JPH07227752A - Holding mechanism for in-pipe travel device - Google Patents
Holding mechanism for in-pipe travel deviceInfo
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- JPH07227752A JPH07227752A JP6020816A JP2081694A JPH07227752A JP H07227752 A JPH07227752 A JP H07227752A JP 6020816 A JP6020816 A JP 6020816A JP 2081694 A JP2081694 A JP 2081694A JP H07227752 A JPH07227752 A JP H07227752A
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、管内走行装置の保持
機構に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a holding mechanism for a traveling device in a pipe.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、原子力発電プラントや火力発電
プラント等における各種配管には、研削・溶接等の補修
作業が内面側から施される場合がある。例えば、原子力
プラントの配管溶接部においては、配管の内面側に生じ
た裏波のため供用期間中の検査に支障を来すことから、
かかる裏波を削って配管内面の形状的不連続をなくすこ
とが必要である。ところで、配管の内面に補修等の作業
を施すには、各種作業機器を配管内に挿入し作業箇所ま
で搬送させなければならず、このためには、作業機器を
管内走行装置で牽引することが必要となる。このような
管内走行装置としては、既に各種のものが提案されてお
り、その一つに配管内をゼン動方式で走行するものがあ
る。従来、ゼン動式の管内走行装置は、走行方向前後に
並設した2台の保持機構を前後進シリンダ等の伸縮機構
によって連結して構成されており、一方の保持機構を管
内で位置保持させている間に (すなわち、突張り状態の
間に) 、他方の保持機構を所定ストローク前進させると
いう操作を繰り返して、配管内を間欠的に走行する (た
とえば、特開平 2-60875号公報) 。2. Description of the Related Art In general, various pipes in a nuclear power plant, a thermal power plant or the like are sometimes subjected to repair work such as grinding and welding from the inner surface side. For example, in a pipe welded part of a nuclear power plant, the backside wave generated on the inner surface of the pipe interferes with the inspection during the service period.
It is necessary to eliminate such back waves to eliminate the geometric discontinuity on the inner surface of the pipe. By the way, in order to perform work such as repair on the inner surface of the pipe, it is necessary to insert various work equipment into the pipe and convey it to the work place.To this end, the work equipment must be towed by the in-pipe traveling device. Will be needed. Various types of such in-pipe traveling devices have already been proposed, and one of them is one that travels in a pipe by a Zen motion method. Conventionally, a Zen-motion type in-pipe traveling device is configured by connecting two holding mechanisms arranged side by side in the front-back direction in a traveling direction by an expansion / contraction mechanism such as a forward / rearward traveling cylinder. During this time (that is, during the stretched state), the operation of advancing the other holding mechanism by a predetermined stroke is repeated to intermittently travel in the pipe (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-60875).
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
管内走行装置の保持機構にあっては、配管内に挿入され
る本体の外周部に押付シリンダを放射状に配設し、これ
ら押付シリンダを作動させることにより管内面に対する
突張り状態を得ているため、必然的に構造が大型化して
しまうという問題がある。即ち、配管内を走行する管内
走行装置としては極めて大きな牽引力が必要となるため
に、その保持機構には、それに見合った十分な突張り力
が要求される。しかし、従来のように押付シリンダを管
径方向 (放射状) に配した構造では、要求に応じた突張
り力を得るには装置が大型化しすぎ、逆に、装置の小型
化を優先すると要求通りの突張り力を得ることができな
くなってしまう。However, in the conventional holding mechanism for the in-pipe traveling device, the pressing cylinders are radially arranged on the outer peripheral portion of the main body to be inserted into the pipe, and these pressing cylinders are operated. Therefore, there is a problem that the structure inevitably becomes large because the state of being bulged against the inner surface of the pipe is obtained. That is, since an extremely large traction force is required for the in-pipe traveling device that travels in the pipe, the holding mechanism thereof is required to have a sufficient tensile force commensurate with it. However, with the structure in which the pressing cylinders are arranged in the pipe radial direction (radial) as in the past, the size of the device becomes too large to obtain the required thrust force. It will not be possible to obtain the thrust force of.
【0004】この発明は、上記事情を考慮してなされた
もので、その目的は、十分に大きな突張り力を小型の構
造で得ることができる管内走行装置の保持機構を提供す
ることにある。The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object thereof is to provide a holding mechanism for a traveling device in a pipe which can obtain a sufficiently large thrust with a small structure.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における管内走行装置の保持機構は、管内に
挿入される本体ケーシングと、この本体ケーシング内に
中心線に沿って配設された主シリンダと、主シリンダの
スピンドルの変位をこれと直交する方向の変位に変換す
る方向転換機構と、上記本体ケーシングにその周方向に
間隔をおいて設けられると共に上記方向転換機構により
管径方向に拡径・縮径される複数の突張りアームと、こ
れら突張りアームを上記管内面に押圧させるトグル機構
とを備えたものである。In order to achieve the above object, a holding mechanism for a traveling device in a pipe according to the present invention is provided with a main body casing to be inserted into the pipe and a center line in the main body casing. A main cylinder, a direction changing mechanism for converting the displacement of the spindle of the main cylinder into a displacement in a direction orthogonal to the main cylinder, a main body casing provided at intervals in the circumferential direction, and the direction changing mechanism causes a pipe radial direction. And a toggle mechanism for pressing the protruding arms against the inner surface of the pipe.
