JPWO2016174703A1 - ワイヤロープ探傷装置 - Google Patents
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Abstract
Description
漏洩磁束を効率良く補足するため、磁化器と漏洩磁束をワイヤロープの外側に迂回させる磁路材料と検出コイルと備え、ワイヤロープが走行するためのU字形状部を有するガイドプレートを備えるワイヤロープ探傷装置が開示されている(例えば、特許文献1)。
また、ワイヤロープの振動を低減させるために、ワイヤロープの外周を3個所で囲むように接触する回転接触部と、この接触部がワイヤロープに密着する力を生じさせる力発生手段を有する位置決め機構を備えるワイヤロープ探傷装置が開示されている(例えば、特許文献2)。
また、特許文献2開示発明は、ワイヤロープの振動を低減する機構を備えるが、構造が複雑であるため、この機構が損傷した際には部品の交換に多大な労力を要する問題がある。
実施の形態1は、ワイヤロープに主磁路を形成する磁化器と、ワイヤロープ損傷部が発生する漏洩磁束を検出する磁気センサを備えるベースユニットと、ワイヤロープの外周に沿うようにU字形状に形成されたガイド部材とガイドプレートとを備えるガイドユニットとから構成されたワイヤロープ探傷装置に関するものである。さらに、ガイド部材のU字形状部は厚い部材で形成され、内側側面は外側に向かって広がるように形成されており、ガイドユニットはベースユニットにボルトで固定されている。
図3は、ガイドユニット30をガイドプレート21とガイド部材22に分離した斜視図である。図4、図5は、ガイド部材22の構造を説明する構造図および断面図である。
図6は、ワイヤロープ探傷装置1の組み立ておよび固定方法を説明する図面である。
図7は、ガイド部材22の位置決め構造を説明する構造図である。
図8から図11は、本実施の形態1に係るワイヤロープ探傷装置1の効果を説明するための図であり、参考例のワイヤロープ探傷装置の概略図である。
まず、図1から図3に基づいて、ワイヤロープ探傷装置1の構成を説明する。
図1において、ワイヤロープ探傷装置1は、ベースユニット20とガイドユニット30とから構成され、後で説明するようにガイドユニット30はベースユニット20にボルトで固定されている。検査対象のワイヤロープ2は、ガイドユニット30の上部の略U字形状部30aを走行する。
図2および図3に示すように、ガイドユニット30は、ガイドプレート21とガイド部材22とから構成される。
図2に示すように、ベースユニット20は、主回路部15と、支柱16と、ベースカバー17とから構成される。主回路部15は、磁化器10と、磁気センサ11と、磁気センサ11の支持台12とから構成される。そして、磁化器10は、バックヨーク3と、永久磁石4a、4bと、磁極片5a、5bとから構成される。
本実施の形態1のワイヤロープ探傷装置1は、磁化器10により走行するワイヤロープ2の軸方向所定区間に主磁路を形成すると共に、ワイヤロープ2の破損および素線の断線(以下、ワイヤロープ損傷部と記載する)により発生する漏洩磁束を磁気センサ11により検出するものである。
磁極片5a、5bは、その上部がワイヤロープ2の外周に沿うように略U字形状となっている。
磁化器10のバックヨーク3の両端にはそれぞれ支柱16が配置されており、この支柱16の上部にはガイド部材22が配置されている。
後で説明するように、支柱16と主回路部15のバックヨーク3は互いに嵌め込められて、ボルトで固定される。
ベースカバー17は、主回路部15に設けられた磁気センサ11で検出した信号を処理する信号処理回路部(図示なし)を保護するために設けられている。
ベースユニット20とガイドユニット30とが組み立てられた図1の状態では、ガイド部材22は磁極片5a、5bのワイヤロープ軸方向外側に配置されている。磁極片5a、5bと同様にガイド部材22の上部は、磁極片5a、5bと同様にワイヤロープ2の外周に沿うように略U字形状に形成されている。
ガイドプレート21は、ステンレス等の非磁性材の材料からなり、磁極片5a、5bの断面U字形状部に概ね密着するように配置されている。すなわち、ガイドプレート21は、磁化器10および磁気センサ11の上部に配置され、磁極片5a、5b、および磁気センサ11を保護する機能を有する。さらに、ガイドプレート21は、ワイヤロープ2を円滑に走行させるためのガイド機能を果たす。
なお、図2では、ガイドプレート21とガイド部材22の上部にワイヤロープ2の外周に沿うように形成された略U字形状部を30aと総称している。
図4(a)はガイド部材22の正面図、図4(b)は側面図、および図4(c)は上面図である。図5(a)は、ガイドプレート21との配置関係を説明する図であり、図5(b)は、図5(a)のA−A断面図であり、支柱16と固定するための構造を示している。
