JPH0675644U - 管外周面研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熟練，労力を要せず迅速に自動的に均一な仕
上がりで管外周面を研磨することができる可搬型の管外
周面研磨装置を得る。 【構成】 回転可能な主軸６１と、先端部は円錐状に形
成され主軸６１内に軸方向移動及び回転可能に嵌装され
た可動センター５１及びセンターガイド５２及びセンタ
ー推進ばねと、中心線対称に開閉可能に取り付けられた
複数個のグラインダ２０と、これらのグラインダ２０を
中心線方向に加力するグラインダ寄せばね３７と、可動
センター５１がセンター推進ばね５５により前方へ移動
したとき、グラインダ２０を外方へ押し出すようにセン
ターガイド５２に形成された円錐状カム５ｔとからな
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、管を管継手等に欠陥なく溶接する準備段階などのため、管端部の 外周面を研磨する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図２は、高圧高温等の厳しい条件のプラント等に適用される１５Ａ乃至５０Ａ の小口径管１１を管継手１２に溶接して接続した溶接継手部を示すが、このよう な厳しい条件の管１１の溶接に際しては、欠陥の全くない良好な溶接部を得るた め溶接前に、図３に示すように、管端部から１５Ａ管で２０mm、５０Ａ管で４０ mm程度の範囲１１ｐを研磨する必要があり、その研磨作業は、管をストッパー等 で固定して、グラインダを用いて手作業で行っている。なお、このような管の研 磨作業はプラント建設現場で行う必要がある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

従来の管外周面の研磨手段は上記のように手作業であるので、相当な熟練を必 要とし、多くの労力と時間とを要するというような課題があった。

【０００４】 この考案は上記課題を解消するためになされたもので、労力を要せず短時間に 自動的に均一な品質で研磨することができる可搬型の管外周面研磨装置を得るこ とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

この考案に係る管外周面研磨装置は、前方に開口するシリンダ部を有する主軸 と、この主軸を回転可能に支持する台部材と、前記主軸を回転駆動する駆動装置 と、先端部は円錐状に形成され前記主軸のシリンダ部の先端部内に軸方向移動及 び回転可能に嵌装された可動センターと、この可動センターの後方に接続して前 記主軸のシリンダ部内に軸方向移動可能に嵌装されたセンターガイドと、このセ ンターガイドを介して前記可動センターを前方へ推進するように前記主軸のシリ ンダ部内に嵌装されたセンター推進ばねと、前記主軸の外側に中心線対称に放射 方向に開閉可能に取り付けられた複数個のグラインダと、これらのグラインダを 中心線方向に加力するグラインダ寄せばねと、前記可動センターが前記センター 推進ばねにより前方へ移動したとき前記グラインダを外方へ押し出すように前記 センターガイドに形成された円錐状カム機構と、前記グラインダに動力源を供給 する動力源供給手段とからなるものである。

【０００６】

【作用】

この考案における管外周面研磨装置は、非研磨状態では、センター推進ばねが センターガイド及び可動センターを前方へ推進し、円錐状カム機構がグラインダ を放射方向へ押し出し、グラインダは外方へ開いた位置になっている。研磨する ときは、開いた状態のグラインダの間に研磨対象管を差し込み、研磨対象管の管 端内径内に可動センターの円錐状先端を入れるようにして押し付けると、可動セ ンターの円錐状先端部により自動的に研磨対象管の中心線が主軸の中心線と合致 する。さらに研磨対象管を押し付けると、可動センター及びセンターガイドはセ ンター推進ばねを圧縮して主軸のシリンダ部内に後退移動する。すると、グライ ンダを外方へ押し出していた円錐状カム機構が外れるので、グラインダ寄せばね に加力されて、グラインダは中心線に向かって集まり、グラインダの研磨輪は研 磨対象管の外周面に当接する。駆動装置により主軸を回転させて、主軸に取り付 けられているグラインダを主軸中心線のまわりに公転させながら、動力源供給手 段によりグラインダに動力源を供給してグラインダを自転させれば、グラインダ の研磨輪は研磨対象管の外周面を研磨しながら公転して、研磨対象管の外周面を 均一に研磨する。研磨完了して研磨対象管を引き抜けば、センター推進ばねがセ ンターガイド及び可動センタを前方へ移動させ、円錐状カム機構がグラインダを 外方へ押し出して開いた位置にさせ、次の研磨動作が可能な状態になる。

