JP2015096707A - Device and method for inspecting vertical shaft pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、河川水などを移送するための立軸ポンプの内部を点検する点検装置に関する。また、このような点検装置を用いた立軸ポンプの点検方法に関する。 The present invention relates to an inspection device for inspecting the inside of a vertical shaft pump for transferring river water or the like. Moreover, it is related with the inspection method of a vertical shaft pump using such an inspection apparatus.
従来から、河川水などの液体を移送する目的で、各地に排水設備が設置され、立軸ポンプが用いられている。この立軸ポンプは、一般に、吊下管が吸込水槽上部のポンプ据付床に設置され、吊下管の下方には羽根車を収容するインペラケーシングが接続される。このような構造の立軸ポンプは、羽根車や水中軸受が水中に浸漬された状態で運転されるため、運転時間の経過とともに立軸ポンプを構成する部材が徐々に摩耗する。また、吊下管、インペラケーシング、羽根車などに腐食が発生する場合もある。このため、立軸ポンプの内部点検を定期的に行って、羽根車やインペラケーシングなどにおける摩耗状況や腐食の発生状況を把握し、必要に応じて補修または交換を行うことが必要となる。 Conventionally, for the purpose of transferring liquids such as river water, drainage facilities have been installed in various places and vertical shaft pumps have been used. In this vertical shaft pump, a suspension pipe is generally installed on the pump installation floor above the suction water tank, and an impeller casing that houses the impeller is connected below the suspension pipe. Since the vertical shaft pump having such a structure is operated in a state in which the impeller and the underwater bearing are immersed in water, the members constituting the vertical shaft are gradually worn as the operation time elapses. Moreover, corrosion may occur in the suspension pipe, impeller casing, impeller, and the like. For this reason, it is necessary to periodically perform internal inspections of the vertical shaft pump to grasp the state of wear and the occurrence of corrosion in the impeller and the impeller casing, and to repair or replace them as necessary.
立軸ポンプにおける摩耗状況や腐食の発生状況を正確に把握するために、立軸ポンプをクレーンなどで引き上げて、分解点検する方法がある。この方法だと、正確に内部の摩耗状況や腐食の発生状況を確認できるが、以下のような問題がある。
(1)クレーンを用いた引き上げ作業には、立軸ポンプを分解するための作業員が多数必要となり、作業費用が嵩む。
(2)摩耗及び腐食状況の確認作業には、立軸ポンプの引き上げ、点検、立軸ポンプの再設置、羽根車の回転軸と駆動源及び減速機の駆動軸との芯出し、試運転などの多くの作業が必要となるため、多くの日数を要する。その間は立軸ポンプの運転ができないため、立軸ポンプが設置されている排水設備は、緊急の排水の要請に対応できないという状態に置かれてしまう。
(3)立軸ポンプは大型で重量が重いため、立軸ポンプの引き上げ分解作業には常に危険が伴う。
There is a method for overhauling the vertical shaft pump with a crane or the like to accurately grasp the wear status and corrosion occurrence status of the vertical pump. Although this method can accurately check the internal wear and corrosion occurrence, it has the following problems.
(1) For the lifting operation using a crane, a large number of workers are required for disassembling the vertical shaft pump, which increases the work cost.
(2) The work of confirming the wear and corrosion status includes many operations such as raising the vertical shaft pump, checking, re-installing the vertical shaft pump, centering the rotating shaft of the impeller and the driving source and the driving shaft of the speed reducer, and trial operation. It takes a lot of days because work is required. In the meantime, since the vertical pump cannot be operated, the drainage facility in which the vertical pump is installed is placed in a state where it cannot respond to an urgent drainage request.
(3) Because the vertical shaft pump is large and heavy, there is always a danger in lifting and disassembling the vertical shaft pump.
立軸ポンプを引き上げずに、据え付けた状態で内部点検を行う方法として、ファイバースコープやカメラなどの撮影装置を、吊下管の上端に接続される吐出曲管に設置された点検口(ハンドホール)から挿入して、内部を観察する方法がある。この方法であれば、安価で且つ容易に内部点検を行うことが可能である。しかしながら、この方法では、所望の観察対象位置(例えば、摩耗や腐食が発生している位置)まで撮影装置を到達させることが困難であり、観察が十分に行えないことがあった。また、従来は、得られた画像と作業者の経験とから、観察している位置や撮影装置が向いている方向を判断していたが、このような方法では、観察位置の正確な特定は困難であった。 As a method of performing internal inspections without installing the vertical pump, an inspection port (hand hole) installed in the discharge bend pipe connected to the upper end of the suspension pipe is used as a method for inspecting the equipment while it is installed. There is a method of observing the inside. With this method, it is possible to carry out an internal inspection easily and inexpensively. However, with this method, it is difficult to reach the imaging device to a desired observation target position (for example, a position where wear or corrosion has occurred), and there are cases where observation cannot be performed sufficiently. Conventionally, the position of observation and the direction in which the imaging device is facing are determined from the obtained image and the experience of the operator. It was difficult.
