JPH06128715A - 管内面溶射装置 - Google Patents

管内面溶射装置

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JPH06128715A
JPH06128715A JP25077392A JP25077392A JPH06128715A JP H06128715 A JPH06128715 A JP H06128715A JP 25077392 A JP25077392 A JP 25077392A JP 25077392 A JP25077392 A JP 25077392A JP H06128715 A JPH06128715 A JP H06128715A
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JP
Japan
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thermal spraying
injection port
port piece
hollow
drive shaft
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Withdrawn
Application number
JP25077392A
Other languages
English (en)
Inventor
Susumu Tabuchi
進 田淵
Yoshiyuki Doi
与志幸 土居
Norihide Hirota
法秀 広田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 大型被溶射体及びエルボ,ベンドなど曲管に
も溶射施工することができる高性能の管内面溶射装置。 【構成】 ワークの貫通中空孔の一端開口を通してその
軸線に沿って延び同軸的多重孔を経てその中心孔から溶
射ガスを、環状断面孔から圧縮空気をそれぞれ先端開口
に供給する前進後退可能のアーム11と、同ワークの中
空孔の他端開口を通してその軸線に沿って延び前進後退
及び回転可能の回転軸16と、上記中空軸11の先端に
上記中空軸側の同軸的二重開口端がほぼ気密的かつ相対
的回動自在に枢着され軸方向には相対的移動がほぼ気密
的に拘束されるとともに、上記回転軸16側の閉塞端が
同回転軸16の先端に固着され、横方向に開口する噴射
口17から上記溶射ガス及び上記圧縮空気を噴出する溶
射ガン10とを具えたこと。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、配管など円筒形状製品
の内面に金属又はセラミックス等の溶射を行う溶射ガン
及び溶射装置に関する。
【0002】
【従来の技術】溶射装置としては、従来、ダイヤモンド
ジェットと呼ばれるものが知られており、これは図7縦
断面図に示すように、中心から、金属又はセラミックス
等から成る溶射材粉末を窒素ガスとともに噴射するノズ
ル1,燃焼用圧縮空気を噴射するノズル2,燃料として
の酸化プロピレン又は酸化水素を噴射するノズル3,冷
却用圧縮空気通路を形成するノズル4及び外筒5によっ
て形成される。ここで、溶射される溶射材粉末は高温火
炎で溶かされ、被溶射体表面に衝突して溶着する。溶射
条件に応じて上記各流体の流量はコントロールユニット
6で制御される。この種の溶射方式は大気プラズマ溶射
のように溶射ガンの冷却に水を必要とせず、空気によっ
て冷却することができる特長がある。
【0003】ところで、この種の溶射ガンを使って、ワ
ークとして例えば仕切弁弁箱内面を溶射するには、図8
縦断面図に示すように、チャック7で保持された仕切弁
弁箱8を電動機9によりその軸線の周りに低速で回転す
る。仕切弁弁箱8内には軸線方向に移動する溶射ガン1
0を挿入し、溶射ガン10から溶射材及び溶射ガスを噴
射して、弁箱内面への溶射を行う。溶射ガン10の噴射
口は長手軸に対して45°又は直角方向とし、溶射材粉
末及び溶射ガスを供給する同軸的多重中空軸から成る細
長形状のアーム11によって支持されている。このよう
にワークつまり被溶射体を回転させて、直管,T管,仕
切弁弁箱やガスタービン燃焼器内筒等の円筒状内面への
溶射を行うものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の溶射ガンには下記のような問題がある。 (1)被溶射体の寸法が大きい場合、これを回転するこ