【０００７】

【実施例】

以下、この考案の一実施例を図について説明する。図１（Ａ）は非研磨状態、 （Ｂ）は研磨状態を示す。図１において、２０はグラインダ、５１は可動センタ ー、６１は主軸、９１はベースである。ベース９１には主軸支持軸受箱９２が固 定立設されており、主軸６１は主軸軸受９３により回転可能に主軸支持軸受箱９ ２に支持されている。主軸６１の前（図の左）半部には、前方に開口するシリン ダ部６ｃが形成され、後（図の右）部には軸方向にエア用穴６ｈが形成されてい る。可動センター５１の前（図の左）端部は中心線を軸心とする円錐状に形成さ れている。この円錐状先端部の最大径部の外径は、研磨対象管１１の最大内径よ り大きく形成されている。可動センター５１の後（図の右）半部は主軸６１のシ リンダ部６ｃ内に回転及び軸方向移動可能に嵌合するように円筒状に形成されて いる。主軸６１のシリンダ部６ｃ内で可動センター５１の後に接して軸方向移動 可能にセンターガイド５２が嵌入されており、センターガイド５２の後側には主 軸６１との間にセンター推進ばね５５が介装されている。センターガイド５２の 後部には前方が小径で後方が大径の円錐状カム５ｔが形成されている。

【０００８】 図１に示すように、主軸６１の外側には中心線対称にグラインダ２０が設けら れている。すなわち、グラインダ２０が２個であれば１８０度、３個であれば１ ２０度間隔で設けられている。グラインダ２０は先端部に研磨輪２２を有し、グ ラインダ２０の動力部２１はＴ字状アーム３１の一端部に把持されている。Ｔ字 状アーム３１の基端部は主軸６１の外面に設けられた支点ピン３３に回動可能に 軸支され、Ｔ字状アーム３１の他端部にはセンターガイド５２の円錐状カム５ｔ に当接するように接触子３４が形成されている。また、主軸６１の前部には、グ ラインダ２０が主軸６１の中心線対称に径方向に開閉するのを案内するように、 ラインダ２０の首部が嵌合する放射方向に長い案内穴があけられたグラインダ開 閉案内３８が設けられている。また、グラインダ２０を主軸６１の中心線の方へ 引き寄せるグラインダ引き寄せばね３７が設けられている。

【０００９】 また、図１に示すように、主軸６１の後部には大プーリ７５が取り付けられ、 ベース９１上にはエアモータ７２が設けられており、エアモータ７２に圧縮空気 を供給するエアホース７１は図示しないコンプレッサに接続されている。エアモ ータ７２の小プーリ７３と大プーリ７５との間にはベルト７４が掛け回されてお り、エアモータ７２により小プーリ７３，ベルト７４及び大プーリ７５を介して 主軸６１が低速で回転駆動されるようになっている。主軸６１の後端部には回転 継手４４が設けられ、回転可能な主軸６１のエア用穴６ｈと回転継手４４に接続 された回転しないエアホース４７とを連通させる。エアホース４７は図示しない コンプレッサに接続されている。エア用穴６ｈの前部には径方向にあけられた穴 に接続してエアホース４６が設けられ、各エアホース４６は各グラインダ２０の 動力部２１に接続されている。

【００１０】 次に、図１に示す実施例の動作について説明する。グラインダ２０はグライン ダ引き寄せばね３７により内方へ引っ張られているが、グラインダ引き寄せばね ３７の力によりグラインダ２０が内方へ引きよせられる傾向より、センター推進 ばね５５の力によってセンターガイド５２が前方へ推進されて円錐状カム５ｔの 大径部にＴ字状アーム３１の接触子３４が乗ってグラインダ２０が外方へ押しや られる傾向の方が大きいように設定されているので、非研磨状態では、図１（Ａ ）に示すように、センター推進ばね５５がセンターガイド５２及び可動センター ５１を前（図の左）方へ推進し、センターガイド５２の円錐状カム５ｔの大径部 にＴ字状アーム３１の接触子３４が乗り、Ｔ字状アーム３１は円錐状カム５ｔに 押されて支点ピン３３を中心として外方へ回動し、Ｔ字状アーム３１が把持して いるグラインダ２０を外方へ押しやり、グラインダ２０はグラインダ開閉案内３ ８に案内されて外方へ開いた位置になる。

【００１１】 次に、この管外周面研磨装置で研磨するときは、図１（Ａ）に示すように開い た状態のグラインダ２０の研磨輪２２の間に、図１（Ｂ）に示すように、研磨対 象管１１を差し込み、研磨対象管１１の管端内径内に可動センター５１の円錐状 先端を入れるようにして押し付けると、可動センター５１の円錐状先端部により 自動的に研磨対象管１１の中心線が主軸６１の中心線と合致する。さらに強く研 磨対象管１１を可動センター５１に押し付けると、可動センター５１及びセンタ ーガイド５２はセンター推進ばね５５を圧縮して主軸６１のシリンダ部６ｃ内に 図の右方へ後退移動する。センターガイド５２が図の右方へ移動すると、円錐状 カム５ｔの大径部に乗っていた各接触子３４は小径部に乗るようになるので、各 グラインダ引き寄せばね３７で中心線の方へ引っ張られている各グラインダ２０ は、把持している各Ｔ字状アーム３１が支点ピン３３を中心として内径方へ回動 して、図１（Ｂ）に示すように、各グラインダ２０の研磨輪２２は研磨対象管１ １の端部外周面に挾むようにして当接する。

