JP6573937B2 - 軌条探傷装置 - Google Patents

Description

本発明は、天井クレーンの走行軌条の亀裂や摩耗を測定する機能を有する軌条探傷装置に関する。

工場設備の操業上必要とされる天井クレーンのメンテナンスにおいては、従来、走行軌条の点検並びにメンテナンスが行われている。天井クレーンの場合、走行軌条の経年劣化に伴うウェブ内の亀裂に起因する頭部の欠損並びに軌条頭部の摩耗に起因するトラブルが多く発生することから、１回／年実施される点検において、軌条の亀裂や摩耗の測定は重要点検項目となっている。

従来の点検方法は、軌条の補修を行ってきた履歴や経験に基づいて亀裂などが多く発生する箇所を推定し、ノギスやコンベックスなどによる測定や超音波探傷器を用いた測定を行うというものであった。

従来の点検方法は、軌条の特定箇所に対する亀裂・摩耗の調査に留まっていたので、測定した箇所以外の部分における亀裂や摩耗の進捗度合を検知することができず、亀裂などが発見された時点で対処するという、事後対応が主流となっていた。

しかしながら、近年においては、軌条にて想定された個所以外の部分において亀裂などが発生するケースも多くなっているので、軌条全長に対する点検・調査のニーズが高まっている。

一方、本発明に関連する従来技術として、例えば、特許文献１に記載された「レール探傷器（レール用超音波探傷装置）」がある。

前記「レール探傷器」は、レール種類毎の、レール基準高さ・音速度・アンプ感度・検出しきい値・警報範囲の測定パラメータを予め記憶させたメモリーと、レール種類の選択による測定パラメータの自動設定機能と、ワンタッチでレールの正確な位置に探触子を接触させて接触媒質を供給できる機構と、測定結果の表示機能と、警報機能と、を有している。

前記「レール探傷器」は、探触子をレールに接触させるだけで、自動的に測定してレールの可否を判定し、判定結果に応じて異なる音響を出すことにより、作業者に警報報知することができる。

特開２００７−１０１１９２号公報

特許文献１に記載された「レール探傷器」においては、コイルバネと押え板を用いて探触子がホルダー内に高さ方向に移動可能に取り付けられており、測定の際には、レールに接触した探触子がホルダー内に押し込まれることによって生じるコイルバネの弾性復元力で探触子がレールに一定圧力で接触する機構が採用されている。このため、測定ポイントが限定され、所謂、ピンポイントでの測定となり、軌条全長の測定・調査（探傷）を行うに至っていないのが実状である。

また、前記「レール探傷器」においては、探触子とレール面との間での接触媒質の保持手段として弾性体のリングが使用され、探触子の周りを前記リングで囲んで「堰」の機能を生じさせることにより、探触子周辺に液溜まりを形成するようになっている。このため、探傷箇所を移動させるときに探触子が検体から離れたり、探傷箇所近傍に隙間や段差が存在することにより探触子周辺に隙間が生じたりすると、接触媒質（界面活性剤の希釈水溶液など）が流出し、探傷精度が低下することがある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、軌条全長にわたって連続的に探傷可能であり、軌条の段差や異物などに起因する探傷精度の悪化を防止することができる軌条探傷装置を提供することにある。

本発明に係る軌条探傷装置は、
軌条の長手方向に沿って移動可能な台車部と、
前記台車部を移動するため前記台車部に立設された操作ハンドルと、
前記軌条の頭頂部の上面に沿って移動可能な状態で前記台車部に設けられた探触子ケースと、
少なくとも前記探触子ケースの移動方向の前端に設けられた橇状部若しくは前記探触子ケースに付設された橇状部材と、
前記探触子ケースに形成された空洞部内に前記空洞部の内周面との間に隙間を設けた状態で格納された超音波探触子と、
前記隙間に接触媒質を供給する媒質供給手段と、
前記軌条の長手方向への前記台車部の移動距離を計測する計測手段と、
前記超音波探触子で計測される超音波エコーに基づいて前記軌条のクラック及び摩耗量を検出する検出手段と、
前記検出手段及び前記計測手段によって得られた探傷データに基づいて前記軌条のクラックの位置及び摩耗量を表示する表示手段と、
前記検出手段及び前記計測手段によって得られた探傷データを保存する記憶媒体と、
少なくとも前記超音波探触子、前記検出手段、前記計測手段及び前記表示手段を作動させる電源と、を備えたことを特徴とする。

