JP3908906B2

JP3908906B2 - 自走式剥離洗浄作業機

Info

Publication number: JP3908906B2
Application number: JP2000392676A
Authority: JP
Inventors: 義和栂; 幸男泉
Original assignee: Sugino Machine Ltd
Current assignee: Sugino Machine Ltd
Priority date: 2000-12-25
Filing date: 2000-12-25
Publication date: 2007-04-25
Anticipated expiration: 2020-12-25
Also published as: JP2002192098A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自走式剥離洗浄作業機に関し、詳しくは、大型石油タンクやガスタンク等の構造物の底面を被洗浄面として、その表面のコーティング層や塗装層などの表面層を剥離し、その残渣物を洗浄する自走式剥離洗浄作業機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７及び図８は従来のこの種、自走式剥離洗浄作業機を示す。
図７，図８に示されるように、この自走式剥離洗浄作業機５０は、自走台車５１に装備されたノズルユニット５２の複数の回転ノズル５３，５３，…を垂直軸廻りに回転させ且つ、各回転ノズル５３から高圧水流を噴射させながら自走台車５１を走行させることにより、被洗浄面ＦＬの表面のコーティング層などを所定幅に亙って剥離し、その残渣物を洗浄するように構成されている。前記自走式剥離洗浄作業機５０においては、被洗浄面ＦＬを接合している溶接部Ｗ１に向けて集中的に高圧水流を噴射できるようにするため、回転中心付近に回転ノズル５３が配置され、さらに、各回転ノズル５３から噴射される高圧水流の飛散を防止するために前記ノズルユニット５２に各回転ノズル５３の周囲を覆うようにスプラッシュカバー５４が取付けられ、その縁部に被洗浄面ＷＬに摺接するブラシ５５が取り付けられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図８に示されるように、前記自走式剥離洗浄作業機５０で被洗浄面ＦＬを洗浄すると複数の高圧流体の回転軌跡に対応した剥離洗浄がなされるが、表面層の厚さによっては短時間で作業を完了したい場合がある。然るときは、自走台車５１の走行速度を増し、ノズルユニット５２の回転速度を増加させるが、高速回転により回転ノズル５３の周速が相対的に増加し、高圧流体(ジェット)の通過が早くなるため、走行速度に対する処理(剥離)能力が低下して処理できない部分が生じ、被洗浄面ＦＬにムラが生じることがある。
【０００４】
そこで、回転ノズルの高速回転により被洗浄面を剥離洗浄する際の被洗浄面の剥離ムラをなくすために解決すべき技術的課題が生じるものであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、上記目的を達成すべく提案されたものであり、高圧流体を噴射して被洗浄面を剥離洗浄する複数の第１回転ノズルと、溶接線に沿わせて溶接部に高圧流体を噴射して剥離洗浄する第２回転ノズルとを自走台車に設け、複数の第１回転ノズルを前記第２回転ノズルの両側に且つ、前記溶接線を挟んで溶接部を含むその近傍に高圧流体を噴射すべく配設し、前記第１回転ノズルの高圧流体を噴射するための複数の噴口をこの第１回転ノズルの回転中心から径方向及び周方向に間隔を隔てて配置し、前記第１回転ノズルの回転中心から各噴口までの半径を、該第１回転ノズルの周速度に基づいて決定し、前記第２回転ノズルが、前記溶接部のビード幅方向に沿って、前記溶接部を中心として傾動自在に設けられた自走式剥離洗浄作業機を提供するものである。
