JPS5912606Y2 - 探傷プロ−ブ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、探傷プローブに関し、とくにヘリカルコイル
形蒸気発生器の伝熱管を内面から超音波探傷するのに好
適な探傷プローブを得んとするものである。

一般にこの種の探傷プローブは、伝熱管内を走行して任
意個所で探傷用センサを保持し、このセンサで伝熱管内
面を探傷するものである。

従って探傷プローブとしては、円滑な走行性と、所望個
所を任意に探傷できるものが望まれている。

本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、管内を円滑に走行でき、しかも探傷用セ
ンサを任意個所に保持して確実に探傷することができる
探傷プローブを提供するものである。

すなわち本考案はセンサ保持機構、紡錘形信号カップリ
ング機構、紡錘形センサ回転機構、自走機構及び紡錘形
自走駆動機構及び自走機構をそれぞれ回転自在なフレキ
シブル体を介して連結し、かつ上記自走機構に紡錘形を
なす第１ないし第４の自走体を順に配設して、第１の自
走体に上記自走駆動機構と連結して第３の自走体方向に
突出した回転ねし棒と、第３の自走体との間に架設して
上記第２の自走体をガイドするフレキシブルガイド棒と
、第４の自走体との間に取付けたコイル状ケーブルとを
それぞれ設け、さらに上記第２の自走体に回転ねし棒と
螺合する雌ねじ部と、第４の自走体に接続したフレキシ
ブルチューブとを設けてなる探傷プローブである。

以下、本考案の実施例を図面にもとづいて説明する。

第１図は、ヘリカルコイル形蒸気発生器の伝熱管１に本
考案に係る探傷プローブ２を挿入した状態を示す説明図
で、この伝熱管１は、内径が十数ｍｍから数十ｍｍ、長
さが１００ｍｍにも及ぶ長尺鋼管である。

また上記探傷プローブ２にはチューブ３が取付けられ、
このチューブ３でセンサ駆動動力用ケーブルと信号伝達
ケーブルを外部（図の左方）へ導き、さらに探傷プロー
ブ２を挿出入するものである。

またこのチューブ３にはほぼ等間隔でチューブ搬送浮子
４が取付けられている。

上記探傷プローブ２は第２図に拡大して示すように、セ
ンサ保持機構５、信号カップリング機構６、シール機構
７、センサ回転機構８、自走駆動機構９、シール機構１
０及び自走機構１１をそれぞれフレキシブル体１２〜１
７を介してほぼ等間隔で連結している。

上記センサ保持機構５は、超音波探傷子、渦電流素子な
どの探傷用センサ１８をセンサ取付部材１９に装着し、
このセンサ取付部材１９の両端に突設した軸１９ ａ
，１９ ａにそれぞれセンサ保持体２０．２０を回転自
在に取付けている。

各センサ保持体２０はそれぞれ外周部に複数個の弾性片
２０ ａ・・・・・・を突設して、これら弾性片２０
ａ・・・・・・が弾性的に拡開又は収縮するようになっ
ており、伝熱管１の内壁に弾性的に固定されている。

また上記センサ保持体２０．２０は軸１９ ａ ，１９
ａに対して回転自在に取付けてあるので、センサ保持
体２０ ．２０を伝熱管１に固定した状態で、センサ取
付部材１９に装着した探傷用センサ１８が自由に回転し
うるようになっている。

なお、図中２１は上記保持体２０の止め輪、２０は探傷
用センサ１８に接続した信号伝達ケーブルである。

上記センサ保持機構５と信号カップリング機構６とを接
続するフレキシブル体１２は、いわゆる自在接手で構成
され、ここを上記信号伝達ケーブル２０が通っている。

このフレキシブル体１２の一端は上記センサ取付部材１
９の軸１９ ａに取付けられ、他端は信号カップリング
機構６の回転軸２３に取付けられている。

上記信号カップリング機構６は紡錘形をなし、その中空
状本体部２４内に上記回転軸２３を設けてこの周面に回
転集電体２５及び２５を取付けている。

一方本体部２４の内周面には、固定集電体２６，２６が
設けられ、これら固定集電体２６ ， ２６にはそれぞ
れボールベアリング方式のスリップリング２７・・・・
・・を介して接触片２８・・・・・・が取付けられてい
る。

これら接触片２８・・・・・・は上記固定集電体２６
，２６にそれぞれ摺接しており、回転軸２３の回転時に
固定集電体２６ ， ２６と回転集電体２５，２５とが
電気的に接続するようになっている。