【0006】ここで、上記方向転換機構は、主シリンダ
のスピンドルに同心的に取り付けられる略コーン状の主
ストッパと、この主ストッパの外周側に放射状に設けら
れ管径方向に往復動しうる副ストッパとからなり、上記
突張りアームは、上記副ストッパの先端に立設されてい
ることが好ましい。また、上記主ストッパと副ストッパ
には、互いに噛合しうる階段を形成すると共に、これら
階段を通常は離反させておくための予圧バネを設けるこ
とも好適である。Here, the direction changing mechanism includes a substantially cone-shaped main stopper which is concentrically attached to the spindle of the main cylinder, and a sub-radial member which is radially provided on the outer peripheral side of the main stopper and can reciprocate in the pipe radial direction. It is preferable that the projecting arm comprises a stopper, and the protruding arm is erected at the tip of the sub stopper. It is also preferable that the main stopper and the sub stopper are provided with stairs that can be meshed with each other, and that a preload spring is provided for keeping the stairs normally separated from each other.
【0007】また、本発明は、管軸方向に間隔をおいて
並設された一対の保持機構を互いに管軸方向に沿って延
びる前後進シリンダにより連結してなるものである。Further, according to the present invention, a pair of holding mechanisms arranged in parallel at intervals in the tube axis direction are connected to each other by a forward / backward moving cylinder extending in the tube axis direction.
【0008】[0008]
【作用】上記構成によれば、管軸方向に沿って延びる主
シリンダのスピンドルの変位を方向転換機構により管径
方向の突張りアームの変位に変換することで、上記主シ
リンダを作動するだけで突張りアームを管内面に接触さ
せることができる。また、突張りアームを管内面に接触
させた後、トグル機構を作動させれば突張りアームを更
に管内面に強く押し付ることができる。このように、管
軸方向に延びる単一の主シリンダによって突張りアーム
を管内面に接触させることで、シリンダを管径方向に配
した構造に比し、構造の簡素化・小型化を図ることがで
きる。しかも、トグル機構によって更に突張りアームを
押圧することで、装置を大型化することなく大きな突張
り力を得ることができる。According to the above construction, the displacement of the spindle of the main cylinder extending along the pipe axis direction is converted into the displacement of the projecting arm in the pipe radial direction by the direction changing mechanism, so that the main cylinder is simply operated. The tension arm can be brought into contact with the inner surface of the tube. Further, after the tension arm is brought into contact with the inner surface of the pipe, the toggle mechanism can be operated to further strongly push the tension arm against the inner surface of the pipe. In this way, by making the protruding arm contact the inner surface of the pipe by the single main cylinder extending in the pipe axis direction, the structure can be simplified and downsized as compared with the structure in which the cylinder is arranged in the pipe radial direction. You can Moreover, by further pressing the thrust arm with the toggle mechanism, a large thrust force can be obtained without increasing the size of the device.
【0009】ここで、上記方向転換機構を、主シリンダ
に同心的な略コーン状の主ストッパと、主ストッパの外
周側に放射状に設けた複数の副ストッパとから構成し、
各副ストッパの先端に突張りアームを立設させれば、構
造の簡素化・小型化を図ることができる。Here, the direction changing mechanism comprises a substantially cone-shaped main stopper concentric with the main cylinder, and a plurality of sub-stoppers radially provided on the outer peripheral side of the main stopper.
If a protruding arm is provided upright on the tip of each sub-stopper, the structure can be simplified and downsized.
【0010】また、主ストッパと副ストッパに、互いに
噛合しうる階段を形成し、これら階段を予圧バネにより
離反させておけば、突張りアームが管内面へ接触した時
に両階段を噛合させ、トグル機構により発生させた突張
り力の反力を打ち消すことができる。Further, if the main stopper and the sub stopper are formed with stairs which can be meshed with each other, and these stairs are separated by a preload spring, both stairs are meshed with each other when the projecting arm comes into contact with the inner surface of the pipe, and the toggle is engaged. It is possible to cancel the reaction force of the thrust force generated by the mechanism.
【0011】また、上述の保持機構を管軸方向に間隔を
おいて並設し、これらを管軸方向に沿って延びる前後進
シリンダで連結すれば、小型の構造のまま非常に大きな
牽引力を得ることができ、小口径管内でも簡単に大重量
機器を牽引できる。If the above-mentioned holding mechanisms are arranged side by side in the axial direction of the pipe and are connected to each other by a forward / backward traveling cylinder extending along the axial direction of the pipe, a very large traction force can be obtained with a small structure. It is possible to easily tow heavy equipment even in a small-diameter pipe.
【0012】[0012]
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0013】まず、図1および図2により本実施例が適
用されるシステム構成について説明する。First, a system configuration to which this embodiment is applied will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
【0014】図1には、配管1内を走行して裏波を研削
する裏波除去システムが示してある。図示するように、
このシステムは、研削作業を行う研削装置2と、この研
削装置2の進行方向後方に球面ジョイント3 (連結手
段) を介して連結される管内走行装置4と、管内走行装
置4の後方に接続されたケーブル・ホース群5とから主
に構成されている。研削装置2は、本体7に図示しない
TVカメラやグラインダ6等を搭載してなり、TVカメ
ラで裏波が確認されるとグラインダ6による研削が開始
されるようになっている。管内走行装置4は、進行方向
前後に並設した第1および第2の管内保持機構13,1
4を、前後進シリンダ15および球面ジョイント16に
よって連結して構成されている。ここで、各管内保持機
構13,14の本体ケーシング20には、周方向に等角
度間隔で複数本の突張りアーム32が出没自在に設けら
れており、これら突張りアーム32を突出させて管内面
1aに押付けることにより、管内面1aに対して突張っ
た状態 (位置保持状態) が得られるようになっている。
また、第1の管内保持機構13の前方および第2の管内
保持機構14の後方には、それぞれ、これを管内面1a
に案内するための車輪機構17,18が取り付けられて
いる。ケーブル・ホース群5は、上記両装置2,4に搭
載した各種の機器に駆動源を供給するためのもので、管
内走行装置4はこのケーブル・ホース群5を牽引しなが
ら走行することとなる。FIG. 1 shows a backside wave removing system that travels in the pipe 1 to grind the backside wave. As shown,
This system is connected to a grinding device 2 for performing a grinding operation, an in-pipe traveling device 4 connected to a rear side in a traveling direction of the grinding device 2 via a spherical joint 3 (a connecting means), and a rear side of the in-pipe traveling device 4. It is mainly composed of a cable / hose group 5. The grinding device 2 has a TV camera, a grinder 6 and the like (not shown) mounted on the main body 7, and when the backside is confirmed by the TV camera, grinding by the grinder 6 is started. The in-pipe traveling device 4 includes the first and second in-pipe holding mechanisms 13, 1 arranged side by side in front of and behind the traveling direction.
