KR100807803B1 - Mobile car for washing scale on the inner surface of the superannuated atypical pipe - Google Patents
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Abstract
Description
도1은 일반적인 노후 관로 갱생공정의 일련의 과정을 나타내는 흐름도.1 is a flow chart showing a series of processes of a general aged pipeline regeneration process.
도2a는 종래기술에 따른 센터링 디바이스가 곡관을 통과할 때의 내면을 세정하는 상태도.Figure 2a is a state diagram for cleaning the inner surface when the centering device according to the prior art passes through the curved tube.
도2b는 종래 기술에 따른 센터링 디바이스의 자전에 따른 세관상태를 나타낸 정단면도. Figure 2b is a front sectional view showing a customs state according to the rotation of the centering device according to the prior art.
도3은 본 발명에 의한 노후된 비정원 관로 세관용 자주차의 일실시예 구성을 나타낸 사시도.Figure 3 is a perspective view showing an embodiment configuration of the aging non-garden pipeline customs self-propelled vehicle according to the present invention.
도4a는 정원 관로의 내면에 성장한 스케일을 제거하는 노즐부의 작동을 나타낸 도3의 정단면도.Figure 4a is a front sectional view of Figure 3 showing the operation of the nozzle unit for removing the scale grown on the inner surface of the garden pipe.
도4b는 비정원 관로의 내면에 성장한 스케일을 제거하는 노즐부의 작동을 나타낸 도3의 정단면도.Figure 4b is a front sectional view of Figure 3 showing the operation of the nozzle unit for removing the scale grown on the inner surface of the non-garden pipe.
도5는 본 발명에 의한 비정원 관로 세관용 자주차의 요부인 이동수단의 제2 실시예 구성을 나타낸 사시도.Figure 5 is a perspective view showing the configuration of a second embodiment of the moving means that is the main part of the self-propelled vehicle for non-garden pipeline customs according to the present invention.
도6은 도5에 도시된 제2 실시예의 자주차가 비정원 관로면을 따라 이동하면 서 세관하는 상태를 나타낸 사시도.Figure 6 is a perspective view showing a state in which the self-driving car of the second embodiment shown in Figure 5 moves along the non-garden pipe surface while customs.
도7은 본 발명에 의한 노후된 비정원 관로 세관용 자주차의 요부인 고압유체 분사장치의 다른 예시도. Figure 7 is another illustration of the high pressure fluid injector which is the main portion of the self-propelled vehicle for the aging non-garden pipeline customs according to the present invention.
도8은 본 발명에 의한 자주차 대신에 견인장치를 이용하였을 경우, 관로 단부에 설치되는 턴버클의 구성을 나타낸 개략도.Figure 8 is a schematic diagram showing the configuration of a turnbuckle installed in the end of the pipeline when using a traction device instead of a self-propelled vehicle according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
2: 유체이송관 4: 본체2: fluid transfer pipe 4: main body
6: 센터유지 스프링 8: 이동수단6: center maintenance spring 8: vehicle
10: 고압유체 분사장치 12: 회전장치10: high pressure fluid injector 12: rotary device
14: 카메라장치14: camera device
본 발명은 노후 관로의 내면에 부착되어 있는 스케일을 제거하기 위한 자주식 세관장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 토압에 의해 변형되어 중심반경이 달라진 비정원 관로 또는 곡관의 통과시에 관로의 중심과 노즐의 중심이 일치되도록 유지한 상태에서 관로 내부를 자주식으로 진행하면서 고형화된 스케일층을 제거하고, 도장작업도 함께 병용할 수 있는 비정원 관로 세관용 자주차에 관한 것이다. The present invention relates to a self-propelled tubular apparatus for removing the scale attached to the inner surface of the aging pipeline, and more particularly, the center and the nozzle of the pipeline at the time of passage of the non-garden pipeline or curved pipe which is deformed by earth pressure and whose center radius is changed. It is about a non-garden pipeline customs self-propelled vehicle that can remove the solidified scale layer while using the self-propelled process inside the pipeline while maintaining the center of the coincides.
일반적으로, 수도물을 공급하는 중,대형 직경의 송수관을 비롯하여 오일과 같은 각종 유체를 이송하는 송유관, 가스관, 하수를 이송하는 하수관로(이하, 통칭하여 '관로'라 지칭한다)등에 주로 많이 사용되는 주철관은 장시간 동안 사용함에 따라 노후화되면서 부식을 초래하고, 관로 내벽면에 스케일(Scale)층을 형성하게 된다.In general, cast iron pipes, which are mainly used in medium and large diameter water pipes for supplying tap water, oil pipes for transferring various fluids such as oil, gas pipes, and sewer pipes for transferring sewage (hereinafter, collectively referred to as 'pipe lines'). The aging causes corrosion as it is used for a long time, and forms a scale layer on the inner wall of the pipe.
