JPH0219731Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、タービンロータ、パイプなどのボア
を超音波法あるいは渦電流法などで精密に探傷す
るボア検査装置に関する。

第１図及び第２図に従来のボア検査装置を示
す。このボア検査装置は、ロータ又はパイプのボ
ア１を探傷するもので、進退自在なケーシング２
に探触子ヘツド３を回転自在に取付けている。ケ
ーシング２の外周には、前部及び後部の４個所に
それぞれケーシング保持機構４…が装着されてい
る。各ケーシング保持機構４は、カラー５とスラ
イドカラー６との間にピン７…を介してフオアア
ーム８とスライドアーム９とを取付け、フオアア
ーム８とスライドアーム９とを連結するピン７に
ローラー１０を回転自在に取付けている。更に上
記スライドアーム９は圧縮コイルばね１１により
アーム８，９を折曲げる方向すなわちローラ１０
をボア１内面に押え付ける方向に押圧されてい
る。

このケーシング２の後端にはラツク１２を備え
た送り棒１３が設けられている。またロータ又は
パイプの端面にはフランジ１４が取付けられ、こ
こに送り用モータ１５、モータ出力ギヤ１６及び
ピニオンギヤ１７が組込まれている。このピニオ
ンギヤ１７はラツク１２に噛合しており、送り用
モータ１５の駆動により送り棒１３が前後に移動
するようになつている。

更にケーシング２には、回転用モータ１８が内
蔵され、この回転用モータ１８に継手１９を介し
て探触子ヘツド３の回転軸２０が回転自在に取付
けられている。この回転軸２０の先端には、ピン
２１を介してカンチレバー２２が揺動自在に支持
されている。カンチレバー２２の先端には、超音
波探傷用センサ、渦電流探傷用センサなどのセン
サ２３がピン２４を介して揺動自在に支持されて
いる。またカンチレバー２２の基端には引張コイ
ルばね２５が取付けられ、この弾性力によりセン
サ２３をボア１内面に押付けている。

このボア検査装置は、回転用モータ１８を回転
させると、回転軸２０が回り、センサ２３はボア
内面に沿つて回転走査を行う。さらに送り用モー
タ１５を回転させるとピニオンギヤ１７の回転力
がラツク１２に伝えられ、送り棒１３を介してケ
ーシング２を前後方向に移動させる。その結果セ
ンサ２３は、ボア１内面を螺旋状に進んで走査す
る。

しかるにこのボア検査装置は、ロータあるいは
パイプの端面から送り込む方式で、ケーシング２
をボアの中心に保持しつつ前後方向に移動させる
ようにしているので、高い走査精度を得ることが
困難である。また移動に伴つて回転用モータ１８
の電力引出線が引張られあるいはたるむなどの問
題が生じやすい。更にこの装置では、センサ２３
及び探触子ヘツド３の構造上狭溢なボア１に挿入
することが困難である。

本考案は、上記事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、狭溢なボアにおいても
高い走査精度で探傷でき、しかも引出線が引張ら
れたりたるんだりすることのないボア検査装置を
得んとするものである。

すなわち本考案は、ボア内に挿入して探傷する
ボア検査装置において、外周に保持機構を装着し
た本体ケースと、該本体ケースに両端を支持さ
れ、本体ケース内にコイルばねを介して進退自在
に設けたスライドケースと、該スライドケースに
回転自在に設けた探触子ヘツドとを具備し、上記
本体ケースの保持機構は、本体ケースの両端に設
けられ、シリンダピストンで屈曲するアームと該
アームの屈曲で突没するクランプシユーとを設け
て、該クランプシユーをボア内面に押圧するよう
になし、かつ上記スライドケースは、探触子ホル
ダー回転用モーターとスライドケース進退用モー
ターとを内蔵し、各モーターの電力引出線を上記
コイルばねに沿わせて結束してなり、更に上記探
触子ヘツドは、探触子と検査面との間に形成した
水室と、該水室内に設けた進路変更用反射鏡と、
上記検査面に取付けた水封用薄膜と、水室に内圧
をかける圧力コンペンセータとを設けてなるボア
検査装置である。