なお図中２９はベアリング、３０はベアリング押え、３
１は気密保持用のシールリング、３２はシールリング押
え、３３はスリップリング間隔保持体、３４は栓で、信
号伝達ケーブル２２の固定とシールをなすもので゛ある
。

上記回転軸２３には固定金具３５を介してフレキシブル
シャフトである前記フレキシブル体１３が取付けられ、
また該フレキシブル体１３に被覆したフレキシブルチュ
ーブ３６は固定リング３７で気密に固定されている。

さらに上記フレキシブル体１３は紡錘形をなすシール機
構７に接続している。

このシール機構７は中空状本体部３８の一方に上記フレ
キシブル体１３と接続した回転軸３９を設け、この回転
軸３９の先端に係止ピン３９ ａを突設している。

また中空状本体部３８の他方にはフレキシブルシャフト
である上記フレキシブル体１４に接続した揺動回転軸４
０が設けられ、この揺動回転軸４０は先端を折曲げて形
或している。

この揺動回転軸４０の先端折曲部にはスリーブ４１が被
覆され、このスリーブ４１の先端が上記係止ピン３９
ａに当っており、揺動回転軸４０の回転駆動力をスリー
ブ４１の首振り運動の如き揺動運動に変えて回転軸３９
に伝達するようになっている。

なお、図中４２はベアリング、４３はベアリング押え、
４４はスペーサ、４５は止め輪、３６．４６はそれぞれ
ベアリング押え４３ ．４３に装着したフレキシブルチ
ューブ、４７は該チューブ３６ ．４６の気密固定リン
グ、４８は気密保持用シールリングで、スリーブ４１の
揺動運動に対するシールである。

さらに上記センサ回転機構８は紡錘形をなし、その中空
状本体部４９内にモータである駆動体５０を内蔵してい
る。

この駆動体５０には減速機５１を介して出力軸５２が取
付けられ、この出力軸５２には接続具５３を介して前記
フレキシブル体１４が接続している。

なお、図中５４は出力軸５２と接続具５３とを結合した
回転伝達用カップリング、５５は本体部４９に装着した
フレキシブルチューブ４６を固定する気密固定リング、
５６は本体部４９とフレキシブル体１５とを結合する結
合体、５７はモータ駆動用電力ケーブルである。

また上記自走駆動機構９は上記センサ回転機構８と同じ
構造で、紡錘形をなす中空状本体部５８内にモータであ
る駆動体５９を内蔵している。

この駆動体５９には減速機６０を介して出力軸６１が取
付けられ、この出力軸６１に接続具６２を介して前記フ
レキシブル体１６を接続している。

なお図中６３は出力軸６１と接続具６２とを結合した回
転伝達用カップリング、６４は本体部５８に装着したフ
レキシブルチューブ６４を固定する気密固定リング、６
５は本体部５８とフレキシブル体１５とを結合する結合
体、６６はモータ駆動用電力ケーブルである。

また上記シール機構１０は上記シール機構７と同じ構造
で、紡錘形をなす中空状本体部６７の一方にフレキシブ
ル体１７と接続した回転軸６８を設け、この回転軸６８
の先端に係止ピン６８ ａを突設している。

中空状本体部６７の他方にはフレキシブル体１６と接続
した揺動回転軸６９を設け、この揺動回転軸６９の先端
を折曲形威している。

この揺動回転軸６９の先端折曲部にはスリーブ７０が被
覆され、このスリーブ７０の先端が上記係止ピン６８
ａに当っており、揺動回転軸６９の回転駆動力をスリー
ブ７０の首振り運動の如き揺動運動に変えて回転軸６８
に伝達するようになっている。

なお図中７１はベアリング、７２はベアリング押え、７
３はスペーサ、７４は止め輪、６４ ．７５はそれぞれ
ベアリング押え７２ ．７２に装着したフレキシブルチ
ューブ、７６は該チューブ６４ ．７５の気密固定リン
グ、７７は気密保持用シールリングで、スリーブ７０の
揺動運動に対するシールである。

次に自走機構１１は、紡錘形をなす第１ないし第４の自
走体７８〜８１を連結している。

第１の自走体７８には第３の自走体８０方向に突出した
回転ねじ棒８２が設けられ、該ねじ棒８２は接合体８３
を介してフレキシブル体１７に連結している。

また第１の自走体７８と第３の自走体８０との間にはフ
レキシブルガイド棒８４が架設され、このガイド棒８４
に案内されて第２の自走体７９が第ｌの自走体７８と第
３の自走体８０との間を往復動するようになっている。