상기와 같이 유체 관로의 내면에 생성되는 스케일층은 유체의 원활한 흐름을 방해하여 유체압을 떨어뜨리게 되는 문제점이 있다. 또한, 관로에 부착된 스케일층이 유체에 녹아들게 되어 유체를 오염시키는 원인이 되며, 관로 네트워크의 기능 유지에 큰 지장을 초래함은 물론, 에너지 소비를 증가시키는 중대한 결과를 가져오므로 관로를 주기적으로 청소를 해주어야만 한다.As described above, the scale layer generated on the inner surface of the fluid line has a problem in that the fluid pressure is lowered by preventing the smooth flow of the fluid. In addition, the scale layer attached to the conduit dissolves in the fluid and contaminates the fluid, causing serious problems in maintaining the function of the conduit network as well as increasing the energy consumption. Should be cleaned.
관 내면에 부식생성물이 심화되어 있거나 관로가 노후로 인하여 파손우려가 있는 경우에는 상기 노후된 관로에 대한 개량공사(교체 또는 갱생)를 실시하게 되는데, 관로개량공사에 적용되는 노후 관로 갱생공법에는 세관(크리닝) 및 라이닝이 대표적이다.If corrosion products are deepened on the inner surface of the pipe or if the pipe is likely to be damaged due to aging, improvement work (replacement or rehabilitation) of the old pipe is carried out.The old pipe rehabilitation method applied to the pipe improvement work includes customs ( Cleaning) and lining are representative.
노후 관로를 갱생하는 통상적인 공법에 대하여 도1을 참조하여 간략히 설명한다.A conventional method for regenerating an old pipeline will be briefly described with reference to FIG.
도면에 도시한 바와 같이, 관로의 내부를 검사하는 제1 공정(S1)과; 노후관의 길이 60∼80m 정도를 1구간으로 하여 단수 후 절단 개관하고, 스크레퍼, 와이어 브러쉬, 고압수 분사 크리너(Cleaner)등과 같은 세관장치를 동력 권양기(Winch)로 수차례 반복하여 끌어당겨 관내 부착 스케일을 제거하고 관 밖으로 배출시키는 제2 공정(S2)과; 관 내부에 고인 물을 제거한 후에 브로어(Blower)로 공기를 이송하여 관 내부를 건조시키는 제3 공정(S3)과; 관 내부의 표면이 건조되면 분사 헤드가 설치된 호스를 관체 안으로 삽입시킨 후 상기 분사 헤드를 관체 외부로 이동시키면서 에폭시 수지 도료 또는 폴리우레아 등을 분사시켜 라이닝을 수행하는 제4 공정(S4); 및 에폭시 도료 또는 폴리우레아가 완전경화하면 관 내부를 청소한 후에 관 절개 부분을 연결하여 통수하고 규정에 따라 토사를 메워 갱생공사를 완료하는 제5 공정(S5)으로 이루어진다.As shown in the figure, a first step (S1) for inspecting the inside of the pipeline; Cut and open after cutting with the length of the old pipe about 60 ~ 80m in one section, and repeatedly pull out the tubing device such as scraper, wire brush, high pressure spray cleaner, etc. several times with the power winch A second step (S2) of removing and draining out of the pipe; A third step (S3) of drying the inside of the tube by transferring air to a blower after removing water accumulated in the tube; A fourth step (S4) of performing lining by spraying an epoxy resin paint or polyurea while moving the injection head to the outside of the pipe when the surface inside the pipe is dried and then inserting the hose with the injection head into the pipe; And when the epoxy paint or polyurea is completely cured, the fifth step (S5) of cleaning the inside of the pipe, connecting the pipe incisions and passing through them, filling the soil according to the regulations, and completing the rehabilitation work.
상기와 같은 일련의 노후 관로 갱생공정중 세관(Pipe cleaning)공법중에서 종래에는 고압수 분출노즐의 각도를 달리하여 무동력으로 자전하면서 견인되는 세관장치가 제시된 바 있으며, 이를 도2 및 도3을 참조하여 간략히 설명하면 다음과 같다. In the pipe cleaning process during the retirement process of the old pipe line as described above, a customs device that is towed while rotating with no power by varying the angle of the high-pressure water jet nozzle has been proposed. With reference to FIGS. 2 and 3, FIG. Briefly described as follows.