前記軌条探傷装置においては、前記台車部が、前記軌条の頭頂部の上面に当接して回動可能な走行車輪と、前記軌条の頭頂部をその両側から挟んだ状態で回動可能な少なくとも一対の保持車輪と、を備えたものであることが望ましい。

前記軌条探傷装置においては、前記保持車輪の軌条幅方向の間隔並びに軌条高さ方向の位置が変更可能であることが望ましい。

前記軌条探傷装置においては、前記探触子ケースが、前記軌条の頭頂部の上面に対し接近離隔する方向に移動可能であることが望ましい。

前記軌条探傷装置においては、前記探触子ケースが、前記軌条を横断する方向の軸体を中心にシーソー状に傾動可能に保持されることが望ましい。

前記軌条探傷装置においては、前記検出手段が、クラック及び基準値を超える摩耗量を検出したときに警報を発するものであることが望ましい。

前記軌条探傷装置においては、前記検出手段及び前記計測手段によって得られた探傷データを無線送信する送信手段と、前記送信手段から送信された探傷データを受信して前記軌条のクラックの位置及び摩耗量を表示する補助表示手段と、を備えることが望ましい。

前記軌条探傷装置においては、前記操作ハンドルが、前記台車部の移動方向に回動可能であることが望ましい。

本発明により、軌条全長にわたって連続的に探傷可能であり、軌条の段差や異物などに起因する探傷精度の悪化を防止することができる軌条探傷装置を提供することができる。

本発明の実施形態である軌条探傷装置を示す一部省略斜視図である。 図１に示す軌条探傷装置の一部省略側面図である。 図１中の矢線Ａ方向から見た軌条探傷装置の一部省略正面図である。 図１中の矢線Ｂ方向から見た軌条探傷装置の一部省略平面図である。 図１の一部拡大図である。 図２の一部拡大図である。 図３の一部拡大図である。 図４の一部拡大図である。 図６中の矢線Ｃで示す部分の一部省略斜視図である。 図９中のＤ−Ｄ線における一部省略断面図である。 図９中のＥ−Ｅ線における一部省略断面図である。 図９中に示す探触子ケースの一部省略底面図である。 図１２中のＦ−Ｆ線における一部省略断面図である。 図１２に示す探触子ケースの底面側を示す一部省略斜視図である。 表示手段に表示される測定結果画面の一例を示す一部省略図である。

以下、図１〜図１５に基づいて、本発明の実施形態である軌条探傷装置１００について説明する。図１〜図４に示すように、本実施形態に係る軌条探傷装置１００は、台車部１０、操作ハンドル３０、探触子ケース５０、橇状部材６０、超音波探触子７０、媒質供給手段８０、計測手段９０、超音波探触子７０、検出手段２０、表示手段４０、記憶媒体４１及び電源４２などを備えている。

計測手段９０は軌条Ｒの長手方向Ｌへの台車部１０の移動距離を計測する機能を有し、検出手段２０は超音波探触子７０で計測される超音波エコーに基づいて軌条Ｒのクラック及び摩耗量を検出する機能を有する。表示手段４０は、検出手段２０及び計測手段９０によって得られた探傷データに基づいて軌条Ｒのクラックの位置及び摩耗量を表示する表示画面４０ａを有する。記憶媒体４１は、検出手段２０及び計測手段９０によって得られた探傷データを保存する機能を有する。また、超音波探触子７０、検出手段２０、計測手段９０及び表示手段４０などは電源４２から供給される電気で作動する。

軌条探傷装置１００は、検出手段２０及び計測手段９０によって得られた探傷データを無線送信する送信手段２１を有し、送信手段２１から送信された探傷データを受信して軌条Ｒのクラックの位置及び摩耗量を表示する補助表示手段４５を備えている。

図１〜図８に示すように、台車部１０は、軌条Ｒの長手方向Ｌに沿って移動可能であり、台車部１０を移動するための操作ハンドル３０が台車部１０に起伏可能に立設されている。操作ハンドル３０を構成する直線状の本体部３０ａの先端側（下端側）には、一対の脚部３１ａ，３１ａを有する門型（コ字状）の連結部材３１が設けられ、脚部３１ａ，３１ａの先端側が支軸３２を介して台車部１０に回動可能に軸支されている。

