JPH05280700A - 管内移動機器台車の位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】ガス、水道配管等のパイプラインの管内検査、
補修等を行う各種管内移動機器台車を所定の位置に精度
よく位置決めするための手段を提供する。 【構成】走行用車輪１１を備えた管内走行体の内部に、
モータ駆動されるスプロケット１６により出入れ可能と
なすチェーン１７を設け、このチェーンの一端を作業台
車に接続する。前記スプロケットはシリンダー１９駆動
のクラッチ機構にて駆動、非駆動が切替わる仕組みとな
す。上記管内走行体は各種管内移動機器台車群の前後端
に連結されている台車群固定装置と作業台車との間に接
続され、管外より遠隔操作される。 【効果】溶接台車等の作業台車の精密位置決めが可能で
ある。精密位置決め機構に負荷がかからず、かつ大きな
牽引力に耐えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ガス、石油また水道
等のパイプラインの中を移動し、管内の検査、補修等を
行う各種管内移動機器台車を所定の位置に精度よく位置
決めするための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガス、石油また水道等のパイプラインの
内面からの検査や補修等を行う方法として、各種管内移
動機器台車を連結し牽引方式にてパイプラインの中を走
行させて作業を行う方法がある。図４は牽引方式による
地中埋設管の内面補修溶接装置のシステム構成例を示す
概略図で、１は固定台車（前側）、２は研磨台車、３は
溶接台車、４は固定台車（後側）、５は牽引用ロープ、
６は制御車、７はウインチ、８は埋設管、９は立杭であ
る。すなわち、立杭９間の埋設管８の内面補修溶接を行
う場合は、立杭９を利用して埋設管８に固定装置（前
側）１、研磨台車２、溶接台車３および固定装置（後
側）４を連結して管内に導入し、地上のウインチ７にて
牽引用ロープ５を巻取ながら各台車群を牽引して移動さ
せ、所定の位置で前側および後側の固定台車１、４にて
台車群を固定し作業を行う。なお、牽引用ロープには、
ロープ本体がナイロンスリング等の繊維物質で構成され
た薄板状体、または薄板状体と棒状体との組合わせ積層
帯状体からなり、内部に各種機器の電気通信用ケーブル
が内蔵された偏平ロープが使用されている。この偏平ロ
ープの場合は、特に曲管部における接触面圧を分散させ
て管体への食込みを抑制し溝状摩耗の防止および管体の
摩耗軽減がはかられ、さらにロープ自体の摩耗軽減効果
が大きいという特徴を有することから、この種の牽引用
ロープとして好適である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなシステム
からなる牽引方式による地中埋設管の内面補修溶接装置
等において、各種機器を搭載した台車群を管内の所定位
置に停止させる方法としては、配管の長さと牽引用ロー
プの巻取量あるいは巻戻し量により位置決めする方法が
一般的であるが、このような方法では各種機器を搭載し
た台車群を所定の位置に正確に停止させることが容易で
ない。特に、管の周溶接部の補修溶接においては、溶接
位置の僅かな狂いで母管に悪影響を及ぼすため、溶接台
車を正確に位置決めしなければならない。そのため、従
来はこの管内移動台車の位置決めに多くの手間と時間が
かかる欠点があり、また台車群を固定した後での各種機
器搭載台車の位置を微調整することができないため、位
置決め精度を高めることができないという欠点があっ
た。

【０００４】この発明は、従来のこのような実状に鑑
み、溶接台車等各種機器搭載台車の位置決め精度の向上
をはかるべく、各種機器を搭載した台車群に接続して溶
接台車等の作業台車を管内の所定位置に容易にかつ精度
よく停止させることが可能な管内移動機器台車の位置決
め装置を提案しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、クラッチ機
構を備えた回転駆動機構にて出入れ可能なチェーンによ
り、管内における台車位置の微調整を可能とする機能を
備えたもので、その要旨は、管内を移動する走行体に、
外表面が球面状となした走行用車輪を複数個備えた管内
走行用位置決め装置であって、モータ駆動されるスプロ
ケットにより管内移動機器台車連結用チェーンを出入れ
可能となす台車移動機構と、シリンダーまたはモータを
動力源とするクラッチ機構からなる前記スプロケットの
駆動、非駆動切替機構を内蔵した管内移動機器台車の位
置決め装置である。

【０００６】

【作用】管内を移動する走行体は、前部と後部が球状体
となした円筒体で、前部と後部外周に外表面が球面状に
形成された走行用の車輪が複数個設けられている。この
走行体に内蔵された台車移動機構は、モータ駆動される
スプロケットにより溶接台車等の作業台車連結用チェー
ンが当該モータにより出入れ可能となっており、スプロ
ケットの回転により溶接台車等の作業台車が牽引されて
移動する仕組みとなっている。