도2a에 도시된 바와 같이, 세관장치(102)는 외부로부터 고압유체를 이송시키기 위한 소정길이의 유체이송관이 구비되어 노후 관로(100)내에서 이동하는 이동본체(110)와; 상기 이동본체(110)의 유체 이송관 전방에 설치되어 고압수를 분출하여 관로(100)내면에 성장한 스케일층을 제거하기 위한 분사노즐(120) 및 상기 이동본체(110)를 견인하기 위한 견인장치(도시하지 않음)로 구성되어 있다.As shown in Figure 2a, the
상기의 무동력자전을 이용한 세관장치(102)는 관로의 직경변화(예를들어 관로제작업체별로 관경의 크기가 불균일하게 제작되는 관계로 인하여 관경이 크거나 작은 관을 연결할 때 발생하는 연결부위 관경의 축소/확대구간을 의미함)나, 소정 곡률 반경을 갖는 곡관을 통과할 경우에 도도2a 및 도2b에 도시한 바와 같이 이동 본체(110)의 분사노즐(120) 센터와 관로(100)의 센터가 일치하지 않는 편심오차(t)가 발생하게 된다. 이때, 각 노즐팁과 관로(100) 면간의 편심오차 간격이 도면에서 t1>t2 만큼 상이하게 되면, 상기 관로면과 노즐팁간의 상이한 편심오차에 따라 관로면에 미치는 고압수의 타격압력이 서로 상이하게 되어 노즐의 자전이 원활하지 못할 뿐만 아니라, 관로면의 스케일층 제거도 불균일해지는 문제점이 있다. 상기 노즐의 자전이 원활하지 못하는 문제는 이동바퀴를 지지하고 있는 지지대가 뒤틀려지는 원인으로 작용하여 파손을 유도할 수 있으며, 이동본체(110)가 전복되는 경우도 발생하여 세관작업을 할 수 없는 문제점을 야기시킨다. 또한, 상기 편심오차(t)가 심하게 클 경우에는 노즐팁이 관로면에 부딪히는 경우도 발생하게 되는데, 이때에는 상기 노즐팁이 관로면을 타격하지 못하여 자전 자체가 불가능하게 되므로, 실질적인 세관작업을 할 수 없는 다른 문제점이 있다.
특히, 무동력 자전을 이용한 세관장치(102)는 견인방식에 의해 관로내에서 이동하므로, 세관장치를 견인하기 위한 윈치등의 설비가 별도로 필요하며, 로프의 견인력에 의해 노즐과 관로면 사이의 간격(t)이 불일치하게 되어 관로면의 타격압력이 불일치하여 스케일 제거효율이 저하되는 문제점이 있다. In particular, since the
다른 예로 종래에는 국내 특허 제654986호의 '중공원통체내의 고착 이물질 제거장치'가 개시되어 있다. 상기 특허는 구동모터에 의해 본체가 전후진하며, 회전체에 체인과 같은 단단한 이물질 제거부재와 부드러운 로우프등과 같은 이물질 제거부재를 번갈아 장착하여 회전시킴으로써 관로 내면에 형성된 스케일을 타격하여 제거하는 장치이다. As another example, a conventional apparatus for removing fixed foreign matter in a hollow park cylinder of Korean Patent No. 654986 is disclosed. The patent is a device for moving the main body forward and backward by the drive motor, and by rotating and rotating the foreign matter removal member such as a chain and a solid foreign matter removal member such as a soft rope to the rotating body by hitting and removing the scale formed on the inner surface of the pipeline.
그러나, 상기의 구조는 체인이나 로우프로 관로 내면을 타격하여 스케일을 제거하기 때문에 관로 표면에 형성된 녹은 잘 제거되는 반면에, 스케일의 제거가 완벽하지 못하여 매끈한 관로면을 형성하기가 어렵고, 이로 인해 세관 후의 후속작업인 도장이 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있다. However, the above structure removes scale by hitting the inner surface of the pipeline with a chain or a rope, but the rust formed on the surface of the pipeline is removed well, while the removal of the scale is not perfect, which makes it difficult to form a smooth pipeline surface. There is a problem that the painting is not made properly after the subsequent work.
한편, 지하에 매설된 유체 이송관로들은 토압과 같은 환경에 의해 기형적인 비정원 관로 형태가 되게 되는데, 이러한 비정원 관로의 경우는 반경중심이 무동력 자전하는 세관장치의 노즐 회전중심과 일치하지 않아 노즐의 자전이 불가능하여 비정원관로의 세관에는 적용이 불가능한 문제점이 있다. On the other hand, the fluid transfer lines buried underground form a malformed non-garden pipe by environment such as earth pressure. In the case of such non-garden pipe, the radial center does not coincide with the nozzle rotation center of the tubular device which is non-rotating. There is a problem that can not be applied to the customs of the non-garden pipeline because it is impossible to rotate.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 모터의 동력을 이용하여 노후 관로 내부를 자주방식으로 이동하고, 또 노즐도 회전하면서 관로면을 타격할 수 있도록 하며, 토압에 의해 비정원으로 변형된 관로 또는 소정의 곡률 반경을 갖는 곡관을 통과할 때 노즐의 중심이 관로의 관경변화에 대응하여 완충되면서 관로의 중심과 일치되도록 하여 관로면에 성장한 스케일을 효과적으로 제거할 수 있는 노후된 비정원 관로 세관용 자주차를 제공함에 그 목적이 있다. Therefore, the present invention has been proposed to solve the above problems, by using the power of the motor to move the inside of the old pipeline in a self-propelled manner, and also to rotate the nozzle while hitting the surface of the pipeline, the earth pressure When passing through a non-garden pipe or a curved pipe having a predetermined radius of curvature, the center of the nozzle is buffered in response to the change in the pipe diameter of the pipe to coincide with the center of the pipe, thereby effectively removing scales grown on the surface of the pipe. Its purpose is to provide aging non-garden pipeline customs self-propelled vehicles.
