JP4348089B2 - 鉄塔用の長尺パイプ内面の研磨装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、送電線支柱パイプのような鉄塔用の長尺パイプ内面を研磨するための装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
送電線支柱パイプの内外面には、亜鉛によるドブ漬けメッキによる防錆処理が施されている。しかしながら、長年、風雨に曝されるために、表面の防錆能が低下するために定期的に防錆塗装を施される。そして、防錆塗装としての効果を挙げるためにはその塗装面はパイプの基材に直接密着した状態で施される必要があり、その塗装に際しては、表面を清浄化するための研磨が行われる。
【0003】
ところが、支柱パイプの外面は兎も角、その内面は、適当な研磨手段がないため予備研磨なしで、塗料をパイプの上面開口から垂れ流して塗装を行っているのが現状であり、防錆効果が挙がらず、その作業自体が無駄なものとなっている。
【0004】
そのため、例えば、特許文献1〜3に記載されているような一般の鉄鋼分野で適用されている鋼管の内部研磨用の装置の転用も考えられたが、その長さが数十メートルにも及び、しかも、内径が変化する高圧送電線支柱パイプへの転用は不可能であり、そのための条件に対応できる独自の装置の開発が必要である。
【0005】
【特許文献1】
特開平7−88768号公報
【0006】
【特許文献2】
特開2001−138240号公報
【0007】
【特許文献3】
特開2001−191244号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、縦位置に配置された内径が多段に変化する長尺パイプの内面の塗装の前処理のための清浄化に適用できる長尺パイプ内面の研磨装置を提供する。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも作動部分を、縦位置に配置された内径が段差をもって多段に変化する鉄塔用の長尺パイプ内に挿入し、この作動部分を引き上げながら長尺パイプの内面を研磨する鉄塔用の長尺パイプ内面の研磨装置であって、前記作動部分は、シリンダー内に収納された進退可能な作動ロッドとこの作動ロッドの進退によって展開と折り畳み可能なクランプアームとからなるパイプ内面への固定手段と、この固定手段の先端に取り付けられた回転ブラシ手段とを有し、クランプアームは前記作動部分の上下方向に3段又は4段配置され、その各段にはクランプアームが前記作動部分の周方向に沿って複数本設けられ、各クランプアームの先端には、先端が作動部分の本体側に湾曲した板ばね製の係合部が設けられ、前記シリンダーの駆動がエアによって行われるものである。また、本発明において、回転ブラシ手段は、固定手段の先端に取り付けられた回転駆動装置と、この回転駆動装置の先端の回転駆動軸に連結された回転ブラシからなり構成することができ、この場合、回転駆動装置の駆動はエアによって行うことが好ましい。
【0010】
前記作動部分としては、各種油圧駆動、電気駆動手段等任意の駆動手段によるものの使用が考えられるが、本発明では、高圧線鉄塔のような僻地への適用、作業性及び保守性を考慮して、エアシリンダー、エアモーターのようなエア駆動手段によるものとした。
【0011】
クランプアームは、作動部分をパイプ内で位置決めするためのものであり、安定して位置決めするためには、作動部分の上下方向に複数段設け、かつ、各段では作動部分の周方向に沿って複数本設ける必要がある。とくに、パイプの内面に大きな段差が生じる圧入突き合わせ型の継手を使用する場合、クランプアームがその段差を乗り越える際に作動部分を確実に位置決めするためには、段差以外の部分に位置する2段以上のクランプアームによって作動部分を支持して位置決めすることが好ましい。そのため、クランプアームの段数としては、作動部分の上下方向に3段以上とすることが好ましい。ただし、その段数が多くなると作動部分が長くなり嵩張るという弊害が生じる。そこで、実験的に検証した結果、本発明ではクランプアームの段数は3段又は4段とした。
【0012】
また、各段におけるクランプアームの作動部分周方向の本数は、作動部分の安定的な位置決めのためには多ければ多い程よい。ただし、各段におけるクランプアームの本数が多くなりすぎると、その展開及び折り畳みが困難になるという弊害が生じる。そこで、実験的に検証した結果、クランプアームは各段において作動部分の周方向に等間隔で4本設けることが最適であることが判った。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を、高さが50m、頂部パイプ内径が挿入口で140mm、下部パイプの内径が306mm、研磨長さが下から13000mmの、送電線鉄塔の支柱パイプの防錆塗装のための内面磨きに適用した例によって説明する。
【0014】
