JP2909330B2 - 抜差型煤吹装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は抜差型煤吹装置の改良に
関する。

【０００２】

【従来の技術】抜差型煤吹装置は、熱交換器等の燃焼室
内の熱吸収部（水冷室管等）に付着している堆積物に、
高圧の空気または蒸気等を吹き付けてこれを除去し、熱
吸収部の熱吸収を促進させて熱回収効率を向上させる装
置である。

【０００３】図５は従来の抜差型煤吹装置の一例を示す
平面図、図６は同じく側面図、図７は図６中のリンク機
構（２５）を拡大して示す斜視図、図８は図５のVIII−
VIII矢視図、図９は図５のIX−IX矢視図である。

【０００４】これらの図において、（１５）はランス
管、（６）は同ランス管に平行に配されたラックであ
る。このラック（６）には支持板（１０）が固着され、
その支持板（１０）に上記ランス管（１５）が回転可能
に支持されている。開閉カム（１６）とスプロケット
（２０）が、支持板（１０）の両側を挟んでランス管
（１５）に固定されている。上記ラック（６）にはピニ
オン（１１）が噛合っており、このピニオン（１１）
は、駆動源であるギヤモータ（１）の回転により、プー
リ（２）、Ｖベルト（１２）、プーリ（３）、ウォーム
（４）、ウォーム歯車（５）、差動歯車（３２）を介し
て、回転する。そうするとラック（６）とランス管（１
５）が長手方向に直線運動をする。

【０００５】ランス管（１５）内には、供給管（１４）
がゆるく嵌合しており、ヘッドバルブ（１３）、蒸気管
（３１）を経由して高温・高圧の噴射媒体（空気、蒸気
等）が供給され、ランス管（１５）先端に軸線に垂直に
あけられたノズル（１５ａ）から噴射されるようになっ
ている。

【０００６】上記差動歯車（３２）の他方の出力軸はウ
ォーム（７）およびウォーム歯車（８）に連結されてい
て、このウォーム歯車（８）に一端が嵌合した長軸（角
シャフト）（９）に回転を伝達し、ランス管（１５）の
回転用に使用される。図５で二点鎖線に囲まれた範囲内
が差動歯車装置（３４）を構成する。角シャフト（９）
の他端部は前記支持板（１０）によって回転可能に支持
され、またスプロケット（１９）が取付けられている。
このスプロケット（１９）と前記スプロケット（２０）
との間にチェン（１７）が巻掛けられている。上記支持
板（１０）とスプロケット（１９）は、いずれも角シャ
フト（９）に対して長手方向に移動自在になっている。
角シャフト（９）の端部にはまた、支持板（１０）と一
体に移動できるように、移動板（１８）が取付けられて
いるが、同移動板（１８）の先端は、図９に示されるよ
うに、ガイド（２１）と横移動自在に係合している。

【０００７】ランス管（１５）の基部に固定された開閉
カム（１６）には切欠き（１６ａ）が設けられ、一方ヘ
ッドバルブ（１３）上にはリンク機構（２５）が設置さ
れている。そして、ランス管（１５）の軸方向移動によ
り開閉カム（１６）の切欠き（１６ａ）とリンク機構
（２５）のカムフォロワー（２５ａ）とが係合し、その
後ランス管（１５）の回転によりヘッドバルブ（１３）
を開閉して、噴射媒体を供給・遮断するようになってい
る。

【０００８】ストッパー（２９）は、ラック（６）（即
ちランス管（１５））の前進位置を規制するもので、ラ
ンス管（１５）が所定ストロークＬだけ前進すると、ラ
ック（６）の先端がストッパ（２９）に当接して前進が
阻止される。そしてこの位置で、前記開閉カム（１６）
の切欠き（１６ａ）とリンク機構（２５）のカムフォロ
ワー（２５ａ）とが、ちょうど係合するようになってい
る。