特許文献1には、磁気吸引力を磁性体であるポンプケーシングに作用させて、当該ポンプケーシング面に沿って移動することが可能な台車にカメラを搭載し、このカメラで立軸ポンプ内部の状況を観察する構成が開示されている。このような構成では、比較的容易にカメラの位置を特定することが可能であるが、観察位置の正確な特定はできないことがあった。また、台車が移動できる範囲は限られており、ポンプケーシング内における全ての方位について観察することは困難であった。
In
本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたもので、立軸ポンプの内部状況を容易且つ正確に点検することができ、且つ、コスト面でも有利な立軸ポンプの点検装置を提供することを目的とする。また、本発明は、そのような点検装置を用いた立軸ポンプの点検方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and provides an inspection apparatus for a vertical pump that can easily and accurately check the internal state of the vertical pump and that is advantageous in terms of cost. With the goal. Moreover, an object of this invention is to provide the inspection method of a vertical shaft pump using such an inspection apparatus.
上述した課題を解決するための本発明の一態様は、ポンプケーシング内に水平に配置されるレールと、前記レールの一端部に取り付けられ、前記ポンプケーシングに設けられた点検口に前記レールを固定するための点検口固定具と、前記レールの他端部に取り付けられ、前記ポンプケーシングの内面に前記レールを固定するための内面固定具と、前記レール上を水平方向に移動可能な点検ユニットと、を備え、前記点検ユニットは、前記ポンプケーシング内部の画像を撮影する撮影装置を含み、前記撮影装置は、前記ポンプケーシング内を上下方向に移動可能に構成されていることを特徴とする立軸ポンプの点検装置である。 One aspect of the present invention for solving the above-described problems is a rail that is horizontally disposed in a pump casing, and is attached to one end of the rail, and the rail is fixed to an inspection port provided in the pump casing. An inspection port fixture for fixing the rail, an inner surface fixture for fixing the rail to the inner surface of the pump casing, and an inspection unit movable horizontally on the rail. The inspection unit includes a photographing device for photographing an image inside the pump casing, and the photographing device is configured to be movable in the vertical direction in the pump casing. It is an inspection device.
本発明の好ましい態様は、前記内面固定具は、磁石を有し、当該磁石によって前記ポンプケーシングの内面に前記内面固定具が固定されることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記撮影装置は、水中カメラ、三次元計測器、または内視鏡のいずれかであることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記撮影装置の移動量を測定するための移動量測定装置をさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記撮影装置の向いている方向を測定するためのジャイロセンサーまたは9軸センサーをさらに備えたことを特徴とする。
In a preferred aspect of the present invention, the inner surface fixture has a magnet, and the inner surface fixture is fixed to the inner surface of the pump casing by the magnet.
In a preferred aspect of the present invention, the photographing apparatus is any one of an underwater camera, a three-dimensional measuring instrument, and an endoscope.
In a preferred aspect of the present invention, the apparatus further includes a movement amount measuring device for measuring the movement amount of the photographing apparatus.
In a preferred aspect of the present invention, a gyro sensor or a nine-axis sensor for measuring a direction in which the photographing apparatus is facing is further provided.
本発明の好ましい態様は、前記撮影装置を水平方向に360°回動可能な回動手段をさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記点検ユニットは、前記レールを跨いで配置される棒状部材と、前記棒状部材から吊り下げられ、前記撮影装置の両端に設けられた貫通穴部に通されるガイドケーブルと、をさらに有することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記ガイドケーブルの一方の端部は、前記棒状部材に接続され、他方の端部には重りが接続されることを特徴とする。
In a preferred aspect of the present invention, the photographing apparatus is further provided with rotating means capable of rotating the imaging apparatus 360 degrees in the horizontal direction.
