JPH02303758A - 既設管の内面研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本°発明は、発電用ボイラーなどの管の内面研磨装置に
関するものである。

「従来の技術」 発電用ボイラー管は長年使用すると管の内面にスケール
が付着したり減肉したりする。それで、減肉した管の一
部分を切り取って新管と取り替えている。その際、既設
管端面を仕上げると共にスケールが付着している内面に
作業員がグラインダーを押し付けて所定の寸法まで研磨
し、その後、新管と溶接により接続している。

「発明が解決しようとする課題」 従来の発電用ボイラー管の内面の研磨作業は手作業で行
っていたため、管内面の研磨状況が外部から確認できず
研磨状況確認のため研磨作業を中断しながら行うが、ど
うしても研磨不足や過研磨となり研磨量のバラツキは避
けがたい。また６、発電用ボイラーでは取り替える管も
多数本あり、しかも垂直状に配置されている場合が多く
、研磨作業時間も長く、作業員にとっても肉体的疲労が
大きく、作業員の技能の良し悪しにより作業時間も左右
されている。

「課題を解決するための手段」 そこで、本発明は、上記の事情に鑑み、作業員の技能に
左右されず短時間に精度よく管の内面研磨が行えるよう
に、端部内面を研磨加工される管の端部外周を把持する
クランプ機構と、グラインダーと、グラインダーの砥石
を管の端部内面に位置するようにグラインダーを保持す
るグラインダーホルダーと、入力回転軸と出力回転軸と
をクランク状に配置し入力回転軸と出力回転軸との偏心
量を調整可能にしてグラインダーに管の内面を研磨させ
るため管の内径に応じた回転半径に調整して円運動を与
え、且つ出力回転軸を人力回転軸から遠ざかる方向に付
勢手段で付勢させてグラインダーの砥石を管の内面に押
し付ける回転半径調整クランク機構と、前記回転半径調
整クランク機構の出力をグラインダーホルダーに伝達す
る伝達機構とよりなる管の内面研磨装置を従供するもの
である。

「作　用」 研磨しようとする管の端部をクランプ機構で把持し、グ
ラインダーの砥石を管の端部内面に位置させ、回転半径
調整クランク機構を駆動して伝達機構を介して動力をグ
ラインダーホルダーに伝達してグラインダーを円運動さ
せると共に管の内面にグラインダーの砥石を押し付けさ
せ、同時にグラインダーに圧縮空気を送って砥石を回転
させる。

「実施例」 本発明を、添付する図面に示す一実施例に基づいて以下
詳細に説明する。

第１図で、この管の内面研磨装置は、機枠１の一側面に
管受台２とクランプ３とよりなる管４のクランプ機構５
を設け、機枠１の他側面中央部に垂直状の支持板６・６
を所定間隔へだててその間に伝達機構７を設け、伝達機
構７の下端にグラインダーホルダー８を垂設し、グライ
ンダーホルダー８にグラインダー９の砥石１０が管４の
内面に位置するようにしてグラインダー９を保持する。

機枠１の上面にはギヤーボックス１１、減速機ボックス
１２およびモーター１３が順に積み重ねて載置されてい
て、ギヤーボックス１１と前記伝達機構７上部との間に
回転半径調整クランク機構１４が介在させである。

管４のクランプ機構５は、第１図に示すように、機枠１
の下部にはグラインダー９の砥石１０が通る孔２１が穿
設してあって、機枠１の下端−側には両端に支持突起を
有する管受台２が研磨しようとする管４の外径の大きさ
に応じた大きさのものとして着脱自在に取付けられる。

管受台２の上方にクランプ３が取付けられ、管受台２上
に管４を載置してクランプ３のクランプハンドル２２を
下方に押すとクランプ片２３が下方に移動して管４を把
持する。なお、管４を確実に把持させるため両支持突起
とクランプ片２３とは円周を三分し管受台２上の支突起
の取付角度を９０″にして配置しである。