4 are connected by a forward / backward moving cylinder 15 and a spherical joint 16. Here, the main body casing 20 of each of the in-pipe holding mechanisms 13 and 14 is provided with a plurality of protruding arms 32 that can be retracted at equal angular intervals in the circumferential direction. By pressing on the surface 1a, a state in which the tube inner surface 1a is bulged (position holding state) can be obtained.
Further, in front of the first in-tube holding mechanism 13 and in the rear of the second in-tube holding mechanism 14, the inner pipe surface 1a is formed.
Wheel mechanisms 17 and 18 for guiding to are attached. The cable / hose group 5 is for supplying a drive source to various devices mounted on the above-mentioned devices 2 and 4, and the in-pipe traveling device 4 travels while pulling the cable / hose group 5. .
【0015】上記構成のシステムにおいて、裏波を研削
する場合には、まず、管内走行装置4を走行させて研削
装置2を配管1の溶接継手部にまで搬送する。即ち、図
2(i) に示すように、まず、進行方向前方の第1の管内
保持機構13を突張り状態とし、この状態で、前後進シ
リンダ15の縮小により後方の第2の管内保持機構14
を所定ストロークS前進させる (図2(ii)) 。その後、
第2の管内保持機構14を突張り状態とする一方、第1
の管内保持機構13の突張り状態を解除する (図2(ii
i),(iv)) 。この状態で、更に、前後進シリンダ15を
伸長させて第1の管内保持機構13を所定ストロークS
前進させ (図2(v))、その後、この保持機構13を突張
り状態とする (図2(vi)) 。しかる後、以上の操作を繰
り返して、第1および第2の管内保持機構13,14を
交互に前進させることにより、管内走行装置4は間欠的
に走行することとなる。In the system having the above construction, when grinding the backside wave, first, the in-pipe traveling device 4 is caused to travel to convey the grinding device 2 to the welded joint portion of the pipe 1. That is, as shown in FIG. 2 (i), first, the first in-tube holding mechanism 13 in the forward direction is brought into a projecting state, and in this state, the forward / backward moving cylinder 15 is contracted to the second in-tube holding mechanism in the rear. 14
Is moved forward by a predetermined stroke S (FIG. 2 (ii)). afterwards,
While the second pipe holding mechanism 14 is in the projecting state,
Release the protruding state of the pipe holding mechanism 13 (Fig. 2 (ii
i), (iv)). In this state, the forward / backward moving cylinder 15 is further extended to move the first pipe holding mechanism 13 to the predetermined stroke S.
It is moved forward (Fig. 2 (v)), and then the holding mechanism 13 is put into a projecting state (Fig. 2 (vi)). Thereafter, the above operation is repeated to alternately advance the first and second in-pipe holding mechanisms 13 and 14, whereby the in-pipe traveling device 4 travels intermittently.
【0016】管内走行装置4の走行中、研削装置2に搭
載したTVカメラは、随時、配管1の内面状況を観察し
ている。いまTVカメラにより裏波が確認されると、管
内走行装置4が停止されると同時に、グラインダ6によ
る研削作業が開始される。即ち、図1に矢印Aで示すよ
うに、グラインダ6を配管1の径方向外方に動かして砥
石8を管内面1aに軽く接触させ、この状態で、グライ
ンダ6を管軸方向にトラバース (矢印B) させると共に
周方向に旋回 (矢印C) させることにより、管内面1a
側に隆起した裏波が研削される。こうして、所定の溶接
継手部における裏波が研削されると、再び管内走行装置
4を走行させて、研削装置2を次の溶接継手部へと搬送
する。While the in-pipe traveling device 4 is traveling, the TV camera mounted on the grinding device 2 observes the inner surface condition of the pipe 1 at any time. When the TV camera confirms the backside, the in-pipe traveling device 4 is stopped and the grinding work by the grinder 6 is started at the same time. That is, as shown by the arrow A in FIG. 1, the grinder 6 is moved radially outward of the pipe 1 to bring the grindstone 8 into light contact with the pipe inner surface 1a, and in this state, the grinder 6 is traversed in the pipe axial direction (arrow B) and turning in the circumferential direction (arrow C), the pipe inner surface 1a
The back wave protruding to the side is ground. In this way, when the back seam at the predetermined weld joint is ground, the in-pipe traveling device 4 is caused to travel again, and the grinding device 2 is conveyed to the next weld joint.
【0017】次に、上記管内走行装置4に適用される管
内保持機構13,14の具体例について説明する。な
お、以下では、進行方向前方の管内保持機構13につい
てのみ説明し、後方の保持機構14については同様の構
成のため説明を省略する。Next, a concrete example of the in-pipe holding mechanisms 13 and 14 applied to the in-pipe traveling device 4 will be described. In the following, only the in-pipe holding mechanism 13 on the front side in the traveling direction will be described, and the rear holding mechanism 14 will not be described because it has the same configuration.