In a preferred aspect of the present invention, the inspection unit includes a rod-shaped member disposed across the rail, and a guide cable that is suspended from the rod-shaped member and passed through through holes provided at both ends of the imaging device. And further comprising.
In a preferred aspect of the present invention, one end of the guide cable is connected to the rod-shaped member, and a weight is connected to the other end.
本発明の好ましい態様は、前記点検ユニットは、前記撮影装置に水または空気などの流体を噴射する噴射部をさらに有することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記撮影装置が取得した画像を保存する記憶部をさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記撮影装置が取得した腐食箇所の深さを保存する記憶部をさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記記憶部に保存された画像を時間軸に沿って表示する画像表示器をさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記記憶部に保存された腐食箇所の深さを時間軸に沿って表示する画像表示器をさらに備えたことを特徴とする。
In a preferred aspect of the present invention, the inspection unit further includes an ejection unit that ejects a fluid such as water or air to the imaging apparatus.
In a preferred aspect of the present invention, the image processing apparatus further includes a storage unit that stores an image acquired by the imaging apparatus.
In a preferred aspect of the present invention, the image capturing apparatus further includes a storage unit that stores the depth of the corrosion site acquired.
In a preferred aspect of the present invention, the image display device further includes an image display that displays the image stored in the storage unit along a time axis.
A preferred aspect of the present invention is characterized by further comprising an image display for displaying the depth of the corrosion site stored in the storage unit along the time axis.
本発明の他の態様は、立軸ポンプのポンプケーシング内部を点検する点検方法であって、上記点検装置を前記ポンプケーシングに設けられた点検口と前記ポンプケーシングの内面とに固定して、前記ポンプケーシング内部に、当該ポンプケーシング内部の画像を撮影する撮影装置を挿入することにより、前記ポンプケーシング内部を点検する立軸ポンプの点検方法である。 Another aspect of the present invention is an inspection method for inspecting the inside of a pump casing of a vertical shaft pump, wherein the inspection device is fixed to an inspection port provided in the pump casing and an inner surface of the pump casing, and the pump This is a vertical pump inspection method for inspecting the inside of the pump casing by inserting a photographing device for photographing an image inside the pump casing inside the casing.
本発明によれば、レールに取り付けられた点検ユニットを水平方向に移動させると共に、この点検ユニットが有する撮影装置を所望の水平位置から下方に移動させることで、当該撮影装置をポンプケーシングの所望の点検位置まで容易に到達させることが可能となるため、立軸ポンプの内部状況を正確に観察することができる。特に、移動量測定装置やジャイロセンサーまたは9軸センサーと組み合わせることで、撮影装置の位置および方向を正確に把握することができるので、撮影された画像の正確な位置を特定できる。また、点検口から点検装置を挿入し、ポンプケーシングに固定するだけで点検装置の設置が完了するので、低コスト且つ短時間で内部点検を行うことが可能となる。 According to the present invention, the inspection unit attached to the rail is moved in the horizontal direction, and the imaging device included in the inspection unit is moved downward from the desired horizontal position, so that the imaging device is moved to the desired position of the pump casing. Since it is possible to easily reach the inspection position, it is possible to accurately observe the internal state of the vertical shaft pump. In particular, by combining with a moving amount measuring device, a gyro sensor, or a 9-axis sensor, it is possible to accurately grasp the position and direction of the photographing device, so that the exact position of the photographed image can be specified. Moreover, since the installation of the inspection device is completed simply by inserting the inspection device from the inspection port and fixing it to the pump casing, it is possible to perform internal inspection at a low cost and in a short time.
