JPS63243603A - 伝熱管群間移動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業との利用分野〉 本発明はボイラの伝熱管群間を移動する移動装置に係り
、特に伝熱管の外表面から点検測定清掃の各作業を行な
うに当り個々の機器を伝熱管群間で移動させるに好適な
移動装置に関する。

〈従来の技術及びその間頂点〉 第３図にボイラ全体の断面図を示す。ボイラ内での伝熱
管７の配置は第３図、第４図に示すように燃焼ガス流れ
に対して水平配置されている。

そして個々の伝熱管７の水平両端部は第４図に示すよう
にボイラ水壁１１に固定され伝熱管７゜７同志はスペー
サ１３によって支持されている。

９は火炉、１０はバーナ、１２は管寄である。

ボイラの伝熱管７は燃焼ガスから熱を効果的に伝熱管７
内部の蒸気又は給水に伝熱させて熱回収を計るために燃
焼ガス温度の高い高温ガス部ではその伝熱面積を少なく
シ、燃焼ガス温度の低い低湿ガス部ではその伝熱１ｍ積
を多くしている。

例えば燃暁ガス温度により伝熱管７０間隔１４を第３図
ＡＢＣに示すように変化させて取付けられている。第３
図の高温ガス部■■でのピッチＰは約３００ｍｍ前後、
ピッチＰは約１５Ｑｍｍ１ｉ？Ｊ後、低湿ガス部◎での
ピッチＰは約１００ｍｍ前後で伝熱骨７の直径は約５０
〜６０ｍｍである。

従って高温ガス部のでの伝熱管７の間隔１４は約２５０
ｍｍで広く低温ガス部■での間隔１４は約５０ｍｍで狭
くなっている。このため高温ガス部■はこの間隔１４作
業員が伝熱管７，７の群間にもぐり込み点検測定清掃作
業を行なうか、又はアーム先端に点検測定清掃装置を取
り付けて点検測定清掃作業を行なうことができるが、低
温ガス部◎では伝熱管７の間隔１４がせまいことから伝
熱管７のパネル間隔１４に作業員が手のみ挿入し手のと
どく範囲のみを点検測定清掃作業を行なうかあるいは伝
熱管７，７群を切断して伝熱管７０間隔１４を広くした
後に点検測定清掃の各作業を行なわざるを得ないのＯミ
実状である。

またアームの先端に点検測定清掃装置を取りけて点検測
定清掃作業を行う場合においても、装置自体が軽量でも
各装置を伝熱管７に安定化して取付ける必要があるため
アームに適切な１剛性が必要となり、このためアーム自
重が大きくなりアームを移動させる装置等がかなり犬が
かりなシステムにならざるを得なかった。

特に低温ガス部◎を作業員によって点検、測定、清掃作
業をしても間隔が狭いために伝熱管７の全てを行なうこ
とができない。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記従来技術は、高温ガス部での点検、測定。

清掃作業が機械化できたとしても、装置やｔ４械に対す
る全体システムが大形化し、このためこれらの各装置や
機械をボイラ内に取付けるに当たり、直径約５００ｍｍ
のマンホールよりこれらの各装置や機械を出し入れしな
ければならず点検測定清掃作業の段取りに多くの手間と
時間を要した。このために低温ガス部■の全ての伝熱管
群における点検、測定清掃作業を行なうためには現状で
は伝熱管群を切断してボイラ外に引き出して点検測定清
掃作業をしなければならず、これも段取りに多くの手間
と時間を要した。

〈発明の目的〉 本発明の目的は、前後処理をすることなしにしかも直径
５００ｍｍ程度のマンホールから手軽に搬出、搬入がで
き、狭い伝熱管群間の管であっても点検、測定、清掃作
奈を行なうことができる移動装置を提供するものである
。

く手段の概要〉 本体と該本体より展出する複数本の腕の端部にラセン状
突起を筒体面より突出、引込めの制御をされるローラと
より形成される移動装置と、該移動装置を伝熱管パネル
面間に位置させ、前記ローラを伝熱管に接触させラセン
状突起を筒体面より突出させて伝熱管の軸心と直交する
方向に、筒体面のみで接触させるときは管軸心方向に変
位させるラセン突起出入を制御する制御箱とよりなる伝
熱管群間移動装置である。

〈実施例１〉 第５図は本発明の実施例に係る伝熱管清掃検査ロボット
の全体斜視図である。伝熱管清掃点検、測定、清掃作業
ユニット１８によって構成されている。また作業工具装
置を接続できる。

