JP2008025893A - Moving device in boiler water tube group - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、焼却炉等で発生する排ガスから熱回収を行うボイラにおいて、その内部に設置されているボイラ水管の清掃や検査のために、ボイラ水管群内を移動するボイラ水管群内移動装置に関するものである。 The present invention relates to a boiler water pipe group moving device that moves in a boiler water pipe group for cleaning and inspection of the boiler water pipe installed in a boiler that recovers heat from exhaust gas generated in an incinerator or the like. Is.
廃棄物等の焼却炉には、排ガスから熱エネルギーを回収するためにボイラが設けられており、ボイラ内には水や水蒸気の通る多数のボイラ水管が設置されている。上下左右方向に所定の間隔で所定本数配置されたボイラ水管によってボイラ水管群が形成され、そのボイラ水管群が上下方向に複数個配置されている。 Incinerators such as waste are provided with a boiler for recovering thermal energy from exhaust gas, and a number of boiler water pipes through which water and steam pass are installed in the boiler. A boiler water pipe group is formed by a predetermined number of boiler water pipes arranged at predetermined intervals in the vertical and horizontal directions, and a plurality of boiler water pipe groups are arranged in the vertical direction.
このように設置されているボイラ水管とボイラ水管の間を高温の排ガスが通過する際に、排ガスとボイラ水管との間で熱交換が行われ、排ガスの熱エネルギーが回収されるが、同時に排ガスに含まれる灰等がボイラ水管の表面に付着して堆積し、熱交換効率や排ガス通過量の低下を引き起こすので、定期的に焼却炉を停止して、水管表面の灰付着状況を調べる検査作業や付着した灰を除去する清掃作業が行われる。また、灰を除去した後も水管の腐食状況を調べる検査作業が行われる。 When high-temperature exhaust gas passes between the boiler water pipe and the boiler water pipe installed in this way, heat exchange is performed between the exhaust gas and the boiler water pipe, and the thermal energy of the exhaust gas is recovered. Ashes and other substances in the boiler adhere to and accumulate on the surface of the boiler water pipe, causing a decrease in heat exchange efficiency and exhaust gas passage rate. Inspection work to periodically stop the incinerator and check the ash adhesion on the water pipe surface And cleaning work to remove the attached ash. In addition, after the ash is removed, inspection work is performed to check the corrosion status of the water pipe.
従来の清掃作業は、作業員がボイラ内に入り、ボイラ水管群とボイラ水管群の間に位置して、付着した灰を冶具で剥ぎ取ったり、ショットブラストをかけたりすることで行っている。また、検査作業についても、作業員がボイラ内に入り、ボイラ水管群とボイラ水管群の間に位置して、目視検査や超音波プローブによってボイラ水管の肉厚測定を行っている。 A conventional cleaning operation is performed by an operator entering the boiler, positioned between the boiler water tube group and the boiler water tube group, and stripping off the attached ash with a jig or applying shot blasting. As for the inspection work, the worker enters the boiler, is positioned between the boiler water tube group and the boiler water tube group, and measures the wall thickness of the boiler water tube by visual inspection or an ultrasonic probe.
しかし、ボイラ水管群とボイラ水管群の間は非常に狭く、また、ダイオキシンの暴露防止用の保護具を着用してボイラ内に入らなければならないので、従来の清掃作業や検査作業は、作業員に大きな負荷がかかっている。 However, the space between the boiler water pipe group and the boiler water pipe group is very narrow, and it is necessary to wear protective equipment for preventing dioxin exposure and enter the boiler. Is under heavy load.
この問題に対応するために、ボイラ内の作業の省力化を狙った技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 In order to cope with this problem, a technique aimed at saving labor in the boiler has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
前記特許文献1に記載の技術は、配管群の上方に管軸方向に沿って敷かれたレール上を台車が走行し、台車から昇降自在に吊り下げられた作業用デバイスを配管と配管の隙間に下ろして、作業用デバイスに搭載した機器で作業を行おうというものである。
In the technique described in
なお、[発明を実施するための最良の形態]において、以下の特許文献2を引用するので、ここに記載しておく。
しかし、前記特許文献1に記載の技術では、作業用デバイスをボイラ水管の管列方向に移動させる場合は、走行レールを敷き直す必要があり、その都度作業員が敷き直し作業のためにボイラ内に入らなければならない。ボイラ内は非常に狭く、狭い場所での敷き直し作業となるため、作業員に負荷がかかる。
However, in the technique described in
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、ボイラ水管群内を自在に移動することができ、作業員に負担をかけることなくボイラ水管群の検査や清掃を行うことが可能なボイラ水管群内移動装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can freely move in the boiler water tube group, and performs inspection and cleaning of the boiler water tube group without imposing a burden on workers. It is an object of the present invention to provide a moving device in a boiler water tube group.
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の特徴を有する。 The present invention has the following features in order to solve the above problems.
[1]ボイラ水管群内を管軸方向、上下方向及び管列方向に移動するボイラ水管群内移動装置であって、
ボイラ水管群内を管軸方向及び上下方向に移動する水管群走行装置と、
ボイラ水管群の最上段のボイラ水管上に配置され、前記水管群走行装置を収納し、管列方向に移動させる管列方向移動装置とを備え、
前記水管群走行装置が、
装置本体の管軸方向前後に取り付けられた一対の第1の保持機構と、
装置本体のボイラ水管に対向する両側面に設けられた一対の第2の保持機構とを有し、
前記第1の保持機構は、隣接する水平方向左右のそれぞれのボイラ水管に押し当てて装置本体を保持すると共に、回転することで装置本体を管軸方向前後に移動可能に構成されたローラを備え、
前記第2の保持機構は、装置本体が上下方向に移動する際に、前記第1の保持機構の代わりに装置本体を保持すると共に、上下方向に移動することで装置本体を上下方向に移動可能に構成された支持部材を備えていることを特徴とするボイラ水管群内移動装置。
[1] A boiler water tube group moving device that moves in the boiler water tube group in the tube axis direction, the vertical direction, and the tube row direction,
A water tube group traveling device that moves in the boiler water tube group in the tube axis direction and the vertical direction;
It is arranged on the uppermost boiler water tube of the boiler water tube group, and includes a tube row direction moving device that houses the water tube group traveling device and moves it in the tube row direction,
The water tube group traveling device is
A pair of first holding mechanisms attached to the front and back of the apparatus body in the tube axis direction;
A pair of second holding mechanisms provided on both side surfaces facing the boiler water pipe of the apparatus body,
The first holding mechanism includes rollers configured to hold the apparatus main body by pressing against the adjacent horizontal and horizontal boiler water pipes and to move the apparatus main body back and forth in the tube axis direction by rotating. ,
The second holding mechanism holds the apparatus main body instead of the first holding mechanism when the apparatus main body moves in the vertical direction, and can move the apparatus main body in the vertical direction by moving in the vertical direction. A boiler water tube group moving device comprising a support member configured as described above.