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る立軸ポンプの点検装置と点検方法について説明する。図1は立軸ポンプの全体構成を示す断面図である。図1に示すように、立軸ポンプは、吸込ベルマウス1a及びポンプボウル1bを有するインペラケーシング1と、インペラケーシング1を吸込水槽5内に吊り下げる吊下管3と、吊下管3の上端に接続される吐出曲管4と、インペラケーシング1内に収容される羽根車10と、羽根車10が固定される回転軸(主軸)6とを備えている。吊下管3は、吸込水槽5の上部のポンプ据付床22に形成された挿通口24を通して下方に延び、吊下管3の上端に設けられた据付用ベース23を介してポンプ据付床22に固定される。回転軸6は、吐出曲管4、吊下管3、及びインペラケーシング1内を通って鉛直方向に延びている。ポンプケーシング2は、インペラケーシング1、吊下管3、及び吐出曲管4により構成される。
Hereinafter, an inspection apparatus and an inspection method for a vertical shaft pump according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of the vertical shaft pump. As shown in FIG. 1, the vertical shaft has an
吸込ベルマウス1aは下方を向いて開口し、吸込ベルマウス1aの上端はポンプボウル1bの下端に接続されている。羽根車10は回転軸6の下端に固定されており、羽根車10と回転軸6とは一体的に回転する。この羽根車10の上方(吐出側)には複数のガイドベーン14が配置されている。これらのガイドベーン14はポンプボウル1bの内周面に固定されている。回転軸6は外軸受11および水中軸受12により回転自在に支持されている。水中軸受12はポンプボウル1b内に収容されており、羽根車10の上方に配置されている。水中軸受12を支持する支持部材7はボウルブッシュ13の内面に固定されており、さらに、ボウルブッシュ13はガイドベーン14を介してインペラケーシング1に支持されている。外軸受11はボールベアリングなどの転がり軸受であり、水中軸受12は、回転軸6に滑り接触する、いわゆる滑り軸受である。符号19は点検口(ハンドホール)である。
The
回転軸6は吐出曲管4から上方に突出して、駆動源18に連結されている。駆動源18を運転することにより回転軸6を介して羽根車10を回転させると、吸込水槽5内の水(取扱液)が吸込ベルマウス1aから吸い込まれ、ポンプボウル1b、吊下管3、吐出曲管4を通って吐出配管20に移送される。立軸ポンプの運転時には、羽根車10を収容するインペラケーシング1は、液面より下に位置している。
The
次に、このような構成の立軸ポンプの内部を点検する点検装置について説明する。図2は、本発明の立軸ポンプの点検装置が立軸ポンプ内に挿入された様子を示す概略図である。図3は、本発明の立軸ポンプの点検装置の概略斜視図であり、図4は、本発明の立軸ポンプの点検装置がポンプケーシングに挿入された状態の当該ポンプケーシングの水平断面を示す概略断面図である。 Next, an inspection device for inspecting the inside of the vertical shaft pump having such a configuration will be described. FIG. 2 is a schematic view showing a state in which the vertical pump inspection device of the present invention is inserted into the vertical pump. FIG. 3 is a schematic perspective view of the vertical pump inspection device of the present invention, and FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the horizontal cross section of the vertical pump in the state where the vertical pump inspection device of the present invention is inserted into the pump casing. FIG.
図2に示すように、ポンプケーシング2の吐出曲管4に、点検口(ハンドホール)19が設けられ、この点検口19を通じて点検装置30が挿入される。点検装置30は、ポンプケーシング2の内径より長い長さのレール31を有している。このレール31は、ポンプケーシング2内に水平に配置される。レール31の一端部には、点検口19に当該レール31を固定するための点検口固定具32が取り付けられる。また、レール31の他端部には、ポンプケーシング2の内面に当該レール11を固定するための内面固定具33が取り付けられる。そして、このレール31上を水平方向に移動可能な点検ユニット35が設けられる。点検ユニット35は、ポンプケーシング2内の画像を撮影する撮影装置36を含み、当該撮影装置36は、ポンプケーシング2内を上下方向に移動可能に構成されている。
As shown in FIG. 2, an inspection port (hand hole) 19 is provided in the discharge curved pipe 4 of the