伝熱管群管移動機■４１７は軸長車輪１ａ、ｌｂ。

２ａ、２ｂ、本体４からなり、点検、測定、清掃ユニッ
ト１８を伝熱管７の軸方向（左、右方向）と下方向に移
動させるものである。

なお、点検、測定、清掃ユニット１８は回転ブラシ１８
ＩＩＬｓスケール回収機１ｔｓｂ％接触センサ（点検）
１８ｃ、スケール排除用バキュームケー７’ル１８ｄ、
電源制御用テーブル１８θによって構成されている。

移動機構１７はマンホール１９より火炉９内に搬入し伝
熱管７，７群間隔１４に設置し、炉外又は炉内において
制御盤６を操作し第１図に示すように伝熱管７．７間隔
１４を左右方向、丘下方向に移動するものである。

以下、移動機構１７が伝熱管７の間隔１４を左右方間、
北下方向に移動する様子について説明する。

第１図（ａ）は移ｊｉｌＪ機購が伝熱管７，７の間隔１
４に配置ａされた様子を示す側面図、第１図（ｂ）は第
１図（ａ）の側面図で移動機溝のみを示す。第１図（Ｃ
）は第１図（ａ）及び第１図（１））の平面図である。

移動機溝１７は第１図（ａ）から（Ｃ）に示す様に、軸
長車軸（ローラ）ｌａ、２ａと軸長車輪（ローラ）ｌｂ
、２ｔ）の二組の車輪からなり、軸長車輪１２Ｌ、２ａ
は支持機構３ａによって、軸長車輪１ｂ＋２ｂは支持ｍ
Ｎ４３ｂによってそれぞれ本体４に支持されている。５
は点検機構、６は制α箱である。

なお軸長束１１４＝ｔ　ａ、　　’１　ｂ、　　２　ａ
、　　２　ｂの螺旋状突起３ａ、３ｂは第１図（ｆＬ）
に示す様に伝熱管７．７間の間隔１４を上下方向へ移動
する時のみ螺旋状突起８ａ、８ｂが形成され、伝熱管７
゜７の間隔１４を左右方向（第１図（Ｃ）の左右方向）
に移動する時は螺旋状突起３ａ、８ｂは形成されないで
、表面が平らだい軸長車輪１ａ、１ｂ２ａ、２ｂとなる
。（螺旋状突起３ａ、３ｂは空気圧等によって張らませ
ることによって形成され、空気圧を抜くことＯこよって
１ダ旋状突起８ａ、３ｂはなくなり表面が平らだい軸長
車輪となる） 本移動機溝はｉ前長輪１ａ、２ａと軸長束すＧｌｂ、２
ｂとからなる２セツトの軸長車輪をもち、１セツト内の
軸長車輪１ａ、２ａと軸長束４１ｂ、２ｂはラセン状突
起８ａ、３ｂを出し入れできるような＠溝をもち、互い
に向い合う伝熱管７，７に押しあてられており、個々の
長輔車ｑ倫１ａと２ａ、長軸束＠１ｂと２ｂの回転方向
とラセン状突起８ａ、８ｂの出し入れを操作することに
より伝熱管７，７の間隔９を左右方向、上下方向に移動
する。

移動原理は以下となる。

本移動機構１７の作業パターンは水平伝熱管７の配置方
向すなわち水平移動時が主となるが、本システムは水平
移動時には軸長束＠ｌａ、１ｂ、　２ａ、２ｂ共にラセ
ン状突起８ａ、８ｂがないため軸長車輪１ａ、ｌｂ、２
ａ、２ｂ自体の振動がなく点検装置５のある本体４に不
必要な振動が伝達されない。（振動が防げる） 前述した様に、本発明の移動機溝１７は軸長束４１ａ、
１１）と軸長車輪２ａ、２ｂによって伝熱管７，７の間
隔１４を上下方向、水平方向に移動するが、まず第１図
（ａ）（Ｃ）を■いて上下方向に移動する様子について
説明する。