【0018】管内保持機構13は、図3に示すように、
配管1内に挿入される本体ケーシング20と、本体ケー
シング20内の略中央に管軸方向に沿って配設された主
シリンダ21と、主シリンダ21のスピンドル21aの
変位をこれと直交する方向 (管径方向) の支持ブロック
31の変位に変換する方向転換機構22と、支持ブロッ
ク31に搭載され管内面1aに接触する突張りアーム3
2と、突張りアーム32を管内面1aに押圧するトグル
機構33とから主に構成されている。The pipe holding mechanism 13 is, as shown in FIG.
A main body casing 20 inserted into the pipe 1, a main cylinder 21 arranged along the pipe axis at a substantially central portion in the main body casing 20, and a displacement of a spindle 21a of the main cylinder 21 in a direction orthogonal to the displacement ( A direction changing mechanism 22 for converting the displacement of the support block 31 (in the pipe radial direction), and a protruding arm 3 mounted on the support block 31 and contacting the pipe inner surface 1a.
2 and a toggle mechanism 33 for pressing the projecting arm 32 against the pipe inner surface 1a.
【0019】本体ケーシング20は、略十字状の前板2
0aおよび後板20bを進行方向前後に互いに対向配設
し、これらの前板20aおよび後板20b間を互いに連
結バー20c (図3(b))によって連結して形成されてお
り、小型・軽量化が図られている。主シリンダ21は、
底部が後板20bの内側面に取り付けられて、本体ケー
シング20の中心線に沿って延出されている。方向転換
機構22は、主シリンダ21のスピンドル21aにこれ
と同心的に取り付けられる略コーン状の主ストッパ23
と、主ストッパ23の外周側に周方向に90°ピッチで
設けられた4つの副ストッパ24,24…とから構成さ
れる。ここで、主ストッパ23は、スピンドル21aの
先端部に嵌着される取付部23a、および取付部23a
の外周より周方向に90°ピッチでかつ主シリンダ21
と所定角 (ここでは、45°) をなして延出された傾斜
部23bからなり、いわば、四角錐体の角部を切り欠い
て前方から見た形が略十字状を呈するようになっている
(図3(b) 参照)。また、副ストッパ24は、上記前板
20aの内側に管径方向に沿って進退動自在に案内され
ている。副ストッパ24の基端側には、上記主ストッパ
23外周のテーパ面25と接面しうるテーパ面26が形
成されている。他方、副ストッパ24の先端には、支持
ブロック31がボルト等によって取り付けられている。The body casing 20 is a substantially cross-shaped front plate 2.
0a and the rear plate 20b are arranged to face each other in the front and rear of the traveling direction, and the front plate 20a and the rear plate 20b are connected to each other by a connecting bar 20c (Fig. 3 (b)), which is small and lightweight. Is being promoted. The main cylinder 21 is
The bottom portion is attached to the inner surface of the rear plate 20b and extends along the center line of the main body casing 20. The direction changing mechanism 22 includes a substantially cone-shaped main stopper 23 that is concentrically attached to the spindle 21a of the main cylinder 21.
, And four sub-stoppers 24, 24, ... Provided on the outer peripheral side of the main stopper 23 at a pitch of 90 ° in the circumferential direction. Here, the main stopper 23 includes a mounting portion 23a fitted to the tip portion of the spindle 21a, and a mounting portion 23a.
From the outer circumference of the main cylinder 21 at a pitch of 90 ° in the circumferential direction.
And a slanted portion 23b that extends at a predetermined angle (here, 45 °), so to speak, the corners of the quadrangular pyramid are cut out so that the shape seen from the front has a substantially cross shape. (See Figure 3 (b)). The sub stopper 24 is guided inside the front plate 20a so as to be movable back and forth along the pipe radial direction. A taper surface 26 that can contact the taper surface 25 on the outer circumference of the main stopper 23 is formed on the base end side of the sub stopper 24. On the other hand, a support block 31 is attached to the tip of the sub stopper 24 with bolts or the like.
【0020】支持ブロック31は、上記前板20aおよ
び後板20b間に挟まれた状態で管径方向に進退動自在
に案内されていると共に、管内面1aに臨んで凹部31
aが形成されている。また、互いに 180°反対に位置す
る一対の支持ブロック31,31の間には、戻しコイル
バネ30,30が掛け渡されており、上記副ストッパ2
4,24…を常に主ストッパ23側 (本体20の中心線
側) に付勢している。The support block 31 is guided between the front plate 20a and the rear plate 20b so as to be movable back and forth in the radial direction of the pipe, and is recessed toward the inner surface 1a of the pipe.
a is formed. In addition, return coil springs 30 and 30 are stretched between the pair of support blocks 31 and 31 located at 180 ° opposite to each other, and the sub stopper 2
4 and 24 are constantly urged toward the main stopper 23 side (center line side of the main body 20).