또한, 본 발명은 관로면에 성장한 스케일의 제거작업과 함께, 도장작업도 병용함으로써 갱생공정을 단순화하고, 갱생작업기간을 단축할 수 있는 노후된 비정원 관로 세관용 자주차를 제공함에 다른 목적이 있다.In addition, the present invention has another object to provide an old non-garden pipeline customs self-propelled vehicle that can simplify the rehabilitation process and shorten the rehabilitation period by using the painting work together with the removal of scales grown on the surface of the pipeline. .
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 복수의 분절관을 구비하며, 외부로부터 고압유체를 이송시키기 위한 유체이송관을 상기 분절관 내에 삽입하여 지지하기 위한 본체; 상기 본체의 각 분절관 사이에 설치되어 곡관 또는 비정원 관로를 통과할 때 발생하는 편심오차를 상쇄시켜 본체의 중심이 관로의 센터에 위치되도록 유지하기 위한 센터유지수단; 일단이 상기 본체의 각 분절관에 소정 각도로 고정되며, 타단이 관로내면에 접촉하면서 구름동작하여 본체를 자주식으로 이동시키기 위한 이동수단; 상기 본체에 소정 등각도로 설치되며, 비정원 관로의 관경변화에 대응하여 완충되면서 고압유체를 관로의 내면으로 분출시켜 스케일층을 제거하는 고압유체 분사수단; 상기 본체의 분절관중 어느 하나에 설치되어 상기 고압유체 분사수단을 강제회전시키는 회전수단; 상기 본체의 전단에 위치되며, 상기 고압유체 분사수단을 완충시키기 위한 완충수단; 및 상기 본체의 외주면에 장착되며, 상기 관로 내면에 성장된 스케일층의 상황데이타를 확보하기 위해 촬영하는 카메라를 포함하는 노후된 비정원 관로 세관용 자주차를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention includes a main body having a plurality of segmented pipes, the main body for inserting and supporting a fluid transfer pipe for transporting a high pressure fluid from the outside into the segmented pipe; Center holding means for maintaining the center of the body to be located in the center of the conduit to offset the eccentric error that is installed between each segment pipe of the main body when passing through the curved or non-garden pipe; A moving means having one end fixed to each segment pipe of the main body at a predetermined angle and the other end contacting the inner surface of the main pipe to move the main body by rolling; A high pressure fluid injection means installed in the main body at a predetermined isometric angle and ejecting the high pressure fluid to the inner surface of the pipe while being buffered in response to the change in the diameter of the non-garden pipe to remove the scale layer; Rotating means is installed in any one of the segment pipe of the main body for forcibly rotating the high-pressure fluid injection means; Located at the front end of the body, the buffer means for buffering the high pressure fluid injection means; And a camera mounted on an outer circumferential surface of the main body and including a camera photographed to secure situation data of the scale layer grown on the inner surface of the main pipe.
이하, 첨부된 도3 내지 도8의 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings of FIGS. 3 to 8.
본 발명에 의한 노후된 비정원 관로 세관용 자주차는 모터의 동력으로 전후진하며, 토압에 의해 비정원으로 변형된 관로의 관경변화에 대응하여 바퀴가 완충되면서 구름접촉하고, 또 노즐이 완충되면서 관로의 중심과 일치된 상태에서 고압 유체의 균일한 타격압력을 관로면에 제공함으로써 관로면에 성장한 스케일층을 효과적으로 제거하고, 도장작업도 겸용할 수 있도록 구현한 것이다.The aging non-garden pipeline customs self-propelled vehicle according to the present invention is advanced back and forth by the power of the motor, in response to the pipe diameter change of the duct transformed into the non-garden by earth pressure, while the wheel is buffered, and the nozzle is buffered while the center of the pipeline By providing a uniform striking pressure of the high pressure fluid to the conduit surface in accordance with the state, and to effectively remove the scale layer grown on the conduit surface, it is also implemented to combine the painting work.
