JP5809878B2 - 管内自走装置 - Google Patents

Description

本発明は、管内自走装置に関するものである。

例えば、原子力発電所の原子炉格納施設の一部である、サプレッションチェンバ内に鉛直方向に配設されるベント管（配管）は、その外周面及び内周面が耐食性、除染性等に優れた複数の塗料を重ね塗りすることにより塗装されている。上記ベント管では、運転開始後１０年前後を目安に再塗装工事が実施されるが、再塗装工事の事前工事として、外周面及び内周面の放射線物質を含む塗膜を研削・除去し、塗装面を粗面化して素地調整する研削・除染作業が行われる。

従来、配管内面にブラスト媒体を投射するノズルと、配管内面に投射された前記ブラスト媒体を回収する回収手段と、管内壁面の素地を照明する照明手段と、素地を撮像する撮像手段等を備えた装置本体を、上部に備えた牽引手段によって配管内に吊り下げて昇降させるようにした配管内ブラスト装置がある（特許文献１）。

特許文献１の配管内ブラスト装置によれば、牽引手段により装置本体を昇降させて鉛直状の弁と管内のブラスト作業を遠隔で行うことができる。

しかし、特許文献１の配管内ブラスト装置では、鉛直方向のベント管内に沿って装置本体を移動させるために、ベント管上部のサプレッションチェンバ内に前記装置本体の昇降を行う牽引手段を設置する必要があり、また、ブラスト作業の終了後に前記牽引手段を撤去する作業が必要であり、このために放射性雰囲気での作業員の作業時間が長くなるという問題を有していた。

又、上記した牽引手段を備える方式の問題点を解決するために、シリンダのシリンダ部に備えた後側歯止部材のテーパ面と配管壁内面との間に圧入するようにした後側ローラと、シリンダのピストン部に備えた前側歯止部材のテーパ面と配管壁内面との間に圧入するようにした前側ローラを備えており、後側ローラにより後側歯止部材を配管内に固定した状態でピストン部を伸長させて前側歯止部材を前進させた後、前側ローラにより前側歯止部材を配管内に固定し、続いてピストン部を縮小させて後側歯止部材を前進させるという操作を繰り返すことにより尺取虫状に移動するようにした管内ロボットがある（特許文献２）。

特許第４３５２４０７号公報 特開平０６−０４８２９８号公報

しかし、上記特許文献２に記載の管内ロボットは、管内を尺取虫状に移動するようにしたものであるため、作動が複雑でしかも移動に時間が掛かり、よって作業能率を高められないという問題がある。また、前記管内ロボットは後側歯止部材と前側歯止部材に備えたテーパ面と前後のローラによる楔効果によって歯止めを行う構成であるため、上昇する方向へは移動できるが、下降することはできず、使用できる対象に制限があるという問題がある。

本発明は、上記従来の問題に鑑みてなしたもので、簡略な構成によって鉛直方向に備えられる配管内を自走できるようにした管内自走装置を提供しようとするものである。

本発明は、装置本体の一端側に、半径方向外側へ張り出すことにより傾斜した状態で先端の第１の車輪を配管内面に当接する第１のリンクを周方向に等間隔に備え、
前記装置本体の他端側に、半径方向外側へ張り出すことにより前記第１のリンクと同方向に傾斜した状態で先端の第２の車輪を配管内面に当接する第２のリンクを周方向に等間隔に備え、
前記第１のリンクと第２のリンクを前記装置本体の軸線と平行な方向へ延びた連結リンクによって連結し、
前記装置本体の他端に延長した軸の外周に該軸に沿って移動可能な移動環を備え、
該移動環と前記第２のリンクとの間を第３のリンクで接続し、
前記移動環と前記軸の端部との間に、前記移動環を移動させて前記第３のリンクを介し第２のリンクの第２の車輪を外方へ張り出させるように付勢する押しバネを配置し、
前記第１の車輪と第２の車輪の一方に減速機を介してモータを接続し、
前記減速機に手動で駆動が可能な手動ギヤを備え、該手動ギヤに接続した手動ワイヤを備えたことを特徴とする管内自走装置、に係るものである。