支軸３２は軌条Ｒを横断する方向に配置され、支軸３２の両端部にはそれそれぞれクランプレバー３３が起伏可能に軸支されている。クランプレバー３３を緩めると操作ハンドル３０は支軸３２を中心に回動可能となり、クランプレバー３３を締めると操作ハンドル３０は回動不能に係止される。従って、台車部１０に対する操作ハンドル３０の係止角度は、支軸３２を中心として操作ハンドル３０が回動可能な範囲内の任意の角度とすることができる。

操作ハンドル３０の本体部３０ａの基端側（上端側）には、く字状の折曲部３０ｂ及び直線状の把持部３０ｃが設けられている。把持部３０ｃは、折曲部３０ｂを介して、本体部３０ａと直交姿勢をなすように本体部３０ａに連接されている。把持部３０ｃの先端部には操作ボックス３４が取り付けられている。操作ボックス３４には３つのスイッチ３５，３６，３７が設けられている。スイッチ３５を押すと探傷が開始され、スイッチ３６を押すとデータマーキングが行われ、スイッチ３７を押すと探傷が停止される。

台車部１０は、軌条Ｒの頭頂部Ｒ１の上面Ｒａに当接して回動可能な複数対の走行車輪１１，１１，１２，１２と、軌条Ｒの頭頂部Ｒ１の左右の側面Ｒｂ，Ｒｂを挟んだ状態で回動可能な二対の保持車輪１３，１４と、を備えている。走行車輪１１，１２は軌条Ｒの頭頂部Ｒ１の上面Ｒａに当接した状態で軌条Ｒの長手方向Ｌに沿って回転可能であり、保持車輪１３，１４はそれぞれ軌条Ｒの左右の側面Ｒｂ，Ｒｂに当接した状態で軌条Ｒの長手方向に沿って回転可能である。

台車部１０を構成する平板状の基板１５の下面の前後方向に離れた位置には、支持板１６，１７が垂下状に取り付けられている。これらの支持板１６，１７の両側面をそれぞれ挟むようにして複数対の走行車輪１１，１１，１２，１２が軸支されている。また、基板１５の下面には、走行車輪１２，１２と同期して回転する計測手段（ロータリエンコーダ）９０が設けられている。計測手段９０は、走行車輪１２，１２の回転量に基づいて、軌条Ｒの長手方向Ｌへの台車部１０の移動距離を計測する機能を有する。計測手段９０によって得られた計測信号は信号ケーブルＳ２を介して検出手段２０へ送信される。

台車部１０の基板１５の上面には２枚のスライド板１，２が基板１５と平行に重ね合わせた状態で、それぞれ幅方向Ｗにスライド可能に配置されている。スライド板１，２の上面側には、２本のハンドル付きボルト３，３が立設され、これらのハンドル付きボルト３，３はスライド板１，２を貫通してそれぞれ基板１５に螺着されている。ハンドル付きボルト３，３を緩めるとスライド板１，２は互いに幅方向Ｗにスライド可能となり、ハンドル付きボルト３，３を締めるとスライド板１，２はスライド不能に係止される。

スライド板１，２の幅方向Ｗの側縁にはそれぞれ昇降板１ａ，２ａがハンドル付きボルト１ｂ，２ｂによって取り付けられている。ハンドル付きボルト１ｂ，２ｂを緩めると、昇降板１ａ，２ａはそれぞれスライド板１，２に対して鉛直方向に昇降可能であり、ハンドル付きボルト１ｂ，２ｂを締めると、昇降板１ａ，２ａはそれぞれスライド板１，２に係止される。

基板１５の上面側には、基板１５を貫通する拡縮ハンドル５が立設され、拡縮ハンドル５の下端側は、基板１５の下面に設けられたギヤボックス６に内蔵されたラック＆ピニオン機構（図示せず）を介して、２本の拡縮棒７，８に連接されている。拡縮棒７，８の先端部はそれぞれ昇降板１ａ，２ａに接合されている。ハンドル付きボルト３，３を緩めた状態で、拡縮ハンドル５を回動（正転・逆転）させると、拡縮棒７，８はギヤボックス６から出たり、入ったりするので、これに伴って２枚の昇降板１ａ，２ａの間隔が広がったり、狭まったりする。ハンドル付きボルト３，３を締めると、昇降板１ａ，２ａの間隔は一定に保持される。