とが不可能又は困難なことがある。 (2)被溶射体がエルボ,ベンド,曲管などのように軸
線が円弧状の場合、溶射施工が不可能である。
【0005】本発明はこのような事情に鑑みて提案され
たもので、大型被溶射体及びエルボ,ベンドなど曲管に
も溶射施工することができる高性能の管内面溶射装置を
提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】そのために、請求項1の
発明は、ワークの中空孔の一端開口を通ってその軸線に
沿って延びる同軸的多重孔を経て溶射材粉末及び溶射ガ
スを導入する前進後退可能の同軸的中空軸と、一端が上
記中空軸の前端フランジに同軸的に回動自在に嵌合され
上記中空軸を経て供給される溶射材粉末及び溶射ガスを
偏心位置で横方向に開口するノズルから噴出する噴射口
ピースと、同ワークの中空孔の他端を通ってその軸線に
沿って延び先端が上記噴射口ピースの前端に固定され上
記噴射口ピースをその軸線の周りに回動する直線状剛性
駆動軸とを具えたことを特徴とする。
【0007】次に、請求項2の発明は、請求項1の発明
において、直線状剛性駆動軸の代わりに一端が上記噴射
口ピースの前端に固定され中間部に自在接手が挿入され
た可撓性駆動軸を具えたことを特徴とする。
【0008】さらに、請求項3の発明は、請求項1の発
明において、直線状剛性駆動軸の代わりに、上記噴射口
ピースに付設され同軸的多重孔から供給される圧縮エア
の一部を上記噴射口ピースに等間隔で穿設された複数の
ノズル孔から外方へ噴出することによる反作用を利用し
た上記噴射口ピースの自転手段を具えたことを特徴とす
る。
【0009】
【作用】請求項1の構成によれば、貫通中空孔を有する
ワークの内面溶射において、同中空孔の一方の開口端か
ら挿入された同軸的多重中空軸から供給された溶射材粉
末及び溶射ガスはその先端に同軸的に回動自在に装着さ
れた噴射口ピースの偏心ノズルから横方向に噴射する。
一方、同中空孔の他方の開口端から同中空孔の軸線に沿
って挿入された駆動軸の先端は上記噴射口ピースの中心
に固定されているので、同駆動軸を外部動力により回転
することで、同噴射口ピースをその中心軸線の周りに回
転しながら、その偏心ノズルから噴射する溶射材粉末を
溶射ガスの力でワークの内面に溶射することができる。
それ故、請求項1の発明は、直線状貫通中空孔を有する
大型ワーク例えば長尺大径管等の内面溶射に好適であ
る。
【0010】請求項2の構成によれば、請求項1の直線
状駆動軸の代わりに自在接手で連結された可撓性駆動軸
にて噴射口ピースをその中心軸線の周りに回転しなが
ら、ワークの内面溶射を行う。それ故、請求項2の発明
は、曲線状中空孔を有するベンド、エルボ等の大型ワー
クの内面溶射に好適である。
【0011】請求項3の構成によれば、噴射口ピース自
体が圧縮空気の噴出作用により自転することができるの
で、他端開口から挿入される駆動軸で噴射口ピースを回
転する必要がなくなる。それ故、請求項3の発明は、貫
通孔を有するワークのみならず貫通孔を有しない大型ワ
ークすなわち、ワークの中心部に凹設された盲穴の内面
に溶射を施すような場合、また、貫通孔が比較的小径で
非直線であるために、可撓性駆動軸も使用できないよう
なケースに特に好適である。
【0012】
【実施例】本発明の実施例を図面について説明すると、
図1は本発明を大径直管に適用した第1実施例を示す全
体側面図、図2は図1のII部を示す縦断面図、図3は図
1の III−III 横断面図、図4は本発明を大径ベンドに
適用した第2実施例を示す縦断面図及び側面図、図5は
本発明において圧縮空気の噴出反作用により自転する噴
射口ピースの実施例を示す縦断面図、図6は図5のVI−
VI横断面図である。
【0013】まず、図1〜図3において、電動機13,
回転機構14及び軸線方向運動機構15、駆動軸16を
介して、軸線に対して直角である横方向を指向する噴射
口17を有する噴射口ピース18を、低速で回転しなが
ら軸方向に移動する。一方、非回転のアーム11は噴射
口ピース18に追随して、軸線方向に移動し、その大径
直管12の内面の任意の長さにわたって溶射を行う。こ
こで、図2で示すように、アーム11と噴射口17を有
する噴射口ピース18の間には、回転摺動すきまS1
溶射ガスシールすきまS2 が設けられる。回転摺動すき
まS1 は軸線方向移動に追随するためのつば19を有