又、上記管内自走装置において、前記装置本体の移動位置を計測する位置計測手段を備えたことは好ましい。

本発明の管内自走装置によれば、簡略な構成によって鉛直方向に備えられる管内を自走により所要の速度で連続して昇降することができ、よって、配管内での各種の作業を能率的に行えるという優れた効果を奏し得る。

本発明の管内自走装置の一実施例の概略を示す側面図である。 図１の構成を詳細に示した部分詳細図である。 図２をＩＩＩ−ＩＩＩ方向から矢視図である。 図２をＩＶ方向から見た平面図である。

以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。

図１〜図４はサプレッションチェンバ内に配設されるベント管のように鉛直に設けられる配管Ａ或いは傾斜して設けられる配管Ａの内部に配置するようにした本発明の管内自走装置の一実施例を示すもので、装置本体１の一端側（図１では上端側）には、ピン２を中心に半径方向外側へ張り出すことにより下方へ傾斜した状態で先端の第１の車輪３が配管Ａ内面に当接するようにした第１のリンク４を周方向に等間隔で３個所に備えている。

前記装置本体１の他端側（図１では下端側）には、ピン５を中心に半径方向外側へ張り出すことにより前記第１のリンク４と同方向に下方へ傾斜した状態で先端の第２の車輪６が配管Ａ内面に当接するようにした第２のリンク７を周方向に等間隔で３個所に備えている。図３に示すごとく、前記各第１の車輪３の直下に第２の車輪６が位置するように、前記第１のリンク４と第２のリンク７は構成されている。

前記したように上下に対応している第１のリンク４と第２のリンク７は、前記装置本体１の軸線と平行な方向へ延びた連結リンク８によって夫々連結されている。８ａは連結ピンである。この連結リンク８は前記装置本体１の軸線と平行であっても、或いは図２に示すように平行な状態から傾いていてもよい。

前記装置本体１の他端には延長した軸９が設けてあり、該軸９の外周には該軸９に沿って上下に移動可能な移動環１０を備えている。そして、該移動環１０の外周と前記各第２のリンク７との間をピン１１を介して第３のリンク１２により接続する。前記連結リンク８と第３のリンク１２はナット等の調節具８'，１２'により長さを調節できるようになっている。

前記移動環１０の上端部に備えたフランジ部１３と、前記軸９の下端部に備えた固定板１４との間に、前記移動環１０を移動させて前記第３のリンク１２を介し各第２のリンク７の第２の車輪６を外方へ張り出させるように付勢する押しバネ１５を配置している。

そして、前記第１のリンク４には、図３に示す如く第１の減速機１６と歯車装置１７及び第２の減速機１８を介して駆動するモータ１９を設けて、第１の車輪３をモータ１９により駆動して走行させるようにしている。尚、第２の車輪６を前記第１の減速機１６、歯車装置１７及び第２の減速機１８を介してモータ１９により駆動するようにしてもよい。

前記第２の減速機１８には手動で駆動することができる図示しない手動ギヤが備えてあり、該手動ギヤは手動ワイヤ２０によって駆動できるようになっている。又、図１では前記第２の減速機１８に備えた各手動ギヤに接続された手動ワイヤ２０を連結装置２１に導いて接続してあり、該連結装置２１には大径の主ワイヤ２２が接続してあり、該主ワイヤ２２を駆動すると前記各手動ワイヤ２０を介して前記各第１の車輪３を同時に駆動できるようにしている。２３は前記モータに接続された電源ケーブルである。電源ケーブル２３は、３本をまとめて下方に導くようにしている。

前記装置本体１には、前記配管Ａの内面に押付けて回転するロータリエンコーダ２４からなる位置検出手段が設けられて、装置本体１の位置を検出できるようにしている。又、前記第１の車輪３或いは第２の車輪６に前記ロータリエンコーダ２４による位置検出手段を設けて、装置本体１の位置を検出するようにしてもよい。