[2]上記[1]において、水管群走行装置が、
ボイラ水管を検査するための検査装置を備えていることを特徴とするボイラ水管群内移動装置。
[2] In the above [1], the water tube group traveling device is
A boiler water tube group moving device comprising an inspection device for inspecting a boiler water tube.
[3]上記[1]または[2]において、水管群走行装置が、
ボイラ水管を清掃するための清掃装置を備えていることを特徴とするボイラ水管群内移動装置。
[3] In the above [1] or [2], the water tube group traveling device is
A boiler water tube group moving device comprising a cleaning device for cleaning a boiler water tube.
[4]上記[1]乃至[3]のいずれかにおいて、水管群走行装置が、
ボイラ水管を補修するための補修装置を備えていることを特徴とするボイラ水管群内移動装置。
[4] In any one of the above [1] to [3], the water tube group traveling device is
A boiler water pipe group moving device comprising a repair device for repairing a boiler water pipe.
本発明のボイラ水管群内移動装置を用いることで、ボイラ水管群内を自在に移動することができ、検査装置や清掃装置を搭載することで、ボイラ水管群内のボイラ水管の検査や清掃を作業員に負担をかけることなく効率的に行うことが可能となる。 By using the boiler water tube group moving device of the present invention, the boiler water tube group can be moved freely, and by installing an inspection device and a cleaning device, inspection and cleaning of the boiler water tube in the boiler water tube group can be performed. It becomes possible to carry out efficiently without putting a burden on a worker.
本発明に係るボイラ水管群内移動装置の一実施形態を図1、図2に示す。図1は、ボイラ水管群1内にボイラ水管群内移動装置2が配置された状態を示す側面図、図2はその正面図である。
One embodiment of a boiler water tube group moving device according to the present invention is shown in FIGS. FIG. 1 is a side view showing a state in which a boiler water tube
ボイラ水管群内移動装置2は、上下方向と水平方向に並んでいるボイラ水管80同士の水平方向の隙間に入り込み、検査装置や清掃装置(ここでは図示せず)を搭載して管軸方向と上下方向に移動可能な水管群走行装置3と、ボイラ水管群1の最上段のボイラ水管80上に配置され、水管群走行装置3を収納してボイラ水管群1の管軸方向と直交する水平方向(以下、「管列方向」という。)に移動する管列方向移動装置4とを備えている。
The boiler water pipe
図3に水管群走行装置3の側面図を示す。水管群走行装置3は、本体5と、本体5の管軸方向前後に設けられた保持機構6a、6bと、本体5に設けられ、本体5に対して上下方向に移動可能な保持機構7と、検査装置及び/または清掃装置(ここでは図示せず)とを有している。
FIG. 3 shows a side view of the water tube
図4に前記保持機構6aの構成を示す。図4(a)は、保持機構6aの上面図であり、図4(b)は、その側面図である。8は駆動モータであり、駆動モータ8の回転軸にプレート9を介してギヤ10が取り付けられており、このギヤ10はギヤ11と噛み合っている。ギヤ10にはプレート12を介して保持アーム13が固定されており、ギヤ11には同じくプレート12を介して保持アーム14が固定されている。保持アーム13、14の先端には、それぞれローラ15a、16aが水平方向に回転可能に取り付けられている。駆動モータ8が回転すると、ギヤ10、11が回転し、保持アーム13がギヤ10の回転軸を中心に、保持アーム14がギヤ11の回転軸を中心にそれぞれ回動して、ローラ15a、16aが保持機構6aの左右水平方向に移動するようになっている。
FIG. 4 shows the configuration of the
保持機構6bは、前記保持機構6aが左右反転した構成となっており、同じく保持アーム13、14の先端にはローラ15b、16bが水平方向に回転可能に取り付けられている。
The
保持機構6a、6bはそれぞれ独立に作動するようになっている。すなわち、それぞれの保持機構に設けられている保持アーム13、14は、独立して回動して、それぞれの駆動モータ8にかかる負荷が所定値になる位置で停止し、先端に取り付けられている2個のローラの間隔を個別に自動調整するようになっている。
The
さらに、保持機構6aにはローラ16aを回転させるモータ17がローラ16aに直結した形で取り付けられており、保持機構6bにはローラ16bを回転させるモータ18がローラ16bに直結した形で取り付けられている。
Further, a
図5は、水管群走行装置3が保持機構6a、6bによってボイラ水管群内で保持されている状態を示している。80はボイラ水管であり、保持機構6a、6bの保持アーム13、14を回動させて、保持アーム13、14先端のローラ15a、16a、15b、16bを水平方向に隣接するボイラ水管80の側面に押し付け、ローラ15a、16a、15b、16bとボイラ水管80の間に生じる摩擦力によって水管群走行装置3が保持されている。そして、モータ17、18を駆動し、ローラ16a、16bを回転させることで、ボイラ水管80の管軸方向に走行可能に構成されている。
FIG. 5 shows a state in which the water tube
なお、前記保持機構6a、6bはそれぞれが独立して作動するようになっている。そのため、ボイラ水管80の側面のどこかに局部的に灰の塊等が付着していて、ボイラ水管80の側面同士の間隔が狭くなっている箇所がある場合でも、その灰の塊に押し付けられたローラが受ける反力の増加に伴って、ローラを取り付けている保持アームは、駆動モータ8の負荷が所定値になる位置まで回動し、そこで停止する。その結果、ボイラ水管80側面同士の間隔の変化に合わせて、それぞれの保持機構に取り付けられている2個のローラの間隔が自動的に調整される。これにより、ボイラ水管80の側面に局部的に灰の塊等が付着していても、それに引っ掛かることなく、各ローラがボイラ水管80の側面に沿って滑らかに走行することができる。また、ボイラ水管80側面が局部的に変形して凹凸があるような場合でも同様に、各ローラがボイラ水管80の側面に沿って滑らかに走行することができる。