【０００９】上記のような従来の煤吹装置の作用（煤吹
動作）について次に説明する。スタート前、ランス管
（１５）のノズル（１５ａ）は燃焼室外方のＡ位置にあ
り、ヘッドバルブ（１３）は遮断されている。また、移
動板（１８）はガイド（２１）と嵌合し、回転が拘束さ
れた状態にある。

【００１０】スタート指令によりギヤモータ（１）が駆
動されると、その回転は前記のように、ウォーム
（４）、ウォーム歯車（５）、差動歯車（３２）を介し
てピニオン（１１）を駆動し、また差動歯車（３２）を
介してウォーム（７）からウォーム歯車（８）を駆動
し、角シャフト（９）を回転させようとする。ところが
この時、図９に示されるように、角シャフト（９）と嵌
合する移動板（１８）の溝（１８ａ）がガイド（２１）
と係合しているので、角シャフト（９）の回転が拘束さ
れる。したがって、差動歯車（６）の特性により、ピニ
オン（１１）側出力軸の回転が所定倍速に増速され、ラ
ンス管（１５）はラック（６）に伴なわれて高速前進す
る。この時、角シャフト（９）側（移動板（１８）、ス
プロケット（１９）は、回転することなく、支持板（１
０）を介しランス管（１５）と連動して移動する。

【００１１】ランス管（１５）が所定ストロークＬだけ
前進し、ノズル（１５ａ）が燃焼室内の所定位置Ｂに達
すると、ラック（６）の先端がストッパ（２９）に当っ
て前進を阻止される。ちょうどその時、移動板（１８）
は、図５中に点線で示されるように、ガイド（２１）と
の係合が開放される位置にあり、したがって角シャフト
（９）は拘束が解かれて回転できるようになる。ところ
が一方のピニオン（１１）側の出力軸はストッパ（２
９）によって回転が拘束されているので、今度はウォー
ム（７）側の出力軸が所定倍速に増速されて角シャフト
（９）を回転する。この角シャフト（９）の回転はチェ
ン駆動機構（１９）、（１７）、（２０）を経てランス
管（１５）に伝わり、同ランス管（１５）を回転させ
る。

【００１２】一方、前記したように、ランス管（１５）
がストロークＬだけ前進すると、開閉カム（１６）の切
欠き（１６ａ）がリンク機構（２５）のカムフォロワー
（２５ａ）と係合する。そしてその状態でランス管（１
５）が回転すると、カムフォロワー（２５ａ）が切欠き
（１６ａ）から押し出されて、リンク機構（２５）全体
が図６の反時計方向に動き、他方のカムフォロワー（２
５ｂ）がヘッドバルブ（１３）の開閉機構を開くように
作動する結果、噴射媒体が蒸気管（３１）を通り供給管
（１４）へ供給される。供給管（１４）に供給された噴
射媒体は、ランス管（１５）が１回転する間、ノズル
（１５ａ）から噴射されて、チューブ（２４）の表面に
付着した堆積物（２３）を除去する。噴射は、ランス管
（１５）が１回転する間、チューブ（２４）表面に対し
てほぼ平行に行なわれる。

【００１３】ランス管（１５）が１回転すると、開閉カ
ム（１６）に設けられたドッグ（３０）が逆転用リミッ
トスイッチ（２７）を作動させ、ギヤモータ（１）を逆
転駆動する。それと同時に、開閉カム（１６）とリンク
機構との係合が解放され、ヘッドバルブ（１３）が閉じ
てランス管（１５）への噴射媒体の供給が遮断され、噴
射は止まる。また同時に、移動板（１８）の溝（１８
ａ）が再びガイド（２１）に係合する結果、角シャフト
（９）の回転は拘束されて停止し、チェン駆動機構で連
結されたランス管（１５）の回転も停止する。この後、
ランス管（１５）は、ピニオン（１１）の回転によりラ
ック（６）に伴なわれて高速で後進し、Ｌだけ移動して
ノズル（１５ａ）の位置が再びＡ位置に戻ると、停止用
リミットスイッチ（２６）と接触して停止し、煤吹動作
の１サイクルが完了する。

