JP4658364B2 - ボイラー水壁を矩形、及びスリット状に切断することが出来る自動切断装置。 - Google Patents
ボイラー水壁を矩形、及びスリット状に切断することが出来る自動切断装置。 Download PDFInfo
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明はボイラー水壁（パネル）の切断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ボイラー燃焼室はボイラー水壁によって製作されており、常に摩耗、腐食にさらされ、ボイラー水壁のボイラーチューブの板厚が減肉し、耐圧に耐えられなくなると、部分的に切断して新しいボイラー水壁と交換している。
【０００３】
従来の切断方法はガス切断、プラズマ切断又はグラインダーによるものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記の従来の切断方法は作業環境を著しく損なうばかりでなく生産性がきわめて低かった。
その理由は、正確な切断位置を確保することが困難なため、切断位置は通常５〜１０ｍｍ短く切断し、ボイラーチューブの端面を１本づつ機械加工で仕上げ加工しながら溶接用開先加工を行っているからである。
【０００５】
ボイラーチューブの数は膨大であり、改修工期の大半を占めているが、従来の切断法ではどうしても正確に切断することは困難であり、５〜１０ｍｍずらした位置で切断せざるを得ない。その結果生産性は悪く、作業員も多くなり多くの人件費を要するためコスト高の原因をなっているという問題点があった。
【０００６】
そこで本発明は、切断位置のズレを２ｍｍ以下に押さえ、ボイラー水壁を正確に切断すると同時に、完全な自動切断作業にすることで１名のオペレーターで４台のボイラー水壁自動切断装置を稼働させ、人員の削減及び人件費の軽減、作業日数を大幅に削減し、コストを大幅に削減することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明のボイラー水壁を矩形、及びスリット状に切断することが出来る自動切断装置は、切断砥石と，レールに対し直角に、かつレールに対し平行に９０°回転可能に設けられたスライド軸と，切断砥石を高速回転させるための第１のモータと，第１のモーターを収納する収納部と、スライド軸をレールと直角方向にスライドさせるための第２のモータと，台車をレールと平行方向に駆動させるための第３のモータと，ボイラー水壁の直角方向の切断を完了する位置を検知するための第１のリミットスイッチと，第２のモータから第３のモータへと電流のながれを切り換えるためのリレーと，ボイラー水壁幅の切断長を決める第２のリミットスイッチと，第１のモータの定格電流を設定することで切断速度を変化させるための制御回路と，からなる。
【０００８】
又、前記制御回路が電流検出器，オペアンプリファイヤー及びドライバであることが好適である。
さらに、前記スライド軸を前記レールに対し直角方向に移動させ、前記ボイラー水壁の直角方向の切断を行い、次に、前記リレーを切り換えて、前記スライド軸を前記レールに対し水平方向に移動させ、ボイラー水壁の水平方向の切断を行うことによりボイラー水壁を矩形状に切断し、又、前記スライド軸をレールに対し平行に９０°回転させることにより、前記切断砥石と前記第１のモータの収納部とを垂直に配置することによりダイヤフラムをスリット状に切断することが出来ることである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の態様の一例を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１はボイラー水壁を平行にレールがダイヤフラム表面に仮止溶接で固定されたボイラー水壁自動切断装置を示す図である。
【００１１】
ボイラー水壁１と平行にレール２がダイヤフラム３表面に仮止溶接で固定され、当該レール２上を走行する台車４が設置されている。当該台車４は第３のモーター（ＤＣサーボモータ）５で駆動する。
【００１２】
当該台車４には、レール２と直角方向にスライド軸６があり、第２のモーター（ＤＣサーボモータ）７で当該スライド軸６をレール上２と直角方向、即ち矢印のように前後方向に移動させる。
このスライド軸６のスライド部に切断砥石８を高速回転させる第１のモータ９が設けられている。
【００１３】
