JPH08198104A - 管内走行装置 - Google Patents

管内走行装置

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Publication number
JPH08198104A
JPH08198104A JP7009512A JP951295A JPH08198104A JP H08198104 A JPH08198104 A JP H08198104A JP 7009512 A JP7009512 A JP 7009512A JP 951295 A JP951295 A JP 951295A JP H08198104 A JPH08198104 A JP H08198104A
Authority
JP
Japan
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wheel
pipe
axial direction
wheels
magnetic
Prior art date
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Pending
Application number
JP7009512A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Hayata
隆 早田
Takehiro Oura
雄大 大浦
Chikara Sato
主税 佐藤
Hirotaka Nakahara
宏尊 中原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH08198104A publication Critical patent/JPH08198104A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【構成】常に車輪を管壁に接触させるために車輪内部に
永久磁石を内蔵した磁気車輪1と、磁気車輪1の軸方向
と鋼管20の軸方向のなす角が0度にならないように、
磁気車輪1の軸方向と鋼管20の軸方向のなす角が変化
するように磁気車輪1を支持する車輪支持部3と、走行
するための駆動力を発生する電動機7と、電動機7のト
ルクを磁気車輪1に伝達するフレキシブルシャフト4
と、電動機7自身が回転しないようにする回転止め機構
9を備える。 【効果】鋼管を軸方向にずれることなく走行し、曲率半
径が小さい小口径曲管部を走行することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼管内を走行する管内
走行機構に係り、特に磁気車輪を用いて管壁に吸着し、
磁気車輪を鋼管内で螺旋状に回転させて鋼管内を走行す
る管内走行装置に関する。
【0002】
【従来の技術】原子力あるいは火力発電所の復水器,熱
交換器などに用いられている伝熱管の保守管理のため
に、内挿式センサを用いた供用期間中検査(ISI:In
−ServiceInspection)が実施されている。当面の検査
対象である火力発電所の熱交換器伝熱管は全長が数十m
と長く、小口径(内径16mm〜20mm)で曲管部(曲率
半径36mm〜900mm)があるため、センサの走査が困
難である。現在、この問題を解決するために、各種方式
の管内走行装置の研究・開発が行われている。管内走行
装置の従来技術には、例えば、特開昭61−105278号公報
に記載の技術がある。この技術を図4,図5に示す。図
5は、図4のA−A断面図である。この従来技術では、
駆動モータ4に電力が供給されると、駆動輪5が回転し
て走行を開始し、ガイドローラ30が管壁に接して車体
1の姿勢を保つ。また、車体1が駆動輪5を中心にして
その前後が上下しても、補助輪22が管壁に接し、走行
はスムーズに行われる。そして、車体1が小さな曲がり
部にさしかかった場合、補助輪22が先ず管壁に当た
り、車体1は駆動輪5を中心にして曲がり方向に傾く。
この結果、小さな曲がり半径でも容易に通過できる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】鋼管内を走行する上記
従来技術では、駆動輪と補助車輪が軸方向と平行なため
に走行装置が軸方向に滑りやすいという問題がある。ま
た、構造が複雑であるため走行装置のサイズが大きくな
り小口径曲管内を走行できないという問題がある。