【００１４】上記において、ランス管（１５）が１回転
し噴射が完了して逆転用リミットスイッチ（２７）が作
動すると、ギヤモータ（１）は逆回転するが、もしこの
時、移動板（１８）の溝（１８ａ）がガイド（２１）に
嵌合されていない場合には、角シャフト（９）だけが移
動板（１８）を伴って回転し（ピニオン（１１）側は、
ラック（６）とストッパ（２９）間の反力により、ウォ
ーム歯車装置側に比べて遙かに大きい抵抗を受けている
ため、後進駆動できない）、事故につながることにもな
る。そこで、移動板（１８）とガイド（２１）との嵌合
を確実に行なわせるために、図８に示されるような補助
機構を用いる。すなわち、ガイド（２１）と嵌合した移
動板（１８）が（ａ）位置から（ｂ）位置までストロー
クＬだけ移動すると、実線で示すように嵌合が解放され
て可動片（２８）上に載置された状態になる。可動片
（２８）には、バネ（３３）により図の右向きの力が付
与されている。いま、実線の（ｂ）位置において嵌合が
解放されると、移動板（１８）は角シャフト（９）によ
りランス管（１５）と連動して正回転し、（ｃ）位置で
可動片（２８）と接して同可動片（２８）を点線の位置
まで押込む。そして、移動板（１８）が（ｂ）位置に来
ると接触を解放された可動片（２８）はバネ（３３）に
より実線の位置に復帰する。それと同時にランス管（１
５）が１回転し、ドッグ（３０）が逆転用リミットスイ
ッチ（２７）を作動させてギヤモータ（１）が逆転する
から、可動片（２８）により逆回転を阻止された移動板
（１８）の溝（１８ａ）がガイド（２１）と確実に嵌合
するようになる。

【００１５】このような抜差型煤吹装置によれば、ラン
ス管を噴射所定位置まで高速前進させることができ、ま
た噴射位置からスタート位置まで高速後進させることが
できる。したがって煤吹作業時間が短縮され、ランス管
先端が高温ガスにさらされる時間が短くなるので、過熱
される心配がない。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の抜差型煤吹
装置においては、ギャモータ（１）が駆動されると、そ
の回転は差動歯車装置（３４）を介して一方はピニオン
（１１）を駆動し、他方はウォーム（７）を経てウォー
ム歯車（８）を駆動し、角シャフト（９）を回転させよ
うとする。しかし、角シャフト（９）と嵌合する移動板
（１８）の溝（１８ａ）がガイド（２１）と係合してい
る間は角シャフト（９）の回転が拘束されるから、これ
によりピニオン（１１）側出力軸の回転が増速されて、
ランス管（１５）はラック（６）に伴われて高速前進す
る。

【００１７】このように従来は、移動板（１８）の回転
をガイド（２１）で拘束することにより角シャフト
（９）の回転を拘束する方式なので、ウォーム歯車機構
を経て増幅された角シャフト（９）のトルクを拘束する
ためには、角シャフトの捩り剛性を高くし、また移動板
（１８）、ガイド（２１）等の構造も大きくする必要が
あるなど、装置が大型になるという欠点があった。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の課
題を解決するために、先端に噴射ノズルを有するランス
管と、同ランス管に平行に配されピニオンと係合するラ
ックと、同ラックに固着され上記ランス管の回転を自由
にかつ軸方向移動を拘束して支持する支持板と、上記ラ
ンス管に平行に配され上記支持板により回転自由かつ軸
方向移動自由に支持された長軸と、入力軸が回転駆動源
に接続され、出力軸の一方が上記ピニオンに、他方がウ
ォームおよびウォーム歯車を介して上記長軸に、それぞ
れ接続された差動歯車装置と、上記長軸の回転を上記ラ
ンス管に伝達する手段と、上記ランス管が所定位置より
も前方に移動するのを阻止する手段と、上記ランス管が
上記所定位置にある時に同ランス管内に噴射媒体を送給
する手段とを有する煤吹装置において、前記ランス管が
所定位置よりも後方にある時に前記ウォームの軸の回転
を拘束する手段と、前記ランス管が所定位置にきた時に
拘束されていた前記ウォームの軸の回転を開放する手段
とを設けたことを特徴とする抜差型煤吹装置を提案する
ものである。