し、またシールすきまS2 は円錐状傾斜面で形成されて
いる。
【0014】このような第1実施例によれば、貫通中空
孔を有するワークの内面溶射において、同中空孔の一方
の開口端から挿入された同軸的中空軸から供給された溶
射材粉末及び溶射ガスはその先端に同軸的に回動自在に
装着された噴射口ピースの偏心ノズルから横方向に噴射
する。それ故、図3に示すように、噴射口ピース18に
は推力Fx偏心量eのトルクが作用するので、同トルク
の方向に回転しようとする。
【0015】一方、同中空孔の他方の開口端から同中空
孔に沿って挿入された駆動軸16の先端は上記噴射口ピ
ース18の中心に固定されているので、同駆動軸を外部
動力により回転することで、上記トルクと協働して噴射
口ピース18をその中心軸線の周りに回転しながら、そ
の偏心ノズルから噴射する溶射材粉末を溶射ガスの力で
ワークの内面に溶射することができる。
【0016】本第1実施例では、ワークがいかに大型で
あっても、ワークを回転する必要は全くなく、噴射口ピ
ースのみの回転で内面溶射を行うことができる。それ
故、第1実施例の構造は、直線状貫通中空孔を有する大
型ワーク例えば長尺大径管等の内面溶射に好適である。
【0017】次に、図4に示す第2実施例は、本発明を
比較的大径かつ大型のベンドに適用した場合を示す。同
図において、図1と同一の符号はそれぞれ同図と同一の
部材であり、この第2実施例が第1実施例と大きく異な
るところは、回転駆動軸16を自在接手21を介して折
曲げ自在としたこと、その先端部をワークの中心線に沿
って案内する可動ガイドステー22を設けたこと等にあ
る。
【0018】すなわち、同図に示すように、回転駆動軸
16の先端部は、可動ガイドステー22により支持さ
れ、可動ガイドステー22は等間隔で放射状に延び先端
に横ピンでそれぞれローラー22aを枢支する3本又は
4本の等長の放射状主ローラー脚22bと、各主脚にそ
れぞれ付設された姿勢保持用の副ローラー脚22cより
なる。
【0019】このような構造によれば、可撓中空軸の内
端で支持された溶射ガン10は前端でアーム11に前進
後退可能に支持され、後端で前進後退可能の可撓性駆動
軸16にて支持されるとともに、その噴射口ピース18
が所定の回転数で回転する。それ故、溶射ガン10は可
撓性中空軸,可撓性駆動軸及び可動ガイドステー22に
より大径ベンド20の一端から他端までその湾曲中心線
に沿って円滑に移動しながら、ベンドの内面を溶射する
ことが可能となる。したがって、この第2実施例は比較
的大径の大型のベンド,エルボ等非直線的中心線を有す
る大径管の内面噴射に好適である。
【0020】ここで、溶射ガン10は自転可能な構造と
することも可能である。すなわち、図5縦断面図及び図
6横断面図に示すように、つば19に半径方向に対し同
一方向に同一傾斜角度でそれぞれ傾斜する複数のノズル
孔23を等間隔で内外面を貫通するとともに、噴射口ピ
ース18の側ではノズル孔23とはほぼ直角の方向にそ
れぞれ同一傾斜角でブレードを配設して分割された複数
の排出孔20aを設けている。
【0021】このような構造によれば、ノズル孔23を
矢印で示す外向き方向に高速度で噴出する高圧エアは排
出孔24を矢印で示すように方向変換して、すきま
1 ,S3 を経て外部へ流出する。その結果、タービン
のローターブレードが回転するのと同一の原理により、
噴射口ピース18にはトルクが発生するから、噴射口ピ
ースは自転することができる。このような自転型の噴射
口ピース18によれば、噴射口17による自転トルクと
協働することで噴射口ピースは高圧エアだけの作用で自
転するから駆動軸は不要となる。したがって、自転型溶
射ガンによれば、アームで片持ち梁的に自転型噴射ガン
を支持するとともにワークの内面溶射が可能となるか
ら、貫通した中空孔を有しない、つまり中心凹穴を有す
るワークの内面溶射に好適である。
【0022】
【発明の効果】要するに請求項1の発明によれば、ワー
クの中空孔の一端開口を通ってその軸線に沿って延びる
同軸的多重孔を経て溶射材粉末及び溶射ガスを導入する
前進後退可能の同軸的中空軸と、一端が上記中空軸の前
端フランジに同軸的に回動自在に嵌合され上記中空軸を
経て供給される溶射材粉末及び溶射ガスを偏心位置で横
方向に開口するノズルから噴出する噴射口ピースと、同
ワークの中空孔の他端を通ってその軸線に沿って延び先
端が上記噴射口ピースの前端に固定され上記噴射口ピー