なお、前述した様に上下方向へ移動する場合には螺旋状
突起８ｂが、軸長車軸２ｉｌＬ、２ｂには螺旋状突起８
ａがそれぞれ形成される。

まず本体４内に内蔵されたモータ（図示してない）によ
って全ての軸長車輪１ａ、ｉ１１＋、２ａ、２ｂに第１
図（Ｃ）の矢印で示す如く時計方向の回転力を与える。

つまり、軸長束＠ｔ　ａ、１　ｂ、２ａ、２ｂに時計方
向の回転力を与えると第１図（ｃ）の平面図での左右移
動のみをみれば軸長束４４１ａ、ｌｂは図の右から左へ
、一方軸長車輪２ａ、２ｂは反対に図の左から右へ移動
しようとするが、軸長車輪１ａと軸長車＠２ａ１軸長車
−１ｂと軸長車輪２ｂの回転方向が同一方向であるため
に軸長束ｍｌａ、ｌｂによる図の左方向への水平移動量
軸長型＠２ａ、２ｂによる図の右方向への水平移動量は
つり合い、よって移動量は打ち消され移動量は零となり
、静止した状態になる。

つまり結果的には軸長車輪１ａ、ｌｂと軸長車輪２ａ、
２ｂの水平移動量はなくなり、定置での単なる回転運動
となる。

従って、第１図（Ｃ）において、軸長束＠１ａ。

ｌ　ｂ、、２ａ、２ｂを時計方向へ回転させても第１図
（Ｃ）の左や右への移動はしない。

一方、軸長車輪１　ａ、ｌ　ｂ、　　２ａ、２ｂには時
計方向の回転力が与えられると右巻きの螺旋状突起８ａ
、３ｂによって全ての軸長車輪１ａｌｂ、２ａ、２ｂは
伝熱管７の間隔１４にそって上方へ、上方へと登って行
く。

つまり、軸長車輛１ａ、ｌｂには右巻きの螺旋状突起８
ｂが、軸長車輪２ａ、２ｂにも右巻きの螺旋状突起８ａ
がそれぞれ形成され、しかも軸長束＠ｌａ、ｌｂには時
計方向の回転が、軸長束＠２ａｙ　２ｂにも時計方向の
回転が与えられるので、軸長束＠ｌａ、ｌｂは時計方向
の回転力と右巻きの螺旋状突起８ｂによって、軸長束＠
２ａ、２ｂも、時計方向の回転力と右巻きの螺旋状突起
８ａによって軸長束＠ｌａ、１ｂ、２ａ、２ｂは全体的
に第１図（ａ）の上の方向へのみ進むことになる。

この様に軸長束４ｉａｒ１ａ、ｔｂ、２２Ｌ、２ｂを時
計方向へ回転させるのみで、移動ｉ１’ｊ４１７の全体
は伝熱管７，７の間隔１４を上へ、丘へと進むことにな
る。他方、移動機溝１７を下降させる場合には軸長車輪
１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂを今までとは逆に反時計方向に
回転させれば、軸長車輪１　ａ、１　ｂ、２ａ、２ｂの
回転力と螺旋状突起８ａ、８ｂによって伝熱管７，７の
間隔１４を下方へ、下方へと移動することは容易に理解
されよう。

以上の説明は移動機溝１７が伝熱・冴７，７の間隔１４
を上方向や下方向へ移動する様子を説明したが、以下、
移動機溝１７が伝熱管７に対して並行（水平方向）に移
動するいわゆる水平移動の様子について説明する。

なお、水平方向へ移動させる場合は、軸長車輪１ａ、ｌ
ｂ、２ａ、２ｂの右巻きの螺旋状突起８ａ、３ｂはなく
なる（平らたいローラ状になるン 第１図（０）において図の右から左へ水平移動させる場
合は、軸長車輪１ａ、ｌｂには時計方向の回転力、軸長
車輪２ａ、２ｂには反時計方向の回転力を与えることに
よって軸長車輪１ａ。

１ｂは右から左へ、軸長車輪２ａ、２ｂも右から左へ移
動、つまり移動機ｆ！￥１７全体は第１図（０）の右か
ら左へ進み伝熱管７．７の間隔１４内を左へ移動するこ
とになる。またこの場合、環状の突起を管ピンチに対応
した組を設けておくときは装置は管により支えられ、よ
り安定した左右の動きをする。

一方、今度は逆Ｇこ第１図（Ｃ）の左から右へ移動させ
る場合は、軸長束＠ｌａ、ｌｂには反時計方向の回転力
、軸長車輪２ａ、２ｂには時計方向の回転力を与えるこ
とによって、移動機溝１７全体が第１図（Ｃ）の左から
右へ移動する様子が理解されよう。