본 발명의 실시예에서는 도3 및 도4에 도시한 바와 같이, 외부로부터 고압유체를 이송시키기 위한 플렉시블한 관으로 이루어진 유체이송관(2)을 삽입하여 지지하기 위한 제1 내지 제3 분절관(4a 4b, 4c)을 구비하는 본체(4)를 구비한다. 상기 본체(4)의 제1 내지 제3 분절관(4a, 4b, 4c) 각각은 양단이 단차지게 형성된다. 상기 제1 내지 제3 분절관(4a, 4b, 4c) 각각의 단차부에는 본체(4)의 중심이 관로(100)의 센터에 위치되도록 유지하기 위한 센터유지 스프링(6)이 끼워진다. 상기 센터유지 스프링(6)은 토압에 의해 비정원으로 변형된 관로(100) 또는 소정 곡률을 갖는 곡관을 본체(4)가 통과할 때 발생하는 편심오차를 상쇄시키면서 유연한 굽힘성을 제공하여 가변되는 곡률을 일정하게 수용하여 관로(100)와 본체(4)의 센터가 일치하도록 유도한다. In the embodiment of the present invention, as shown in Figures 3 and 4, the first to third segment pipe (4a) for inserting and supporting the fluid transfer pipe (2) consisting of a flexible pipe for transporting the high pressure fluid from the outside The
상기 본체(4)는 센터유지 스프링(6)의 탄성력에 의해 최대 90°까지 구부러질 수 있어 센터를 정확히 유지한 상태에서 90°곡관을 무리없이 통과할 수 있다. The
상기 본체(4)의 제1 내지 제3 분절관(4a, 4b, 4c) 각각의 외주면에는 관로면을 따라 본체(4)를 전,후진시키는 이동수단(8)이 설치된다.On the outer circumferential surface of each of the first to
상기 이동수단(8)은 일단이 각 분절관(4a, 4b, 4c)에 고정되고 타단은 소정 등각도로 관로면을 향하여 연장되며, 선단 측면에 장공(22a)이 관통되게 형성된 제1브라켓(22)과; 상기 제1브라켓(22) 내부에 위치되어 신축운동하는 제1 완충기(23)와; 상기 제1 브라켓(22)의 장공(22a)과 제1 완충기(23)를 관통하는 돌기(24a)를 일측부에 구비하며, 비정원 관로(100)의 관경에 대응하여 완충적으로 유동하는 지지발(24)과; 상기 지지발(24)의 단부에 설치되며, 관로(100) 내면에 접촉하면서 구름 동작하는 바퀴(26); 및 상기 지지발(24)에 설치되어 그에 전,후진 동력을 제공하는 바퀴구동모터(28)를 포함한다. 본 실시예에서 상기 바퀴구동모터(28)는 제1 및 제3 분절관(4a, 4c)측에 장착된 지지발(24)에만 설치된다. The movement means 8 has one end fixed to each
본 발명의 바람직한 실시예로서 상기 이동수단(8)은 안정적으로 관로(100)를 전,후진 할 수 있도록 120°등간격으로 위치된다. As a preferred embodiment of the present invention, the moving
상기 이동수단(8)의 구성에 따르면, 관로(100)의 비정원 구간을 이동수단(8)이 통과할 때, 반경의 변화에 따라 지지발(24)이 제1브라켓(22)의 장공(22a)내에서 제1 완충기(23)를 통해 완충적으로 유동하게 된다. 즉, 관로(100)의 반경이 축소된 부분에서는 관로면에 접촉된 바퀴(26)가 눌려짐으로써 지지발(24)의 누름압력은 완충기(23)를 수축시키고, 관로(100)의 반경이 확장된 부분에서는 제1 완충기(23)가 신장됨과 동시에 지지발(24)도 신장되어 바퀴(26)가 관로면에 접촉하게 되는 것이다. According to the configuration of the moving
본 실시예에서, 상기 바퀴(26)는 원판 롤러형태로 이루어져 있으나, 이에 국한하는 것은 아니고 360°회전할 수 있는 베어링볼 타입으로 이루어질 수 있음은 주지의 사실이다. In the present embodiment, the
상기 이동수단(8)의 제2 실시예가 도5 및 도6에 도시되었다.A second embodiment of the
도5는 본 발명에 의한 비정원 관로 세관용 자주차의 요부인 이동장치의 제2 실시예 구성을 나타낸 사시도로서, 2개의 노즐관을 운용하는 상태를 보여주고, 도6 은 도5에 도시된 제2 실시예의 자주차가 비정원 관로면을 따라 이동하면서 세관하는 상태를 나타낸 사시도로서, 3개의 노즐관을 운용하는 상태를 보여준다.FIG. 5 is a perspective view showing the configuration of a second embodiment of a moving device which is a main part of a self-propelled vehicle for non-garden pipeline customs according to the present invention, showing a state in which two nozzle tubes are operated, and FIG. 6 is shown in FIG. A perspective view showing a state in which a self-driving car of the second embodiment is customs while moving along a non-garden pipe surface, and shows a state in which three nozzle pipes are operated.