昇降板１ａ，２ａの下縁側には、それぞれ複数の水平軸１ｃ，１ｃ，２ｃ，２ｃが幅方向Ｗに拡がる方向に突設され、水平軸１ｃ，１ｃ（２ｃ，２ｃ）に対してスライド部材１ｄ（２ｄ）が水平軸１ｃ，２ｃの軸心方向に移動可能に取付けられている。また、スライド部材１ｄ，２ｄを水平軸１ｃ，２ｃに沿って移動させるためのハンドル付きボルト１ｅ，２ｅがそれぞれスライド部材１ｄ，２ｄ及び昇降板１ａ，２ａを貫通した状態で螺合されている。また、ハンドル付きボルト１ｅ，２ｅの係止ネジ１ｆ，２ｆがスライド部材１ｄ，２ｄの上面からハンドル付きボルト１ｅ，２ｅに向かって螺着されている。

係止ネジ１ｆ，２ｆを緩めた状態でハンドル付きボルト１ｅ，２ｅを回動（正転・逆転）させると、スライド部材１ｄ，２ｄが水平軸１ｃ，２ｃに沿ってその軸心方向に移動する。係止ネジ１ｆ，２ｆを締め付けると、ハンドル付きボルト１ｅ，２ｅが回動不能に係止され、スライド部材１ｄ，２ｄは、それぞれ水平軸１ｃ，２ｃの長さ方向の所定位置に係止される。

スライド部材１ｄ，２ｄの下方部分（水平軸１ｃ，２ｃより下方部分）には、それぞれ水平軸１ｃ，２ｃと平行な複数の貫通孔１ｇ，２ｇが開設され、複数の可動軸１ｈ，２ｈがそれぞれ貫通孔１ｇ，２ｇ内に軸心方向にスライド可能に挿通されている。可動軸１ｈ，１ｈ（２ｈ，２ｈ）の先端部（軌条Ｒに近い部分）に、軌条Ｒと略平行な支持部材１ｊ（２ｊ）が取り付けられ、可動軸１ｈ，２ｈの基端部（軌条Ｒから遠い部分）にはフランジ状に拡径したストッパ１ｋ，２ｋが設けられている。

軌条Ｒを挟んで対向する支持部材１ｊ，２ｊには、それぞれ複数の保持車輪１３，１４が回動可能に軸支されている。また、保持車輪１３，１４を軌条Ｒの側面Ｒｂに向かって弾性的に押圧するためのスプリング１ｓ，２ｓが、スライド部材１ｄ，２ｄと支持部材１ｊ，２ｊとの間に挟持された状態で、可動軸１ｈ，２ｈの周りに環装されている。

ハンドル付きボルト１ｂ，２ｂを緩めた状態で、昇降板１ａ，２ａを鉛直方向に昇降させることにより、台車部１０の基板１５に対する保持車輪１３，１４の高さ方向の位置を変更することができ、ハンドル付きボルト１ｂ，２ｂを締めると、保持車輪１３，１４は所定の高さに係止される。

係止ネジ１ｆ，２ｆを緩めた状態で、ハンドル付きボルト１ｅ，２ｅを回動（正転・逆転）させることにより、軌条Ｒを挟んで対向する保持車輪１３，１４の幅方向Ｗの間隔を変更することができ、係止ネジ１ｆ，２ｆを締めると、保持車輪１３，１４の幅方向Ｗの間隔は所定状態に係止される。保持車輪１３，１４はスプリング１ｓ，２ｓによって軌条Ｒの側面Ｒｂに向かって弾性的に押圧されているため、軌条Ｒの側面Ｒｂに凹凸や段差などがあっても保持車輪１３，１４は側面Ｒｂから離れることなく追従可能である。

前述したように、軌条探傷装置１００においては、保持車輪１３，１４の軌条Ｒの幅方向Ｗの間隔並びに軌条Ｒの高さ方向Ｈの位置が変更可能であるため、軌条Ｒの種類によって頭頂部Ｒ１のサイズや形状が異なっていても、台車部１０を軌条Ｒ上に的確にセットすることができる。

図１，図２，図５，図６，図９に示すように、台車部１０構成する基板１５の操作ハンドル３０側の端部に探触子ケース５０が配置されている。探触子ケース５０は、台車部１０とともに軌条Ｒの頭頂部Ｒ１の上面Ｒａに沿って移動可能な状態で台車部１０に取り付けられている。探触子ケース５０の下面には橇状部材６０が着脱可能に付設されている。

台車部１０の基板１５のハンドル３０側の端部に垂直板１８が取り付けられ、この垂直板１８に対し、ブラケット１８ａ，１８ｂを介して、垂直板１８と平行な複数の垂直軸１９，１９が取り付けられている。ブラケット１８ａ，１８ｂの間に位置する垂直軸１９，１９には、垂直軸１９，１９の軸心方向にスライド可能な昇降部材５６が取り付けられている。