以下本考案を第３図〜第７図に示す実施例を参
照して説明する。第３図はボア検査装置の全体を
示す断面図である。このボア検査装置はロータ又
はパイプのボア３１内に挿入して探傷するもの
で、外周に保持機構３２を装着した本体ケース３
３と、該本体ケース３３内に引張コイルばね３４
を介して進退自在に設けたスライドケース３５
と、該スライドケース３５に回転自在に設けた探
触子ヘツド３６とを具備している。

本体ケース３３の保持機構３２は、第３図及び
第４図に示すように本体ケース３３の前部及び後
部にそれぞれ４個所取付けられており、カラー３
７とラム３８との間にピン３９〜４１を介してフ
オアアーム４２とスライドアーム４３とを屈曲自
在に設け、フオアアーム４２とスライドアーム４
３とを接続するピン４０にクランプシユー４４を
揺動自在に取付けている。このラム３８内には、
本体ケース３３に固定されたピストン４５が設け
られ、このピストン４５とラム３８とでシリンダ
ピストンを構成している。そしてこのピストン４
５で仕切られた２つの空間内に配管４６から作動
流体を適宜供給することにより、ラム３８が本体
ケース３３の長手方向（前後方向）に沿つて摺動
するようになつている。

この本体ケース３３内のスライドケース３５
は、キー４７を介して本体ケース３３に取付けら
れ、その回転が阻止されている。又スライドケー
ス３５の前面及び後面に設けた筒状のスライド軸
４８，４９は、本体ケース３３に固定したスライ
ド軸受５０，５０に支持されている。また本体ケ
ース３３とスライドケース３５の後端との間には
第５図に拡大して示すように上記引張コイルばね
３４が装着されている。更に本体ケース３３に
は、探触子ホルダー回転用モーター５１とスライ
ドケース進退用モーター５２とが内蔵され、これ
らモーター５１，５２の電力引出線５３は、スラ
イドケース３５に設けた孔を貫通し、上記引張コ
イルばね３４にテーピング等で緩く沿わせて結束
して、本体ケース３３に設けた孔を貫通し、レセ
プタクル５４に接続している。このレセプタクル
５４は、プラグ５５に接続し、このプラグ５５は
モータ駆動用操作盤（図示せず）に接続してい
る。

上記スライドケース進退用モーター５２には継
手５６を介してねじ棒５７が設けられ、このねじ
棒５７は軸受５８に支持されている。一方本体ケ
ース３３にはナツト５９を有する筒状の取付軸６
０が固定され、このナツト５９に上記ねじ棒５７
が螺合している。

上記探触子ホルダー回転用モーター５１には、
減速機６１、継手６２を介して旋回軸６３が設け
られ、この旋回軸６３は軸受６４に支持されてい
る。この旋回軸６３には、前記探触子ヘツド３６
の固定ブロツク６５が取付けられている。この探
触子ヘツド３６は、第６図及び第７図に拡大して
示すように上記固定ブロツク６５にスライドブロ
ツク６６を介して、探触子ホルダ６７を取付けて
いる。固定ブロツク６５及び探触子ホルダ６７
は、それぞれシヤフト６８，６９を設けて、ここ
にスライドブロツク６６を移動自在に設けてい
る。また固定ブロツク６５とスライドブロツク６
６との間及び探触子ホルダ６７とスライドブロツ
ク６６との間にそれぞれ圧縮コイルばね７０，７
１を介装している。これら圧縮コイルばね７０，
７１は、探触子ホルダ６７を下向きすなわちボア
表面に押付ける方向にばね力が作用している。更
に探触子ホルダ６７には、ワイヤ７２が取付けら
れ、このワイヤ７２は、固定ブロツク６５に固定
した滑車７３を介してワイヤハーネス（図示せ
ず）に導かれている。このワイヤハーネスの操作
端でワイヤを引張ると、探触子ホルダ６７がボア
３１内面から離れて上方に引戻され、ロータ又は
パイプへの挿入、引抜きが可能な状態になる。ま
た探触子ホルダ６７の底部には、アイドラー７４
が軸７５を介して回転自在に支持され、このアイ
ドラー７４は圧縮コイルばね７０，７１の押付力
によりボア３１内面に押付けられるようになつて
いる。