図1は本発明に係る研磨装置の基本構成であって、支柱パイプに挿入する前の外観を示す斜視図である。同図に示す研磨装置の作動部分100は、エアシリンダー1によって展開と折り畳み可能な上下2段のクランプアーム2,3を主要な構成とするパイプ内面への固定手段Aと、この固定手段Aの先端に取り付けられた回転駆動装置としてのエアモーター4とその先端に連結された回転ブラシ5とを主要な構成とする回転ブラシ手段Bとからなる。
【0015】
図2は固定手段Aと回転ブラシ手段Bの構成を示す断面図である。まず、図1及び図2を参照して固定手段Aの構成について説明する。クランプアーム2は、図1に示すように、棒状本体6の円周方向に120度間隔で3本配置されており、各クランプアーム2の基端を棒状本体6に回動可能に軸支することによって、展開及び折り畳みが可能となっている。また、各クランプアーム2の先端には、先端が棒状本体6側に湾曲した板ばね製の係合部2aが設けられている。クランプアーム3の構成は、クランプアーム2と同じであり、各クランプアーム3の基端は棒状本体6に回動可能に軸支されており、先端には係合部3aが設けられている。クランプアーム2とクランプアーム3とは、上下方向で整合する位置に配置されており、第1リンク片7で連結されている。第1リンク片7の両端は、クランプアーム2,3に回動可能に軸支されている。
【0016】
棒状本体6の基端部には筒状支持体8が連結されており、筒状支持体8の基端部にエアシリンダー1が連結されている。エアシリンダー1の作動ロッド1aの基端側はシリンダー本体1b内に進退可能に収納されており、先端側は筒状支持体8内に収納されている。作動ロッド1aは、図示しないコイルばねによって常時は図2に示すように前進した位置となるように付勢されており、図1に示すエアシリンダー用電磁弁18を作動させてエアコンプレサー20からのエアをエア導入口1cからシリンダー本体1b内に導入することによって図2において右方向に後退するようになっている。また、作動ロッド1aの先端にはボス9を介して連結具10が連結されている。連結具10は、筒状支持体8に形成したスリット8a部分に配置されており、作動ロッド1aの進退に伴いスリット8a内を移動する。また、連結具10には第2リンク片11の基端部が回動可能に軸支されており、第2リンク片11の先端部は、クランプアーム2に回動可能に軸支されている。
【0017】
次に、回転ブラシ手段Bの構成について説明する。図2に示すように、棒状本体6の先端部にエアモーター4が連結され、その先端の回転駆動軸4aに回転ブラシ5が連結されている。エアモーター4は、図1に示すエアモーター用電磁弁19を作動させてエアコンプレッサー20からのエアを棒状本体6に設けたエア導入口6a及びエア通過路6bを介して導入することによって回転駆動する。このエアモーター4は、基端部がフランジ12を介して棒状本体6に固定されたモーターボックス13内に収納されている。モーターボックス13の先端には2つのフランジ14,15を介してベアリングボックス16が連結されている。フランジ14の内径は、エアモーター4の外径よりも小さく形成されている。
【0018】
ベアリングボックス16内には回転駆動軸4aと連結される回転ブラシ5の連結部5aが、ベアリング16aに接触するように収納されている。これによって、回転駆動軸4aの回転に伴って連結部5aがベアリング16aに接触しながらスムーズに回転する。連結部5aには、4つのブラシ本体5bが円周方向に90度間隔で、展開及び折り畳み可能に連結されている。ブラシ本体5bは、アーム部5cとブラシ部5dとからなり、アーム部5cの基端が連結部5aに回動可能に軸支され、これによってブラシ本体5bが展開及び折り畳み可能となっている。ブラシ部5dはアーム部5cの先端に回動可能に連結されている。また、ベアリングボックス16は、インナーガイド17によってカバーされている。このインナーガイド17は、その最大外径部がクランプアーム2,3を折り畳んだ状態の係合部2a,3aよりも若干外側に張り出す程度の大きさである。すなわち、クランプアーム2,3を折り畳んだ状態では、インナーガイド17が最も外側に張り出している。なお、インナーガイドは、必ずしもベアリングボックス16の全体をカバーする必要はなく、板状のガイド片によって、籠状に形成することもできる。
【0019】
以下、本発明の研磨装置の使用方法を説明する。
【0020】