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の自走式剥離洗浄作業機において、前記第２回転ノズルの高圧流体を噴出する噴口がこの回転ノズルの軸芯部に１個設けられるとともに、この回転ノズルの回転中心から径方向及び周方向に間隔を隔てて複数個設けられた自走式剥離洗浄作業機を提供するものである。
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の自走式剥離洗浄作業機において、前記第２回転ノズルが、前記溶接部に対し高圧流体を鉛直に近い状態に噴射可能に配設された自走式剥離洗浄作業機を提供するものである。
【０００６】
すなわち、複数の第１回転ノズル及び第２回転ノズルを回転させながら走行台車を溶接部に沿わせて走行させ、溶接部とその周辺に複数の高圧流体を噴射すると、第２回転ノズルが複数の第１回転ノズルの走行方向前方又は後方に配置されているため、溶接部を含むその周辺の表面層は、最初に、第２回転ノズル又は第１回転ノズルから噴出された高圧流体によって、剥離洗浄され、続いて、第１回転ノズル又は第２回転ノズルから噴出された高圧流体によって剥離洗浄を受けることになる。従って、溶接部及びその周辺の表面層は２度に亙る剥離洗浄によって清浄化されることになるため、第１回転ノズルの周速度を高速とした場合でも、従来と比較して洗浄ムラは大幅に低減されるが、この請求項１記載の発明では、さらに、第１回転ノズルの各噴口の回転中心から各噴口の中心までの半径を、第１回転ノズルの周速度に基づいて剥離ムラが生じないように決定している。このため、洗浄剥離の品質を格段に向上する結果となる。そして、この場合に、前記第２回転ノズルを前記溶接部のビード幅方向に沿って、溶接部を中心として傾動させて剥離洗浄に良好な角度に設定すると( 請求項１ )、剥離洗浄の品質が一層向上し、また、前記第２回転ノズルの高圧流体を噴出する噴口をこの第２回転ノズルの軸芯部に１個設け、さらに、この第２回転ノズルの回転中心から径方向及び周方向に間隔を隔てて複数個設けると、波打ち状態の溶接部の表面層が良好に剥離洗浄され( 請求項２ )、前記第２回転ノズルを前記溶接部に対して高圧流体を鉛直に近い状態に噴射可能に配設すると、高圧流体の圧力が全て剥離洗浄力として活用される( 請求項３ )。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図１乃至図６を参照して詳述する。
図１は自走式剥離洗浄作業機の側面図、図２は自走式剥離洗浄作業機の平面図、図３は図１のＡ矢視図である。
【０００８】
図1乃至図３に示されるように、自走式剥離洗浄作業機1は、被洗浄面ＦＬ上を重ね合わせ溶接部Ｗに沿って自走する自走台車２の下面に、重ね合わせ溶接部Ｗを挟んで重ね合わせ溶接部Ｗを含む両外側の被洗浄面ＦＬの表面層を剥離洗浄する一対の第１回転ノズル３，３と、重ね合わせ溶接部Ｗの表面層を剥離洗浄する第２回転ノズル４とが取り付けられる。
【０００９】
前記自走台車２の牽引部５は、左右一対の駆動輪５Ａ，５Ａの車軸５Ｂを回転自在に支持するメインベースプレート５Ｃを本体としており、このメインベースプレート５Ｃに、前記駆動輪５Ａ，５Ａを駆動するための走行用油圧モータ５Ｄ、無断変速機５Ｅ等を搭載している。
前記走行用油圧モータ５Ｄは減速ギヤ機構５Ｆを介して無断変速機５Ｅに連結され、無断変速機５Ｅはタイミングベルト等を使用した伝動機構５Ｇを介して前記車軸５Ｂに連結される。なお、前記無断変速機５Ｅには、変速比を調整する操作レバー５Ｈが付設される。