スをその軸線の周りに回動する直線状剛性駆動軸とを具
えたことにより、ワークを回転することなく、中空孔の
内面溶射ができ、従来、不可能とされていた大径直管に
迅速,一様かつ確実な内面溶射ができるから本発明は産
業上極めて有益なものである。
【0021】請求項2の発明によれば、請求項1の発明
において、直線状剛性駆動軸の代わりに一端が上記噴射
口ピースの前端に固定され中間部に自在接手が挿入され
た可撓性駆動軸を具えたことにより、ワークを回転する
ことなく、非直線中心孔の内面溶射ができ、従来、不可
能とされていた大径ベンド,エルボ等の迅速,一様かつ
確実な内面溶射ができるから本発明は産業上極めて有益
なものである。
【0022】請求項3の発明によれば、請求項1の発明
において、直線状剛性駆動軸の代わりに、上記噴射口ピ
ースに付設され同軸的多重孔から供給される圧縮エアの
一部を上記噴射口ピースに等間隔で穿設された複数のノ
ズル孔から外方へ噴出することによる反作用を利用した
上記噴射口ピースの自転手段を具えたことにより、ワー
クを回転することなく、かつ噴射口ピース回転用の駆動
軸を要することなく、直線状中空孔、簡単な曲線中空孔
のみならず、複雑な非直線貫通孔、盲穴等の内面溶射を
迅速、一様かつ確実に行うことができるから本発明は産
業上極めて有益なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を大径直管の内面溶射に適用した第1実
施例を示す全体側面図である。
【図2】図1のII部を示す縦断面図である。
【図3】図1の III−III 横断面図である。
【図4】本発明を大径ベンドの内面溶射に適用した第2
実施例を示す部分縦断面図及び側面図である。
【図5】本発明において圧縮空気の噴出反作用により自
転する噴出口ピースの実施例を示す縦断面図である。
【図6】図5のVI−VI横断面図である。
【図7】従来の溶射装置を示す構成図である。
【図8】図7の溶射装置で仕切弁弁箱の内面加工を行う
要領を示す縦断面図である。
【符号の説明】
10 溶射ガン 11 アーム 12 大径直管 13 電動機 14 回転機構 15 軸方向運動機構 16 回転駆動軸 17 噴射口 18 噴射口ピース 19 つば 20 大径ベンド 21 自在接手 22 可動ガイドステー 22a ローラー 22b 主ローラー脚 22c 副ローラー脚 23 ノズル孔 24 排出孔 S1 回転摺動すきま S2 シールすきま
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B05B 13/06

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワークの中空孔の一端開口を通ってその
    軸線に沿って延びる同軸的多重孔を経て溶射材粉末及び
    溶射ガスを導入する前進後退可能の同軸的中空軸と、一
    端が上記中空軸の前端フランジに同軸的に回動自在に嵌
    合され上記中空軸を経て供給される溶射材粉末及び溶射
    ガスを偏心位置で横方向に開口するノズルから噴出する
    噴射口ピースと、同ワークの中空孔の他端を通ってその
    軸線に沿って延び先端が上記噴射口ピースの前端に固定
    され上記噴射口ピースをその軸線の周りに回動する直線
    状剛性駆動軸とを具えたことを特徴とする管内面溶射装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1の発明において、直線状剛性駆
    動軸の代わりに一端が上記噴射口ピースの前端に固定さ
    れ中間部に自在接手が挿入された可撓性駆動軸を具えた
    ことを特徴とする管内面溶射装置。
  3. 【請求項3】 請求項1の発明において、直線状剛性駆
    動軸の代わりに、上記噴射口ピースに付設され同軸的多
    重孔から供給される圧縮エアの一部を上記噴射口ピース
    に等間隔で穿設された複数のノズル孔から外方へ噴出す
    ることによる反作用を利用した上記噴射口ピースの自転
    手段を具えたことを特徴とする管内面溶射装置。
JP25077392A 1992-08-26 1992-08-26 管内面溶射装置 Withdrawn JPH06128715A (ja)

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