The holding
図6に、本体5に設けられた保持機構7の一構成例を示す。なお、図6においては、この保持機構7は、本体5の内部に設けた場合を例示しているがこれに限定されるものではない。図6において、19は駆動モータであり、駆動モータ19の回転軸にはギヤ20が取り付けられており、ギヤ20とギヤ21が噛み合っている。ギヤ21にはシャフト22が固定されており、シャフト22には支持部材であるアーム23a、23b、ギヤ24が取り付けられている。シャフト22に固定されたギヤ24は、シャフト25に固定されたギヤ26と噛み合っており、シャフト25には同じく支持部材であるアーム27a、27bが取り付けられている。
FIG. 6 shows a configuration example of the
駆動モータ19が回転すると、ギヤ20、21が回転しシャフト22が回転する。このシャフト22の回転に伴い、ギヤ24とギヤ26が回転し、シャフト25が回転する。そして、シャフト22に取り付けられたアーム23a、23bと、シャフト25に取り付けられたアーム27a、27bがそれぞれ本体5のボイラ水管に対向する両側面に設けられたスリット28a、28bから本体外へ展開するようになっている。
When the
前記シャフト22、25はスライダ29を左右方向に貫通する形で取り付けられており、スライダ29はボールねじ30が回転すると昇降或いは下降するようになっている。ボールねじの下端にはプーリ31が取り付けられており、プーリ31とプーリ32はタイミングベルト33で繋がっている。プーリ32は駆動モータ34の回転軸に取り付けられている。駆動モータ34を回転させることで、プーリ32が回転し、タイミングベルト33を介してプーリ31が回転、さらにボールねじ30が回転し、スライダ29が上下方向に移動する。ここで、前記スライダ29の上下方向への移動距離は、水管の上下方向の配管ピッチ以上とすることが必要である。
The
図7に、管列方向移動装置4の一構成例を示す。図7(a)に正面から見た図、図7(b)に側面から見た図を示す。この管列方向移動装置4は、水管群走行装置3を収納する収納部35とクローラ36、37を備えている。
FIG. 7 shows a configuration example of the tube row
前記収納部35は、上下方向に2段、管列方向に2列の計4個の管状部材38a、38b、39a、39bを有している。管状部材38a、38b、39a、39bは、ボイラ水管80と同じ配管ピッチで配置されており、それぞれの管状部材38a、38b、39a、39bの一端側はプレート73に固定され、他端側はプレート74に固定されている。
The
そして、水管群走行装置3のローラ15a、15b、16a、16bを管状部材38a、38bの側面に押し付けることによって、ローラ15a、15b、16a、16bと管状部材38a、38bの間に生じる摩擦力で保持されながら、水管群走行装置3が収納部35の中に収納される。
The friction force generated between the
また、プレート73、74の下端の側面には、それぞれクローラ36、37が取り付けられており、このクローラ36、37を駆動させることによって、管状部材の管軸方向がボイラ水管の管軸方向に一致するように配置された収納部35を、最上段のボイラ水管80の上面に沿って管列方向に移動させることができる。
Further, crawlers 36 and 37 are respectively attached to the side surfaces of the lower ends of the
その際、クローラ36、37は、サーボモータ(図示せず)によって、ボイラ水管の管列方向の配管ピッチと同じ距離だけ収納部35を管列方向に移動させるように構成されており、収納部35の管状部材38a、39a及び管状部材38b、39bがそれぞれ最上段のボイラ水管80の真上に位置するように停止される。
At that time, the
なお、クローラ36、37には、何らかの都合で、上記の所定の停止位置から外れて停止した場合に、停止位置を所定の停止位置に修正するための停止位置修正機構を設けることが好ましい。
The
図8は、前記停止位置修正機構の一構成例を示す図である。図8(a)に示すように、クローラ36の内部に、左右一対の停止位置修正用アーム40a、40bが、ボイラ水管の管列方向配管ピッチと同一間隔で設けられている回転軸41aと回転軸41bに取り付けられている。停止位置修正用アーム40a、40bは、図示しない駆動機構により初期位置から矢印方向に回動するようになっている。停止位置修正用アーム40a、40bの回動は、図8(b)に示すように、その側面が最上段のボイラ水管80の側面に当接する位置で停止するようになっている。なお、クローラ37にも同様の停止位置修正用アーム40a、40bが設けられている。
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of the stop position correcting mechanism. As shown in FIG. 8 (a), a pair of left and right stop
これによって、クローラ36、37による移動中は、停止位置修正用アーム40a、40bをクローラ36、37の内部の初期位置に収納しておき、クローラ36、37が一旦停止すると、停止位置修正用アーム40a、40bを初期位置から回動停止位置まで回動させることにより、クローラ36あるいはクローラ37が所定の停止位置から外れて停止した場合でも、管列方向移動装置4を所定の停止位置に修正して停止させることができる。
Thus, during the movement by the
以下に、ボイラ水管群内移動装置2がボイラ水管群1内を移動する動作を、図9と図10を参照しながら説明する。図9は、ボイラ水管群内移動装置2の全体的な動作を説明する図であり、図10は、水管群走行装置3が上下方向に移動する際の動作を説明する図である。なお、ここでは、説明の都合上、ボイラ水管80の中で、最上段をボイラ水管81、2段目をボイラ水管82、3段目をボイラ水管83と記す。
Below, the operation | movement which the boiler water pipe
図9において、管列方向移動装置4は、その管状部材38a、38b、39a、39bの管軸方向がボイラ水管の管軸方向に一致するようにボイラ水管群1の最上段のボイラ水管81上に配置される。管列方向移動装置4の収納部35の内部には、水管群走行装置3が、管状部材38a、38b、39a、39bの間に保持されながら収納されている。
In FIG. 9, the pipe row
そして、管列方向移動装置4の収納部35に収納されている水管群走行装置3は、収納部35から離脱して、最上段のボイラ水管81、2段目のボイラ水管82、3段目のボイラ水管83といった順に、後述の動作によって下方に移動していき、それぞれの段のボイラ水管において、ローラ15a、15b、16a、16bを用いて管軸方向に走行する。
Then, the water tube
そして、水管群走行装置3は、最下段のボイラ水管まで達したら、逆の順序で上方に移動し、管列方向移動装置4の収納部35に収納される。