上記探触子ホルダ６７は、内部にＬ字型の水室
７６を加工成形している。この水室７６は、曲り
部に反射鏡７７を、下部検査面に水封用薄膜７８
を、前部にセンサである超音波探触子７９をそれ
ぞれ取付けて、いわゆる水封型部分水浸式探触子
ヘツドを構成している。この水封用薄膜７８は、
例えば厚さ0.2〜0.5mmのポリウレタンシートなど
を接着あるいはパツキングを用いて機械的に取付
けることにより水封を維持しているもので、水は
通さないが、超音波は通す性質を持つている。更
に探触子ホルダ６７には、フランジ８０を介して
圧力コンペンセータ８１が装着している。この圧
力コンペンセータ８１は、いわゆるベローズで、
水室７６と連結している。なお図中８２は水封用
Ｏリング、８３は超音波探触子の押え金である。

次にこのように構成されたボア検査装置の作用
を説明する。まず初期状態においては、クランプ
シユー４４は、本体ケース３３の前部後部とも引
込状態、すなわちラム３８が本体ケース３３の中
央寄りにスライドして、フオアアーム４２および
スライドアーム４３からなるパンクグラフがつぶ
れている状態とする。またスライド軸４８，４９
およびスライドケース３５は、第３図に示すよう
に本体ケース３３のなかで最も右側に移動してい
る状態とする。探触子ホルダ６７は、ワイヤ７２
により引張りあげられて本体ケース３３とほぼ同
芯の状態とする（第６図において想像線表示）。
探触子ホルダ６７の水室７６及び圧力コンペンセ
ータ８０のなかに水（又は適当な液体）を充填
し、水封用薄膜７８が若干ふくらみ気味になるよ
うにする。

検査装置の挿入と固定に際しては、上記初期状
態にて装置全体をボアに挿入し、所定の挿入深さ
に達するまで押込む。配管４６に作動流体圧を加
え、パンタグラフを広げてクランプシユー４４を
ボア３１内にて突張らせる。これによつて装置全
体がボア３１の中心に強固に保持固定される。ワ
イヤ７２をゆるめると探触子ホルダ６７は、圧縮
コイルばね７０，７１の力により、アイドラー７
４がボア３１内面に当る位置まで下降する。この
ときふくらみ気味に水を充填されていた水封用薄
膜７８は、ボア内面に押付けられて、ふくらみを
押つぶす方向に作用する。押つぶされることによ
り水室７６内の容積が減少し、圧力が上昇するが
ベローズである圧力コンペンセータ８１が延びる
ことにより、これを吸収する。

探触子ホルダ６７においては、超音波探触子７
９から発した超音波が第６図に示す水平右方向に
水中を伝播し、反射鏡７７の表面において90゜進
路を変更し垂直下方向に伝播して水封用薄膜７８
に達する。更に超音波は、薄膜７８を通過してボ
ア内面に入射する。

このボア検査装置においてボア内面を走査する
には、スライドケース進退用モータ５２を駆動す
る。この駆動によりねじ棒５７が回転するが、ナ
ツト５９は本体ケース３３に固定されているの
で、スライドケース３５がスライド力を受けて、
スライド軸４８，４９ひいては探触子ホルダ６７
が移動走査する（図示する左方へ移動する）。

スライドケース３５の左方移動にともない、電
力引出線５３及び引張コイルばね３４は延ばされ
るが、電力引出線５３は引張コイルばね３４に沿
つて、螺旋状に保持されているので、変位を吸収
でき、無用の電力引出線５３の引張りやたるみを
避けることができる。

探触子ホルダー回転用モータ５１を駆動する
と、旋回軸６３が旋回し、探触子ホルダ６７はボ
ア内面に押付けられたまま旋回走査する。このよ
うに旋回走査と移動走査とにより、所定箇所のボ
ア内表面の検査を行う。