水平の切断作業は、まず切断砥石８を高速回転させる第１のモータ９の定格電流値を設定し、次にこの第１のモータ９を回転させ、スライド軸６を動かし、ボイラー水壁１に切断砥石８が近づき接触することで切断作業が始まる。
【００１４】
ボイラー水壁１は図４に示す如く単にボイラーチューブ１１だけでなく、平板のダイヤフラム３と溶接接合されているため、切断砥石８が切断する部分は常に変化するが、その変化の状況を図２に示す。図２により切断砥石８がボイラーチューブ１１の切断を行うことにより接触する長さが最小１６ｍｍから最大１６５．６ｍｍと約１０倍に変化することが分かる。
【００１５】
したがってスライド軸６を一定の速度で移動させると、第１のモータ９の負荷電流も約１０倍変動することになり、第１のモータ９が焼損することになる。
【００１６】
そこで本発明は図１に示すとおり、第１のモータ９の負荷電流を検出する電流検出器１０により電流を常時測定し、第１のモータ９の定格電流設定値との差を読むオペアンプリファイヤー１２でその差異を測定し、第２のモータ７の速度をドライバ１３で自動補正し、切断を自動的に行う。
【００１７】
ボイラー水壁１の直角方向の切断が完了する位置を検知する第１のリミットスイッチ１４まで移動したら、リレー１５を切換えて、今度は同じ原理で、第３のモータ５の速度の自動制御を行い水平方向（レールと平行方向）に移動してボイラー水壁１を切断加工していく。ボイラー水壁１の切断面は図４に示される如くである。
【００１８】
ボイラー水壁１の切断長を決める第２のリミットスイッチ１６を感知するまで、即ち第２のリミットスイッチ１６がドッグ１７に接触するまで、切断は完全に自動的に行われ、完了したらフラッシュランプ（図示せず）を点滅させることで、オペレータに作業完了を知らせることが出来る。
前述した作業は図５に示す如く水平切断作業である。
【００１９】
ボイラー水壁１を図３に示す如く矩形状に切断加工したら、ボイラーチューブ１１の端面の開先加工を行い、新しく製作したボイラー水壁を切断部に挿入して、ボイラー水壁端面を溶接接合することになる。
【００２０】
上下に位置したボイラーチューブの軸芯が全面に渡り整合することはむずかしい。そこで図６に示す如くダイヤフラム３の中央部を端面から最低１５０ｍｍ長のスリット１８状に切断し、ボイラーチューブ１１の整合をしやすくする切断も必要である。
【００２１】
本発明のボイラー水壁を矩形、及びスリット状に切断することが出来る自動切断装置における前記スリット状の切断は図５に示すようにスライド軸６をレール２に対して平行に９０°回転させ、これにより図６に示すように切断砥石８及び第１のモータ９の収納部１９をレール２に対して平行に９０°回転させ、即ち垂直にし、第２のモータ７でスライド軸６を矢印が示すように前後方向に動かしボイラー水壁１のスリット１８状の切断を行うものである。
切断砥石８は直径が約３５０ｍｍなので約４０〜５０ｍｍ前進すれば約１５０ｍｍのスリット切断が出来るものである。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は以上の構成を有するので、ボイラー水壁を正確に切断すると同時に、完全な自動切断作業にすることで１名のオペレータで４台のボイラー水壁自動切断装置を稼働させ、その結果人員の削減及び人件費の軽減、作業／日数を大幅に削減し、コストを大幅に削減することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】ボイラー水壁と平行にレールがダイヤフラム表面に仮止溶接で固定されたボイラー水壁自動切断装置を示す図である。
【図２】切断砥石の切断する部分の変化の状況を示す図である。
【図３】ボイラー水壁を切断した状態及びスリット状に切断した状態を示す図である。
【図４】ボイラー水壁の切断面を示す図である。
【図５】ボイラー水壁の水平の切断作業を示す図である。
【図６】ボイラー水壁の垂直のスリット状の切断作業を示す図である。
【符号の説明】
１ ボイラー水壁
２ レール
３ ダイヤフラム
４ 台車
５ 第３のモータ
６ スライド軸
７ 第２のモータ
８ 切断砥石
９ 第１のモータ
１０ 電流検出器
１１ ボイラーチューブ
１２ オペアンプリファイヤー
１３ ドライバ
１４ 第１のリミットスイッチ
１５ リレー
１６ 第２のリミットスイッチ
１７ ドッグ
１８ スリット
１９ 収納部
【発明が属する技術分野】