図5は、点検ユニット35の上側の一部分を点検口固定具32の方向から眺めた拡大図である。図5に示されるように、点検ユニット35は、レール31を跨いで配置される棒状部材41と、棒状部材41の略中央から下方に延びる2本のローラ支持治具37,37と、2本のローラ支持治具37,37に回転軸32を介してそれぞれ取り付けられる2つのローラ38、38とを備えている。ローラ38,38は、断面I字状のレール31の両側面に形成された水平溝に回転可能に嵌挿される。また、棒状部材41には、滑車40の回転軸39が回転可能に取り付けられる滑車支持治具48,48も設けられる。操作ケーブル43は、滑車40がレール31の長手方向に移動自在になるよう滑車40上に支持されている。操作ケーブル43の端部は、撮影装置36に接続されており(図3参照)、この操作ケーブル43は、撮影装置36の電源線と、撮影装置36からの画像を含む各種データを送るデータケーブルとを含んでいる。
FIG. 5 is an enlarged view of a part of the upper side of the
また、棒状部材41の両端部からは、ガイドケーブル45,45が吊り下げられており、このガイドケーブル45,45は、撮影装置36の両端に設けられた貫通穴部47,47にそれぞれ通されている(図3参照)。ガイドケーブル45,45の一方の端部は、棒状部材41に接続され、他方の端部には重り44,44が接続される。重り44,44は、それぞれ2〜3kg程度の重量を有し、5kg程度を上限とするのが好ましい。なお、重り44,44の代わりに電磁石を用いて、下端部を固定することで撮影装置36の姿勢を安定させてもよい。このようにガイドケーブル45,45の端部に重り44,44を設けておくと、ガイドケーブル45,45に案内されて上下動する撮影装置36の姿勢を安定させるのに役立つ。
Further, guide
点検口固定具32は、図6に示すように、ねじ60,60を用いて、ポンプケーシング2に設けられた点検口19の縁部をその肉厚方向から挟み込む。ねじ60,60を緩めれば、点検口固定具32をポンプケーシング2から外すことができる。このようにして、点検装置30のレール31の一端部が、ポンプケーシング2に着脱可能に固定される。点検口固定具32上には、レール31が嵌め込まれるガイド部61が固定されている。レール31がガイド部61に嵌め込まれた状態で、レール31をその長手方向に移動させることができる。後述する内面固定具33がポンプケーシング2の内壁に当接するまでレール31を押し込んだ後に、当該レール31をレール位置決めねじ62によってガイド部61に固定することができる。
As shown in FIG. 6, the
レール31の他端部に設けられた内面固定具33は磁石を有しており、当該磁石により磁性体であるポンプケーシング2の内面に内面固定具33が固定される。磁石を電磁石とした場合には、当該電磁石を励磁させることで、ポンプケーシング2の内面に内面固定具33が固定される。さらに、電磁石への通電を停止することで、内面固定具33をポンプケーシング2から容易に外すことができる。このようにして、レール31の他端部がポンプケーシング2の内面に着脱可能に固定される。図7に示されるように、内面固定具33はその中央部に設けられたピボット軸34を中心に回動可能に構成されているため、図4に示されるように、内面固定具33の外面がポンプケーシング2の内面に固定される。内面固定具33が固定される固定位置を特定するための目印を、ポンプケーシング2の内面に設けてもよい。
The inner
内面固定具33の変形例として、図8に示すようなV字型アーム39を備えた内面固定具33を用いてもよい。V字型アーム39は、その頂点に設けられたピボット軸34を中心に回動可能に構成される。V字型に延びる2本のアームの先端部46,46には、磁石または電磁石が取り付けられる。このようなV字型アーム39を備えた内面固定具33を使用することにより、ポンプケーシング2の内径が異なる立軸ポンプに点検装置30を適用する場合でも、点検装置30のレール31をポンプケーシング2の内面に固定することが可能となる。したがって、点検装置30の汎用性が向上する。
As a modified example of the inner
撮影装置36の例としては、水中カメラ、三次元計測器、およびファイバースコープなどの内視鏡が挙げられる。水中カメラ、三次元計測器、および内視鏡を全て準備しておき、必要に応じてこれらを取り替えるようにしてもよい。このような撮影装置36によって、撮影された画像が地上の画像表示器70(図2参照)まで操作ケーブル43を介して送信される。撮影装置36に水中カメラや内視鏡が用いられる場合は、撮影装置36から取得される画像は二次元画像である。一方で、撮影装置36に三次元計測器が用いられる場合、当該三次元計測器により三次元画像が取得され、さらにこれに加えて、摩耗や腐食などの深さや大きさなどのデータを定量的に得ることができる。三次元計測器は、視差のある2つのカメラを有しており、当該2つのカメラで得られた画像から、三角測量法を用いて距離や深さを測定することができる。このような三次元計測器としては、市販されているものが使用できる。なお、カメラ型の三次元計測器の他に、ファイバースコープ型の三次元計測器を用いてもよい。
Examples of the