【００１９】

【作用】本発明の抜差型煤吹装置は上記のように構成さ
れているので、回転駆動源の回転力は、差動歯車装置の
一方の出力軸を経てピニオンを回転し、他方の出力軸か
らウォームおよびウォーム歯車を経て長軸を回転しよう
とするが、ランス管が所定位置よりも後方にある間は、
ウォームの軸の回転が拘束されるので、長軸の回転が拘
束され、この結果ピニオンの回転が増速されて、ラック
とともにランス管は高速で前進する。ランス管が最前進
位置まで前進すると、ウォームの軸の拘束が解放され、
またピニオン側の出力軸の回転が拘束される結果、今度
は長軸の回転が増速されてランス管を回転させ、噴射媒
体が噴射ノズルから噴射される。

【００２０】このように、ランス管の前・後進動作と回
転動作を、トルクの小さいウォームの軸の回転を拘束・
解放することによって制御するので、その制御機構が小
型かつ簡単になって精度よく制御でき、効率的に除煤が
行なわれる。

【００２１】

【実施例】図１は本発明の一実施例に係る抜差型煤吹装
置を示す平面図、図２は同じく側面図、図３は図１のII
I −III 矢視図、図４は図３のIV−IV矢視図である。こ
れらの図において、前記図５ないし図９により説明した
従来のものと同様の部分については、冗長になるのを避
けるため、同一の符号を付けて詳しい説明を省く。

【００２２】本実施例においては、差動歯車装置（３
４）の一方の出力軸に接続したウォーム（７）のウォー
ム軸（７ａ）の回転を、適宜拘束したり解放したりして
角シャフト（長軸）（９）を回転したり回転を拘束した
りすることにより、ラック（６）およびランス管（１
５）を前・後進させたり回転させたりする。そしてその
際、この角シャフト（９）の回転の制御を支持板（１
０）から突設したスイッチ棒（３９）によって行なうよ
うにしたものである。

【００２３】次に本実施例におけるウォーム軸回転制御
機構を更に詳しく説明する。差動歯車装置（３４）の一
方の出力軸に接続したウォーム（７）のウォーム軸（７
ａ）には羽根車（３５）が嵌合され、この羽根車（３
５）の係止部（３５ａ）と先端が係合するように、１対
の係止板（３６ａ）、（３６ｂ）が軸（３７ａ）、（３
７ｂ）に取付けられている。この１対の係止板（３６
ａ）、（３６ｂ）の間にはバネ（４１）が架設され、ま
た係止板の内方への動きを規制するようにストッパ（４
０ａ）、（４０ｂ）が設置されている。更に、一方の係
止板（３６ｂ）には、支持板（１０）から突設した前記
スイッチ棒（３９）が移動した際にちょうど当接するよ
うに、突子（３８）が設けられている。

【００２４】このような機構において、前記ランス管
（１５）が所定位置よりも後方にある間は、このスイッ
チ棒（３９）も後方にあり、羽根車（３５）の係止部
（３５ａ）と係止板（３６ａ）、（３６ｂ）の先端とが
係合してウォーム軸（７ａ）の回転を拘束するので、こ
れにより角シャフト（９）の回転が拘束され、ランス管
（１５）は回転しない。ランス管（１５）が前進して所
定位置に達すると、スイッチ棒（３９）の先端が係止板
（３６ｂ）の突子（３８）を押し、係止板（３６ｂ）は
図３の点線のように回動するので、羽根車（３５）は拘
束が解放されて矢印方向に回転し、したがって角シャフ
ト（９）が回転してランス管（１５）が回転する。ま
た、ランス管（１５）が後退してスイッチ棒（３９）が
突子（３８）から離れると、バネ（４１）の作用で係止
板（３６ｂ）は元（図３中実線）の位置へ戻り、羽根車
（３５）の回転が再び拘束されて角シャフト（９）の回
転も拘束され、ランス管（１５）の回転は停止する。