本発明はボイラー水壁（パネル）の切断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ボイラー燃焼室はボイラー水壁によって製作されており、常に摩耗、腐食にさらされ、ボイラー水壁のボイラーチューブの板厚が減肉し、耐圧に耐えられなくなると、部分的に切断して新しいボイラー水壁と交換している。
【０００３】
従来の切断方法はガス切断、プラズマ切断又はグラインダーによるものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記の従来の切断方法は作業環境を著しく損なうばかりでなく生産性がきわめて低かった。
その理由は、正確な切断位置を確保することが困難なため、切断位置は通常５〜１０ｍｍ短く切断し、ボイラーチューブの端面を１本づつ機械加工で仕上げ加工しながら溶接用開先加工を行っているからである。
【０００５】
ボイラーチューブの数は膨大であり、改修工期の大半を占めているが、従来の切断法ではどうしても正確に切断することは困難であり、５〜１０ｍｍずらした位置で切断せざるを得ない。その結果生産性は悪く、作業員も多くなり多くの人件費を要するためコスト高の原因をなっているという問題点があった。
【０００６】
そこで本発明は、切断位置のズレを２ｍｍ以下に押さえ、ボイラー水壁を正確に切断すると同時に、完全な自動切断作業にすることで１名のオペレーターで４台のボイラー水壁自動切断装置を稼働させ、人員の削減及び人件費の軽減、作業日数を大幅に削減し、コストを大幅に削減することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明のボイラー水壁を矩形、及びスリット状に切断することが出来る自動切断装置は、切断砥石と，レールに対し直角に、かつレールに対し平行に９０°回転可能に設けられたスライド軸と，切断砥石を高速回転させるための第１のモータと，第１のモーターを収納する収納部と、スライド軸をレールと直角方向にスライドさせるための第２のモータと，台車をレールと平行方向に駆動させるための第３のモータと，ボイラー水壁の直角方向の切断を完了する位置を検知するための第１のリミットスイッチと，第２のモータから第３のモータへと電流のながれを切り換えるためのリレーと，ボイラー水壁幅の切断長を決める第２のリミットスイッチと，第１のモータの定格電流を設定することで切断速度を変化させるための制御回路と，からなる。
【０００８】
又、前記制御回路が電流検出器，オペアンプリファイヤー及びドライバであることが好適である。
さらに、前記スライド軸を前記レールに対し直角方向に移動させ、前記ボイラー水壁の直角方向の切断を行い、次に、前記リレーを切り換えて、前記スライド軸を前記レールに対し水平方向に移動させ、ボイラー水壁の水平方向の切断を行うことによりボイラー水壁を矩形状に切断し、又、前記スライド軸をレールに対し平行に９０°回転させることにより、前記切断砥石と前記第１のモータの収納部とを垂直に配置することによりダイヤフラムをスリット状に切断することが出来ることである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の態様の一例を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１はボイラー水壁を平行にレールがダイヤフラム表面に仮止溶接で固定されたボイラー水壁自動切断装置を示す図である。
【００１１】
ボイラー水壁１と平行にレール２がダイヤフラム３表面に仮止溶接で固定され、当該レール２上を走行する台車４が設置されている。当該台車４は第３のモーター（ＤＣサーボモータ）５で駆動する。
【００１２】
当該台車４には、レール２と直角方向にスライド軸６があり、第２のモーター（ＤＣサーボモータ）７で当該スライド軸６をレール上２と直角方向、即ち矢印のように前後方向に移動させる。
このスライド軸６のスライド部に切断砥石８を高速回転させる第１のモータ９が設けられている。
【００１３】
水平の切断作業は、まず切断砥石８を高速回転させる第１のモータ９の定格電流値を設定し、次にこの第１のモータ９を回転させ、スライド軸６を動かし、ボイラー水壁１に切断砥石８が近づき接触することで切断作業が始まる。
【００１４】
ボイラー水壁１は図４に示す如く単にボイラーチューブ１１だけでなく、平板のダイヤフラム３と溶接接合されているため、切断砥石８が切断する部分は常に変化するが、その変化の状況を図２に示す。図２により切断砥石８がボイラーチューブ１１の切断を行うことにより接触する長さが最小１６ｍｍから最大１６５．６ｍｍと約１０倍に変化することが分かる。