次に、上記実施例の作動を説明する。

図１〜図４の管内自走装置では、前記移動環１０の上端部に備えたフランジ部１３と前記軸９の下端部に備えた固定板１４との間に備えた押しバネ１５が、前記移動環１０を常に上方へ移動させるように付勢しているため、前記第３のリンク１２を介して各第２のリンク７の第２の車輪６は外方へ張り出されて配管Ａの内面に押し付けられる。又、前記第２のリンク７と第１のリンク４は連結リンク８によって接続されているので、各第１のリンク７の第１の車輪６も外方へ張り出されて配管Ａの内面に押し付けられる。

従って、モータ１９により第１の車輪３を駆動すると、第１の車輪３は前記配管Ａの内面に押し付けられることによる所要の摩擦力によって走行することができる。ここで、図１の如く鉛直な配管Ａ或いは傾斜した配管Ａに適用した前記装置本体１に掛かる荷重が増加すると、装置本体１が下方に引き下げられることで前記押しバネ１５は拡げられる方向に力が作用することになり、第３のリンク１２を介して各第２のリンク７の第２の車輪６が外方へ張り出されるようになるので、各車輪３，６に作用する摩擦力は増加し、よって装置本体１は大きな荷重に耐えて走行することができる。このように、前記装置本体１の重量に応じて各車輪３，６の摩擦力が自動的に調整されるようになる。

上記管内自走装置は、上方向及び下方向へ連続して所要の速度で走行することができる。

従って、前記装置本体１に、配管Ａ内面の点検装置、清掃装置、塗膜の研削・除去を行うブラスト装置、塗装装置等の作業装置を装備することにより、配管Ａ内を走行しながら各種の作業を高能率に行うことができる。

又、仮に、前記モータ１９の故障が発生した場合にも、前記主ワイヤ２２を配管Ａの外部で回転させることにより、前記連結装置２１及び第２の減速機１８に備えた手動歯車及び手動ワイヤ２０を介して第１の車輪３を駆動させることができ、よって、管内自走装置を配管Ａから取り出すことができる。

尚、本発明の管内自走装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１ 装置本体
３ 第１の車輪
４ 第１のリンク
６ 第２の車輪
７ 第２のリンク
８ 連結リンク
９ 軸
１０ 移動環
１２ 第３のリンク
１５ 押しバネ
１６ 第１の減速機（減速機）
１８ 第２の減速機（減速機）
１９ モータ
２０ 手動ワイヤ
２４ ロータリエンコーダ（位置計測手段）
Ａ 配管

Claims (2)

1. 装置本体の一端側に、半径方向外側へ張り出すことにより傾斜した状態で先端の第１の車輪を配管内面に当接する第１のリンクを周方向に等間隔に備え、
   前記装置本体の他端側に、半径方向外側へ張り出すことにより前記第１のリンクと同方向に傾斜した状態で先端の第２の車輪を配管内面に当接する第２のリンクを周方向に等間隔に備え、
   前記第１のリンクと第２のリンクを前記装置本体の軸線と平行な方向へ延びた連結リンクによって連結し、
   前記装置本体の他端に延長した軸の外周に該軸に沿って移動可能な移動環を備え、
   該移動環と前記第２のリンクとの間を第３のリンクで接続し、
   前記移動環と前記軸の端部との間に、前記移動環を移動させて前記第３のリンクを介し第２のリンクの第２の車輪を外方へ張り出させるように付勢する押しバネを配置し、
   前記第１の車輪と第２の車輪の一方に減速機を介してモータを接続し、
   前記減速機に手動で駆動が可能な手動ギヤを備え、該手動ギヤに接続した手動ワイヤを備えたことを特徴とする管内自走装置。
2. 前記装置本体の移動位置を計測する位置計測手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の管内自走装置。

Images