【００２５】以下、本実施例の抜差型煤吹装置全体の作
用（煤吹動作）を説明する。スタート前、ランス管（１
５）のノズル（１５ａ）は燃焼室外方のＡ位置にあり、
ヘッドバルブ（１３）は遮断されている。また羽根車
（３５）の係止部（３５ａ）と係止板（３６ａ）、（３
６ｂ）は係合し、回転が拘束された状態にある。

【００２６】スタート指令によりギヤモータ（１）が駆
動されると、その回転はウォーム（４）、ウォーム歯車
（５）、差動歯車（３２）を介してピニオン（１１）を
駆動し、また差動歯車（３２）を介してウォーム（７）
からウォーム歯車（８）を駆動し、角シャフト（９）を
回転させようとする。ところがこの時、羽根車（３５）
の係止部（３５ａ）と係止板（３６ａ）、（３６ｂ）が
係合してウォーム（７）の回転が拘束されているので、
角シャフト（９）の回転は拘束されている。したがって
差動歯車装置（３４）の特性により、ピニオン（１１）
側出力軸の回転が所定倍速に増速され、ランス管（１
５）はラック（６）に伴われて高速前進する。この時、
スイッチ棒（３９）は支持板（１０）を介しランス管
（１５）とともに移動する。

【００２７】ランス管（１５）が所定ストロークＬだけ
前進し、ノズル（１５ａ）が燃焼室内の所定位置Ｂに達
すると、ラック（６）の先端がストッパ（２９）に当っ
て前進を阻止される。ちょうどその時、スイッチ棒（３
９）の先端が係止板（３６ｂ）の突子（３８）を押して
係止が解かれ、角シャフト（９）は拘束が解かれて回転
できるようになる。ところが一方のピニオン（１１）側
の出力軸はストッパ（２９）によって回転が拘束されて
いるので、今度はウォーム（７）側の出力軸が所定倍速
に増速されて角シャフト（９）を回転する。この角シャ
フト（９）の回転はチェン駆動機構（１９）、（１
７）、（２０）を経てランス管（１５）に伝わり、同ラ
ンス管（１５）を回転させる。

【００２８】一方、前記したように、ランス管（１５）
がストロークＬだけ前進すると、開閉カム（１６）の切
欠き（１６ａ）がリンク機構（２５）の一方のカムフォ
ロワー（２５ａ）と係合する。そして、その状態でラン
ス管（１５）が回転すると、カムフォロワー（２５ａ）
が切欠き（１６ａ）から押出されて、リンク機構（２
５）全体が図２の反時計方向に動き、他方のカムフォロ
ワー（２５ｂ）がヘッドバルブ（１３）の開閉機構を開
くように作動する結果、噴射媒体が蒸気管（３１）を通
り供給管（１４）へ供給される。供給管（１４）に供給
された噴射媒体は、ランス管（１５）が１回転する間、
ノズル（１５ａ）から噴射されて、チューブ（２４）の
表面に付着した堆積物（２３）を除去する。噴射はラン
ス管（１５）が１回転する間、チューブ（２４）表面に
対してほぼ平行に行なわれる。