次に、回転半径調整クランク機構１４について第２図お
よび第３図により説明する。モーター１３の垂直状の回
転軸２５下端の歯車２６は、垂直状の中間軸２７上端の
大歯車２８と噛み合ってモーター１３の出力を減速し、
中間軸２７下端の傘歯車２９は水平状の入力回転軸３０
一端の傘歯車３１に噛み合い動力を伝達する。歯車２６
、大歯車２８は減速機ボックス１２に、傘歯車２９、入
力回転軸３０の一端側はギヤーボックス１１にそれぞれ
収容されている。回転半径調整クランク機構１４は前記
入力回転軸３０と出力回転軸３２とを有し、入力回転輪
３０と出力回転軸３２とをクランク状に配置する。ここ
でクランク状とは入力回転軸３０の軸線と出力回転軸３
２の軸廊とが図示状態で平面視で同一軸線上、すなわち
、出力回転軸３２の軸線が入力回転軸３０の軸線の延長
上に位置することをいい、正面視で入力回転軸３０軸線
と出力回転軸３２軸線とに上下方向の隔たりである偏心
距離りを設定することができる。入力回転軸３０の他端
側および出力回転軸３２の基端側はクランクケース３３
に収容されている。入力回転軸３０の他端には垂直状に
調整軸３４が固着され、出力回転軸３２の基端に垂直状
に付勢軸３５が固着され、調整軸３４はクランクケース
３３内に上下方向に摺動自在に収容され適宜位置に固定
するためクランクケース３３側壁に上下方向に刻設した
長孔４１から挿入させた固定ボルト３６で螺締し、付勢
軸３５はコイルスプリング３９で上方に付勢して摺動自
在に設はクランクケース３３側壁に刻設した長孔３７か
ら挿入させたスライドビン３８を取付ける。

この付勢軸３５はコイルスプリング３９で上方に付勢す
るため上方を大径で下方を小径に形成し、下方の小径部
分にコイルスプリング３９を外嵌めし、コイルスプリン
グ３９の上端を段部に係合させ下端をクランクケース３
３の下面に張設した座板４０に係合させる。付勢軸３５
の下端はコイルスプリング３９を多量に圧縮した際は座
板４０に穿設した孔から下方に突出可能とされている。

コイルスプリング３９の付勢力は出力回転軸３２を入力
回転輪３０から遠ざかる方向に付勢している。

調整軸３４の調整位置は内面を研磨しようとする管４の
内径の半径に応じて偏心路ＭＬを設定する。

出力回転軸３２と入力回転軸３０との偏心距離りがグラ
インダー９の回転半径となる。また、付勢軸３５の付勢
力はコイルスプリング３９の圧縮量によるのでグライン
ダー９の砥石１０を管４の内面に強く押し付けようとす
るときにはコイルスプリング３９を大きく圧縮せしめる
ように付勢軸３５を下方に位置させてスライドビン３８
を付勢軸３５に取付ける。なお、本実施例は付勢手段と
してコイルスプリング３９の例について述べているが、
これに限られずゴムなどの弾性体、その他の手段を用い
ることは自由である。

モーター１３に通電するとモーター１３が駆動して回転
軸２５を回転させ、歯車２６より大歯車２８に動力が伝
達され中間軸２７に減速されて動力が伝達され、傘歯車
２９より傘歯車３１と入力回転軸３０に伝達され、人力
回転軸３０を中心にしてクランクケース３３は回転し出
力回転軸３２が入力回転輪３０を中心に円運動をなす。

出力回転軸３２は入力回転軸３０を中心に円運動をなし
、その円運動は伝達機構７を介してグラインダーホルダ
ー８に伝達されてグラインダー９を円運動させその砥石
１０も同様に円運動をし同時に砥石１０は管４の内面に
押し付けられ、グラインダー９に圧縮空気を供給すると
砥石１０は回転して管４の内面を研磨する。

出力回転軸３２の円運動がグラインダー９の砥石１０に
伝達される機構について第１図、第２図、第３図および
第４図により説明する。クランクケース３３は入力回転
輪３０を中心にして回転する。すると出力回転軸３２は
偏心距離りを回転半径として回転する。この出力回転軸
３２の円運動が伝達機構７を介してグラインダーホルダ
ー８に円運動を伝達する。

伝達機構７は前記出力回転軸３２をラジアルボールベア
リング４６を介して保持した伝達体４７があり、伝達体
４７からは２本の縦摺動軸４８・４８を垂下させ、この
縦摺動軸４８・４８をスラストベアリング４９・４９を
介して摺動自在に保持した縦スライド５０があるゆ縦摺
動軸４８・４８下端にはグラインダーホルダー８が固着
されている。支持板６・６には上下に水平状の横摺動軸
５１・５１を横架し、横摺動軸５１・５１にはスラスト
ベアリングを介して横スライド５２が摺動自在に設けら
れている。この横スライド５２と前記縦スライド５０と
は固着して一体化されてスライド５３とされている。グ
ラインダーホルダー８には軸心部に砥石１０を備えたグ
ラインダー９が保持されている。

ここで、モーター１３に通電して出力回転軸３２が入力
回転軸３０を中心として回転すると、伝達体４７は出力
回転軸３２により入力回転軸３０を中心として回転しよ
うとするが伝達体４７には２本の縦摺動軸４８・４８が
スライド５３の縦スライド５０に摺動自在に設けられし
かも縦スライド５０は横スライド５２に固着して一体化
されており、横スライド５２は静止した支持板６・６間
に°横架した横摺動軸５１・５１に摺動自在に設けられ
ているため、出力回転軸３２は図示の軌跡円にしたがっ
て回転するが伝達体４７はその姿勢の状態で出力回転軸
３２の軌跡にしたがって移動する。伝達体４７の移動は
上下方向では縦摺動軸４８・４８が縦スライド５０に案
内されて移動し横方向では横スライド５２が横摺動軸５
１・５１に案内させて横方向に移動する。したがって縦
摺動軸４８・４８の下端に固着し、たグラインダーホル
ダー８は出力回転軸３２と同様の円運動をし、グライン
ダー９の砥石１０は同様の円運動をする。