도면에 도시한 바와 같이 본 실시예는 주로 직선관로(100)의 면을 타고 이동시에 적용되는 것으로, 상기 지지발(24)을 X자 구조로 형성하여 지지발의 설치수를 감소할 수도 있다. As shown in the figure is mainly applied when moving on the surface of the
제2 실시예에서의 상기 이동수단(8)은 본체(4)의 외면에 소정간격을 두고 끼워진 제1 및 제2 클램프(62, 64)와; 상기 제1 및 제2 클램프(62, 64)에 각각 일단이 연결되며, 타단은 X자로 교차하되 교차점은 힌지에 의해 고정되며, 120°간격을 두고 반경방향으로 연장된 지지발(66)과; 상기 본체의 제1 및 제2 분절관(4a, 4b) 사이와 제2 및 제3 분절관(4b, 4c) 사이에 각각 끼워지며, 지지발(66)에 외력이 작용하여 교차점을 중심으로 신축되었을 때, 제1 및 제2 클램프(62, 64)가 본체의 외면을 밀렸을 때 원위치 복원력을 제공하는 신축스프링(68)과; 상기 지지발(66)의 X자형태를 유지하기 위한 간격유지대(70)와; 상기 간격유지대(70)의 단부에 설치되며, 관로(100) 내면에 접촉하면서 전후진 구름동작하는 바퀴(72); 및 상기 간격유지대(70)의 양측단에 설치되어 바퀴에 회전력을 제공하는 바퀴구동모터(74)를 포함한다.The moving means (8) in the second embodiment includes first and second clamps (62, 64) fitted to the outer surface of the main body (4) at predetermined intervals; One end is connected to each of the first and
상기와 같이 구성된 제2 실시예의 이동수단(8)은 도6에 도시한 바와 같이, 바퀴구동모터(74)에 의해 관로(100)의 면을 따라 이동하되, 비정원으로 변형된 구간을 진입할 때, 반경변화에 의해 지지발(66)이 화살표방향으로 신축되고, 이 신축력은 신축스프링(68)이 완충적으로 흡수하여 제1 및 제2 클램프(62, 64)를 신축시 킴으로써, 관로의 변경이 변하여도 본체(4)의 중심은 관로(100)의 중심과 일치된 상태에서 자주차가 원활하게 이동할 수 있게 되는 것이다.As shown in FIG. 6, the moving means 8 of the second embodiment configured as described above is moved along the surface of the
상기 본체(4)의 제3 분절관(4c)의 선단부에는 비정원 관로(100)의 관경에 대응하여 완충되면서 고압유체를 관로(100)의 내면으로 분출시켜 스케일층을 제거하는 고압유체 분사장치(10)가 설치된다.A high pressure fluid injector for ejecting the high pressure fluid to the inner surface of the
상기 고압유체 분사장치(10)는 3단으로 단차진 형태로 본체(4)의 전단부에 설치되며, 고압유체를 여러갈래로 분배하기 위한 원형의 유체분배판(32)과; 상기 유체분배판(32)의 원주면으로부터 소정 등각도로 위치되어 관로면을 향해 연장되며, 고압유체를 관로면에 분출하여 타격압력으로 스케일층을 제거하기 위한 복수의 노즐관(34)과; 상기 유체분배판(32)의 원주면에서 반경방향으로 설치되며, 상기 노즐관(34)과 평행하게 위치되어 그를 지지하기 위한 지지바(36)와; 상기 노즐관(34)과 지지바(36)를 결합하기 위한 밴드클램프(38)와; 상기 유체분배판(32)의 원주면에 설치되어 상기 지지바(36)를 회동가능하게 고정하기 위한 조인트 링크(40)와; 상기 지지바(36)의 소정위치에서 관로(100)의 중심을 향하여 연장되며, 외면에 완충스프링(43)을 구비하여 비정원 관로(100)의 관경에 대응하여 완충작용하는 복수의 제2 완충기(42)와; 상기 복수의 제2 완충기(42)를 원주면으로 관통시켜 지지하며, 상기 복수의 제2 완충기(42)가 관로의 중심을 향하여 완충되도록 유도하는 완충기 지지링(44); 및 일단은 상기 지지바(36)의 단부에 고정되고, 타단은 관로면에 접촉하여 360°구름동작하는 베어링볼(46)을 포함한다.The high pressure fluid injector 10 is installed at the front end of the main body 4 in a stepped form in three stages, and has a circular fluid distribution plate 32 for distributing the high pressure fluid in several ways; A plurality of nozzle tubes (34) positioned at a predetermined angle from the circumferential surface of the fluid distribution plate (32) and extending toward the conduit surface, for ejecting the high pressure fluid to the conduit surface to remove the scale layer by the impact pressure; A support bar (36) installed radially from the circumferential surface of the fluid distribution plate (32) and positioned in parallel with the nozzle tube (34) to support it; A band clamp (38) for coupling the nozzle pipe (34) and the support bar (36); A joint link (40) installed on the circumferential surface of the fluid distribution plate (32) for rotatably fixing the support bar (36); A plurality of second shock absorbers which extend toward a center of the conduit 100 at a predetermined position of the support bar 36 and have a buffer spring 43 on an outer surface thereof to cushion the corresponding diameter of the non-garden conduit 100; (42); A buffer support ring (44) for supporting the plurality of second buffers (42) through a circumferential surface and for causing the plurality of second buffers (42) to be buffered toward the center of the conduit; And one end is fixed to the end of the support bar 36, the other end includes a bearing ball 46 in contact with the conduit surface rolled 360 °.