【０００７】前記スプロケットの駆動、非駆動切替機構
は、例えば駆動モータにて回転駆動されるスプロケット
駆動ギヤー（ウォームギヤー）と同軸にスプロケットを
取付け、このスプロケットの両面とスプロケット駆動ギ
ヤーおよび走行体本体に凹凸嵌合方式のクラッチを設
け、スプロケットの一端に設けた円周溝に該スプロケッ
トを挟持するように係合させたアームを装置本体側に取
付けたエアーシリンダーによりスプロケット回転軸方向
に移動させることによって、前記凹凸嵌合方式のクラッ
チが係合または離脱し、スプロケットの駆動、非駆動が
切替わる機構を用いることができる。すなわち、作業台
車の位置決めを行う場合はスプロケットを駆動ギャート
と嵌合させ、台車群全体を牽引する場合はスプロケット
を装置本体側と嵌合させて駆動ギヤーと離脱させる仕組
みとなっている。この考案において、スプロケットの駆
動、非駆動切替機構を有しているのは、牽引用ロープを
介して台車群を牽引移動させる場合にスプロケットの回
転駆動部にその強大な牽引力がかからないようするため
である。

【０００８】この発明の位置決め装置は、各種機器を搭
載した台車群の前部と後部に接続されている台車群固定
装置の手前に接続され、スプロケットに掛けられた連結
用チェーンは牽引用ロープ（連結間隔可変）とは別に作
業台車に接続されている。この場合、台車群固定装置と
は一定間隔が保たれる連結手段により接続される。作業
台車の位置決めを行う場合は、台車群の前部と後部に接
続されている台車群固定装置により所定の位置に台車群
を固定した後、この発明の位置決め装置のクラッチを駆
動側に切替えて駆動モータにてスプロケットを回転駆動
し、該スプロケットに掛けられている連結用チェーンに
て作業台車を引っ張り正確な位置に移動させる。

【０００９】なお、この発明の位置決め装置を使用する
場合、例えば台車群の前側を使用して作業台車の位置決
めを行う場合は、当然のことながらスプロケットは連結
用チェーンが巻き取られる方向に駆動されるので、台車
群の後側の駆動モータは連結用チェーンを巻き戻す方向
に駆動し、後側を使用する場合はその逆となるように制
御することはいうまでもない。また、この発明の位置決
め装置におけるスプロケットの駆動モータおよびクラッ
チ動力源は、各種作業台車と同様管外より制御すること
はいうまでもない。

【００１０】

【実施例】図１はこの発明に係る位置決め装置の一例を
示す概略縦断側面図、図２は同上装置の概略横断平面
図、図３は図１のＡーＡ線上の拡大縦断正面図であり、
１０は装置本体、１１は走行用車輪、１２は駆動モー
タ、１３は駆動ギヤ、１４はウォームギヤ、１４−１は
クラッチ凹部、１５はスプロケット軸、１６はスプロケ
ット、１６−１、１６−２はクラッチ凸部、１７は連結
用チェーン、１８はクラッチ切替アーム、１９はクラッ
チ切替用エアシリンダー、２０は装置本体と一体の取付
台、２０−１はクラッチ凹部である。

【００１１】装置本体１０はその前部と後部に走行用車
輪１１をそれぞれ３個ずつ有している。この車輪は外表
面が球面状に形成されており、管の周方向に等間隔（１
２０度間隔）で設けられている。なお、ここでは車輪の
回転機構は省略する。車輪の数は３個に限られず、３個
以上でもよいことはいうまでもない。

【００１２】作業台車の移動機構は、管軸と直角方向に
配され両端部を取付台２０にベアリング２１を介して回
転自在に支持されたスプロケット軸１５に取付けたウォ
ームギヤ１４と、取付台２０に固定された駆動モータ１
２の回転軸に直結した駆動ギヤ１３とが噛合してスプロ
ケット１６が回転駆動されて連結用チェーン１７が出入
りする機構により構成している。スプロケット１６は該
スプロケット軸１５にスライド可能に取付けられてい
る。

【００１３】また、スプロケット１６のクラッチ機構
は、ウォームギヤ１４の片面に設けたクラッチ凹部１４
−１とスプロケット１６の片側のクラッチ凸部１６−１
により駆動側切替クラッチを構成し、スプロケット１６
の反対側面に設けたクラッチ凸部１６−２と取付台側に
設けたクラッチ凹部２０−１とで非駆動側切替クラッチ
を構成している。このクラッチ切替機構は、スプロケッ
ト１０の端部に形成した円周溝１６−３に該スプロケッ
トを挟持するように係合するクラッチ切替アーム１８
と、取付台２０に固定したクラッチ切替用エアシリンダ
ー１９とで構成され、クラッチ切替アーム１８は中間部
を取付台２０に取付治具２２にて回動自在に軸支され、
端部をクラッチ切替用エアシリンダー１９に接続してい
る。すなわち、クラッチ切替用エアシリンダー１９の作
動によりクラッチ切替アーム１８が取付治具２２の部分
を支点にして前後に移動することによりスプロケット１
６が該スプロケット軸１５上を移動してクラッチが切替
わる機構となっている。