【0021】上記支持ブロック31の凹部31a内に
は、管径方向に延びる突張りアーム32が設けられてい
る。突張りアーム32は、凹部31aの内底部に副スト
ッパ24と直線状をなすように立設されており、上記主
シリンダ21の作動により副ストッパ24が押上げられ
た時に、突張りアーム32の先端が管内面1aに接触す
るようになっている。特に、この例の突張りアーム32
には、その外周にフランジ32aが嵌着され、そのフラ
ンジ32aより基端側が予めブロック31に形成した盲
孔に挿入され、これにより突張りアーム32は配管1の
径方向外方に進出できるようになっている。また、突張
りアーム32の先端には、管内面1aに対する大きな摩
擦力を得るためにゴム製の当板34が貼設されている。In the recess 31a of the support block 31, a protruding arm 32 extending in the pipe radial direction is provided. The projecting arm 32 is erected on the inner bottom of the recess 31 a so as to be linear with the sub stopper 24. When the sub stopper 24 is pushed up by the operation of the main cylinder 21, the projecting arm 32 is pushed up. The tip of the pipe contacts the inner surface 1a of the pipe. In particular, the strut arm 32 of this example
A flange 32a is fitted around the outer circumference of the pipe 32, and the base end side of the flange 32a is inserted into a blind hole formed in the block 31 in advance so that the projecting arm 32 can advance outward in the radial direction of the pipe 1. It has become. Further, a rubber-made contact plate 34 is attached to the tip of the projecting arm 32 in order to obtain a large frictional force with respect to the pipe inner surface 1a.
【0022】上記支持ブロック31の凹部31a内に
は、また、突張りアーム32を管内面1aに押圧するた
めのトグル機構33が収容されている。トグル機構33
は、上記主シリンダ21と略平行に配設されたトグルシ
リンダ35と、トグルシリンダ35により発生する力を
突張りアーム32に伝達する一対のリンク36,36と
から構成されている。トグルシリンダ35の基端部は、
支持ブロック31の内側壁に軸線O2 を中心に回動自在
に枢支され、これによりシリンダ35の先端側は管径方
向に揺動しうるようになっている。リンク36,36
は、その一端部がトグルシリンダ35のスピンドル先端
に軸線O2 と平行な軸線O3 を中心として回動自在に枢
支され、リンク36,36の他端部はそれぞれ突張りア
ーム32および支持ブロック31に回動自在に枢支され
ている。ここに、リンク36,36は、互いに 180°よ
りも若干小さい所定角α (図5) をなしており、これに
より、トグルシリンダ35を作動させると両リンク3
6,36が拡開して突張りアーム32を管内面1aに強
く押圧できる。A toggle mechanism 33 for pressing the projecting arm 32 against the pipe inner surface 1a is housed in the recess 31a of the support block 31. Toggle mechanism 33
Is composed of a toggle cylinder 35 arranged substantially parallel to the main cylinder 21, and a pair of links 36, 36 for transmitting the force generated by the toggle cylinder 35 to the thrust arm 32. The base end of the toggle cylinder 35 is
The support block 31 is rotatably supported on the inner wall of the support block 31 about an axis O 2 , so that the tip end side of the cylinder 35 can swing in the pipe radial direction. Link 36,36
Has one end rotatably supported at the tip of the spindle of the toggle cylinder 35 so as to be rotatable about an axis O 3 parallel to the axis O 2, and the other ends of the links 36, 36 are respectively the projecting arm 32 and the support block. It is rotatably supported by 31. Here, the links 36, 36 form a predetermined angle α (FIG. 5), which is slightly smaller than 180 °, so that when the toggle cylinder 35 is operated, both links 3
6 and 36 are expanded to strongly push the projecting arm 32 against the pipe inner surface 1a.
【0023】この実施例の管内保持機構13にあって
は、さらに、上記トグル機構33による突張り力の反力
を打ち消すために、上記主・副ストッパ23,24のテ
ーパ面25,26が階段状に形成されて歯状テーパ部と
される。これら歯状テーパ部25,26は、図4に示す
ように、互いに同一の高さ寸法および幅寸法で形成され
ている。また、両歯状テーパ部25,26の間には、こ
れらを離反させるための予圧バネ27が設けられてい
る。即ち、副ストッパ24側の歯状テーパ部26には、
傾斜方向に沿って所定長さの溝28が形成され、その溝
28内に予圧バネ27が装着される。予圧バネ27は、
略コ字状に形成され、中央部が溝28の内底部に固定さ
れる。他方、主ストッパ23側の歯状テーパ部25に
は、上記溝28に相応する位置に長尺の溝29が形成さ
れており、この溝29の内底部に予圧バネ27の両端部
が接触するようになっている。つまり、予圧バネ27の
中央部が溝28の内底部に、両端部が溝29の内底部に
それぞれ接触し、両歯状テーパ部25,26を離反状態
に保っている。In the pipe holding mechanism 13 of this embodiment, in addition, in order to cancel the reaction force of the urging force by the toggle mechanism 33, the tapered surfaces 25, 26 of the main / sub stoppers 23, 24 are stepped. Formed into a toothed taper portion. As shown in FIG. 4, these tooth-shaped tapered portions 25 and 26 are formed to have the same height and width. Further, a preload spring 27 is provided between the tooth-shaped tapered portions 25 and 26 to separate them. That is, the toothed taper portion 26 on the side of the sub stopper 24 is
A groove 28 having a predetermined length is formed along the inclination direction, and a preload spring 27 is mounted in the groove 28. The preload spring 27 is
It is formed in a substantially U shape, and the central portion is fixed to the inner bottom portion of the groove 28. On the other hand, the toothed taper portion 25 on the main stopper 23 side is formed with a long groove 29 at a position corresponding to the groove 28, and both ends of the preload spring 27 come into contact with the inner bottom portion of the groove 29. It is like this. That is, the center portion of the preload spring 27 contacts the inner bottom portion of the groove 28, and both ends contact the inner bottom portion of the groove 29, thereby keeping the toothed taper portions 25 and 26 in a separated state.
【0024】次に、上記構成の管内保持機構13の動作
について説明する。Next, the operation of the pipe holding mechanism 13 having the above structure will be described.