次の箇所の検査を行うときは、探触子ホルダ６
７を引張りあげ、パンタグラフをつぶして上述し
た操作を繰返す。

ボア検査装置の撤収には、探触子ホルダ６７を
引張りあげ、パンタグラフをつぶして装置全体を
引抜く。

このボア検査装置は、保持機構３２が検査箇所
のすぐ近傍において本体ケース３３を強固にクラ
ンプする方式を採用しているので、そこを基準と
してきわめて精密な走査ができる。またボア検査
装置は、移動側と固定側とをつなぐ電力引出線５
３を引張りコイルばね３４に沿わせてルーズに結
束しているので、無用の引張りやたるみを防止す
ることができる。また探触子ホルダ６７は、反射
鏡７７を用いて検査に必要な水中距離を確保しな
がら、狭溢なボアに挿入することができる。

更に水室７６に圧力コンペンセータ８１を付加
して水室７６内に若干の内圧を加えて薄膜７８を
ふくらませているので、薄膜７８がボア内面によ
くなじみ、超音波の伝播が安定しておこなわれる
とともに、充填水が経時的に若干流出しても圧力
コンペンセータ８１の容量範囲内であれば、頻繁
な再充填作業を必要とせず、取扱性も向上する。

以上の如く本考案によれば、本体ケースをボア
の中心に強固に保持し、又電力引出線の引張り、
たるみを吸収し更に狭溢なボアにおいても挿入し
て高い精度で探傷することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のボア検査装置の断面図、第２図
は同正面図、第３図は本考案の一実施例を示すボ
ア検査装置の断面図、第４図は第３図の−線
に沿つて見た同正面図、第５図は第３図のＡ部拡
大断面図、第６図は第３図のＢ部を拡大した探触
子ヘツドの断面図、第７図は同正面図である。 ３１……ボア、３２……保持機構、３３……本
体ケース、３４……引張コイルばね、３５……ス
ライドケース、３６……探触子ヘツド、３７……
カラー、３８……ラム、３９〜４１……ピン、４
２……フオアアーム、４３……スライドアーム、
４４……クランプシユー、４５……ピストン、４
６……配管、４７……キー、４８，４９……スラ
イド軸、５０……スライド軸受、５１……探触子
ホルダー回転用モーター、５２……スライドケー
ス進退用モーター、５３……電力引出線、５４…
…レセプタクル、５５……プラグ、５６……継
手、５７……ねじ棒、５８……軸受、５９……ナ
ツト、６０……取付軸、６１……減速機、６２…
…継手、６３……旋回軸、６４……軸受、６５…
…固定ブロツク、６６……スライドブロツク、６
７……探触子ホルダ、６８，６９……シヤフト、
７０，７１……圧縮コイルばね、７２……ワイ
ヤ、７３……滑車、７４……アイドラー、７５…
…軸、７６……水室、７７……反射鏡、７８……
水封用薄膜、７９……超音波探触子、８０……フ
ランジ、８１……圧力コンペンセータ、８２……
水封用Ｏリング、８３……押え金。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ボア内に挿入して探傷するボア検査装置におい
   て、外周に保持機構を装着した本体ケースと、該
   本体ケースに両端を支持され、本体ケース内にコ
   イルばねを介して進退自在に設けたスライドケー
   スと、該スライドケースに回転自在に設けた探触
   子ヘツドとを具備し、上記本体ケースの保持機構
   は、本体ケースの両端に設けられ、シリンダピス
   トンで屈曲するアームと該アームの屈曲で突没す
   るクランプシユーとを設けて、該クランプシユー
   をボア内面に押圧するようになし、かつ上記スラ
   イドケースは、探触子ホルダー回転用モーターと
   スライドケース進退用モーターとを内蔵し、各モ
   ーターの電力引出線を上記コイルばねに沿わせて
   結束してなり、更に上記探触子ヘツドは、探触子
   と検査面との間に形成した水室と、該水室内に設
   けた進路変更用反射鏡と、上記検査面に取付けた
   水封用薄膜と、水室に内圧をかける圧力コンペン
   セータとを設けてなるボア検査装置。