When the water tube
水管群走行装置3を収納した管列方向移動装置4は、クローラ36、37を駆動させて、最上段のボイラ水管81の上面に沿って管列方向に配管ピッチ1個分だけ移動して停止する。そして、管列方向移動装置4に収納されている水管群走行装置3が、前述と同様にして、ボイラ水管の隙間を上下左右方向に移動する。
The pipe row
なお、必要に応じて、管列方向移動装置4を一気に配管ピッチ数個分移動させてもよい。
If necessary, the pipe row
ここで、図10を用いて、水管群走行装置3が収納部35から離脱して、ボイラ水管の隙間を上下方向に移動する動作を説明する。
Here, the operation | movement which the water pipe
まず、図10(a)のように、保持機構7の動作で、アーム23a、23bを保持機構6a、6bのローラ15a、15bが接触している管状部材38aに引っ掛け、アーム27a、27bを保持機構6a、6bのローラ16a、16bが接触している管状部材38bに引っ掛ける。
First, as shown in FIG. 10 (a), the
次に、図10(b)のように保持機構6a、6bを回動させて、ローラ15a、15b、16a、16bを管状部材38a、38bから離す。
Next, as shown in FIG. 10B, the holding
次に、図10(c)のように、アーム23a、23b、27a、27bで管状部材38a、38bに保持したまま、ボールねじ30を回転させて、ローラ15a、15b、16a、16bが管状部材39a、39bの側面と同じ位置にくるまで本体5を下降させる。
Next, as shown in FIG. 10C, the
次に、図10(d)のように、保持機構6a、6bを回動させて、ローラ15a、15b、16a、16bを管状部材39a、39bの側面に押し付ける。
Next, as shown in FIG. 10D, the holding
次に、図10(e)のように、保持機構7の動作でアーム23a、23b、27a、27bを管状部材38a、38bから離し、本体5内に収納する。
Next, as shown in FIG. 10 (e), the
そして、図10(f)のように、ボールねじ30を回転させて、アーム23a、23b、27a、27bが管状部材39a、39bの側面と同じ位置にくるまでスライダ29を下降させる。
Then, as shown in FIG. 10 (f), the
以上の動作を繰り返すことで、水管群走行装置3は順次1段ずつ下方に移動することができ、ボイラ水管の隙間を下方向に向けて移動することができる。また、この動作を逆に行うことで、ボイラ水管の隙間を上方向にも移動することができる。
By repeating the above operation, the water tube
前記水管群走行装置3を上記構成及び動作とすることで、水管群走行装置3の本体5に備えた検査装置及び/または清掃装置を最下段のボイラ水管の下方に位置させることが可能となる。これにより、ダストの付着が多い最下段のボイラ水管における下面側の検査や清掃が可能となる。
By making the said water pipe
このようにして、この実施形態において用いる水管群走行装置3は、上記特許文献1に記載の装置のようなレールの敷設変更といった負担を作業員にかけることなく、ボイラ水管群1内を自在に走行することができる。
In this way, the water tube
図11は、本実施形態における第1の形態であるボイラ水管群内移動装置2の全体構成を示す図である。ボイラ水管群1内に、水管群走行装置3と管列方向移動装置4とが配置されている。
FIG. 11 is a diagram illustrating an overall configuration of the boiler water tube
図11に示す例では、水管群走行装置3に、ボイラ水管の検査装置である肉厚測定ユニット42が搭載されている場合を示している。また、水管群走行装置3には、ボイラ水管群1内の状況を目視検査するために、監視カメラ43が取り付けられている。さらに、管列方向移動装置4にも監視カメラ44が取り付けられている。
In the example shown in FIG. 11, the case where the
水管群走行装置3および管列方向移動装置4を制御する制御装置45とコントローラ46、肉厚測定ユニット42で測定した肉厚データを記録するPC47、監視カメラ43、44からの映像を映し出すモニタ48が、ボイラの外部に設置されている。
A
図12に前記肉厚測定ユニット42の構成を示す。肉厚測定ユニット42はプレート49で水管群走行装置3に固定されている。50、51はサーボモータを示す。サーボモータ50の回転軸はプレート49、水平アーム52を貫通して、その先端部にはプーリ53が取り付けられている。プーリ53、54はタイミングベルト55で繋がっており、プーリ54は垂直アーム56に取り付けられている。垂直アーム56は、水平アーム52を貫通して配置されており、サーボモータ50が回転すると、プーリ54の回転軸周りに回転するようになっている。
FIG. 12 shows the configuration of the
サーボモータ51の回転軸にはギヤ57が取り付けられており、ギヤ57とギヤ58が噛み合っている。また、ギヤ58の上面に水平アーム52が固定されている。サーボモータ51が回転すると、水平アーム52がギヤ58の回転軸周りに回転し、さらに垂直アーム56が肉厚測定ユニット42の側面にあるボイラ水管に接近する方向に動く。
A
垂直アーム56の上端には水管側面の肉厚測定を行う検査ヘッド59が取り付けられており、垂直アーム56の中央付近にはソレノイド60が取り付けられている。ソレノイド60には、固定部材61を介して、水管下部の肉厚測定を行う検査ヘッド62が取り付けられている。
An
図13に、前記検査ヘッド59、62の側面図を示す。検査ヘッド59、62としては、水浸焦点型超音波探触子63と、ホルダー64とにより構成したものを用いることができる。ホルダー64の先端部は、ボイラ水管80の表面に密着できるように円弧状となっている。また、ホルダー64の下部には接触媒質である水を送るためのチューブ(図示せず)が取り付けられており、ボイラ外からポンプ72により水を検査ヘッドまで送れるように構成されている。
FIG. 13 shows a side view of the inspection heads 59 and 62. As the inspection heads 59 and 62, a head constituted by a water immersion focus type
このような構成において、肉厚の測定は、ホルダー64を水管80に押し付けて、ポンプ72から水を送り、超音波探触子63とボイラ水管80の表面との間に水を充填してから行われる。
In such a configuration, the wall thickness is measured by pressing the
図14を用いて検査ユニットの動作を説明する。 The operation of the inspection unit will be described with reference to FIG.