상기 복수의 노즐관(34)은 유체분배판(32)의 원주면 중심에 대하여 상하 또 는 좌우측으로 소정 간격(t)만큼 편심되게 위치되어 분출압력에 의해 자전하려고 하는 힘을 부여받을 수 있도록 할 수도 있다. 이러한 구조를 채용하였을 경우, 후술할 노즐회전모터의 부하를 경감시킬 수 있다.The plurality of
상기 본체(4)의 제3 분절관(4c)과 상기 고압유체 분사수단(10)의 유체분배판(32) 사이에는 상기 유체분배판(32)을 강제 회전시키기 위한 회전장치(12)가 장착된다.A
상기 회전장치(12)는 제3 분절관(4c)에 고정되는 지지박스(50)와; 상기 지지박스(50)의 상,하면에 설치되는 제1 및 제2 노즐회전모터(52, 53)와; 상기 제1 및 제2 노즐회전모터(52, 53)의 회전력을 유체분배판(32)에 전달하기 위한 동력전달수단으로 구성된다. 본 실시예에서 상기 동력전달수단은 기어열로 구성된 예를 제시하고 있는데, 제1 및 제2 노즐회전모터(52, 53)각각의 축에는 원동기어(54a)가 끼워지고, 지지박스(50)에는 종동기어(54b)가 끼워지며, 상기 유체분배판(32)과 종동기어(54b)가 연결되어 유체분배판(32)을 회전시킨다. 상기 종동기어(54b)는 아이들기어로 이루어져 상기 두개의 원동기어(54a)와 치합된다. 상기 구조에 따르면 작은 동력으로도 편심되어 있는 복수의 노즐관(34)을 원활하게 회전시킴과 동시에 회전력을 분산시킬 수 있다. 또한, 본 구조에서는 모터 축이 휘는 것을 방지할 수 있으며, 노즐관(34)의 회전에 따른 밸런스를 유지하게 되는 또 다른 작용효과를 갖는다. The
본 발명에서, 상기 노즐관(34)은 120°간격으로 설치된 3개의 조합 구조를 제시하고 있으나, 이에 국한하는 것은 아니고, 2개 또는 도7에 도시한 바와 같이 4 개의 조합으로 구성할 수 있음은 주지의 사실이다. In the present invention, the
도7은 4개의 노즐관(34)이 유체분배판(32)에 설치된 예를 보여주고 있다. 7 shows an example in which four
상기 본체(4)의 제2 분절관(4b)에는 상기 관로(100) 내면에 성장된 스케일층의 상황을 촬영하여 작업자의 모니터에 디스플레이하기 위한 카메라장치(14)가 설치된다.The
본 발명의 실시예에서, 관로(100)의 세관 후에는 유체이송관(2)에 공급되는 유체가 물이 아닌 도료를 제공함으로써 도장작업을 겸용할 수 있는 것이다.In the embodiment of the present invention, after the tubing of the
한편,본 발명에 의한 자주차 대신에 견인장치를 이용하였을 경우, 도8에 도시한 바와 같이 관로 단부에 설치되는 턴버클(80)을 설치할 수 있다. 이 경우에 로우프(82)를 턴버클(80) 중앙으로 인출시켜 견인하게 되면, 노즐(34)과 관로(100)의 중심이 일치된 상태로 견인될 수 있다. 미설명부호 84는 지지고무를 나타낸다.On the other hand, in the case of using a traction device instead of the self-propelled vehicle according to the present invention, it is possible to install a turnbuckle 80 which is installed at the end of the pipeline as shown in FIG. In this case, when the
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용상태를 설명하면 다음과 같다.Referring to the working state of the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 세관공정의 수행전에 관로(100) 내부를 검사한 후, 본 발명의 세관로봇을 이용하여 관로내면에 성장한 스케일을 제거한다.First, after inspecting the inside of the
상기 유체이송관(2)에 제공되는 고압유체가 모래일 경우에는 관로(100) 외부에 설치된 샌딩키트로부터 모래를 공급받고, 고압수일 경우에는 워터젯 펌프로부터 공급받는다. 본 발명에서는 고압수를 이용한 예를 들어 설명한다. When the high pressure fluid provided to the
그리고, 상기 본체(4)를 관로(100)에 투입하고, 바퀴구동모터(28)를 구동시키면, 상기 관로(100)의 내면에 접촉하고 있던 바퀴(26)가 서서히 전진하게 되고, 상기 본체(4)의 제2 분절관(4b)에 설치된 카메라장치(14)에 의해 관로(100)의 전방 을 조사하게 된다.Then, when the
상기 바퀴(26)가 관로면을 따라 이동하는 과정에서, 토압에 의해 비정원으로 변형된 구간을 바퀴(26)가 통과할 경우에 관경이 축소되는 부분과 확대되는 부분에 바퀴(26)가 접촉하게 된다. 즉, 관경의 축소부분에 접촉된 바퀴(26)는 눌려지면서 지지발(24)이 제1 완충기(23)를 밀게 되고, 반대로 관경확대부분에 위치하는 바퀴(26)는 제1 완충기(23)의 신장에 의해 지지발(24)이 밀려짐에 따라 관로면에 접촉하게 된다. 이와 같이 비정원 관로구간을 통과할 때, 관경의 확대 및 축소에 따른 편심오차만큼 바퀴(26)가 완충적으로 유동하기 때문에 원활한 전진을 하게 되는 것이다.In the process of moving the
상기 유체이송관(2)을 통해 고압수를 공급하게 되면, 상기 고압수는 유체이송관(2)의 유체분배판(32)을 통하여 3갈래로 분기되어 각 노즐관(34)에 공급된다. 상기 각 노즐관(34)은 관로면을 향해 고압수를 분출하고, 상기 분출압력에 의해 관로면에 성장한 스케일을 타격하여 제거하게 된다.When the high pressure water is supplied through the
