、図２〜図５に示す如く被検体（対象物）に沿って変化させたもの、あるいは円盤状のものを使用する。これらの砥石または、バフ布は表面（当面）から内層に向かって砥石エメリ（粒度）を少なくとも２段階以上に重ね合わせた多重エメリー砥石にすることで、あら研磨から順に仕上げまで研磨する方法である。なお、対象物への設置方法は品番▲１７▼磁石あるいは、電気式の磁石を図１に示すような方式の装置を取り付け、品番▲１６▼角度調整ピンで品番▲１７▼磁石Ｏｒ電磁石を調整（左右方向含む）し、研削方向の変更も可能である。さらに、エアーグラインダー、電気グラインダー及び品番▲１▼ジグ付砥石Ｏｒバフ布等の回転を利用し、品番▲１１▼ジグ付回転リングを取り付けた構造で、移動を可能とすることで研磨面を滑らかに仕上げる方法である。
Ｂ法は図６に示すような装置を採用し、研削及び研磨を実施するものであるが、品番▲４▼フレキシブルホース、品番▲５▼フレキシブルワイヤ等を電気式あるいはエアー式の回転物（棒状のグラインダー等）へ取付け回転させ、これを介し先端の品番▲１▼ジグ付砥石Ｏｒバフ布を同方向へ自動的に回転させることで、被検体を満遍なく研削及び、研磨することを可能とした装置である。また、品番▲７▼スプリング、（マイクロメター等）によって、研削深さも調整でき、品番▲１▼砥石Ｏｒバフ布の形状は、図７〜図１０に示す如く被検体に沿って変化させたものを使用する。これらの砥石Ｏｒ、バフ布は表面（当面）から内層部に向かって、砥石エメリー（粒度）を少なくとも２段階以上に重ね合わせた多重エメリー砥石にすることで、荒研磨から順に仕上げまでの研磨面を滑らかに研磨する方法である。
Ｃ法は図１１に示すような装置を採用し、研磨及び、研削を実施するものであるが、図１１は品番▲９▼の電動Ｏｒ超音波式振動を利用し、縦あるいは横方向へ反復移動させることで、品番▲１▼砥石Ｏｒバフ布、品番▲２▼Ｔ型ジグも同方向へ自動反復する仕組によって自動的に研削する装置である。また、品番▲３▼のマイクロター及び、品番▲６▼スプリング等によって研削深さが調整でき品番▲１▼砥石Ｏｒバフ布、品番▲２▼Ｔ型ジグ等は、図１２〜図１５に示すような対象部位の形状に沿って変形したものを使用する。これらの砥石は表面から内層部に向かって砥石エメリーを少なくとも２段階以上に重ね合わせた多重エメリー砥石にすることで、荒研磨から順に仕上げまで研磨面を滑らかに研磨する方法である。なお、取り付け方法は品番▲４▼磁石または、電磁石を図１１に示すような方式の装置を取り付け、品番▲５▼ジグ取り付け金具等で品番▲２▼Ｔ型ジグを固定し、研削方向を調整する方法である。
【０００７】
【実施例】
Ａ，Ｂ法は、図１６、図１７、図２０、図２１に示す如くボイラーの各伝熱管母材、伝熱管突き合わせ溶接部及び、伝熱管管台部溶接部等の実施要領であるが、この方法は磁石及び、電磁石の部分を角度調整し各調査部位（ＳＵＳ系は表面の浸炭層）の形状に合わせて設置する。さらには、研削深さを考慮して各ジグ付砥石Ｏｒバフ布等を回転させ研削・研磨する方法である。これらの研削前後の状況を図１８、図１９、図２２、図２３に示す。
Ｃ法は、図２４、図２５に示す如くボイラー伝熱管の母材、突き合わせ溶接部及び、管台部溶接部等の実施要領であるが、この方法は磁石及び電磁石の部分を角度調整し各調査部位の形状に合わせ設置する。さらには研削深さを考慮して各ジ付砥石Ｏｒバフ布を電動または超音波振動で、縦あるいは、横方向に移動する方法である。これらの研磨前後の状況を図２６、図２７、図２８、図２９に示す。
【０００８】
【発明の効果】
本発明によって従来法では困難であった狭隘部についても適用でき、工業的利用価値が大である。また、自動的に研磨することで可能な多重エメリー砥石にすることで、砥石の取り替えが不用である。さらには、研削実施中は他部位への順次展開ができ、従来のような人海戦術といったことが不用で業務効率も向上するなど大幅にコスト低減が図られる。また、従来は各グラインダーを使用し、検査員等の手によって研削実施してきたが、回転物使用のため常に危険度も高く安全対策にも貢献でき、同業検査会社への市販も可能である。
【図面の簡単な説明】
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【図１】側面図」、「
【符号の説明】」、「
【図２】平面図」、「
【図３】平面図」、「
【図４】平面図」、「
【図５】平面図」
「
【図６】側面図」、「
【符号の説明】」、「
【図７】平面図」、「
【図８】平面図」、「
【図９】平面図」、「
【図１０】平面図」
「
【図１１】側面図」、「
【符号の説明】、「
【図１２】立体図」、「
【図１３】立体図」、「
【図１４】立体図」、「
【図１５】立体図」
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【図１６】側面図」、「
【図１７】側面図」、「
【図１８】側面図」、「
【図１９】側面図」
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【図２０】側面図」、「
【図２１】側面図」、「
【図２２】側面図」、「
【図２３】側面図」
「
【図２４】側面図」、「
【図２５】側面図」、「
【図２６】側面図」、「
【図２７】側面図」、「
【図２８】側面図」、「
【図２９】側面図」

Claims

被検体（対象物）の研削及び、研磨を必要とする各種検査他等の前処理過程において、研削方法は回転物（棒グラインダー、エアーグラインダー等）からフレキシブルワイヤ等を介し、先端部のジグ付砥石を回転させると同時に、この回転を利用し１個所のみならず縦あるいは横方向へジグ付砥石を移動させることで満遍なく、研削及び、研磨することを特徴とする自動研磨機。
被検体の研削及び、研磨を必要とする各種検査他等の前処理過程において、研削方法は回転物を利用せず電動式及び超音波式の振動によって、縦あるいは横方向に反復運動させることで、満遍なく研削及び、研磨することを特徴とする自動研磨機。
研削及び研磨に用いる砥石（バフ布含む）は、被検体との当たり面に沿って砥石の形状を変化させる。また、砥石エメリーは、少なくとも２つ以上の多重層組み合わせとし、荒磨きから順に仕上げまで研削及び、研磨することを特徴とするジグ付砥石。