【0025】通常状態では、主・副ストッパ23,24
の歯状テーパ部25,26は、互いに予圧バネ27の付
勢力によって非噛合状態にある。この状態で、主シリン
ダ21を作動させると、シリンダ21のスピンドル21
aが進出し、主ストッパ23および副ストッパ24を介
して支持ブロック31が押し拡げられ、突張りアーム3
2が管内面1aに接触する。ここに、突張りアーム32
の先端にはゴム製の当板34が貼設されているため、こ
の当板34が圧縮されるまで副ストッパ24および支持
ブロック31が拡径する。当板34が圧縮されると、そ
れらブロック31および副ストッパ24の移動が拘束さ
れるが、主ストッパ23は更に予圧バネ27の付勢力に
抗して進出し、図4(b) のように予圧バネ27が潰れて
歯状テーパ部25,26が相互に噛み合う。In the normal state, the main / sub stoppers 23, 24
The tooth-shaped tapered portions 25 and 26 are not meshed with each other by the biasing force of the preload spring 27. When the main cylinder 21 is operated in this state, the spindle 21 of the cylinder 21
a advances, the support block 31 is expanded by way of the main stopper 23 and the sub-stopper 24, and the projecting arm 3
2 contacts the pipe inner surface 1a. Here, the thrust arm 32
Since a rubber-made contact plate 34 is attached to the tip of the contact plate 34, the diameter of the auxiliary stopper 24 and the support block 31 is expanded until the contact plate 34 is compressed. When the contact plate 34 is compressed, the movements of the block 31 and the sub stopper 24 are restrained, but the main stopper 23 further advances against the biasing force of the preload spring 27, as shown in FIG. 4 (b). The preload spring 27 is crushed and the tooth-shaped tapered portions 25 and 26 mesh with each other.
【0026】この状態で、トグルシリンダ35を作動さ
せると、図5に示すように、そのシリンダ35のスピン
ドル進出に合わせて、リンク36,36が拡開し、突張
りアーム32は更に押し出されて管内面1aに強く押し
付けられる。このとき、副ストッパ24には、管内面1
aから非常に大きな突張り力の反力が作用するが、上述
したように、既に歯状テーパ部25,26が相互に噛合
していることから、上記反力 (径方向中心向きの力) は
180°で対向する対によりバランスし、主シリンダ21
側に伝達されることはない。When the toggle cylinder 35 is actuated in this state, as shown in FIG. 5, the links 36, 36 expand in accordance with the advance of the spindle of the cylinder 35, and the thrust arm 32 is further pushed out. It is strongly pressed against the pipe inner surface 1a. At this time, the inner surface 1 of the pipe is
Although a reaction force of a very large urging force acts from a, as described above, since the toothed taper portions 25 and 26 are already meshed with each other, the reaction force (force toward the center in the radial direction). Is
Balanced by pairs facing each other at 180 °, the main cylinder 21
It is not transmitted to the side.
【0027】なお、管内保持機構13,14の突張り状
態を解除するときには、主シリンダ21およびトグルシ
リンダ35を後退駆動する。すると、主ストッパ23の
後退により歯状テーパ部25,26の噛み合いが外れ、
その後、副ストッパ24が縮径して突張りアーム32が
管内面1aから離反することとなる。The main cylinder 21 and the toggle cylinder 35 are driven backward when releasing the projecting state of the pipe holding mechanisms 13 and 14. Then, the main stopper 23 is retracted to disengage the tooth-shaped tapered portions 25 and 26 from each other,
After that, the diameter of the auxiliary stopper 24 is reduced and the protruding arm 32 is separated from the inner surface 1a of the tube.
【0028】以上説明したように、本実施例の管内保持
機構13によれば、本体ケーシング20の中心線に沿っ
て配設した主シリンダ21により突張りアーム32を管
内面1aに接触させた後、トグル機構33によって突張
りアーム32を更に押圧するようにしたので、従来のよ
うに押付シリンダを径方向に配した構造に比し、より小
型で大きな突張り力を得ることができる。すなわち、小
型のトグル機構33によって大きな突張り力を得るの
で、主シリンダ21の機能としては突張りアーム32を
管内面1aに軽く当てるまでのストロークを得るだけで
よく、さして大きな力が必要とならない。このため、主
シリンダ21の小型化、ひいては管内保持機構13,1
4自体の小型化を図ることができる。As described above, according to the pipe holding mechanism 13 of this embodiment, after the protrusion arm 32 is brought into contact with the pipe inner surface 1a by the main cylinder 21 arranged along the center line of the main body casing 20, Since the toggle mechanism 33 further presses the thrust arm 32, it is possible to obtain a smaller and larger thrust force as compared with the conventional structure in which the pressing cylinder is arranged in the radial direction. That is, since a large thrust force is obtained by the small toggle mechanism 33, the main cylinder 21 has only to obtain a stroke until the thrust arm 32 is lightly contacted with the pipe inner surface 1a, and a large force is not required. . For this reason, the main cylinder 21 is downsized, and by extension, the pipe holding mechanisms 13, 1
The size of 4 itself can be reduced.
【0029】しかも、管軸方向に延びる主シリンダ21
のスピンドル21a変位を方向転換機構22により複数
の突張りアーム32の拡径・縮径に変換することによ
り、これら突張りアーム32を互いに同期して移動さ
せ、管内保持機構13の芯出しを行うことができる。そ
の結果、管内保持機構13の安定した突張り状態を維持
することができるようになる。Moreover, the main cylinder 21 extending in the pipe axis direction
By converting the displacement of the spindle 21a of the above into the diameter expansion / contraction of the plurality of projecting arms 32 by the direction changing mechanism 22, these projecting arms 32 are moved in synchronization with each other, and the pipe holding mechanism 13 is centered. be able to. As a result, the stable holding state of the pipe holding mechanism 13 can be maintained.