【0004】本発明の目的は、軸方向に滑りにくく、小
口径曲管内を走行できる管内走行装置を提供することに
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は常に車輪を管壁に接触させるために車輪内
部に永久磁石を内蔵した磁気車輪と,前記磁気車輪の軸
方向と鋼管の軸方向のなす角が0度にならないように前
記磁気車輪を支持する車輪支持部と,走行するための駆
動力を発生する電動機と,前記電動機のトルクを前記磁
気車輪に伝達するシャフトと,前記電動機自身が回転し
ないようにする回転止め機構を有する。
【0006】また、前記磁気車輪の軸方向と鋼管の軸方
向のなす角が変化し、前記シャフトがフレキシブルな構
造で、前記車輪支持部と前記電動機がフレキシブルに動
くことを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明では、常に車輪を管壁に接触させるため
に車輪内部に永久磁石を内蔵した磁気車輪と,磁気車輪
の軸方向と鋼管の軸方向のなす角が0度にならないよう
に磁気車輪を支持する車輪支持部と,走行するための駆
動力を発生する電動機と,電動機のトルクを磁気車輪に
伝達するシャフトと,電動機自身が回転しないようにす
る回転止め機構とを備えている。車輪内部に永久磁石を
内蔵することにより、ばねなどの押しつけ機構がなくて
も磁気車輪を鋼管の管壁に接触させることができる。電
動機に電力を供給すると、回転止め機構により電動機自
身が回転せず、電動機のトルクがシャフトを通じて車輪
支持部に伝達し、車輪支持部が回転する。車輪支持部は
磁気車輪の軸方向と鋼管の軸方向のなす角が0度になら
ないように磁気車輪を支持しているため、車輪支持部が
回転すると磁気車輪が管壁を螺旋状に回転し、管内走行
装置は管軸に沿ってずれなく移動していく。
【0008】また、本発明では、磁気車輪の軸方向と鋼
管の軸方向のなす角が変化し、シャフトがフレキシブル
な構造で、車輪支持部と電動機がフレキシブルに動くの
で曲管部を走行することができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて説明す
る。
【0010】<第1の実施例>図1,図2,図3に本発
明の第1実施例を示す。図2は、図1のA矢視図、図3
は、図1のB矢視図である。第1実施例では、常に車輪
を管壁に接触させるために車輪内部に永久磁石を内蔵し
た3個の磁気車輪1と、3個の磁気車輪1の軸方向と鋼
管20の軸方向とのなす角が0度にならないように、か
つ3個の磁気車輪1の軸方向と鋼管20の軸方向とのな
す角が同じになるように磁気車輪1を支持する車輪支持
部3と、走行するための駆動力を発生する電動機7と、
電動機7のトルクを磁気車輪1に伝達するシャフト5
と、電動機7自身が回転しないようにする回転止め機構
9とを備えて構成される。車輪内部に永久磁石を内蔵す
ることにより、ばねなどの押しつけ機構がなくても磁気
車輪1を鋼管20の管壁に接触させることができる。電
動機7に電力を供給すると、回転止め機構9により電動
機7自身が回転せず、電動機7のトルクがシャフト5を
通じて車輪支持部3に伝達し、車輪支持部3が回転す
る。回転止め機構9は、3個の補助車輪11と補助車輪
11を鋼管20に押付ける3本の板ばね13から構成さ
れている。車輪支持部3は3個の磁気車輪1の軸方向と
鋼管20の軸方向とのなす角が0度のならないように、
3個の磁気車輪1を支持し、かつ3個の磁気車輪1の軸
方向が同じ方向を向いているため、車輪支持部3が回転
すると3個の磁気車輪1が同時に、かつ等しい角度で管
壁を螺旋状に回転し、管内走行装置は管軸に沿ってずれ
なく走行していく。
【0011】<第2の実施例>図6,図7,図8に本発
明の第2実施例を示す。図7は、図6のA矢視図、図8
は、図6のB矢視図である。第2実施例では、図3の第
1実施例における車輪支持部3を、3個の磁気車輪1の
軸方向と鋼管20の軸方向とのなす角が0度にならない
ように、かつ3個の磁気車輪1の軸方向がそれぞれ独立
して可動するように1個の磁気車輪を1個の車輪支持部
で支持する構造にして、フレキシブルシャフト4に取り
付けている。3個の磁気車輪1がそれぞれ独立して可動
することによって、第2実施例の管内走行装置が曲管部
を走行する際に、3個の磁気車輪1がそれぞれ異なる角
度で螺旋状に回転する。また、車輪支持部3と電動機7