前記メインベースプレート５Ｃの後部には、自走台車２の従動部６が連結ピン７を介して鉛直軸周りに傾動自在に連結され、この従動部６の本体としてのベースプレート６Ｐに、操作レバー６Ａ，６Ｂを有する油圧バルブ装置６Ｄ，６Ｅが搭載される。油圧バルブ装置６Ｄは、操作レバー６Ａの操作に応じて前記走行用油圧モータ５Ｄへの作動油の流量を制御し、油圧バルブ装置６Ｅは、同じく、操作レバー６Ｂの操作に応じて前記第１回転ノズル３，３、及び第２回転ノズル４をそれぞれ回転駆動するためのノズル回転駆動用油圧モータ６Ｆ，６Ｇへの作動油の流量を制御する。前記従動部６の各従動輪６Ｈ，６Ｈを回転自在に支持しているベースプレ−ト６Ｐに前記一対の第１回転ノズル３，３を回転駆動するためのギヤボックス８が設置される。
【００１０】
図４はこのギヤボックス８の構造を示している。ギヤボックス８は、ノズル回転駆動用油圧モータ６Ｆのモータ軸ＭＳによって駆動される。ギヤボックス８には一対の第１従動軸８Ａ，８Ｂが軸受８Ｃ，８Ｄ，８Ｅによって回転自在に軸支されており、互いに従動歯車８Ｆ，８Ｇを介して噛合される。前記ギヤボックス８の一側部に前記ノズル回転駆動用油圧モータ６Ｆのモータ軸ＭＳが挿入されて軸受８Ｈに支持され、このモータ軸ＭＳと一体となって回転する出力歯車８Ｉに一方の第１従動軸８Ａの従動歯車８Ｆを噛合させて、一対の第１従動軸８Ａ，８Ｂが互いに逆方向に回転駆動される。
前記一対の従動軸８Ａ，８Ｂ及び前記モータ軸ＭＳは、鉛直軸に対して並行に軸支されており、それぞれ両端に開口する第１流路８Ｊ，８Ｋの上端同士が内部ポート８Ｌを有する連結ブロック８Ｍによって連結され、この連結ブロック８Ｍの内部ポート８Ｌの上流端に、高圧流体を供給する高圧ホース８Ｎが接続される。そして、前記第１従動軸８Ａ，８Ｂの下端に前記第１回転ノズル３，３が接続され、各第１回転ノズル３，３の下端部に、図３にも示されるように、径方向に延びたノズル部８Ｐが周方向に間隔を隔てて複数、本実施の形態にあっては６本設けられていて、各ノズル部８Ｐ，８Ｐ，…の先端部に高圧流体を噴出させるための噴口８Ｑが設けられ、各噴口８Ｑ，８Ｑ，…が、各ノズル部８Ｐ内を通って前記第１流路８Ｊ，８Ｋに連通される。
【００１１】
前記ノズル回転駆動用油圧モータ６Ｇは、前記ベースプレート６Ｐに対して走行方向に左右傾動自在に支持された移動ブロック、すなわち、図５に示す移動ブロック８Ｒに取り付けられる。移動ブロック８Ｒには、第２従動軸８Ｓが回転自在に支持されており、この第２従動軸８Ｓに一体の第２従動歯車(図示せず)と、他方のノズル回転駆動用油圧モータ６Ｇの出力歯車(図示せず)とが噛合される。このためノズル回転駆動用油圧モータ６Ｇが回転され第２従動軸８Ｓが回転駆動されたとき従動軸８Ｓと一体の第２回転ノズル４が回転する。
図５に示すように、第２回転ノズル４内及び前記第２従動軸８Ｓには、これらの軸内を通ってその上端と噴口４Ａとに開口する流路８Ｕが設けられ、前記移動ブロック８Ｒに前記流路８Ｕを接続するための接続ポート８Ｙが設けられていて、接続ポート８Ｙに高圧流体を供給するための高圧ホース８Ｘが接続される。
【００１２】
図６に示されるように、複数の第１回転ノズル３，３は第２回転ノズル４の両側方に且つ、前記溶接線を挟んで溶接線を含むその近傍に高圧流体を噴射すべく配設され、前記第２回転ノズル４は溶接部Ｗに高圧流体を噴射して剥離洗浄するように配設される。
第２回転ノズル４は自走台車２の走行方向前方側に配置され、第２回転ノズル４は、第１回転ノズル３，３よりも走行方向前方に配置されていて、例えば、軸心部に１個、軸心部の外側に径方向及び周方向に間隔を隔てて６個の合計７個の噴口４Ａが設けられる。