【００１５】
したがってスライド軸６を一定の速度で移動させると、第１のモータ９の負荷電流も約１０倍変動することになり、第１のモータ９が焼損することになる。
【００１６】
そこで本発明は図１に示すとおり、第１のモータ９の負荷電流を検出する電流検出器１０により電流を常時測定し、第１のモータ９の定格電流設定値との差を読むオペアンプリファイヤー１２でその差異を測定し、第２のモータ７の速度をドライバ１３で自動補正し、切断を自動的に行う。
【００１７】
ボイラー水壁１の直角方向の切断が完了する位置を検知する第１のリミットスイッチ１４まで移動したら、リレー１５を切換えて、今度は同じ原理で、第３のモータ５の速度の自動制御を行い水平方向（レールと平行方向）に移動してボイラー水壁１を切断加工していく。ボイラー水壁１の切断面は図４に示される如くである。
【００１８】
ボイラー水壁１の切断長を決める第２のリミットスイッチ１６を感知するまで、即ち第２のリミットスイッチ１６がドッグ１７に接触するまで、切断は完全に自動的に行われ、完了したらフラッシュランプ（図示せず）を点滅させることで、オペレータに作業完了を知らせることが出来る。
前述した作業は図５に示す如く水平切断作業である。
【００１９】
ボイラー水壁１を図３に示す如く矩形状に切断加工したら、ボイラーチューブ１１の端面の開先加工を行い、新しく製作したボイラー水壁を切断部に挿入して、ボイラー水壁端面を溶接接合することになる。
【００２０】
上下に位置したボイラーチューブの軸芯が全面に渡り整合することはむずかしい。そこで図６に示す如くダイヤフラム３の中央部を端面から最低１５０ｍｍ長のスリット１８状に切断し、ボイラーチューブ１１の整合をしやすくする切断も必要である。
【００２１】
本発明のボイラー水壁を矩形、及びスリット状に切断することが出来る自動切断装置における前記スリット状の切断は図５に示すようにスライド軸６をレール２に対して平行に９０°回転させ、これにより図６に示すように切断砥石８及び第１のモータ９の収納部１９をレール２に対して平行に９０°回転させ、即ち垂直にし、第２のモータ７でスライド軸６を矢印が示すように前後方向に動かしボイラー水壁１のスリット１８状の切断を行うものである。
切断砥石８は直径が約３５０ｍｍなので約４０〜５０ｍｍ前進すれば約１５０ｍｍのスリット切断が出来るものである。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は以上の構成を有するので、ボイラー水壁を正確に切断すると同時に、完全な自動切断作業にすることで１名のオペレータで４台のボイラー水壁自動切断装置を稼働させ、その結果人員の削減及び人件費の軽減、作業／日数を大幅に削減し、コストを大幅に削減することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】ボイラー水壁と平行にレールがダイヤフラム表面に仮止溶接で固定されたボイラー水壁自動切断装置を示す図である。
【図２】切断砥石の切断する部分の変化の状況を示す図である。
【図３】ボイラー水壁を切断した状態及びスリット状に切断した状態を示す図である。
【図４】ボイラー水壁の切断面を示す図である。
【図５】ボイラー水壁の水平の切断作業を示す図である。
【図６】ボイラー水壁の垂直のスリット状の切断作業を示す図である。
【符号の説明】
１ ボイラー水壁
２ レール
３ ダイヤフラム
４ 台車
５ 第３のモータ
６ スライド軸
７ 第２のモータ
８ 切断砥石
９ 第１のモータ
１０ 電流検出器
１１ ボイラーチューブ
１２ オペアンプリファイヤー
１３ ドライバ
１４ 第１のリミットスイッチ
１５ リレー
１６ 第２のリミットスイッチ
１７ ドッグ
１８ スリット
１９ 収納部
Claims (3)
- 切断砥石（８）と，レール（２）に対し直角に、かつレールに対し平行に９０°回転可能に設けられたスライド軸（６）と，切断砥石（８）を高速回転させるための第１のモータ（９）と，第１のモーター（９）を収納する収納部（１９）と、スライド軸（６）をレール（２）と直角方向にスライドさせるための第２のモータ（７）と，台車（４）をレール（２）と平行方向に駆動させるための第３のモータ（５）と，ボイラー水壁（１）の直角方向の切断を完了する位置を検知するための第１のリミットスイッチ（１４）と，第２のモータ（７）から第３のモータ（５）へと電流のながれを切り換えるためのリレー（１５）と，ボイラー水壁幅の切断長を決める第２のリミットスイッチ（１６）と，第１のモータ（９）の定格電流を設定することで切断速度を変化させるための制御回路と，からなることを特徴とするボイラー水壁を矩形、及びスリット状に切断することが出来る自動切断装置。