次にグラインダー９の砥石１０が管４の内壁に常時押し
付けられる機構について第５図により説明する。

第５図は第４図と同様の図示でクランクケース３３が入
力回転軸３０を中心として出力回転軸３２が一回転する
際のコイルスプリング３９の出力回転軸３２を介して砥
石１０を管４内面に押し付ける状態を示すものである。

第５Ａ図はクランクケース３３が垂直状で入力回転軸３
０の直上に出力回転軸３２が位置した状態で第２図の図
示の状態であって砥石１０が管４内面上部に当接してい
る状態である。この場合出力回転軸３２はコイルスプリ
ング３９により入力回転軸３０から遠ざかる方向、図示
で上方に向けて付勢されているため伝達機構７を介して
砥石１０は上方に向けて押し付けられている。

第５Ｂ図では第５Ａ図からクランクケース３３が９０°
だけ右方向に回転した状態を示し、砥石１０も管４内面
の右側に当接しており、コイルスプリング３９により出
力回転軸３２は右方向に向けて付勢されていて、伝達機
構７を介して砥石１０も右方向に向けて押し付けられて
いる。

第５Ｃ図ではさらにクランクケース３３が右方向に９０
’回転した状態で砥石ＩＯは管４内面の下に当接してい
て、クランクケース３３において出力回転軸３２はコイ
ルスプリング３９により下方に向けて付勢されているた
め伝達機構７を介して砥石１ｏも下方に押し付けられて
いる。

第５Ｄ図ではクランクケース３３がさらに９０°回転し
て回転出力軸３２が入力回転軸３０の左側方に位置した
状態で、砥石１０も管４内面の左に当接している。クラ
ンクケース３３内では回転出力軸３２がコイルスプリン
グ３９により左方に向けて付勢されていて伝達機構７を
介して砥石１０が左方に押し付けられている。

上述のようにして、クランクケース３３のいかなる回転
角度のときでも砥石１０は管４の内面に法線方向に押し
付けられている。

管の内面研磨装置ではコントロールボックスに接続しタ
イマーで時間をセットし、起動ボタンを押すことにより
研磨機の駆動とグラインダーの回転が連続し、一定の研
磨ができる。

「発明の効果」 従来の管の内面の研磨作業は手作業で行っていたため管
内面の研磨状況が外部から確認できず研磨状況確認のた
め研磨作業を中断しながら行わなければならずどうして
も研磨不足や過研磨となり研磨量のバラツキが避けがた
く、従来の研磨量のバラツキが０．２〜０．３鶴程度で
あったのが、本発明によると研磨量のバラツキが０．１
ｍ以下となり精度よく管の内面研磨が行える。また、本
発明によると作業時間も３４％短縮できた。さらに、本
発明では狭隘箇所での作業も可能となった。その上、作
業員の技能に左右されず管の内面研磨が行える。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の具体的一実施例で、第１図はその全体の
概要を示す斜視図、第２図は要部の回転半径調整クラン
ク機構の斜視図、第３図は回転半径調整クランク機構の
斜視図、第４図は回転半径調整クランク機構の動力をグ
ラインダーに伝達する伝達機構を説明する正面図、第５
図は砥石を管の内面に押し付ける機構を説明する正面図
である。 ４・・・管 ５・・・クランプ機構 ９・・・グラインダー １０・・・砥　　　石 ８・・・グラインダーホルダー ３０・・・入力回転軸 ３２・・・出力回転軸 し・・・偏　　心　　　量 １４・・・回転半径調整クランク機構 ７・・・伝達機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）端部内面を研磨加工される管の端部外周を把持す
   るクランプ機構と、グラインダーと、グラインダーの砥
   石を管の端部内面に位置するようにグラインダーを保持
   するグラインダーホルダーと、入力回転軸と出力回転軸
   とをクランク状に配置し入力回転軸と出力回転軸との偏
   心量を調整可能にしてグラインダーに管の内面を研磨さ
   せるため管の内径に応じた回転半径に調整して円運動を
   与え、且つ出力回転軸を入力回転軸から遠ざかる方向に
   付勢手段で付勢させてグラインダーの砥石を管の内面に
   押し付ける回転半径調整クランク機構と、前記回転半径
   調整クランク機構の出力をグラインダーホルダーに伝達
   する伝達機構とよりなる管の内面研磨装置