昇降部材５６の側面には「〔 」形状をした一対の連接部材５７，５７が取り付けられ、これらの連接部材５７，５７を介して、探触子ケース５０が昇降部材５６に一体的に取り付けられている。探触子ケース５０は連接部材５７，５７の先端部に、軌条Ｒを横断する方向（幅方向Ｗ）の軸体５３，５３を介して取り付けられている。探触子ケース５０及び橇状部材６０は、軸体５３，５３を中心にシーソー状に傾動可能に保持されている。

また、昇降部材５６を垂直軸１９，１９の軸心方向の下方側に向かって弾性的に押圧するためのスプリング１９ｓが、垂直軸１９，１９の間に垂直軸１９，１９と平行配置された補助軸１９ａの周りに環装されている。探触子ケース５０は、軌条Ｒの頭頂部Ｒ１の上面Ｒａに対し接近離隔する方向に移動可能である。

スプリング１９ｓの弾性復元力により、昇降部材５６及び連接部材５７，５７を介して探触子ケース５０及び橇状部材６０が軌条Ｒの頭頂部Ｒ１の上面Ｒａに向かって弾性的に押圧される。後述するように、軌条探傷装置１００を軌条Ｒの頭頂部Ｒ１にセットしたとき、スプリング１９ｓの弾性復元力により、橇状部材６０の下面が軌条Ｒの頭頂部Ｒ１の上面Ｒａに当接した状態に保持される。

図１〜図３，図９に示すように、超音波探触子７０は探触子ケース５０に着脱可能に格納され、超音波探触子７０と検出手段２０とは信号ケーブルＳ１を介して連結されている。媒質供給手段８０は、接触媒質Ｘが収容されたタンク８１と、タンク８１内の接触媒質Ｘを探触子ケース５０に向かって供給する供給管８２と、を備えている。操作ハンドル３０において、台車部１０より高い位置にタンク８１が着脱可能に係止され、供給管８２の基端部がタンク８１に接続され、供給管８２の先端部が、探触子ケース５０の側面に開設された供給口５４（図１１参照）に接続されている。タンク８１の係止位置は操作ハンドル３０の本体部３０ａの長さ方向に沿って変更可能である。

図６，図９に示すように、探触子ケース５０の下面５０ｂに付設された橇状部材６０は、その平面視形状が長方形の平板状の部材であり、軌条Ｒの長手方向Ｌと交差する方向をなす二つの辺縁部分にそれぞれ傾斜部６１，６２を有している。傾斜部６１，６２は、台車部１０の移動方向（矢線Ｌ１方向または矢線Ｌ２方向）に向かって迎角を有するように上反りした形状をなしている。

図９〜図１１に示すように、円柱形状の超音波探触子７０は、探触子ケース５０に形成された略円筒形状の空洞部５１内に、空洞部５１の内周面５２との間に隙間Ｇ１を設けた状態で格納されている。探触子ケース５０の側面には、接触媒質Ｘの供給管８２を接続するための供給口５４が空洞部５１と連通した状態で開設されている。探触子ケース５０の側面において、供給口５４と１８０度反対側の部分には、空洞部５１と連通するネジ孔５５が開設されている。

ネジ孔５５は、探触子ケース５０の空洞部５１内に格納された超音波探触子７０の固定ネジ（図示せず）を螺着するための雌ネジ孔である。ネジ孔５５に螺着した固定ネジを緩めると、超音波探触子７０は、空洞部５１に挿入・離脱可能であり、空洞部５１内にて昇降可能である。空洞部５１内に超音波探触子７０を格納した状態で固定ネジを締め付けると、超音波探触子７０は昇降及び離脱不能な状態で空洞部５１内の所定の位置に固定される。このように、ネジ孔５５に螺着された固定ネジを緩めたり、締め付けたりすることにより、空洞部５１内に格納された超音波探触子７０の高さ方向（空洞部５１の軸心方向）の固定位置は調整可能である。

図１０，図１１に示すように、探触子ケース５０の下面５０ｂに固着された橇状部材６０には、空洞部５１の下方開口端５１ｂと同形状の開口部６３が開設されている。橇状部材６０の厚みは３ｍｍ〜６ｍｍ程度であるが、これに限定するものではない。超音波探触子７０の下面７０ｂには、厚さが０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度の透液性・保液性を有する保護シート７１が付設（貼着）されており、後述するように、毛細管の原理により、接触媒質Ｘが保護シート７１に浸透し、その状態を保つことができる。