図4の上面図に示すように、ガイド部材22はカバー収納用段差22aを備えている。カバー収納用段差22aの深さは、ガイドプレート21の厚さよりも僅かに深く設定されている。図5(a)に示すように、ガイドプレート21は、ガイド部材22のカバー収納用段差22aに当接して配置されている。このため、ガイド部材22はガイドプレート21よりもワイヤロープ軸方向外側に張り出した状態で配置される。具体的には、図5(a)では、ガイド部材22はガイドプレート21よりも右側でワイヤロープ軸方向外側に張り出した状態で配置されている。
また、図5(b)に示すように、ガイド部材22の下部には固定用のボルト穴22bと位置決め穴22cが設けられている。
なお、図6では、わかりやすくするため、ベースユニット20のベースカバー17と、ガイドユニット30のガイドプレート21とを省略している。
図6(a)はガイドユニット30のガイド部材22とベースユニット20の支柱16を外したときの状態を示す正面図である。図6(b)は、図6(a)の状態から支柱16を主回路部15のバックヨーク3に固定した状態を示す正面図である。
次に、ガイドユニット30のガイド部材22は、ベースユニット20の支柱16に下方からボルトにより固定される。これにより、ガイドユニット30は、磁化器10、磁気センサ11、磁気センサ11の支持台12、およびバックヨーク3により構成される主回路部15と固定される。なお、ガイドユニット30のガイド部材22とベースユニット20の支柱16は、ガイド部材22の位置決め穴22cと支柱16の位置決めピン16cにより位置決めされている。
なお、実施の形態1では、支柱16に凹部を設けて、主回路部15のバックヨーク3に凸部を設けているが、支柱16に凸部を設けて、主回路部15のバックヨーク3に凹部を設けてもよい。
また、ガイドユニット30のガイド部材22に位置決め穴を設けて、ベースユニット20の支柱16に位置決めピンを設けたが、ガイド部材22に位置決めピンを設けて、支柱16に位置決め穴を設けてもよい。
また、ベースユニット20の主回路部15、支柱16、およびガイドユニット30のガイド部材22を上記のように構成しているので、ガイドユニット30と、主回路部15を備えるベースユニット20とをボルトで固定することが可能となる。このため、ガイド部材22とガイドプレート21がワイヤロープ2に対して擦れて摩耗しても、ガイドユニット30のみをボルトを外して交換すればよい。ガイドユニット30を消耗部品として、交換することで、ワイヤロープ探傷装置1を短時間で簡単に補修することができる。
なお、実施の形態1では、ガイドユニット30をベースユニット20に固定する手段としてボルトを使用して説明したが、ガイドユニット30をベースユニット20に容易に固定し、取り外せる手段であれば、ボルトに限定されない。
図7に、実施の形態1に係わるガイドユニット30のガイド部材22とベースユニット20の支柱16との位置決めに、他の手段を用いた例を示す。
図7に示すように、ガイド部材122と支柱116には位置決め構造122dと116eとが形成されている。具体的には、ガイド部材122の下部には凸部122dが形成され、支柱116の上部には凹部116eが形成されている。この凸部122dと凹部116eが隙間なく嵌め合わされることで、ガイド部材122と支柱116との位置決めがされる。
このように、ガイド部材と支柱の同軸度の確保には位置決めピンを用いずに凹部と凸部による位置決め構造としてもよく、同様にワイヤロープ2の振動を抑制する効果が得られる。
なお、実施の形態1では、ガイドユニットのガイド部材122に凸部を設けて、ベースユニットの支柱116に凹部を設けているが、ガイド部材122に凹部を設けて、支柱116に凸部を設けてもよい。
なお、参考例のワイヤロープ探傷装置の構造は、本実施の形態1のワイヤロープ探傷装置1の構造とは異なるため、各構成部は直接対応しない。しかし、説明をわかりやすくするために、相当部分の名称を用いる。
参考例のワイヤロープ探傷装置401のガイドプレート421は、ベースユニット420を覆うように配置され、ベースユニット420に接着剤により固定されている。ガイドプレート421は、ベースユニット420よりもワイヤロープ軸方向外側に延在されて形成されている。このため、ワイヤロープとワイヤロープ探傷装置401との接触は全てガイドプレート421で受ける構造となっている。また、ガイドプレート421の端部は、ワイヤロープのストランドが引っ掛かることを避けるためにフレア加工されている。
切り欠き450が大きくなると、切り欠き450のエッジ部分がワイヤロープのストランドの谷間に食い込む。これが、振動の原因となり、漏洩磁束の検出に悪影響を及ぼす。振動が大きくなると、ワイヤロープと磁気センサの距離が大きくなる瞬間がある。この瞬間は、漏洩磁束が小さくなり、ワイヤロープ損傷部の正常な検出ができなくなる。