まず、作動部分100を頂部パイプの挿入口(内径140mm)から挿入する。このとき、エアシリンダー1の作動ロッド1aは、先に説明したようにコイルばねの付勢力によって図2に示すように前進した状態となっている。この状態では、図2に実線で示すようにクランプアーム2,3は折り畳まれており、作動部分100全体の外径は頂部パイプP1の内径より小さくなっているので、作動部分100を頂部パイプP1の挿入口(内径140mm)から挿入することができる。次に、作動部分100を下部パイプP2(内径306mm)の下端部まで下降させる。このとき、パイプ内面には、最も外側に張り出しているインナーガイド17が突き当たるので、クランプアーム2,3の先端がパイプ内面に引っ掛かって作動部分100の下降が阻害されることはない。下降後、エアシリンダー1のシリンダー本体1b内にエアを導入して作動ロッド1aを図2において右方向に後退させる。これに伴い、作動ロッド1aに連結された第2リンク片11も後退し、クランプアーム2が図2に破線で示すように展開する。クランプアーム3はクランプアーム2と第1リンク片7によって連結されているので、クランプアーム2と連動して展開される。クランプアーム2,3が展開されると、その先端の係合部2a,3aが下部パイプP2の内面に係合し、作動部分100が下部パイプP2内で位置決めされる。
【0021】
この状態で、図1に示すエアモーター用電磁弁19を作動させてエアコンプレッサー(エア源)20からのエアによってエアモーター4を駆動させ回転駆動軸4aを回転させる。これに伴い、回転ブラシ5の連結部5aに連結されている回転ブラシ本体5bも回転し、その遠心力によって外方に展開する。これによって、ブラシ部5dが下部パイプP2の内面に接触しながら回転することになり、下部パイプP2の内面が研磨される。
【0022】
図3は、その作動状態を示す図である。この状態のまま、作動部分100を引き上げながら、下部パイプP2及びそれに連続するパイプ内面の研磨を行う。その際、パイプ内面に段差があったとしても、クランプアーム2,3の先端の係合部2a,3aが板ばね製であり、しかも棒状本体6側に湾曲した形状を有しているので、容易に段差を乗り越えることができる。また、エアモーター4の回転駆動軸4aと連結されている回転ブラシ5の連結部5aがベアリングボックス16内に収納されてベアリング16aと接触しながら回転するので、回転駆動軸4aにのみ過剰な負荷がかかることがなく、回転駆動軸4aの破損を防止することができる。さらに、エアモーター4は、棒状本体6に連結されたモーターボックス13内に収納されているので、万一、エアモーター4と棒状本体6との連結が外れたとしても、エアモーター4はモーターボックス13内に留まり、それより下に落ちることはない。
【0023】
以上、本発明の基本構成を、クランプアームを上下2段に設けた例によって説明したが、本発明では、クランプアームは上下方向に3段又は4段配置する。具体的には例えば、各段のクランプアームを図1〜図3の例における第1リンク片7と同様のリンク片で連結し、連動して作動するようにする。また、図1〜図3の例では、各段においてクランプアームを棒状本体6の円周方向に120度間隔で3本配置したが、棒状本体6の円周方向に90度間隔で4本配置した方が、作動部分をパイプ内でより安定的に位置決めすることができる。
【0024】
【発明の効果】
本発明の研磨装置によれば、長さが数十メートルにも及び、内径が多段に変化する長尺パイプであっても、その内面の清浄化のための研磨処理を円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る研磨装置の基本構成であって、支柱パイプに挿入する前の外観を示す斜視図である。
【図2】 図1の研磨装置における固定手段と回転ブラシ手段の構成を示す断面図である。
【図3】 図1の研磨装置の作動状態を示す斜視図である。
Claims (3)
- 少なくとも作動部分を、縦位置に配置された内径が段差をもって多段に変化する鉄塔用の長尺パイプ内に挿入し、この作動部分を引き上げながら長尺パイプの内面を研磨する鉄塔用の長尺パイプ内面の研磨装置であって、
前記作動部分は、シリンダー内に収納された進退可能な作動ロッドとこの作動ロッドの進退によって展開と折り畳み可能なクランプアームとからなるパイプ内面への固定手段と、この固定手段の先端に取り付けられた回転ブラシ手段とを有し、
クランプアームは前記作動部分の上下方向に3段又は4段配置され、その各段にはクランプアームが前記作動部分の周方向に沿って複数本設けられ、各クランプアームの先端には、先端が作動部分の本体側に湾曲した板ばね製の係合部が設けられ、
前記シリンダーの駆動がエアによって行われる鉄塔用の長尺パイプ内面の研磨装置。 - 回転ブラシ手段が、固定手段の先端に取り付けられた回転駆動装置と、この回転駆動装置の先端の回転駆動軸に連結された回転ブラシからなり、回転駆動装置の駆動がエアによって行われる請求項1に記載の鉄塔用の長尺パイプ内面の研磨装置。
- 回転駆動装置の先端の回転駆動軸と連結される回転ブラシの連結部が、回転駆動装置の先端に連結されたベアリングボックス内に回転可能に収納されており、複数個の回転ブラシ本体が前記連結部に展開と折り畳み可能な状態で連結されており、前記複数個の回転ブラシ本体は前記連結部の回転によって外方に展開し、長尺パイプの内面と回転接触するように形成されている請求項2に記載の鉄塔用の長尺パイプ内面の研磨装置。
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