まず、図14(a)のように、図示しないサーボモータ50を回転させて、垂直アーム56を90°回転させる。図では検査ヘッド59が左側を向いた状態となる。
First, as shown in FIG. 14A, the servo motor 50 (not shown) is rotated to rotate the
次に、図14(b)のように、サーボモータ51を回転させて、垂直アーム56をボイラ水管80側面へ寄せ、検査ヘッド59をボイラ水管80側面へ押し付ける。
Next, as shown in FIG. 14B, the
そして、図14(c)のように、ソレノイド60を作動させて検査ヘッド62をボイラ水管80下部に押し付ける。
And as shown in FIG.14 (c), the
ここでは、図14(c)の状態で、ボイラ外から図示しないポンプ72で水を送り、肉厚の測定を行う。 Here, in the state of FIG. 14C, water is sent from the outside of the boiler by a pump 72 (not shown) to measure the thickness.
検査ユニットを元の状態に戻すには、図14の逆の動作を行う。また、サーボモータ50、51を逆に回転させれば、図14とは反対側にあるボイラ水管80の肉厚を測定することができる。
To return the inspection unit to the original state, the reverse operation of FIG. 14 is performed. Further, if the
上記のように構成されたボイラ水管群内移動装置2を用いてボイラ水管を検査する手順を、図15を参照しながら説明する。
A procedure for inspecting a boiler water pipe using the boiler water pipe
(1)まず、水管群走行装置3を収納した管列方向移動装置4を所定の最上段のボイラ水管81上に配置する。その際、図8に示した停止位置修正機構を作動させてもよい。
(1) First, the tube row
(2)次に、図9、図10に示した動作によって、水管群走行装置3を管列方向移動装置4から離脱させて、ボイラ水管群1内へ移動させる。
(2) Next, by the operation shown in FIGS. 9 and 10, the water tube
(3)次に、水管群走行装置3を、肉厚測定を行う位置まで管軸方向及び上下方向に移動させる。
(3) Next, the water tube
(4)次に、図14で示した動作によって、ボイラ水管の肉厚測定を行い、肉厚データをボイラ外部に設置した記録用PC47へ記録する。
(4) Next, the wall thickness of the boiler water pipe is measured by the operation shown in FIG. 14, and the wall thickness data is recorded on the
(5)以下、順次、水管群走行装置3の管軸方向及び上下方向の移動を繰り返して、ボイラ水管の肉厚測定を行う。
(5) Hereinafter, the thickness of the boiler water pipe is measured by sequentially repeating the movement of the water pipe
(6)肉厚測定の終了後、水管群走行装置3を上昇させ、管列方向移動装置4に収納する。
(6) After completion of the wall thickness measurement, the water tube
(7)次に、図9に示したように、管列方向移動装置4のクローラ36、37を作動させて、水管群走行装置3を収納した管列方向移動装置4を管列方向に1列分移動させる。その際、図8に示した停止位置修正機構を作動させてもよい。
(7) Next, as shown in FIG. 9, the
(8)以下、上記(1)〜(7)を繰り返して、各列のボイラ水管の検査を行う。 (8) Hereinafter, the above (1) to (7) are repeated to inspect the boiler water pipes in each row.
以上の手順は、オペレータが監視カメラ43、44からの映像を映し出したモニタ48を見て、ボイラ内の状況を監視しながら各装置を遠隔操作して行ってもよい。なお、水管群走行装置3の操作は全て個別操作でおこなってもよいが、操作簡略化のため昇降動作については、1段分自動で昇降できるようにしてもよい。
The above procedure may be performed by the operator remotely operating each device while monitoring the situation in the boiler while looking at the
また、例えば、監視カメラ43の映像から水管群走行装置3の進行方向に、例えばスートブロー用配管の支持部材等の障害物65を検知したら、1段上昇または下降動作を行い、障害物65の上方または下方を走行させ、障害物65を通過したら、1段下降または上昇動作を行って元に戻し、障害物65を迂回するようにしてもよい。
Further, for example, when an
また、上記(6)において、水管群走行装置3を管列方向移動装置4に収納する場合も、管列方向移動装置4に搭載した監視カメラ44の映像を見て、水管群走行装置3が管列方向移動装置4の収納部35の真下に来るように操作し、水管群走行装置3を上昇させて管列方向移動装置4に収納するようにしてもよい。
Further, in (6) above, when the water tube
本実施形態においては、水管群走行装置3がボイラ水管群1内を自在に移動して、ボイラ水管の検査を行うので、ボイラ水管群1内のボイラ水管の検査を作業員に負担をかけることなく効率的に行うことができる。
In the present embodiment, since the water tube
以下、本実施形態における第2の形態を図面に基づいて説明する。図16は、本第2の実施形態におけるボイラ水管群内移動装置2の全体構成を示す図である。
Hereinafter, a second embodiment of the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 16 is a diagram illustrating an overall configuration of the boiler water tube
ボイラ水管群1内に、水管群走行装置3と管列方向移動装置4が配置されている。水管群走行装置3は、ボイラ水管の検査装置である肉厚測定ユニット42を搭載している。また、水管群走行装置3のローラ(例えばローラ15a)には、走行距離から水管群走行装置3の管軸方向の位置を検知するためのロータリーエンコーダ66が取り付けられている。また、水管群走行装置3には、進行方向の障害物やボイラ側壁を検知するための障害物検知センサ67が取り付けられている。なお、前記障害物検知センサ67としては、超音波距離計、レーザー距離計などを用いることができる。
A water tube
さらに、保持機構7の昇降に関連して、水管群走行装置3の上下方向の位置を検知するための上下移動カウンタ68が取り付けられている。
Further, an up / down
また、管列方向移動装置4には、水管群走行装置3が管列方向移動装置4の収納部35の真下に位置できるように、誘導するための収納誘導センサ69と、水管群走行装置3が管列方向移動装置4に収納されたことを確認するための収納確認センサ70が取り付けられている。なお、前記収納誘導センサ69としては、超音波距離計、レーザー距離計などを用いることができる。また。前記収納確認センサ70としては、水管群走行装置3が管列方向移動装置4に収納された時に感応するリミットスイッチなどを用いることができる。