さらに第１の自走体７８と第４の自走体８１との間には
フレキシブルなケーブル８５が取付けられ、このケーブ
ル８５はフレキシブルチューブ８６をコイル状に巻回し
ている。

一方上記第２の自走体７９には内周面に回転ねじ棒８２
と螺合する雌ねし部８７が設けられ、回転ねじ棒８２を
回転することにより第２の自走体７９がガイド棒８４に
沿って移動するようになっている。

また第２の自走体７９と第４の自走体８１との間には上
記フレキシブルチューブ８６が取付けられている。

なお図中８８は押え具、８９は該押え具８８に装着した
フレキシブルチューブ７５の固定リング、９０はチュー
ブ受け、９１はチューブ受け９０に装着したフレキシブ
ルチューブ８６の固定リング、９２はケーブル固定具、
９３は該ケーブル固定具に装着したチューフ゛３の固定
リングで゛ある。

次に上述した構造の探傷プローブの作用を説明する。

まず第１図に示すようにヘリカルコイル形蒸気発生器の
伝熱管１内に探傷プローブ２を入れ、図示しない流体圧
送装置を操作してチューブ３を矢印Ｐ方向に挿入し、探
傷プローブ２を伝熱管１内に挿入する。

この場合信号カップリング機構６、シール機構７，１０
センサ回転機構８自走駆動機構１１及び第１ないし第４
の自走体１２〜１７はそれぞれ紡錘形をなし、又等間隔
で配置され、しかもチューブ搬送浮子４も等間隔で配置
されているので、探傷プローブ２は伝熱管１内にひっか
かることなく、円滑に挿入される。

次いで探傷プローブ２を所定位置に固定する。

この場合第２図に示すように、センサ保持機構５に設け
たセンサ保持体２０．２０の各弾性片２０ ａ・・・・
・・が弾性的に拡開して伝熱管１の内壁を押圧し、この
ことによってセンサ保持機構５を確実に固定する。

次いで゛探傷用センサ１８を円周方向に回転して円周方
向の探傷をおこなうには次のようにしておこなう。

まず、センサ回転機構８に内蔵した駆動体５０を作動し
てフレキシブル体１４を回し、このフレキシブル体１４
でシール機構７の揺動回転軸４０を回す。

この回転軸４０を回すことにより、ここに被覆した揺動
回転スリーブ４１はそれ自体回転せず首振り運動のごと
く揺動し、この揺動により、係止ピン３９ ａを突設し
た回転軸３９が回転する。

この回転軸３９の回転によりフレキシブル体１４が回り
、この駆動力は信号カップリング機構６の回転軸２３、
フレキシブル体１２及びセンサ取付部材１９に伝わり探
傷用センサ１８が回転する。

次に伝熱管１の管軸方向に沿って探傷検査する場合第３
図イないし同図へに示す如き操作をおこなう。

まず圧送装置で探傷プローブ２を第３図イの位置まで挿
入して、ここで止めておき、次いで同図口に示すように
自走駆動機構９の駆動体５９を正転すると、この回転力
はフレキシブル体１６、揺動回転軸６９、回転軸６８及
びフレキシブル体１７に伝達され、このフレキシブル体
１７に取付けた回転ねじ棒８２が正転する。

この回転ねじ棒８２の正転により、雌ねじ部８７を設け
た第２の自走体７９が第３の自走体８１方向に移動し、
この第２の自走体７９の移動により第１及び第３の自走
体７８．８０及びシ？ル機構１０、自走駆動機構９、回
転駆動機構８、シール機構７、信号カップリング機構６
及びセンサ保持機構５がそれぞれ矢印Ｔ１方向に移動し
、センサ保持機構５がａからａ２（距離ｌ）へ動く。

この場合センサ保持機構５を等速で前進させることがで
きるので、探傷検査上有利である。

この自走機構１１は駆動体５９を逆回転することにより
回転ねじ棒８２が逆回転して第２の自走体７９が第１の
自走体７８方向に移動して全体が矢印Ｔ２方向に動き第
３図八に示した元の位置ａ３（＝ａ１）に戻る。