ワイヤロープ探傷装置1では、ワイヤロープ2とガイドユニット30が接触する部分は、ガイド部材22が端部になるように形成されている。このため、ワイヤロープ2の摺動による摩耗が生じたとしても、ガイドプレート21に切り欠きが生じない。このため、これによる振動発生が抑制され、より高精度に漏洩磁束の検出が可能となる。
また、ガイド部材22のワイヤロープ軸方向端部の内側面がワイヤロープ径方向外側に向けて広がるように形成されている。このため、ガイド部材22がワイヤロープ2に対してエッジで接触することがなく、さらにワイヤロープ2の振動が抑制される。
実施の形態2のワイヤロープ探傷装置は、ガイドプレートとガイド部材を溶接で固定したものである。
ガイドプレート221とガイド部材222とは、溶接240で固定されている。
この場合、ガイドプレート221とガイド部材222の固定強度が接着の場合と比較して高くなり、機械的剛性の高いワイヤロープ探傷装置201が得られる。
また、実施の形態2のワイヤロープ探傷装置は、ガイドユニットの機械的剛性を高めることができる。
実施の形態3のワイヤロープ探傷装置は、ガイドプレートとガイド部材をボルトで固定したものである。
ガイドプレート321とガイド部材322とは、ボルト340で固定されている。
この場合、ガイドプレート321とガイド部材322の固定がボルトにより簡単に行われるため、ワイヤロープ探傷装置301の生産性を高めることができる。
また、ガイドプレート321とガイド部材322とを、ボルト340を外すことにより分離することができるので、例えば摩耗したガイド部材322のみを交換することができる。
また、実施の形態3のワイヤロープ探傷装置は、ガイドプレートとガイド部材の固定、取り外しが容易であるため、さらにワイヤロープ探傷装置の生産性を向上させ、分解を容易化できる。
Claims (9)
- ワイヤロープの軸方向に主磁路を形成する磁化器と、前記磁化器によって磁化されるワイヤロープ損傷部が発生する漏洩磁束を検出する磁気センサを備えるベースユニットと、
前記ワイヤロープに対向する側において、前記ワイヤロープの外周に沿うようにU字形状に形成されたガイド部材とガイドプレートとを備え、前記ガイドプレートは前記磁化器および前記磁気センサの上部に配置され、前記ガイド部材は前記ガイドプレートのワイヤロープ軸方向の両外側に配置されて、前記ガイド部材は前記ガイドプレートに固定されているガイドユニットと、から構成され、
前記ガイドユニットは前記ベースユニットに固定手段で固定されているワイヤロープ探傷装置。 - 前記ガイド部材のU字形状部は前記ガイドプレートの板厚より厚い部材で形成されている請求項1に記載のワイヤロープ探傷装置。
- 前記ガイド部材のワイヤロープ軸方向端部の内側面がワイヤロープ径方向外側に向けて広がるように形成されている請求項1または請求項2に記載のワイヤロープ探傷装置。
- 前記ガイドユニットと前記ベースユニットとの固定部に位置決めピンと位置決め穴とを設けた請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のワイヤロープ探傷装置。
- 前記ガイドユニットと前記ベースユニットとの固定部に凹部と凸部とを設けて、嵌め込む構造とした請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のワイヤロープ探傷装置。
- 前記ベースユニットは、前記磁化器および前記磁気センサを備える主回路部と、前記主回路部の前記ワイヤロープの軸方向両側に配置された支柱とから成り、
前記支柱と前記主回路部に凹部と凸部とを設けて、嵌め込む構造とした請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のワイヤロープ探傷装置。 - 前記ガイドプレートと前記ガイド部材とは接着により固定されている請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のワイヤロープ探傷装置。
- 前記ガイドプレートと前記ガイド部材とは溶接により固定されている請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のワイヤロープ探傷装置。
- 前記ガイドプレートと前記ガイド部材とはボルトにより固定されている請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のワイヤロープ探傷装置。
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