撮影装置36がどの程度の深さまでポンプケーシング2内部を下降しているかを把握するために、図9に示すように、操作ケーブル43の移動量、すなわちポンプケーシング2内での撮影装置36の移動量を測定するための移動量測定装置55を設けることができる。移動量測定装置55は、操作ケーブル43の移動に伴って回転するローラ(図示せず)を内部に有しており、当該ローラの回転量により撮影装置36の移動量を計測するものである。このような移動量測定装置55を設けておくと、撮影装置36のポンプケーシング2内部における正確な位置情報を取得することができる。
In order to ascertain how deep the
移動量測定装置55に代えて、あるいはこれと組み合わせて、撮影装置36にジャイロセンサーまたは9軸センサー(3軸加速度+3軸角速度+3軸地磁気)56を搭載してもよい(図9参照)。ジャイロセンサーおよび9軸センサー56は、基準方向からの角度を取得することが可能なセンサーである。このようなジャイロセンサーまたは9軸センサー56を搭載すれば、撮影装置36がどの方向を向いているかを特定できる。このように、当該撮影装置36の正確な位置情報および方向情報を得ることができるので、撮影装置36によって撮影された画像から摩耗や腐食の発生位置を正確に特定することが可能となる。
Instead of or in combination with the movement
次に、撮影装置36を所望の向きに回動させるための手段について説明する。図10は、点検装置30の撮影装置36を示す拡大斜視図である。図10に示すように、貫通穴部47,47は、水平に延びるブリッジ52により互いに接続されている。ブリッジ52から下方に2本のアーム53,53が延びており、このアーム53,53に回動手段であるステッピングモータ50が保持されている。ステッピングモータ50の回転軸は、鉛直方向に延びており、ブリッジ52に設けられた貫通穴を通ってアタッチメント51に固定されている。撮影装置36はアタッチメント51にねじなどの固定具を用いて固定される。ステッピングモータ50を回転させると、アタッチメント51と共に撮影装置36が回転する。撮影装置36には、ジャイロセンサーまたは9軸センサー56が取り付けられており、撮影装置36の基準方向からの角度がジャイロセンサーまたは9軸センサー56によって得られる。このような構成により、ステッピングモータ50は、撮影装置36を水平方向に360°回動させることが可能となるため、ポンプケーシング2内部の点検を容易に行うことが可能となる。回動手段として、通常のモータを用いることもできるが、ステッピングモータを用いた場合、例えば0.1°毎に撮影装置36を回動させることが可能となるため、点検位置の正確な特定にはステッピングモータを用いた方が好ましい。
Next, means for rotating the photographing
図11は、撮影装置36の他の例を示す拡大斜視図である。図10に示した撮影装置36は、三次元計測器としての三次元カメラである一方で、図11に示した撮影装置36は、ファイバースコープなどの内視鏡である。図11に示すように、ステッピングモータ50の動作に伴って回転するアタッチメント51に、内視鏡からなる撮影装置36が固定されている。したがって、ステッピングモータ50は、撮影装置36を水平方向に360°回動させることが可能となる。アタッチメント51には、ジャイロセンサーまたは9軸センサー56が取り付けられており、基準方向からの撮影装置36の角度がジャイロセンサーまたは9軸センサー56によって取得される。
FIG. 11 is an enlarged perspective view showing another example of the photographing
撮影装置36が取得した画像や、移動量測定装置55およびジャイロセンサーまたは9軸センサー56による位置情報および方向情報は、ポンプ据付床22などの地上フロアにある画像表示器70(図2参照)に操作ケーブル43を介して送信される。作業員は、これら情報を画像表示器70から得ることができる。画像表示器70には、例えばパソコンのディスプレーや、タブレット型端末機器を採用することができる。タブレット型端末機器に撮影装置36の位置情報が表示されている例を図12に示す。図12(a)では、撮影装置36の位置が基準点からのX,YおよびZ軸の座標として表示され、撮影装置36の方向が基準方向からの角度で示される。図12(b)では、撮影装置36の位置および方向がタブレット型端末機器70上に示されたポンプケーシング2の模式図における点と、撮影装置36の模式図に付された矢印によって示される。
The image acquired by the
ポンプケーシング2内の撮影装置36の位置は、ポンプケーシング2内に予め定義された基準点からのX方向,Y方向,Z方向の位置として表される。図13(a)はポンプケーシング内に定義されたX方向およびY方向の一例を説明するための模式図であり、図13(b)はポンプケーシング内に定義されたZ方向の一例を説明するための模式図である。この図13(a)および図13(b)に示す例では、基準点は、点検口19の中心を通る水平面と、回転軸6の軸心との交点に設定されている。X方向は、基準点から点検口19の中心に向かう方向であり、Y方向はX方向に垂直であって、かつ水平な方向である。Z方向は回転軸6の軸心が延びる方向である。これらX方向,Y方向,Z方向は、互いに直交している。
The position of the