図１に示すように、軌条探傷装置１００を軌条Ｒにセットしたとき（橇状部材６０の下面６０ｂが軌条Ｒの上面Ｒａに当接しているとき）、超音波探触子７０の下面７０ｂと軌条Ｒの上面Ｒａとの間に０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度の隙間Ｇ２が形成されるように超音波探触子７０の固定位置を設定することが望ましい。超音波探触子７０の固定位置の調整（変更）は、前述した図１１に示すように、探触子ケース５０のネジ孔５５に螺着した固定ネジ（図示せず）を緩めた状態で超音波探触子７０を昇降させることによって行うことができる。

本実施形態においては、一つの超音波探触子７０が探触子ケース５０内に垂直状態で保持されているが、これに限定するものではないので、複数の超音波探触子を配置したり、軌条Ｒの上面Ｒａに対して斜めに超音波探傷子を配置したりすることもできる。

ここで、図１２〜図１４に基づいて、探触子ケース５０の構造、機能などについて説明する。図１２〜図１４に示すように、探触子ケース５０は、外形が略直方体形状の部材であり、上面５０ａから下面５０ｂに向かって貫通する円筒形状の空洞部５１を有する。空洞部５１の内径は超音波探触子７０が挿通可能なサイズであり、空洞部５１の内周面には、その軸心５１ｃと平行な複数の凹溝５８が形成されている。複数の凹溝５８は空洞部５１の軸心５１ｃを中心に等間隔に配置され、凹溝５８の横断面形状は円弧形状をなし、凹溝５８の下端部５８ｂは探触子ケース５０の下面５０ｂに開口している。

凹溝５８の長さ５８ｓ（凹溝５８の上端部５８ａから下端部５８ｂまでの長さ）は、空洞部５１の軸心５１ｃ方向の長さ５１ｓの４／７程度である。凹溝５８の上端部５８ａと探触子ケース５０の上面５０ａとの間の領域には、空洞部５１の上方開口端５１ａの内径より大きな内径を有する拡径部５９が形成されている。拡径部５９は、供給口５４及びネジ孔５５と連通している。供給口５４、ネジ孔５５が開設された探触子ケース５０の側面５０ｃ，５０ｄにおいて、供給口５４、ネジ孔５５よりも下面５０ｂ寄りの部分には、軸体５３（図９参照）の係止孔５３ａが開設されている。

次に、図１〜図１５に基づいて、軌条探傷装置１００の使用方法について説明する。軌条探傷装置１００を使用して軌条の亀裂や摩耗を測定する作業（探傷作業）を行う場合、図１〜図４に示すように、軌条探傷装置１００を軌条Ｒに据え付ける。このとき、軌条Ｒの種類に応じて保持車輪１３，１４の幅方向Ｗの間隔及び高さ方向Ｈの位置を調整し、二対の保持車輪１３，１３，１４，１４がそれぞれ軌条Ｒの頭頂部Ｒ１の側面Ｒｂ，Ｒｂに当接するようにセットする。

軌条Ｒに対する軌条探傷装置１００の据え付け完了後、検出手段２０及び表示手段４０などの電源をＯＮすると、表示手段４０の表示画面４０ａに所定の設定画面が表示されるので、軌条タイプなどの選定を行う。選定が完了したら、供給管８２の途中にある開閉弁８３を開いて、タンク８１から探触子ケース５０の空洞部５１内への接触媒質Ｘの供給を開始するとともに、操作ボックス３４のスイッチ３５を押した後、操作ハンドル３０の把持部３０ｃを把持して、台車部１０を軌条Ｒの長手方向Ｌに沿って移動させると、測定作業が開始される。

図１０，図１１に示すように、探触子ケース５０の空洞部５１内へ供給された接触媒質Ｘは隙間Ｇ１を経由して隙間Ｇ２へ流入し、超音波探触子７０の下面７０ｂの保護シート７１に浸透するとともに、隙間Ｇ２内が接触媒質Ｘで満たされた状態（湿潤状態）に保たれる。本実施形態においては、接触媒質Ｘとして界面活性剤の水溶液を使用しているが、これに限定するものではない。

測定作業中、作業者は、軌条Ｒの長手方向Ｌに沿って、操作ハンドル３０を押すことによって台車部１０を移動させることができるが、状況に応じて、操作ハンドルを引くことによって台車部１０を移動させることもできる。台車部１０の移動速度は通常の人間の歩行速度程度であることが望ましい。