前記第１回転ノズル３，３の回転中心から各噴口８Ｑの中心までの半径Ｒは、被洗浄面ＷＬ(重ね合わせ溶接部Ｗを含む)に対する処理ムラ、すなわち、剥離ムラの発生がないように第１回転ノズル３，３の周速度に基づいて決定されるとともに、各噴口８Ｑから噴射された高圧流体の回転軌跡が、前記重ね合わせ溶接部Ｗの中心線と接点を持つように決定されており、前記第２回転ノズル４は、中心の噴口４Ａが重ね合わせ溶接部Ｗの中心線上に位置されたとき、他の噴口４Ａが合わせ溶接部Ｗ含むその近傍に高圧流体を噴射するように定められる。
【００１３】
また、前記ベースプレート６Ｐには、前記の各第１回転ノズル３，３及び第２回転ノズル４から噴射される高圧水流の飛散を防止するため、第１回転ノズル３，３及び第２回転ノズル４を径方向外側から囲繞するようスプラッシュカバー１０が設けられるとともに、その下縁部に被洗浄面ＷＬに接するようにブラシ１１が設けられる。また、スプラッシュカバー１０内の高圧水流の噴霧および高圧水流によって剥離されたコーティング層の残渣物を吸引排除するため、図示省略した真空吸引装置も適宜位置に設けられる。
【００１４】
次に、前記自走式剥離洗浄作業機1による被洗浄面ＷＬの剥離洗浄作業について説明する。大型石油タンクやガスタンク等の構造物の底面を被洗浄面ＷＬとして、その表面のコーティング層や塗装層などの表面層を剥離し、その残渣物を洗浄するときは、まず、図５に示すように、第２回転ノズル４を支持する支持ブロック８Ｒを台車走行方向に対して右又は左側に傾け、重ね合わせ溶接部Ｗに第２回転ノズル４の各噴口４Ａ，４Ａ，…を臨ませる。このとき、各噴口４Ａ，４Ａ，…の角度は、好ましくは、重ね合わせ溶接部Ｗに対して４５゜又は４５゜付近の角度に設定する。
自走台車２の走行方向を重ね合わせ溶接部Ｗの溶接線方向に設定し、次に、洗浄剥離の作業所要時間に対応して自走台車２の走行速度を決定し、第１回転ノズル３，３及び第２回転ノズル４の回転速度を決定する。次に、一対の第１回転ノズル３，３及び第２回転ノズル４に対して高圧流体の供給源より高圧流体を供給し、一対の第１回転ノズル３，３及び第２回転ノズル４を回転駆動しながら、走行台車２を走行させて、重ね合わせ溶接部Ｗと、その周辺に複数の高圧流体を噴射する。前記したように、第２回転ノズル４は第１回転ノズル３，３の走行方向前方に配置されているため、最初は、第２回転ノズル４の複数の噴口４Ａ，４Ａ，…から噴出された高圧流体によって、重ね合わせ溶接部Ｗを含むその周辺の表面層が剥離洗浄され、続いて、第２回転ノズル４の複数の噴口８Ｑ，８Ｑ，…から噴出された高圧流体によって、重ね合わせ溶接部Ｗを含む周辺の表面層が剥離洗浄を受けることになる。このため、重ね合わせ溶接部Ｗ及びその周辺の表面層は２度にわたる剥離洗浄によって清浄化されるため、第２回転ノズル４の周速度を高速とした場合でも、従来と比較して洗浄ムラは大幅に低減されることになるが、この実施の形態では、さらに、第１回転ノズル３，３の回転中心から各噴口８Ｑの中心までの半径Ｒを、第１回転ノズル３，３の周速度と被洗浄面ＷＬ(重ね合わせ溶接部Ｗを含む)に対する処理ムラとに基づいて決定するとともに、噴射する高圧流体の回転軌跡が重ね合わせ溶接部Ｗの中心線と接点を持つよう決定しているため、その洗浄化の程度は格段に向上し、剥離ムラの発生は防止される。
因みに、前記した第１回転ノズル３，３の回転中心から各噴口８Ｑの中心までの半径Ｒを１００〜１５０ｍｍ、自走台車２の速度を最大の１．３〜２ｍ／ｍｉｎ、第１回転ノズル３，３の回転速度を４００〜１０００ｍｉｎ^-1とし、大型石油タンク等の内底面のガラスフレークやＦＲＰ等からなる厚さ５００〜６００μｍ程度のコーティング層を洗浄剥離するテストを実行して両者を比較すると、従来の剥離洗浄作業機では、剥離ムラが発生したが、本発明の実施の形態では、剥離ムラは視認できないという良好な結果を得た。