画像表示器70は、上述した操作ケーブル43を介して撮影装置36、およびジャイロセンサーまたは9軸センサー56に接続され、さらに、移動量測定装置55にも接続される。画像表示器70は、移動量測定装置55で得られた移動量の測定値から撮影装置36の位置を求め、その位置情報を図12(a)に示すように、基準点からX方向、Y方向、Z方向の座標として表示する。さらに、画像表示器70は、ジャイロセンサーまたは9軸センサー56から得られた撮影装置36の角度情報を図12(a)のように表示する。このように、画像表示器70は、撮影装置36の三次元的な位置情報および方向情報を取得し、表示することができる。
The
この画像表示器70は、撮影装置36が撮影した画像、その画像が撮影された時間、撮影装置36の位置情報および方向情報(以下、これを総称して画像情報という)を保存する記憶部71(図2参照)を内部に備えている。記憶部71は、画像表示器70とは別に設けてもよい。記憶部71に保存されている画像情報は、画像表示器70に表示することができる。上述したように、撮影装置36の正確な位置が把握できるので、定期点検で発見された摩耗や腐食といった不具合の位置を正確に特定することができる。したがって、その不具合の時系列的な変化、すなわち不具合の進行状況を把握することが可能となる。例えば、ある特定の箇所の画像を、その画像が取得された時間と共に記録し、その画像を時間軸に沿って、画像表示器70に表示させることができる。さらに、定期点検毎に、ある特定の箇所での腐食の深さを測定し、その深さを時間と共に記録し、腐食した箇所の深さを時間軸に沿って画像表示器70に表示することにより、腐食の傾向を把握することができる。したがって、立軸ポンプの構成部品の補修時期や交換時期を予測することができる。特に、立軸ポンプは非常に大きな構造物であり、補修や交換を行う際には、対象部品の製作や調達に時間がかかることがある。そのため、補修時期や交換時期が予測できれば、非常に有用である。また、作業員が、保存した画像情報をポンプの管理者に見せることで、不具合の発生程度および位置の提示が可能となり、説得力のある検査結果を提示できる。
The
このような画像表示器70に保存された画像情報を、通信手段を介して外部に送信できるようにすることが好ましい。通信手段は、インターネット、有線LAN、無線LANなどを用いることができる。このように画像情報を外部に送信できるようにしておくと、遠方にいる関係者全員に画像情報を共有させることができる。特に、作業者の経験が少ない場合など、経験豊かな他の作業者に画像情報を見せることで、適切なアドバイスや評価を得ることができるようになる。また、立軸ポンプの使用者が遠方にいる場合であっても、当該使用者に直ちに作業状況や不具合発生状態を送信することができる。
It is preferable that the image information stored in the
図14は、撮影装置36の画像取得部(カメラや内視鏡のレンズ部)80に水または空気などの流体を噴射する噴射部90が設けられる例を図解した概略図である。点検装置30を用いて、立軸ポンプのポンプケーシング2内部を点検している際に、撮影装置36の画像取得部80が汚れてしまうことがある。これは、移送する液体が汚れているためである。このような場合に、撮影装置36の画像取得部80に噴射部90から水または空気などの流体を噴射して画像取得部80の清掃を行う。噴射部90の操作は、図示されているように、画像表示器70を用いて行うことができる。
FIG. 14 is a schematic diagram illustrating an example in which an
図15は、本発明の別の実施形態に係る立軸ポンプの点検装置30がポンプケーシング2に挿入された状態の当該ポンプケーシング2の水平断面を示す概略断面図である。図15に示すように、この実施形態では、回転軸6を迂回するように、点検装置30のレール31が曲げられている。このように構成することで、点検ユニット35が回転軸6と接触することを避けることができる。
FIG. 15 is a schematic cross-sectional view illustrating a horizontal cross section of the
以下に作業手順を説明する(図2参照)。点検口19は、通常は蓋により塞がれている。点検装置30を用いて点検を行う際には、まず、この蓋を取り外して点検口19を開口する。次いで、点検装置30をポンプケーシング2内に挿入する。この際、ポンプケーシング2の内面に設けられた図示しない目印に内面固定具33の位置を合せ、内面固定具33をポンプケーシング2の内面に固定する。その後、点検口固定具32のねじ60,60を締め付けることで、点検口19の縁部をその肉厚方向から挟み込む。これにより、点検装置30の固定が完了する。
The work procedure will be described below (see FIG. 2). The
次に、点検ユニット35をレール31上で水平方向に動かし、所望の水平位置まで点検ユニット35を移動させる。この際には、棒などで点検ユニット35を押すことにより、当該点検ユニット35を移動させる。この水平方向の移動距離は、移動量測定装置55によって測定される。所望の水平位置まで点検ユニット35を移動させたら、操作ケーブル43を繰り出すことによって撮影装置36を所望の点検位置まで降下させる。特に、インペラケーシング1と羽根車10に腐食や摩耗が発生しやすいので、これらの位置まで撮影装置36を降下させることが好ましい。この下降距離は、移動量測定装置55によって測定される。また、回動手段50を用いて、撮影装置36を回動させ、撮影装置36の周囲の状態を観察および把握する。このときの撮影装置36の回転角度は、ジャイロセンサーまたは9軸センサー56によって測定される。
Next, the