【００２９】ランス管（１５）が１回転終了すると、開
閉カム（１６）に設けられたドッグ（３０）が逆転用リ
ミットスイッチ（２７）を作動させ、ギヤモータ（１）
を逆転駆動させる。それと同時に、開閉カム（１６）と
リンク機構との係合が解放され、ヘッドバルブ（１３）
が閉じてランス管（１５）への噴射媒体の供給が遮断さ
れるので、噴射は止まる。また同時に、スイッチ棒（３
９）が突子（３８）から離れる結果、係止板（３６ｂ）
が元の位置へ戻って羽根車（３５）の係止部（３５ａ）
と係合する。そしてこれにより、角シャフト（９）の回
転が拘束されて停止するので、チェン機構で連結された
ランス管（１５）の回転も停止する。この後、ランス管
（１５）は、ピニオン（１１）の回転によりラック
（６）に伴われて高速で後進し、Ｌだけ移動してノズル
（１５ａ）の位置が再びＡ位置に戻ると、停止用リミッ
トスイッチ（２６）と接して停止し、煤吹動作の１サイ
クルが完了する。

【００３０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の抜
差型煤吹装置においては、ランス管の前・後進動作およ
び回転動作を、トルクの小さいウォームの軸の回転を拘
束または解放することによって制御するようにしたの
で、その制御機構が小型かつ簡単になって精度のよい制
御が行なわれ、効率的な除煤ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例に係る抜差型煤吹装置
を示す平面図である。

【図２】図２は上記抜差型煤吹装置を示す側面図であ
る。

【図３】図３は図１のIII −III 矢視図である。

【図４】図４は図３のIV−IV矢視図である。

【図５】図５は従来の抜差型煤吹装置の一例を示す平面
図である。

【図６】図６は上記従来の抜差型煤吹装置を示す側面図
である。

【図７】図７は図６中のリンク機構を拡大して示す斜視
図である。

【図８】図８は図５のVIII−VIII矢視図である。

【図９】図９は図５のIX−IX矢視図である。

【符号の説明】

（１） ギヤモータ （２）、（３） プーリ （４）、（７） ウォーム （７ａ） ウォーム軸 （５）、（８） ウォーム歯車 （６） ラック （９） 角シャフト（長軸） （１０） 支持板 （１１） ピニオン （１２） Ｖベルト （１３） ヘッドバルブ （１４） 供給管 （１５） ランス管 （１５ａ） 噴射ノズル （１６） 開閉カム （１６ａ） 切欠き （１７） チェン （１８） 移動板 （１８ａ） 溝 （１９）、（２０） スプロケット （２１） ガイド （２２） 燃焼室壁面 （２３） 付着物 （２４） 熱吸収部（チューブ） （２５） リンク機構 （２５ａ）、（２５ｂ） カムフォロワー （２６）、（２７） リミットスイッチ （２９） ストッパ （３０） ドッグ （３１） 蒸気管 （３２） 差動歯車 （３４） 差動歯車装置 （３５） 羽根車 （３５ａ） 係止部 （３６ａ）、（３６ｂ） 係止板 （３７ａ）、（３７ｂ） 軸 （３８） 突子 （３９） スイッチ棒 （４０ａ）、（４０ｂ） ストッパ （４１） バネ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端に噴射ノズルを有するランス管と、
   同ランス管に平行に配されピニオンと係合するラック
   と、同ラックに固着され上記ランス管の回転を自由にか
   つ軸方向移動を拘束して支持する支持板と、上記ランス
   管に平行に配され上記支持板により回転自由かつ軸方向
   移動自由に支持された長軸と、入力軸が回転駆動源に接
   続され、出力軸の一方が上記ピニオンに、他方がウォー
   ムおよびウォーム歯車を介して上記長軸に、それぞれ接
   続された差動歯車装置と、上記長軸の回転を上記ランス
   管に伝達する手段と、上記ランス管が所定位置よりも前
   方に移動するのを阻止する手段と、上記ランス管が上記
   所定位置にある時に同ランス管内に噴射媒体を送給する
   手段とを有する煤吹装置において、前記ランス管が所定
   位置よりも後方にある時に前記ウォームの軸の回転を拘
   束する手段と、前記ランス管が所定位置にきた時に拘束
   されていた前記ウォームの軸の回転を開放する手段とを
   設けたことを特徴とする抜差型煤吹装置。