このように第３図イないし同図八に示す１サイクルを終
了した時点で、圧送装置により探傷プローブ２全体を第
３図二に示すように前進させる。

次いで第３図ホに示すよう駆動体５９を正転してセンサ
保持機構５をａ４からａ５の位置まで前進させる。

この操作は第３図口の操作と同じである。また第３図へ
に示すように駆動体５９を逆回転してセンサ保持機構５
をａ５からａ６（＝ａ４）に戻す。

なおチューブ３全体の挿入時に操作する場合には、上述
した順序でおこなえばよいが、チューブ３の引抜き時に
操作する場合は第３図ニないし同図への操作を行ない、
ついで圧送装置でチューブ３全体を第３図イの状態に戻
した後、第３図イないし同図八の操作をおこなう。

これら回転操作及び走行操作により、探傷用センサ１８
で探傷検査をおこなうが、この検査で得られた信号は、
信号伝達ケーブル１６を通って信号力ップリング機構６
の回転集電体２５，２５に伝わり、さらに接触片２８・
・・・・・、スリップリング２７を介して固定集電体２
６，２６に伝わり、信号伝達ケーブル１６に伝達される
。

またこの作動時において信号カップリング機構６、シー
ル機構７、センサ回転機構８、自走駆動機構９、シール
機構１０及び第１及び第４の自走体７８，８１がそれぞ
れシールリング３１ ，４８．７７や気密固定リング３
７，４７，５５，７６，９１ ．９３などにより密封さ
れて水が入らず、操作を確実におこなうことができる。

また上記実施例ではシール機構７を設けているが、信号
カップリング機構６のシールリング３１，３１が十分そ
の機能を発揮して気密性が完全であればこれを除外する
ことができる。

すなわちシール機構７がない場合、信号カップリング機
構６内に水が浸入すると、センサ回転機構８に水が浸入
して駆動体５０が作動できないが、信号カップリング機
構６のシールが十分なされていると、ここに水が浸入し
ないのでセンサ回転機構８に水が浸入しないためである
。

なおシール機）構１０も同様の理由から、これを除外す
ることができる。

なお上記実施例で信号カップリング機構６のシールを十
分なものとしなかったのは、このようにすると摩擦が大
きくなって回転力が伝わりにくく１なるためで、ある程
度シールをゆるくして回転力の伝達性を高めるようにし
たためである。

以上説明したように本考案によれば、管内にスムーズに
挿入して、しかも探傷用センサを自由に移動走行せしめ
て所望個所を探傷でき、とくにへ）リカルコイル形蒸気
発生器の伝熱管を内面から探傷するのにきわめて好適で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示し、探傷用センサを伝熱
管内に挿入した状態の説明図、第２図は１同探傷用セン
サの拡大断面図、第３図イないし同図へは同探傷用セン
サの自走機構の操作を順に示した作用説明図である。 １・・・・・・伝熱管、２・・・・・・探傷プローブ、
３・・・・・・チューブ、４・・・・・・チューブ搬送
浮子、５・・・・・・センサ保持機ｉ構、６・・・・・
・信号カップリング機構、７・・・・・・シール機構、
８・・・・・・センサ回転機構、９・・・・・・自走駆
動機構、１０・・・・・・シール機構、１１・・・・・
哨走機構、１２〜１７・・・・・・フレキシブル体、５
つ・・・・・・駆動体、６０・・・・・・減速機、７８
〜８１・・・・・・第１ないし第４の自走体、８２・・
・・・・回転：ねじ棒、８４・・・・・・フレキシブル
ガイド棒、８５・・・・・・フレキシブルケーブル、８
６・・・・・・フレキシブルチューブ、８７・・・・・
・雌ねじ部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. センサ保持機構、紡錘形信号カップリング機構、紡錘形
   センサ回転機構、紡錘形自走駆動機構及び自走機構をそ
   れぞれ回転自在なフレキシブル体を介して連結し、かつ
   上記自走機構に紡錘形をなす第１ないし第４の自走体を
   順に配設して、第１の自走体に上記自走駆動機構と連結
   して第３の自走体方向に突出した回転ねし棒と、第３の
   自走体との間に架設して上記第２の自走体をガイドする
   フレキシブルガイド棒と、第４の自走体との間に取付け
   たコイル状ケーブルとをそれぞれ設け、さらに上記第２
   の自走体に回転ねし棒と螺合する雌ねじ部と、第４の自
   走体に接続したフレキシブルチューブとを設けてなる探
   傷プローブ。