撮影装置36として三次元計測器が用いられている場合は、摩耗や腐食の大きさと深さとを測定することができる。これら不具合の画像や測定データは、画像表示器70の記憶部71に保存され、補修時期や交換時期を予測するのに用いられる。また、この画像情報を通信手段を介して、外部に送信することもできる。特に、現地で作業している作業者の経験が少ない場合、外部にいる経験豊かな作業者の診断を仰ぐことができる。
When a three-dimensional measuring instrument is used as the
ポンプケーシング2の内径が小さい場合は、撮影装置36を360°回動させることにより一回の測定で点検を行うことができる。一方で、上記したような点検を繰り返すこともできる。例えば、点検口19に対して回転軸6よりも奥側のポンプケーシング2内部の点検を行った後、点検ユニット35を手前に引き寄せ、点検口19に対して回転軸6よりも手前側のポンプケーシング2内部の点検を行うことができる。
When the inner diameter of the
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims and the specification and drawings. Is possible.
1 インペラケーシング
2 ポンプケーシング
6 回転軸
10 羽根車
19 点検口(ハンドホール)
30 点検装置
31 レール
32 点検口固定具
33 内面固定具
35 点検ユニット
36 撮影装置
37 ローラ支持治具
38 ローラ
39 V字型アーム
40 滑車
41 棒状部材
43 操作ケーブル
44 重り
45 ガイドケーブル
46 先端部
47 貫通穴部
48 滑車支持治具
50 回動手段
51 アタッチメント
52 ブリッジ
53 アーム
55 移動量測定装置
60 ねじ
61 ガイド部
62 レール位置決めねじ
70 画像表示器
71 記憶部
80 画像取得部
90 噴射部
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記レールの一端部に取り付けられ、前記ポンプケーシングに設けられた点検口に前記レールを固定するための点検口固定具と、
前記レールの他端部に取り付けられ、前記ポンプケーシングの内面に前記レールを固定するための内面固定具と、
前記レール上を水平方向に移動可能な点検ユニットと、を備え、
前記点検ユニットは、前記ポンプケーシング内部の画像を撮影する撮影装置を含み、
前記撮影装置は、前記ポンプケーシング内を上下方向に移動可能に構成されていることを特徴とする立軸ポンプの点検装置。 Rails arranged horizontally in the pump casing;
An inspection port fixture for fixing the rail to an inspection port attached to one end of the rail and provided in the pump casing;
An inner surface fixing tool attached to the other end of the rail, and for fixing the rail to the inner surface of the pump casing;
An inspection unit movable in the horizontal direction on the rail,
The inspection unit includes a photographing device for photographing an image inside the pump casing,
2. The vertical shaft pump inspection device according to claim 1, wherein the photographing device is configured to be movable in the vertical direction in the pump casing.
請求項1乃至13のいずれか一項に記載の点検装置を前記ポンプケーシングに設けられた点検口と前記ポンプケーシングの内面とに固定して、前記ポンプケーシング内部に、当該ポンプケーシング内部の画像を撮影する撮影装置を挿入することにより、前記ポンプケーシング内部を点検する立軸ポンプの点検方法。
An inspection method for inspecting the inside of a pump casing of a vertical shaft,
The inspection device according to any one of claims 1 to 13 is fixed to an inspection port provided in the pump casing and an inner surface of the pump casing, and an image inside the pump casing is displayed inside the pump casing. An inspection method of a vertical shaft pump that inspects the inside of the pump casing by inserting an imaging device for imaging.
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