【0030】また、本実施例の管内保持機構13によれ
ば、主・副ストッパ23,24のテーパ面にそれぞれ階
段状の歯状テーパ部25,26を形成すると共に、主・
副ストッパ23,24間に歯状テーパ部25,26を離
反させる予圧バネ27を介設することにより、トグル機
構33により発生する大きな突張り力の反力をバランス
させることができる。即ち、トグル機構33の作動に先
立って両歯状テーパ部25,26を噛合させることによ
り、トグル機構33による突張り力の反力が主シリンダ
21に伝わることはなく、何ら主シリンダ21のスピン
ドル21aを管軸方向に押し戻す力は発生しない。この
ため、トグル機構33による突張り力を保持したまま、
主シリンダ21の小型化を図ることができ、管内保持機
構13自体の小型化を図ることができる。Further, according to the pipe holding mechanism 13 of the present embodiment, the stepped tooth-shaped tapered portions 25 and 26 are formed on the tapered surfaces of the main and auxiliary stoppers 23 and 24, respectively, and
By providing the preload spring 27 that separates the tooth-shaped tapered portions 25 and 26 from each other between the auxiliary stoppers 23 and 24, it is possible to balance the reaction force of the large thrust force generated by the toggle mechanism 33. That is, by engaging the toothed taper portions 25 and 26 with each other prior to the operation of the toggle mechanism 33, the reaction force of the thrust force generated by the toggle mechanism 33 is not transmitted to the main cylinder 21, and the spindle of the main cylinder 21 is prevented. No force is generated to push back 21a in the tube axis direction. Therefore, while maintaining the urging force of the toggle mechanism 33,
The main cylinder 21 can be downsized, and the pipe holding mechanism 13 itself can be downsized.
【0031】更にまた、副ストッパ24、トグル機構3
3および突張りアーム32を主ストッパ23の外周側に
90°ピッチで設けたことにより、互いに 180°反対の
突張りアーム32,32が管内面に当ると同時に全体の
動きが停止するため、いずれかの突張りアーム32が穴
にさしかかっても、その穴に落ち込むことなく、配管1
内の走行を継続できる。Furthermore, the auxiliary stopper 24 and the toggle mechanism 3
3 and the protruding arms 32 are provided on the outer peripheral side of the main stopper 23 at a pitch of 90 °, the protruding arms 32, 32 opposite to each other by 180 ° come into contact with the inner surface of the pipe, and at the same time, the entire movement stops. Even if the protruding arm 32 approaches the hole, it does not fall into the hole and the pipe 1
You can continue running inside.
【0032】また、上記構造の管内保持機構13,14
を用いれば、管内走行装置4自体の構造の小型化および
牽引力の増大を図ることができ、小口径管用の管内走行
装置として極めて有用なものとなる。In addition, the pipe holding mechanisms 13 and 14 having the above structure
By using, the structure of the in-pipe traveling device 4 itself can be downsized and the traction force can be increased, which is extremely useful as an in-pipe traveling device for small-diameter pipes.
【0033】[0033]
【発明の効果】請求項1によれば、本体ケーシングの中
心線に沿って配設される主シリンダにより突張りアーム
を管内面に当接させた後、トグル機構により更に押し付
けるようにしたので、従来の管径方向にシリンダを配し
た構造に比し、極めて小型の構成でより大きな突張り力
を得ることができる。According to the first aspect of the present invention, after the main arm arranged along the center line of the main body casing makes the protruding arm abut against the inner surface of the pipe, it is further pressed by the toggle mechanism. Compared with the conventional structure in which cylinders are arranged in the radial direction of the pipe, a larger thrust force can be obtained with an extremely small structure.
【0034】請求項2によれば、主シリンダのスピンド
ル変位を、コーン状の主ストッパ及び主ストッパの周囲
に設けた副ストッパを介して突張りアームの変位に変換
するので、きわめて簡単な構成で小型化を達成すること
ができる。According to the second aspect, the spindle displacement of the main cylinder is converted into the displacement of the projecting arm via the cone-shaped main stopper and the sub-stopper provided around the main stopper, so that the structure is extremely simple. Miniaturization can be achieved.
【0035】請求項3によれば、トグル機構に作動に先
立って主・副ストッパの階段状を噛合させることので、
管内面からの突張り力の反力を主シリンダに伝達させる
ことなく、主シリンダひいては管内機構機構の小型化を
図ることができる。According to the third aspect of the present invention, since the step mechanism of the main and sub stoppers is engaged with the toggle mechanism prior to operation,
It is possible to reduce the size of the main cylinder and thus the internal pipe mechanism without transmitting the reaction force of the urging force from the inner surface of the pipe to the main cylinder.
【0036】請求項4によれば、小型でかつ非常に大き
な牽引力を得ることができる。According to the fourth aspect, it is possible to obtain a small size and a very large traction force.
【図1】本発明が適用される裏波除去システムを示す概
略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a backside wave removing system to which the present invention is applied.
【図2】裏波除去システムにおける管内走行装置の走行
動作を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a traveling operation of an in-pipe traveling device in the backwater removing system.
【図3】管内走行装置の保持機構の一実施例を示す概略
構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a holding mechanism of the in-pipe traveling device.
【図4】保持機構に適用される方向転換装置の要部を示
す図である。FIG. 4 is a view showing a main part of a direction changing device applied to a holding mechanism.