なお、本発明の一実施の形態において、第１回転ノズル３，３を一対とする説明をしたが、２以上とすることによって、剥離洗浄力を増してもよい。また、第１回転ノズル３，３は、図６に示すように、重ね合わせ溶接部Ｗを中心として左右対称に配設してもよいが、第２回転ノズル４の後方側で前後にずらして対角線上に配置してもよいし、第２回転ノズル４を挟んで対角線上に配置してもよい。いずれの場合でも、重ね合わせ溶接部Ｗは、少なくとも第１回転ノズル３，３と第２回転ノズル４とから噴出された高圧流体によって、少なくとも２度以上、剥離洗浄を受けることになるため、剥離ムラのない良好な仕上がり状態となる。
このように、本発明はその技術的思想の範囲内で種々の改変が可能であり、本発明はこの改変された発明に及ぶことは当然である。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明は、上記一実施の形態に詳述したように、第１回転ノズルの複数の噴口の周速が、従来の回転ノズルより小さくなるので、第１回転ノズルの周速に起因する剥離ムラの発生を抑制できる。また、溶接部を集中的に剥離洗浄する第２回転ノズルを設けたので、全体の剥離洗浄時間が大幅に短縮し、作業効率が飛躍的に向上するという、正に、著大なる効果を奏する発明である。また、前記第２回転ノズルが、溶接線のビード幅方向に沿って、溶接部を中心として傾動自在に設けられているから、溶接部が重ね合わせ溶接部となっていても良好に剥離洗浄をすることができる。
【００１７】
さらに、請求項２記載の発明は、前記第２回転ノズルの高圧流体を噴出する噴口をこの第２回転ノズルの軸芯部に１個設け、さらに、この第２回転ノズルの回転中心から径方向及び周方向に間隔を隔てて複数個設けるから、波打ち状態の溶接部の表面層が良好に剥離洗浄される。
【００１８】
そして、請求項３記載の発明は、第２回転ノズルを前記溶接部に対して高圧流体を鉛直に近い状態に噴射可能に配設するから、高圧流体の圧力を全て剥離洗浄力として活用でき、剥離洗浄力を実質的に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示し、自走式剥離洗浄作業機の側面図である。
【図２】本発明の一実施の形態を示し、自走式剥離洗浄作業機の平面図である。
【図３】本発明の一実施の形態を示し、図１のＡ矢視図である。
【図４】本発明の一実施の形態を示し、図１の要部詳細一部切欠図ある。
【図５】本発明の一実施の形態を示し、第２回転ノズルの取り付け構造を示す側面一部破断図である。
【図６】本発明の一実施の形態を示し、第１回転ノズル及び第２回転ノズルより噴射された高圧流体の回転軌跡を示す解説図である。
【図７】従来例を示し、自走式剥離洗浄作業機の側面図である。
【図８】従来例を示し、回転ノズルより噴射された高圧流体の回転軌跡を示す解説図である。
【符号の説明】
３第１回転ノズル
４第２回転ノズル
８Ｑ噴口

Claims

高圧流体を噴射して被洗浄面を剥離洗浄する複数の第１回転ノズルと、溶接線に沿わせて溶接部に高圧流体を噴射して剥離洗浄する第２回転ノズルとを自走台車に設け、複数の第１回転ノズルを前記第２回転ノズルの両側に且つ、前記溶接線を挟んで溶接部を含むその近傍に高圧流体を噴射すべく配設し、前記第１回転ノズルの高圧流体を噴射するための複数の噴口をこの第１回転ノズルの回転中心から径方向及び周方向に間隔を隔てて配置し、前記第１回転ノズルの回転中心から各噴口までの半径を、該第１回転ノズルの周速度に基づいて決定し、前記第２回転ノズルが、前記溶接部のビード幅方向に沿って、前記溶接部を中心として傾動自在に設けられたことを特徴とする自走式剥離洗浄作業機。
前記第２回転ノズルの高圧流体を噴出する噴口がこの回転ノズルの軸芯部に１個設けられるとともに、この回転ノズルの回転中心から径方向及び周方向に間隔を隔てて複数個設けられた請求項１記載の自走式剥離洗浄作業機。
前記第２回転ノズルが、前記溶接部に対し高圧流体を鉛直に近い状態に噴射可能に配設された請求項１又は請求項２記載の自走式剥離洗浄作業機。