상기 고압수가 분출될 때에는 노즐회전모터(52)가 구동하게 되고, 이 회전력은 동력전달수단(54)인 원동기어(54a)로부터 종동기어(54b)로 전달되어 유체분배판(32)이 회전하게 된다. When the high pressure water is ejected, the
상기 곡관구간을 통과하거나 또는 비정원으로 변형된 관로구간을 통과할 때에, 관경이 축소되는 부분에서는 베어링볼(46)이 눌려지고, 이 눌려진 힘은 지지바(36)에 전달되어 조인트 링크(40)를 중심으로 회동한다. 그리고, 지지바(36)가 눌려져 축소되면, 축소된 간격만큼 제2 완충기(42)가 완충기 지지링(44)내부로 인 입된다. 반대로 관경이 확대되는 부분에서는 완충스프링(43)의 신장에 의해 제2 완충기(42)가 신장하면서, 지지바(36)를 밀게됨으로써 베어링볼(46)이 관로면에 접촉하게 된다. 이와 같은 동작에 의해 관로(100)가 비정원으로 변형되어 편심오차가 발생하더라도, 노즐관(34)의 팁과 관로면간의 간격(t)은 항상 일정하게 유지된다. 또한, 상기 센터유지스프링(6)에 의해 관로(100)의 중심과 본체(4)의 중심이 일치됨으로써 고압수의 균일한 타격압력을 관로면에 제공하게 되고, 이러한 균일한 타격압력은 스케일층을 균일하게 제거하여 매끈한 세관면을 얻을 수 있게 되는 것이다.When passing through the curved pipe section or through the pipe section deformed into a non-garden, the bearing
상기 세관작업이 완료되면, 유체이송관(2)에 고압수 대신 도료를 주입하고, 노즐관(34)을 통해 분출함으로써 별도의 도장기 없이도 도장작업을 원활하게 수행할 수 있는 것이다. When the customs work is completed, by injecting paint instead of high-pressure water into the fluid transfer pipe (2), it is possible to smoothly perform the painting work without a separate sprayer by ejecting through the nozzle tube (34).
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.
전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 본체의 각 분절관을 센터유지 스프링으로 연결함으로써 곡관을 통과할 때 발생하는 편심오차를 상쇄하여 노즐의 중심이 관로의 중심에 항상 일치되도록 하고, 또 비정원으로 변형된 관로의 관경축소부분 과 관경확대부분의 편심오차는 바퀴의 완충작용과 노즐관의 완충작용에 의해 상쇄함으로써, 관로면과 노즐관의 팁 간격을 항상 일정하게 유지할 수 있어 균일한 스케일의 제거가 가능한 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by connecting each segment pipe of the main body to the center holding spring to offset the eccentric error generated when passing through the curved pipe so that the center of the nozzle is always coincident with the center of the pipe line, and the non-garden The eccentricity of the reduced diameter and enlarged portion of the deformed pipeline is offset by the buffering action of the wheel and the buffering action of the nozzle tube, so that the tip gap between the pipe surface and the nozzle tube can be kept constant at all times, eliminating uniform scale. Has the possible effect.
또한, 본 발명은 세관의 완료후에 고압유체 대신에 도료를 유체이송관에 주입하여 노즐을 통해 분출함으로써, 도장기의 교체 작업이 필요없어 세관된 관로의 도장을 겸용적으로 행할 수 있고, 이에 따라 노후 관로의 갱생공정을 단순화할 수 있고, 또 갱생작업시간을 대폭 단축할 수 있는 다른 효과가 있다. In addition, the present invention by injecting the paint into the fluid transfer pipe instead of the high-pressure fluid after the completion of the tubing and ejecting through the nozzle, there is no need to replace the coating machine can be used for the coating of the tubular pipe can be combined, thereby aging There are other effects that can simplify the rehabilitation process of the pipeline and can drastically reduce rehabilitation time.
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KR1020070019816A KR100807803B1 (en) | 2007-02-27 | 2007-02-27 | Mobile car for washing scale on the inner surface of the superannuated atypical pipe |
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