以北、本発明の実施例においては軸長車輪１ａ、２ａ、
ｌｂ、２ｂに設けられる螺旋状突起８ａ、８ｂが右巻き
のものについてのみ説明したが、螺旋状突起８２Ｌ、８
ｂは左巻きのものでもよく、要は軸長車輪ｉ　ｉＩＬ、
　　］、’ｂ、　２　ａ、　２　ｂの螺旋状突起３ａ、
８ｂが同一方向に巻いたものであればよいのである。

〈実施例２〉 第６図はこの発明の第２実施の正面図、第７図は側面図
である。これは伝熱管パネル群の上面を図面左右方向に
移動させる場合の装置の概念を示すものである。

この場合、右巻きラセン軸長車輪と左巻きラセン軸長幅
との組を２組設けた場合で、この装置とまたは装置から
吊下げの荷重の犬なるときより強力な移動力を与えるも
のである。

〈実施例３〉 前記移動装置を保持する伝熱面と移動機ＦＴ！１５につ
いて説明する。

伝熱面と移動機溝１５は第５図に示すように支持機構４
によって、軸長車輪２ａ、２１）、３ａ。

３ｂが一体に構成され、アーム１６を吊り下げてそして
、伝熱面上移動機Ｆ＃１５は伝熱管１，１をまたぎ、図
示していないモーフの回転力を軸長車輪２ａ、２ｂ、３
ａ、３ｂに伝達することによって伝熱管１の軸方向（前
後方向）伝熱管１を横切る方向（左右方向）に移動する
。

先ず左右方向に移動する場合について説明する。伝熱管
１を横切る方向（左右方向）へ移動する場合は軸長車輪
２ａ、２ｂＧこは第１図（ａ）に示す如く右巻きの螺旋
状突起８ａ、８ａが軸長車輪３ａ、３ｂには第１図（ａ
）に示す如く左巻きの螺旋状突起８ａ、８ｂがそれぞれ
形成されている。

そして、軸長基−２ａ、２ｂには時計方向の回転力を、
軸長車輪３ａ、３ｂには反時計方向の回転力を与えると
軸長基！１（ａ２ａ、２ｂには第１図（ａ）の右から左
へ移動しようとする力が働き軸長車輪３ａ、３ｂにも第
１図（ａ）の右から左へ移動しようとする力が働く。

従って、軸長車輪２２Ｌ、２ｂと軸長車輪３ａ３ｂにそ
れぞれ時計方向、反時計方向の回転力を与えると軸長車
輪２ａ、２ｂが第１図（ａ）の右から左へ移動し７よう
とする力と、１ｉｏＩ＋長車蝙３ａ３ｂが第１（Δ（ａ
）の右から左へ移動しようと力が加わって、伝熱面Ｊ：
、移動機構】５は第１図（ａ）の右から左へ移動する。

この場合、軸長基１倫２ａ、２ｂの時計方向への回転力
による伝熱管１の軸方向への移動１ｄ（第１図（ａ）の
下から上への移動、＋■）と、軸長車輪３ａ、３ｂの反
時計方向への回転力による伝熱管１の軸方向への移動ｉ
ｒｌ　（第１図（ａ）のとから下への移動量）は打ち消
されて実質的には伝熱管１の軸方向への移動は零となり
、前述した様Ｇこ第１図（ａ）の右から左方向へのみ移
動することＧこ他方軸長車輪２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂを
第１図（ａ）の右方向へ移動させる場合は、今までとは
逆に軸長車輪２ａ、２ｂを反時計方向へ、軸長１江ｍ３
ａ、３ｂを時計方向へそれぞれその回転方向を逆にする
ことによって伝熱σｊ上移動磯碑１５は第１図（ａ）の
左から右へ移動することは理解されよう。

一方、伝熱管１の軸方向（前、後方向）にそつて伝熱面
と移動機ＰＩｔ１５を移動させる場合は、軸長基＠２ａ
、　　２ｂ、３ａ、３ｂの右巻き螺旋状突起８ａ、左巻
きの螺旋状突起８ｂは全く第２ｔａ（０）に示す知く環
状突起７にする。

例えば軸長＠輪２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂに時計方向の回
転力を与えれば軸長車輪２ａ、２ｂ。

３ａ、３ｂは全て第１図（ａ）の下から丘へ移動（伝熱
管１の軸方向への移動）する。

一方、軸長車輪２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂに反時計方向の
回転力を与えれば今までとは逆に軸長車輪２ａ、　２ｂ
、３ａ、３ｂは全く第１図（ａ）の北から下へ移動する
。