【図5】保持機構に適用されるトグル機構の作用を説明
するための図である。FIG. 5 is a view for explaining the action of the toggle mechanism applied to the holding mechanism.
1 配管 1a 管内面 4 管内走行装置 13,14 管内保持機構 15 前後進シリンダ 21 主シリンダ 22 方向転換機構 23 主ストッパ 24 副ストッパ 25,26 歯状テーパ部 32 突張りアーム 33 トグル機構 35 トグルシリンダ 36 リンク 1 Pipe 1a Pipe Inner Surface 4 Pipe Traveling Device 13,14 Pipe Holding Mechanism 15 Forward / Backward Traveling Cylinder 21 Main Cylinder 22 Direction Change Mechanism 23 Main Stopper 24 Sub-Stopper 25, 26 Toothed Tapered Part 32 Protruding Arm 33 Toggle Mechanism 35 Toggle Cylinder 36 Link
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 広美 愛知県名古屋市東区東新町1番地 中部電 力株式会社本社別館内 (72)発明者 佐藤 輝朗 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 斉藤 和男 神奈川県横浜市磯子区新中原町1番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜第一工場内 (72)発明者 大野 光夫 神奈川県横浜市金沢区福浦1丁目9番4号 石川島検査計測株式会社横浜第二事業所 内 (72)発明者 中村 学 神奈川県横浜市金沢区福浦1丁目9番4号 石川島検査計測株式会社横浜第二事業所 内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Hiromi Yamazaki, 1 Higashishinmachi, Higashi-ku, Nagoya-shi, Aichi Chubu Electric Power Co., Inc. Headquarters Annex Building (72) Teruaki Sato, 8 Shinsita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Ceremony company Toshiba Yokohama Works (72) Inventor Kazuo Saito 1 Shin-Nakahara-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Ishi Kawashima Harima Heavy Industries, Ltd. Yokohama First Factory (72) Inventor Mitsuo Ohno 1 Fukuura, Kanazawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Chome 9-4 Ishikawajima Inspection & Measurement Co., Ltd. Yokohama No. 2 Plant (72) Inventor Manabu Nakamura 1-9-4 Fukuura, Kanazawa-ku, Yokohama, Kanagawa Ishikawajima Inspection & Measurement Co., Ltd. Yokohama No. 2 Plant
Claims (4)
本体ケーシング内に中心線に沿って配設される主シリン
ダと、該主シリンダのスピンドルの変位をこれと直交す
る方向の変位に変換する方向転換機構と、上記本体ケー
シングにその周方向に間隔をおいて設けられると共に上
記方向転換機構により管径方向に拡径・縮径される複数
の突張りアームと、これら突張りアームを上記管内面に
押圧させるトグル機構とを備えたことを特徴とする管内
走行装置の保持機構。1. A main body casing to be inserted into a pipe, a main cylinder arranged along the center line in the main body casing, and a displacement of a spindle of the main cylinder are converted into a displacement in a direction orthogonal thereto. A direction changing mechanism, a plurality of projecting arms which are provided in the main body casing at intervals in the circumferential direction thereof, and which are expanded and contracted in the pipe radial direction by the direction changing mechanism, and these projecting arms are provided in the pipe. A holding mechanism for an in-pipe traveling device, comprising: a toggle mechanism for pressing the surface.
スピンドルに同心的に取り付けられる略コーン状の主ス
トッパと、該主ストッパの外周側に放射状に設けられ管
径方向に往復動しうる副ストッパとからなり、上記突張
りアームは、上記副ストッパの先端に立設されることを
特徴とする請求項1記載の管内走行装置の保持機構。2. The direction changing mechanism includes a substantially cone-shaped main stopper that is concentrically attached to a spindle of the main cylinder, and a sub-radial member that is radially provided on an outer peripheral side of the main stopper and can reciprocate in a pipe radial direction. The holding mechanism for the in-pipe traveling device according to claim 1, wherein the holding arm comprises a stopper, and the projecting arm is erected at a tip of the sub stopper.
いに噛合しうる階段を形成すると共に、上記両ストッパ
間に、これら階段を離反させるための予圧バネを介設し
たことを特徴とする請求項2記載の管内走行装置の保持
機構。3. The main stopper and the sub-stopper are formed with stairs which can be meshed with each other, and a preload spring for separating the stairs from each other is provided between the stoppers. A holding mechanism for the in-pipe traveling device described.
の保持機構が互いに管軸方向に沿って延びる前後進シリ
ンダにより連結されていることを特徴とする請求項1乃
至3記載の管内走行装置の保持機構。4. A pair of holding mechanisms arranged in parallel at intervals in the tube axis direction are connected to each other by a forward-backward traveling cylinder extending in the tube axis direction. Holding mechanism for in-pipe traveling device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6020816A JPH07227752A (en) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | Holding mechanism for in-pipe travel device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6020816A JPH07227752A (en) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | Holding mechanism for in-pipe travel device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07227752A true JPH07227752A (en) | 1995-08-29 |
Family
ID=12037565
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6020816A Pending JPH07227752A (en) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | Holding mechanism for in-pipe travel device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07227752A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117381627A (en) * | 2023-12-13 | 2024-01-12 | 新奥新能源工程技术有限公司 | Gas steel pipe rust cleaning equipment |
-
1994
- 1994-02-18 JP JP6020816A patent/JPH07227752A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117381627A (en) * | 2023-12-13 | 2024-01-12 | 新奥新能源工程技术有限公司 | Gas steel pipe rust cleaning equipment |
CN117381627B (en) * | 2023-12-13 | 2024-03-15 | 新奥新能源工程技术有限公司 | Gas steel pipe rust cleaning equipment |
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