を接続するシャフト5をフレキシブルな構造であるフレ
キシブルシャフト4にしている。3個の磁気車輪1の軸
方向と鋼管20軸方向とのなす角が0度にならないよう
に、かつ3個の磁気車輪1の軸方向がそれぞれ独立して
可動するフレキシブルな構造である車輪支持部3とフレ
キシブルシャフト4の二つによって、フレキシブルな動
きを電動機7と回転止め機構9から3個の磁気車輪1に
同時に伝えることができ、曲率半径が小さい曲管部を管
内走行装置が走行することができる。 <第3の実施例>図9,図10,図11に本発明の第3
実施例を示す。図10は、図9のA矢視図、図11は、
図9のB矢視図である。第3実施例では、図6の第2実
施例における回転止め機構9を電動機7から外し、フレ
キシブルジョイント10で電動機7に接続して、電動機
7と回転止め機構9がフレキシブルに可動する構造にし
ている。螺旋状に回転する磁気車輪1を支持する3個の
磁気車輪支持部3の角度がそれぞれ独立して可動し、車
輪支持部3と電動機7と回転止め機構9がフレキシブル
に接続されているので、曲率半径が小さい曲管部を管内
走行装置が走行することができる。
【0012】<第4の実施例>図12,図13,図14
に本発明の第4実施例を示す。図13は、図12のA矢
視図、図14は、図12のB矢視図である。第4実施例
では、図3の第1実施例における磁気車輪1を3個から
2個に減らしているため、車輪支持部3の構造を簡単に
することができ、管内走行装置は管軸に沿ってずれなく
走行していく。 <第5の実施例>図15,図16,図17に本発明の第
5実施例を示す。図16は、図15のA矢視図、図17
は、図15のB矢視図である。第5実施例では、図14
の第4実施例における車輪支持部3を、第2実施例と同
様に、2個の磁気車輪1の軸方向と鋼管20の軸方向と
のなす角が0度にならないように、かつ2個の磁気車輪
1がそれぞれ独立して可動するように、1個の磁気車輪
を1個の車輪支持部で支持する構造にして、フレキシブ
ルシャフト4に取り付けている。また、第2実施例と同
様に、車輪支持部3と電動機7を接続するシャフトをフ
レキシブルシャフト4にしている。2個の磁気車輪1の
軸方向と鋼管20の軸方向とのなす角が0度にならない
ように、かつ2個の磁気車輪1の軸方向がそれぞれ独立
して可動するフレキシブルな構造である車輪支持部3と
フレキシブルシャフト4の二つによって、フレキシブル
な動きを電動機7と回転止め機構9から2個の磁気車輪
1に同時に伝えることができ、曲率半径が小さい曲管部
を管内走行装置が走行することができる。
【0013】<第6の実施例>図18,図19,図20
に本発明の第6実施例を示す。図19は、図18のA矢
視図、図20は、図18のB矢視図である。第6実施例
では、図3の第1実施例における磁気車輪1を3個から
4個に増やしているため、磁気車輪1の鋼管20に対す
る吸着力が増加するので、管内走行装置が鋼管の軸方向
に滑りにくくなる。
【0014】<第7の実施例>図21,図22,図23
に本発明の第7実施例を示す。図22は、図21のA矢
視図、図23は、図21のB矢視図である。第7実施例
では、図20の第6実施例における車輪支持部3を、図
8の第2実施例と同様に、4個の磁気車輪1の軸方向と
鋼管20の軸方向とのなす角が0度にならないように、
かつ4個の磁気車輪1の軸方向がそれぞれ独立して可動
するように1個の磁気車輪を1個の車輪支持部で支持す
る構造にして、フレキシブルシャフト4に取り付けてい
る。また、図6の第2実施例と同様に、車輪支持部3と
電動機7を接続するシャフトをフレキシブルシャフト4
にしている。4個の磁気車輪1の軸方向と鋼管20の軸
方向とのなす角が0度にならないように、かつ4個の磁
気車輪1の軸方向がそれぞれ独立して可動するフレキシ
ブルな構造である車輪支持部3とフレキシブルシャフト
4の二つによって、フレキシブルな動きを電動機7と回
転止め機構9から4個の磁気車輪1に同時に伝えること
ができ、曲率半径が小さい曲管部を管内走行装置が走行
することができる。
【0015】
【発明の効果】本発明の請求項1記載の発明によれば、
常に車輪を管壁に接触させるために車輪内部に永久磁石
を内蔵した磁気車輪と,磁気車輪の軸方向と鋼管の軸方
向のなす角が0度にならないように磁気車輪を支持する
車輪支持部と,走行するための駆動力を発生する電動機