この様に軸長基ＩＭ２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂの回転方向
を時計方向にしたり、あるいは反時計方向にすることに
よって、伝熱面上移動機ＦＩｔ１５は伝熱管１のＥ前方
向（前、後方向）へ移動するのである。

〈作用〉 第１図は移動機層の構造を示す。第１図中の符号１　ａ
、１　ｂ、　２ａ、２ｂは軸長上］論を示す。

この長軸車輪１　ａ、１　ｂ、２ａ、２ｂは互いに同一
方向のラセン状突起８ａ、８ｂをもち、この２個の長軸
車輪１ａ、２ａと長軸車輪１ｂ。

２ｂをもって１セツトの移動構造を成す。この長軸車輪
１ａ、ｌｂ、　　２ａ、２ｂは支持機Ｂ　３ａ、３ｂに
より伝熱管７に全面を押しあてられている。と上移動時
には第２図に示す様に軸長車輪１　ａ、１　ｂ、２ａ、
２ｂにラセン状突起８ａ、８ｂを突出させて回転運動を
与ることにより成される。このとき軸長基＠ｌ　ａ、　
　１　ｂ、　　ＩＣのラセン状突起８ａ、８ｂの巻き方
向は同−向きにする。この時、落下に対する抵抗力は螺
旋状突起８ａ、８ｂを伝熱管７に当てて得られ落下に対
する爪ともなる。

水平移動時はラセン状突起８２Ｌ、８１）を軸長車輪１
　ａ、ｌｂ、　　２ａ、２１）内に入れ軸長車輪１　ａ
、ｌ　ｂ、　　２ａ、　２ｂの表面には螺旋状突起８ａ
、８ｂが無い状態とする。この時、落下に対する抵抗力
は軸長車輪１　ａ、　　１　ｂ、　２　ａ、　２ｂを伝
熱管７に押し当てることにより得られる。

符号４は軸長下＜ｍ　１　ａＨ１ｂ　ｌ　　２　ａ　ｒ
　２　ｂを固定し駆動力を生じるモータ等を納入し、ざ
らに点検装置５を取りつける本体である。この移動俯購
の回転方向の判面、螺旋状突起８ａ、８ｂの出し入れな
どの制御は、制御盤６にて遠隔操作で行なわれる。

〈効果〉 大の手間や時間を費やすことがなく、シかも直径約５０
０ｍｍ程度のマンホールより手軽にボイラ内への搬入搬
出ができ、手のとどかなかった伝

【図面の簡単な説明】

第１図は（ａ）（１））（ｃ）は本発明の第１実施例に
か＼る伝熱管群間移動機冑を示す側ｍび平面２第２図は
軸長単輪（ローラ）のラセン状突起を拡大した詳細図、
第３図は本発明を適用するボイラの断面図、第４図は第
３図の伝熱管群の一部のコイル拡大した詳細図、第５図
は伝熱管清掃検査ロボットの全体斜視図、第６図は本発
明の第２実施例の装置の正面図、第７図はその側面図で
ある。 ｌａ、ｌｂ、２ａ、２ｂ・・・・・・軸長車輪（ローラ
）３ａ、３ｂ・・・・・・腕（支持機構）４・・・・・
・本体　５・・・・・・点検１３Ｊ［６・・・・・・制
御箱　　７・・・・・・伝熱管（伝熱パネル）８ａ、８
ｂ・・・・・・ラセン状突起 １４・・・・・・間隔 （Ｃ） ｌａ、Ｉｂ、　２ｏ、　２ｂ 焦゛焼η゛人流れ方向 第６図 第７図 ○　○　○　○　○　○

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、本体と該本体より展出する複数本の腕の端部にラセ
   ン状突起を筒体面より突出、引込めの制御をされるロー
   ラとより形成される移動装置と、該移動装置を伝熱管パ
   ネル面間に位置させ、前記ローラを伝熱管に接触させラ
   セン状突起を筒体面より突出させて伝熱管の軸心と直交
   する方向に、筒体面のみで接触させるときは管軸心方向
   に変位させるラセン突起出入を制御する制御箱とよりな
   ることを特徴とする伝熱管群間移動装置。 ２、伝熱管群上面を走行する装置から移動装置手段 を垂下させる手段と、移動装置には検査装置、清掃装置
   、作業工具装置を着脱する接続部を設けたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の伝熱管群間移動装置。