The tube row
また、管列方向移動装置4のクローラ(例えば、クローラ36)には、管列方向移動装置4の管列方向の位置を検知するためのロータリーエンコーダ71が取り付けられている。
A crawler (for example, crawler 36) of the tube row
一方、ボイラの外部には、水管群走行装置3および管列方向移動装置4を制御するための制御装置45とコントローラ46、肉厚測定ユニット42で測定した肉厚データを記録するPC47が設置される。制御装置45には、検査対象のボイラ水管群1の構造に基づいて、水管群走行装置3の管軸方向及び上下方向の移動距離(ここでは、例えば管列方向移動装置4の真下の位置を原点とする)と、管列方向移動装置4の管列方向の移動距離とが予め設定されており、ロータリーエンコーダ66、上下移動カウンタ68、ロータリーエンコーダ71の出力と照らし合わせながら、水管群走行装置3の位置と管列方向移動装置4の位置を制御するようになっている。また、肉厚測定ユニット42で肉厚測定する位置も予め設定しておき、その情報に基づいて、ボイラ水管群の所定の位置まで水管群走行装置3を移動させる。
On the other hand, outside the boiler, a
上記のように構成されたボイラ水管群内移動装置2を用いてボイラ水管の検査を行う手順を、図17を用いて説明する。
The procedure for inspecting the boiler water pipe using the boiler water pipe
(1)まず、水管群走行装置3を収納した管列方向移動装置4を所定の最上段のボイラ水管81上に配置する。その際、図8に示した停止位置修正機構を作動させてもよい。
(1) First, the tube row
(2)次に、図9、図10に示した動作によって、水管群走行装置3を管列方向移動装置4から離脱させて、ボイラ水管群1内へ移動させる。
(2) Next, by the operation shown in FIGS. 9 and 10, the water tube
(3)次に、ロータリーエンコーダ66と上下移動カウンタ68の出力に基づいて、水管群走行装置3を、肉厚測定を行う位置まで管軸方向及び上下方向に移動させる。
(3) Next, based on the outputs of the
(4)次に、図14で示した動作によって、ボイラ水管の肉厚測定を行い、肉厚データをボイラ外部に設置した記録用PC47へ記録する。
(4) Next, the wall thickness of the boiler water pipe is measured by the operation shown in FIG. 14, and the wall thickness data is recorded on the
(5)以下、順次、水管群走行装置3の管軸方向及び上下方向の移動を繰り返して、ボイラ水管の肉厚測定を行う。
(5) Hereinafter, the thickness of the boiler water pipe is measured by sequentially repeating the movement of the water pipe
(6)肉厚測定が終了したら、水管群走行装置3を上昇させ、収納誘導センサ69と収納確認センサ70の出力を参照しながら、管列方向移動装置4に水管群走行装置3を収納する。
(6) When the wall thickness measurement is completed, the water tube
(7)次に、図9に示したように、管列方向移動装置4のクローラ36、37を作動させて、ロータリーエンコーダ71の出力を参照しながら、水管群走行装置3を収納した管列方向移動装置4を管列方向に1列分移動させる。その際、図8に示した停止位置修正機構を作動させてもよい。
(7) Next, as shown in FIG. 9, the
(8)以下、上記(1)〜(7)を繰り返して、各列のボイラ水管の検査を行う。 (8) Hereinafter, the above (1) to (7) are repeated to inspect the boiler water pipes in each row.
以上の手順は、制御装置45及びコントローラ46によって自動的に行ってもよい。その際、水管群走行装置3が適切に走行しているか否かの確認は、ロータリーエンコーダ66の出力に基づいて行うことができる。この場合、例えば、ロータリーエンコーダ66の出力に基づく走行距離が変化しない状態が一定時間以上続いた場合には、異常ありと判断して水管群走行装置3を停止し、オペレータにブザーやランプなどで通報するようにしてもよい。
The above procedure may be automatically performed by the
また、障害物検知センサ67の出力から、水管群走行装置3の進行方向に、例えばスートブロー用配管の支持部材等の障害物65を検知したら、1段上昇または下降動作を行い障害物65の上方または下方を走行させ、障害物65を通過したら、1段下降または上昇動作を行って障害物65を迂回する。その際に、オペレータに障害物65が検知されたことをブザーやランプなので警報を発するようにしてもよい。
Further, when an
また、上記のような自動運転において、水管群走行装置3及び管列方向移動装置4に監視カメラを設け、オペレータが監視カメラからの映像によってボイラ内の状況を監視するようにしてもよい。そして、監視カメラからの映像やブザーやランプなどの警報に基づいて、オペレータが手動操作を行ってもよい。
Further, in the automatic operation as described above, a monitoring camera may be provided in the water tube
本実施形態においては、水管群走行装置3がボイラ水管群1内を自在に移動して、ボイラ水管の検査を行うので、ボイラ水管群1内のボイラ水管の検査を作業員に負担をかけることなく効率的に行うことができる。
In the present embodiment, since the water tube
以上の実施形態においては、水管群走行装置3に、ボイラ水管の検査装置である肉厚測定ユニット42を搭載した場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。本発明においては、上記ボイラ水管の検査装置の代わりに、またはボイラ水管の検査装置に追加してボイラ水管の清掃装置を備えてもよい。以下、上記第1及び第2の実施形態において、ボイラ水管の検査装置の代わりに、またはそれに追加してボイラ水管の清掃装置を備えた場合について説明する。なお、検査装置を清掃装置に代える、または追加する以外の構成については、上記第1及び第2の実施形態と同様である。
In the above embodiment, although the case where the
以下、上記第1の実施形態に対応する図18を用いて、検査装置の代わりに清掃装置を取り付けた場合の動作について説明する。なお、以下の記載は、上記第2の実施形態における検査装置の代わりに清掃装置を取り付けた場合の動作にも同様に適用できる。 Hereinafter, the operation when the cleaning device is attached instead of the inspection device will be described with reference to FIG. 18 corresponding to the first embodiment. The following description can be similarly applied to the operation when a cleaning device is attached instead of the inspection device in the second embodiment.