【００１４】連結用チェーン１７の一端はばね２３を介
して装置本体１０に接続され、他端はスプロケット１６
を介して管軸方向に延びて外部に露出し隣接する作業台
車に接続されている。

【００１５】上記構造の位置決め装置の使用に際して
は、該装置を各種台車群の両端部に位置する固定台車と
作業台車との間に連結間隔可変の連結器（図面省略）に
て接続するとともに、連結用チェーン１７を作業台車に
接続する。この位置決め装置を連結した台車群を牽引し
て管内の所定の位置に移動させると、まず台車群の前後
端に位置する固定装置により台車群全体を管内に固定す
る。そして、作業台車の正確な位置決めを行う場合は、
同じく台車群の前側と後側に配した位置決め装置を駆動
して連結用チェーン１７にて作業台車の位置決めを行
う。その際、前側の位置決め装置を使用する場合は、ク
ラッチ切替用エアシリンダー１９にてスプロケット１６
をウォームギヤ１４側に移動させてクラッチを駆動側に
切替えた後、駆動モータ１２を連結用チェーン１７が巻
取られる方向に駆動して位置決めを行う。この時、後側
の位置決め装置の駆動モータ１２は連結用チェーン１７
が巻き戻される方向に駆動される。また、後側の位置決
め装置を使用して作業台車の位置決めを行う場合は、上
記と逆の操作を行う。

【００１６】台車群全体を牽引して管内を移動させる際
は、位置決め装置の回転駆動部にその牽引負荷がかから
ないようにするため、クラッチ切替用エアシリンダー１
９を駆動時と逆方向に作動してスプロケット１６をウォ
ームギヤ１４と反対側に移動させて、駆動側のクラッチ
を解除するとともに、非駆動側のクラッチすなわちスプ
ロケット１６の反対面に設けたクラッチ凸部１６−２と
取付台２０に設けたクラッチ凹部２０−１とを嵌合させ
て非駆動側に切替える。これにより、スプロケット軸１
５の回転が阻止され、牽引時における負荷が回転駆動部
に作用することはない。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したごとく、この発明装置によ
れば、溶接台車等の作業台車を連結した管内装置全体を
管内の所定位置に固定した状態で作業台車の位置を管外
より微調整できるので、高精度の位置決め精度が要求さ
れる溶接台車等の作業台車の精密位置決めが可能とな
り、管内面からの補修溶接等を工事ミスやトラブル等を
起こすことなく行うことができるという大きな効果を奏
する。また、この発明装置は構造的にも比較的簡単な機
構で構成されているのみならず、管外からウインチの牽
引により管内装置全体を牽引移動する場合に精密位置決
め機構の回転駆動機構等に負荷がかからないようにも工
夫されており、かつ大きな牽引力にも十分に耐えられる
機構となっているため、故障等のトラブルがなく作動も
安定し、牽引方式による地中埋設管の内面検査あるいは
補修作業にもたらす効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る位置決め装置の一例を示す概略
縦断側面図である。

【図２】同上装置の概略横断平面図である。

【図３】図１のＡーＡ線上の拡大縦断正面図である。

【図４】この発明の対象とする牽引方式による地中埋設
管の内面補修溶接装置のシステム構成例を示す概略図で
ある。

【符号の説明】

１、４ 固定台車 ５ 牽引用ロープ ７ ウインチ ８ 埋設管 １０ 位置決め装置本体 １１ 走行用車輪 １２ 駆動モータ １３ 駆動ギヤ １４ ウォームギヤ １５ スプロケット軸 １６ スプロケット １７ 連結用チェーン １８ クラッチ切替アーム １９ クラッチ切替用エアシリンダー ２０ 取付台

フロントページの続き (71)出願人 000004123 日本鋼管株式会社 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 (71)出願人 000002118 住友金属工業株式会社 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 (72)発明者 小堀 孝史 神奈川県横浜市南区白妙町５−65−１ パ レドール伊勢佐木町南803 (72)発明者 小沢 道夫 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 山本 靖 愛知県名古屋市熱田区桜田町19番18号 東 邦瓦斯株式会社内 (72)発明者 矢野 嘉孝 神奈川県相模原市西橋本５−９−１ 新日 本製鐵株式会社内 (72)発明者 黒田 隆司 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 堤之 茂俊 大阪府大阪市中央区北浜四丁目５番33号 住友金属工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管内を移動する走行体に、外表面が球面
   状となした走行用車輪を複数個備えた管内走行用位置決
   め装置であって、モータ駆動されるスプロケットにより
   管内移動機器台車連結用チェーンを出入れ可能となす台
   車移動機構と、シリンダーまたはモータを動力源とする
   クラッチ機構からなる前記スプロケットの駆動、非駆動
   切替機構を備えたことを特徴とする管内移動機器台車の
   位置決め装置。