- 前記制御回路が電流検出器（１０），オペアンプリファイヤー（１２）及びドライバ（１３）であることを特徴とする請求項１記載のボイラー水壁を矩形、及びスリット状に切断することが出来る自動切断装置。
- 前記スライド軸（６）を前記レール（２）に対し直角方向に移動させ、前記ボイラー水壁（１）の直角方向の切断を行い、次に、前記リレー（１５）を切り換えて、前記スライド軸（６）を前記レール（２）に対し水平方向に移動させ、ボイラー水壁（１）の水平方向の切断を行うことによりボイラー水壁（１）を矩形状に切断し、又、前記スライド軸（６）をレールに対し平行に９０°回転させることにより、前記切断砥石（８）と前記第１のモータ（９）の収納部（１９）とを垂直に配置することによりダイヤフラム（３）をスリット状（１８）に切断することが出来ることを特徴とする請求項１記載のボイラー水壁を矩形、及びスリット状に切断することが出来る自動切断装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001104263A JP4658364B2 (ja) | 2001-04-03 | 2001-04-03 | ボイラー水壁を矩形、及びスリット状に切断することが出来る自動切断装置。 |
| US09/918,282 US20020139234A1 (en) | 2001-04-03 | 2001-07-30 | Automatic cutting device for boiler tube water wall |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001104263A JP4658364B2 (ja) | 2001-04-03 | 2001-04-03 | ボイラー水壁を矩形、及びスリット状に切断することが出来る自動切断装置。 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002301652A JP2002301652A (ja) | 2002-10-15 |
| JP2002301652A5 JP2002301652A5 (ja) | 2008-03-27 |
| JP4658364B2 true JP4658364B2 (ja) | 2011-03-23 |
Family
ID=18957150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001104263A Expired - Lifetime JP4658364B2 (ja) | 2001-04-03 | 2001-04-03 | ボイラー水壁を矩形、及びスリット状に切断することが出来る自動切断装置。 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020139234A1 (ja) |
| JP (1) | JP4658364B2 (ja) |
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| US7028882B2 (en) * | 2004-02-02 | 2006-04-18 | General Electric Company | Process and apparatus for boiler tube panel welding and straightening |
| US20090271993A1 (en) * | 2008-04-30 | 2009-11-05 | Semprini David M | Drywall cutting apparatus |
| PE20120721A1 (es) * | 2009-02-24 | 2012-07-15 | Quanta Associates Lp | Reemplazo del cable a tierra de un poste de servicios publicos con un metodo y dispositivo de empotramiento |
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