【００１２】 図１（Ｂ）において、各グラインダ２０の研磨輪２２が研磨対象管１１の端部 外周面に当接するに先立って、図示しないコンプレッサからエアホース７１によ り圧縮空気をエアモータ７２に供給してエアモータ７２を回転させ、小プーリ７ ３，ベルト７４及び大プーリ７５を介して主軸６１を回転駆動させて、各グライ ンダ２０を主軸６１の中心線のまわりに公転させるとともに、図示しないコンプ レッサから圧縮空気をエアホース４７，回転継手４４，エア用穴６ｈ及び各エア ホース４６を経て各グラインダ２０の動力部２１に供給して各研磨輪２２を高速 回転させる。すると、各グラインダ２０の研磨輪２２は、高速回転しながら主軸 ６１の中心線の回り、すなわち、可動センタ５１により中心線が同心に設定され た研磨対象管１１の回りに公転し、上記のように研磨対象管１１が押し込まれて 円錐状カム５ｔから接触子３４が外れ、各グラインダ引き寄せばね３７により各 グラインダ２０が中心線の方へ寄り集まって研磨対象管１１の外周面に当接した とき、各研磨輪２２は研磨対象管１１の外周面を公転しながら高速回転して研磨 することになり、研磨対象管１１の外周面を均一に研磨する。なお、この研磨時 に可動センタ５１は研磨対象管１１に接して主軸６１のシリンダ部６ｃの内面に 対して滑接して非回転であることができる。

【００１３】 以上の研磨が完了して研磨対象管１１を引き抜けば、図１（Ａ）に示すように 、センター推進ばね５５がセンターガイド５２及び可動センタ５１を推進して前 方へ移動させ、円錐状カム５ｔの大径部に各接触子３４が乗るようになるので、 円錐状カム５ｔに押しやられて各Ｔ字状アーム３１は支点ピン３３を中心として 外方へ回動して各グラインダ２０は開いた位置になる。これで直ちに、次の研磨 を行うことが可能な状態になる。

【００１４】 なお、上記実施例では、グラインダ２０はエアグラインダを用い、グラインダ を公転させるモータもエアモータとして、動力源は圧縮空気を用いたが、圧縮空 気の代わりに電力を用いて電動とすることもできる。この場合、エアホース等の 代わりに電線を用い、回転継手４４の代わりにスリップリングを用いることにな る。また、円錐状カム５ｔ及びＴ字状アーム３１の接触子３４によるグラインダ ２０のカム開閉機構は、リンク機構等を用いて構成することもできる。

【００１５】

【考案の効果】

以上のように、この考案によれば、研磨対象管を可動センターに押し付けるだ けで自動的に中心線を設定して、グラインダが研磨対象管の外周面を公転しなが ら研磨するので、熟練や労力は不要で迅速に均一に良好な仕上がり品質で研磨す ることができる。なお、この考案による管外周面研磨装置はプラント建設現場等 で使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例による管外周面研磨装置を
示し、（Ａ）は非研磨状態の側面断面図、（Ｂ）は研磨
状態の側面断面図である。

【図２】溶接接続した管の側面断面図である。

【図３】溶接前の管の斜視図である。

【符号の説明】

１１：研磨対象管、２０：グラインダ、 ２１：動力
部、 ２２：研磨輪、３１：Ｔ字状アーム、 ３３：支
点ピン、 ３４：接触子、３７：グラインダ引き寄せば
ね、 ３８：グラインダ開閉案内、４４：回転継手、
４６：エアホース、 ４７：エアホース、５１：可動セ
ンター、 ５２：センターガイド、５５：センター推進
ばね、 ５ｔ：円錐状カム、６１：主軸、 ６ｃ：シリ
ンダ部、 ６ｈ：エア用穴、７１：エアホース、 ７
２：エアモータ、７３：小プーリ、 ７４：ベルト、
７５：大プーリ、９１：ベース、 ９２：主軸支持軸受
箱、 ９３：主軸軸受。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 前方に開口するシリンダ部を有する主軸
   と、この主軸を回転可能に支持する台部材と、前記主軸
   を回転駆動する駆動装置と、先端部は円錐状に形成され
   前記主軸のシリンダ部の先端部内に軸方向移動及び回転
   可能に嵌装された可動センターと、この可動センターの
   後方に接続して前記主軸のシリンダ部内に軸方向移動可
   能に嵌装されたセンターガイドと、このセンターガイド
   を介して前記可動センターを前方へ推進するように前記
   主軸のシリンダ部内に嵌装されたセンター推進ばねと、
   前記主軸の外側に中心線対称に放射方向に開閉可能に取
   り付けられた複数個のグラインダと、これらのグライン
   ダを中心線方向に加力するグラインダ寄せばねと、前記
   可動センターが前記センター推進ばねにより前方へ移動
   したとき前記グラインダを外方へ押し出すように前記セ
   ンターガイドに形成された円錐状カム機構と、前記グラ
   インダに動力源を供給する動力源供給手段とからなる管
   外周面研磨装置。