と,電動機のトルクを磁気車輪に伝達するシャフトと,
電動機自身が回転しないようにする回転止め機構とを備
えて構成しているので、鋼管内を軸方向にずれることな
く走行する効果がある。
【0016】本発明の請求項2記載の発明によれば、磁
気車輪の軸方向と鋼管の軸方向のなす角が変化し、シャ
フトがフレキシブルな構造で、車輪支持部と電動機がフ
レキシブルに動くので、小口径曲管部を走行することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す説明図。
【図2】図1のA矢視図。
【図3】図1のB矢視図。
【図4】従来の管内走行装置の断面図。
【図5】図4のA−A断面図。
【図6】本発明の第2の実施例を示す説明図。
【図7】図6のA矢視図。
【図8】図6のB矢視図。
【図9】本発明の第3の実施例を示す説明図。
【図10】図9のA矢視図。
【図11】図9のB矢視図。
【図12】本発明の第4の実施例を示す説明図。
【図13】図12のA矢視図。
【図14】図12のB矢視図。
【図15】本発明の第5の実施例を示す説明図。
【図16】図15のA矢視図。
【図17】図15のB矢視図。
【図18】本発明の第6の実施例を示す説明図。
【図19】図18のA矢視図。
【図20】図18のB矢視図。
【図21】本発明の第7の実施例を示す説明図。
【図22】図21のA矢視図。
【図23】図21のB矢視図。
【符号の説明】
1…磁気車輪、3…車輪支持部、4…フレキシブルシャ
フト、7…電動機、9…回転止め機構、11…補助車
輪、13…板ばね、20…鋼管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中原 宏尊 茨城県日立市大みか町七丁目2番1号 株 式会社日立製作所エネルギー研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車輪などを用いて小口径の鋼管内を走行す
    る管内走行装置において、 常に前記車輪を管壁に接触させるために車輪内部に永久
    磁石を内蔵した磁気車輪と、 前記磁気車輪の軸方向と鋼管の軸方向のなす角が0度に
    ならないように前記磁気車輪を支持する車輪支持部と,
    走行するための駆動力を発生する電動機と,前記電動機
    のトルクを前記磁気車輪に伝達するシャフトと,前記電
    動機自身が回転しないようにする回転止め機構を有する
    ことを特徴とする管内走行装置。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記磁気車輪の軸方向
    と前記鋼管の軸方向のなす角が変化し、前記シャフトが
    フレキシブルな構造で、前記車輪支持部と前記電動機が
    フレキシブルに動くことを特徴とする管内走行装置。
JP7009512A 1995-01-25 1995-01-25 管内走行装置 Pending JPH08198104A (ja)

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JP7009512A JPH08198104A (ja) 1995-01-25 1995-01-25 管内走行装置

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JPH08198104A true JPH08198104A (ja) 1996-08-06

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JP (1) JPH08198104A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103085073A (zh) * 2013-01-06 2013-05-08 燕山大学 旋转摆梁式电磁吸盘爬壁机器人
KR20220016093A (ko) * 2019-05-30 2022-02-08 도쿄 케이키 가부시키가이샤 이동 장치

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CN103085073A (zh) * 2013-01-06 2013-05-08 燕山大学 旋转摆梁式电磁吸盘爬壁机器人
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