図18のボイラ水管群内移動装置2の全体構成を示す図において、ボイラの内部に、水管群走行装置3と管列方向移動装置4とが配置されている。水管群走行装置3は、清掃治具としての回転ブラシ75と回転ブラシ75を回転駆動する駆動用モータ(図示せず)を搭載している。また、ボイラの内部の状況を監視するために、水管群走行装置3には複数の監視カメラ43が取り付けられており、管列方向移動装置4にも監視カメラ44が取り付けられている。
In the figure which shows the whole structure of the boiler water pipe
一方、ボイラの外部に、水管群走行装置3と管列方向移動装置4を制御するための制御装置45及びコントローラ46と、監視カメラ43、44からの映像を映し出すためのモニタ48が設けられている。
On the other hand, a
上記のように構成されたボイラ水管群内移動装置2を用いてボイラ水管を清掃する手順を、図18を参照しながら説明する。
A procedure for cleaning the boiler water pipe using the boiler water pipe
(1)まず、水管群走行装置3を収納した管列方向移動装置4を所定の最上段のボイラ水管81上に配置する。その際、図8に示した停止位置修正機構を作動させてもよい。
(1) First, the tube row
(2)次に、図9、図10に示した動作によって、水管群走行装置3を管列方向移動装置4から離脱させて、ボイラ水管群1内へ移動させる。
(2) Next, by the operation shown in FIGS. 9 and 10, the water tube
(3)次に、回転ブラシ75を回転駆動させ、水管群走行装置3を管軸方向に走行させて、最上段のボイラ水管81の下面と2段目のボイラ水管82の上面を清掃する。
(3) Next, the
(4)そして、水管群走行装置3が管軸方向の端部に到達したら、走行を停止させ、回転ブラシ75の回転を停止させる。次に、図10に示した動作によって、水管群走行装置3を1段下方に移動させる。
(4) When the water tube
(5)次に、回転ブラシ51を回転駆動させ、水管群走行装置3を前記(3)とは逆方向の管軸方向に走行させて、2段目のボイラ水管82の下面と3段目のボイラ水管83の上面を清掃する。
(5) Next, the
(6)以下、順次、水管群走行装置3の管軸方向への走行と下段への移動を繰り返して、ボイラ水管の清掃を行う。
(6) Hereinafter, the water tube
(7)そして、最下段のボイラ水管の清掃が終了したら、水管群走行装置3を上昇させ、管列方向移動装置4に収納する。
(7) Then, when cleaning of the lowermost boiler water pipe is completed, the water pipe
(8)次に、図9に示すように、管列方向移動装置4のクローラ36、37を作動させて、水管群走行装置3を収納した管列方向移動装置4を管列方向に1列分移動させる。その際、図8に示した停止位置修正機構を作動させてもよい。
(8) Next, as shown in FIG. 9, the
(9)以下、上記(1)〜(8)を繰り返して、各列のボイラ水管の清掃を行う。 (9) Hereinafter, the above (1) to (8) are repeated to clean the boiler water pipes in each row.
なお、以上の手順は、オペレータが、監視カメラ43、44からの映像を映し出したモニタ48の画面によってボイラ内の状況を監視しながら遠隔操作して行ってもよい。
Note that the above procedure may be performed remotely by the operator while monitoring the situation in the boiler on the screen of the
その際に、局所的に付着物の量が多い個所では、回転ブラシ75の回転数を上げるか、水管群走行装置3の走行速度を下げて念入りに清掃を行ってもよい。逆に、付着物の量が少ない個所では、水管群走行装置3の走行速度を上げて速く通過させてもよい。
At that time, in a place where the amount of deposits is locally large, the rotation speed of the
なお、水管群走行装置3の操作は全て個別操作でおこなってもよいが、操作簡略化のため昇降動作については、1段分自動で昇降できるようにしてもよい。
In addition, although operation of the water pipe
また、例えば、監視カメラ43の映像から水管群走行装置3の進行方向に、例えばスートブロー用配管の支持部材等の障害物65を検知したら、1段上昇または下降動作を行い、障害物65の上方または下方を走行させ、障害物65を通過したら、1段下降または上昇動作を行って元に戻し、障害物65を迂回するようにしてもよい。
Further, for example, when an
また、上記(7)において、水管群走行装置3を管列方向移動装置4に収納する場合も、管列方向移動装置4に搭載した監視カメラ44の映像を見て、水管群走行装置3が管列方向移動装置4の収納部35の真下に来るように操作し、水管群走行装置3を上昇させて管列方向移動装置4に収納するようにしてもよい。
In addition, in (7) above, when the water tube
このように、本実施形態においては、回転ブラシ75を搭載した水管群走行装置3がボイラ水管群1内を自在に移動してボイラ水管を清掃するようにしているので、ボイラ水管群1内のボイラ水管の清掃を作業員に負担をかけることなく効率的に行うことができる。
Thus, in this embodiment, since the water pipe
なお、本実施形態では、清掃治具として回転ブラシを用いているが、その他に、ショットブラスト、高圧エア、あるいは、前記特許文献2に記載されているような、ボイラ水管を打撃する真鍮円板を備えた清掃治具を使用してもよい。
In this embodiment, a rotating brush is used as a cleaning jig, but in addition, shot blasting, high-pressure air, or a brass disc that strikes a boiler water tube as described in
上述した図18においては、ボイラ水管の検査装置の代わりにボイラ水管の清掃装置を備えた場合について説明したが、ボイラ水管の検査装置とボイラ水管の清掃装置とを共に備えるようにしてもよい。この場合、清掃装置により清掃を行うと同時に、その清掃の終わった水管部分の検査を行うことが可能となる。これにより、水管の清掃及び検査を水管群走行装置3の一回の移動動作の間に行うことができ、短時間で清掃及び検査ができ、効率的な運用が可能となる。
Although FIG. 18 mentioned above demonstrated the case where the boiler water pipe cleaning apparatus was provided instead of the boiler water pipe inspection apparatus, you may make it provide both the boiler water pipe inspection apparatus and the boiler water pipe cleaning apparatus. In this case, it is possible to inspect the water pipe portion after the cleaning at the same time as cleaning is performed by the cleaning device. Thereby, cleaning and inspection of the water pipe can be performed during one movement operation of the water pipe
さらに、本発明においては、上記検査装置及び/または清掃装置の代わりに、またはそれに追加してボイラ水管の補修装置を備えるようにしてもよい。前記補修装置としては、肉厚が所定の基準値よりも薄くなっていると判断された部分に、肉盛溶接を行う肉盛溶接装置などを用いることができる。 Further, in the present invention, a boiler water pipe repair device may be provided instead of or in addition to the inspection device and / or the cleaning device. As the repair device, a build-up welding device that performs build-up welding or the like can be used in a portion where the thickness is determined to be thinner than a predetermined reference value.