測定作業中、表示手段４０の表示画面４０ａには、図１５に示すような測定結果画面４７が表示される。図１５に示すように、測定結果画面４７には、亀裂探傷結果を示す亀裂探傷グラフ４３と、摩耗測定結果を示す摩耗測定グラフ４４と、が表示される。

亀裂探傷グラフ４３には、軌条Ｒの測定開始地点から長手方向Ｌに沿っての台車部１０の移動距離と、亀裂の深さ方向の位置及び亀裂の長さとの関係が「線」で示される。摩耗測定グラフ４４には、軌条Ｒの測定開始地点から長手方向Ｌに沿っての台車部１０の移動距離と、軌条Ｒの上面Ｒａから底面Ｒｃ（図７参照）までの距離が「線」で連続的に示される。

軌条探傷装置１００においては、検出手段２０が、クラック及び基準値を超える摩耗量を検出したときに警報を発するので、警報を知った作業者が操作ボックス３４のスイッチ３６を押すと、亀裂探傷グラフ４３及び摩耗測定グラフに柱位置のマーキングＭが行われる。なお、操作ボックス３４のスイッチ３７を押すと探傷作業が停止され、操作ボックス３４のスイッチ３５を押すと探傷作業を再開される。

図１５に示す測定結果画面４７は、図１中に示す補助表示手段４５の表示画面４５ａにも表示されるので、軌条探傷装置１００による測定作業現場から離れた場所においても、測定作業と並行して、測定結果を確認することができる。

軌条探傷装置１００においては、図１０，図１１に示すように、超音波探触子７０を探触子ケース５０に格納し、接触媒質Ｘを常時溜める空隙Ｇ１，Ｇ２を継続的に形成するとともに、探触子ケース５０の進行方向に橇状部材６０の傾斜部６１，６２を設けているため、軌条Ｒの継目の段差や異物を回避し、滑らかな測定を実現することができ、段差通過時の衝撃による超音波探触子７０の故障を防止し、連続測定が可能である。

また、接触媒質Ｘを溜める空隙Ｇ１，Ｇ２を設け、測定作業中は常時湿潤状態とし、軌条Ｒの上面Ｒａとの間に音響カップリング層を形成することにより、超音波探触子７０からのデータを継続的（例えば、３ｍｍごと）に採取することを可能とした。

また、傾斜部６１，６２を有する橇状部材６０を探触子ケース５０の下面５０ｂに付設したことにより、軌条Ｒの上面Ｒａにおける段差と超音波探触子７０との直接干渉に起因する故障を防止することができ、台車部１０の滑らかな走行が可能となり、連続測定に耐えることができる。

従来、軌条Ｒの点検は工場の操業内に行うことから、軌条Ｒに付着した異物（粉塵やグリースなど）によって、目視による全長調査が困難であり、重篤な亀裂や摩耗などを見逃す可能性があったが、軌条探傷装置１００を使用することにより、軌条Ｒの亀裂や摩耗などを連続的に測定することが可能となり、重篤な亀裂になり得る問題箇所を早期発見することが可能となり、操業上のリスクを排除し、予防保全を実現することができる。

このように、軌条探傷装置１００は軌条Ｒの全長にわたって連続的に探傷可能であり、軌条Ｒの段差や異物などに起因する探傷精度の悪化を防止することができる。

なお、図１〜図１５に基づいて説明した軌条探傷装置１００は、本発明に係る軌条探傷装置の一例を示すものであり、本発明に係る軌条探傷装置は前述した軌条探傷装置１００に限定されない。