補修装置を備えることで、例えば、肉厚検査を行った後に、または、検査装置として肉厚検査装置を一緒に搭載している場合に、前記肉厚検査装置による検査で肉厚が所定の基準値よりも薄くなっていると判断された部分に、検査後或いは検査と同時に補修を行うことが可能となる。 By providing a repair device, for example, after performing a thickness inspection, or when a thickness inspection device is mounted together as an inspection device, the thickness is determined by a predetermined standard in the inspection by the thickness inspection device. It becomes possible to repair the portion determined to be thinner than the value after the inspection or simultaneously with the inspection.
なお、本発明のボイラ水管群内移動装置を用いて検査、清掃、補修を行うボイラとしては、都市ごみ、産業廃棄物などの廃棄物を焼却あるいは溶融する廃棄物焼却炉や廃棄物溶融炉に付設されたボイラや、石油焚きボイラ、石炭焚きボイラ、火力発電所のボイラなどの伝熱管式ボイラに広く適用できる。 In addition, boilers that inspect, clean, and repair using the boiler water tube group moving device of the present invention include waste incinerators and waste melting furnaces that incinerate or melt waste such as municipal waste and industrial waste. The present invention can be widely applied to attached boilers, oil-fired boilers, coal-fired boilers, boilers for thermal power plants, and the like.
1 ボイラ水管群
2 ボイラ水管群内移動装置
3 水管群走行装置
4 管列方向移動装置
5 本体
6a、6b 保持機構
7 保持機構
8 駆動モータ
9 プレート
10、11 ギヤ
12 プレート
13、14 保持アーム
15a、15b、16a、16b ローラ
17、18 モータ
19 駆動モータ
20、21 ギヤ
22 シャフト
23a、23b アーム
24 ギヤ
25 シャフト
26 ギヤ
27a、27b アーム
28a、28b スリット
29 スライダ
30 ボールねじ
31、32 プーリ
33 タイミングベルト
34 モータ
35 収納部
36、37 クローラ
38a、38b、39a、39b 管状部材
40a、40b 停止位置修正アーム
41a、41b 回転軸
42 肉厚測定ユニット
43、44 監視カメラ
45 制御装置
46 コントローラ
47 記録用PC
48 モニタ
49 プレート
50、51 モータ
52 水平アーム
53、54 プーリ
55 タイミングベルト
56 垂直アーム
57、58 ギヤ
59 検査ヘッド
60 ソレノイド
61 固定部材
62 検査ヘッド
63 水浸焦点型超音波探触子
64 ホルダー
65 障害物
66 ロータリーエンコーダ
67 障害物検知センサ
68 上下移動カウンタ
69 収納誘導センサ
70 収納確認センサ
71 ロータリーエンコーダ
72 ポンプ
73、74 プレート
75 回転ブラシ
80 ボイラ水管
81 最上段のボイラ水管
82 2段目のボイラ水管
83 3段目のボイラ水管
DESCRIPTION OF
48
Claims (4)
ボイラ水管群内を管軸方向及び上下方向に移動する水管群走行装置と、
ボイラ水管群の最上段のボイラ水管上に配置され、前記水管群走行装置を収納し、管列方向に移動させる管列方向移動装置とを備え、
前記水管群走行装置が、
装置本体の管軸方向前後に取り付けられた一対の第1の保持機構と、
装置本体のボイラ水管に対向する両側面に設けられた一対の第2の保持機構とを有し、
前記第1の保持機構は、隣接する水平方向左右のそれぞれのボイラ水管に押し当てて装置本体を保持すると共に、回転することで装置本体を管軸方向前後に移動可能に構成されたローラを備え、
前記第2の保持機構は、装置本体が上下方向に移動する際に、前記第1の保持機構の代わりに装置本体を保持すると共に、上下方向に移動することで装置本体を上下方向に移動可能に構成された支持部材を備えている
ことを特徴とするボイラ水管群内移動装置。 A boiler water tube group moving device that moves in the boiler water tube group in the tube axis direction, the vertical direction and the tube row direction,
A water tube group traveling device that moves in the boiler water tube group in the tube axis direction and the vertical direction;
It is arranged on the uppermost boiler water tube of the boiler water tube group, and includes a tube row direction moving device that houses the water tube group traveling device and moves it in the tube row direction,
The water tube group traveling device is
A pair of first holding mechanisms attached to the front and back of the apparatus body in the tube axis direction;
A pair of second holding mechanisms provided on both side surfaces facing the boiler water pipe of the apparatus body,
The first holding mechanism includes rollers configured to hold the apparatus main body by pressing against the adjacent horizontal and horizontal boiler water pipes and to move the apparatus main body back and forth in the tube axis direction by rotating. ,
The second holding mechanism holds the apparatus main body instead of the first holding mechanism when the apparatus main body moves in the vertical direction, and can move the apparatus main body in the vertical direction by moving in the vertical direction. A boiler water tube group moving device comprising a support member configured as described above.
ボイラ水管を検査するための検査装置を備えていることを特徴とする請求項1に記載のボイラ水管群内移動装置。 The water tube group traveling device
The boiler water tube group moving device according to claim 1, further comprising an inspection device for inspecting the boiler water tube.
ボイラ水管を清掃するための清掃装置を備えていることを特徴とする請求項1または2に記載のボイラ水管群内移動装置。 The water tube group traveling device
The boiler water tube group moving device according to claim 1 or 2, further comprising a cleaning device for cleaning the boiler water tube.
ボイラ水管を補修するための補修装置を備えていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のボイラ水管群内移動装置。 The water tube group traveling device
The boiler water tube group moving device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a repair device for repairing the boiler water tube.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20090518 |