本発明に係る軌条探傷装置は、天井クレーンが設置されている工場設備などを有する様々な製造業の分野において広く利用することができる。

１，２ スライド板
１ａ，２ａ 昇降板
１ｂ，２ｂ，１ｅ，２ｅ，３ ハンドル付きボルト
１ｃ，２ｃ 水平軸
１ｄ，２ｄ スライド部材
１ｆ，２ｆ 係止ネジ
１ｇ，２ｇ 貫通孔
１ｈ，２ｈ 可動軸
１ｊ，２ｊ 支持部材
１ｋ，２ｋ ストッパ
１ｓ，２ｓ，１９ｓ スプリング
５ 拡縮ハンドル
６ ギヤボックス
７，８ 拡縮棒
１０ 台車部
１１，１２ 走行車輪
１３，１４ 保持車輪
１５ 基板
１６，１７ 支持板
１８ 垂直板
１８ａ，１８ｂ ブラケット
１９ 垂直軸
１９ａ 補助軸
２０ 検出手段
２１ 送信手段
３０ 操作ハンドル
３０ａ 本体部
３０ｂ 折曲部
３０ｃ 把持部
３１ 連結部材
３１ａ 脚部
３２ 支持部
３３ クランプレバー
３４ 操作ボックス
３５，３６，３７ スイッチ
４０ 表示手段
４０ａ，４５ａ 表示画面
４１ 記憶媒体
４２ 電源
４３ 亀裂探傷グラフ
４４ 摩耗測定グラフ
４５ 補助表示手段
４７ 測定結果画面
５０ 探触子ケース
５０ａ 上面
５０ｂ，６０ｂ，７０ｂ 下面
５０ｃ，５０ｄ 側面
５１ 空洞部
５１ａ 上方開口端
５１ｂ 下方開口端
５１ｃ 軸心
５１ｓ 長さ
５２ 内周面
５３ 軸体
５３ａ 係止孔
５４ 供給口
５５ ネジ孔
５６ 昇降部材
５７ 連結部材
５８ 凹溝
５８ａ 上端部
５８ｂ 下端部
５９ 拡径部
６０ 橇状部材
６１，６２ 傾斜部
６３ 開口部
７０ 超音波探触子
７１ 保護シート
８０ 媒質供給手段
８１ タンク
８２ 供給管
８３ 開閉弁
９０ 計測手段
１００ 軌条探傷装置
Ｇ１，Ｇ２ 隙間
Ｈ 高さ方向
Ｌ 長手方向
Ｍ マーキング
Ｒ 軌条
Ｒ１ 頭頂部
Ｒａ 上面
Ｒｂ 側面
Ｒｃ 底面
Ｓ１，Ｓ２ 信号ケーブル
Ｗ 幅方向
Ｘ 接触媒質

Claims (8)

1. 軌条の長手方向に沿って移動可能な台車部と、
   前記台車部を移動するため前記台車部に立設された操作ハンドルと、
   前記軌条の頭頂部の上面に沿って移動可能な状態で前記台車部に設けられた探触子ケースと、
   少なくとも前記探触子ケースの移動方向の前端に設けられた橇状部若しくは前記探触子ケースに付設された橇状部材と、
   前記探触子ケースに形成された空洞部内に前記空洞部の内周面との間に隙間を設けた状態で格納された超音波探触子と、
   前記隙間に接触媒質を供給する媒質供給手段と、
   前記軌条の長手方向への前記台車部の移動距離を計測する計測手段と、
   前記超音波探触子で計測される超音波エコーに基づいて前記軌条のクラック及び摩耗量を検出する検出手段と、
   前記検出手段及び前記計測手段によって得られた探傷データに基づいて前記軌条のクラックの位置及び摩耗量を表示する表示手段と、
   前記検出手段及び前記計測手段によって得られた探傷データを保存する記憶媒体と、
   少なくとも前記超音波探触子、前記検出手段、前記計測手段及び前記表示手段を作動させる電源と、を備えた軌条探傷装置。
2. 前記台車部が、前記軌条の頭頂部の上面に当接して回動可能な走行車輪と、前記軌条の頭頂部をその両側から挟んだ状態で回動可能な少なくとも一対の保持車輪と、を備えた請求項１記載の軌条探傷装置。
3. 前記保持車輪の軌条幅方向の間隔並びに軌条高さ方向の位置が変更可能である請求項２記載の軌条探傷装置。
4. 前記探触子ケースが、前記軌条の頭頂部の上面に対し接近離隔する方向に移動可能である請求項１〜３の何れかに記載の軌条探傷装置。
5. 前記探触子ケースが、前記軌条を横断する方向の軸体を中心にシーソー状に傾動可能に保持された請求項１〜４の何れかに記載の軌条探傷装置。
6. 前記検出手段がクラック及び基準値を超える摩耗量を検出したときに警報を発する請求項１〜５の何れかに記載の軌条探傷装置。
7. 前記検出手段及び前記計測手段によって得られた探傷データを無線送信する送信手段と、前記送信手段から送信された探傷データを受信して前記軌条のクラックの位置及び摩耗量を表示する補助表示手段と、を備えた請求項１〜６の何れかに記載の軌条探傷装置。
8. 前記操作ハンドルが、前記台車部の移動方向に回動可能である請求項１〜７の何れかに記載の軌条探傷装置。

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