(57)【要約】【課題】ガスタービンや蒸気タービンの上車室水平継手フランジ面を床面に仮置きした状態で、所定の高さに保持された下向きの被磨き面を上向きに容易に清掃・研磨するモータ駆動回転ブラシを使った表面磨き装置を提供する。【解決手段】  駆動モータに連動した回転ブラシが回転し、下向きの被磨き面と床面の間に本装置を潜入させ、上向きに被磨き面に押し当て清掃したり磨いたりすることができるようにした装置であり、ストローク機構を備えた圧接手段を有し、回転ブラシの床面からの高さ位置を所定の高さに保つことができる。また、回転ブラシが上向きに被磨き面に押し当てる力を所定の値に保持することが同時にでき、さらに傾き調整機構により、駆動モータと回転ブラシが一体となった部分が、被磨き面の傾きや面の段差に追従するように自在に傾き、回転ブラシを被磨き面に均等に押し当てることができる。【選択図】  図１
2006075205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
床面上を自在に移動する外箱に取付けられた駆動モータと、前記駆動モータの回転軸に固着されたトルク伝達手段と、前記トルク伝達手段により連動する回転ブラシとからなる表面磨き装置において、前記床面上に配置された所定高さの保持部材の上に仮置きされた重量物の下向き磨き面に当接するよう前記回転ブラシを上向きに取付けたことを特徴とする表面磨き装置。
【請求項２】
前記回転ブラシの上下位置を調整しかつ前記回転ブラシを前記磨き面に所定圧で押付けるストローク機構を備えた圧接手段を有することを特徴とする請求項１記載の表面磨き装置。
【請求項３】
前記回転ブラシが前記磨き面の傾きに追従して均等に当たるよう前記回転ブラシの傾きを調整する傾き調整手段を有することを特徴とする請求項１記載の表面磨き装置。
【請求項４】
前記回転ブラシの上下位置を調整しかつ前記回転ブラシを前記磨き面に所定圧で押付けるストローク機構を備えた圧接手段を有し、かつ前記回転ブラシが前記磨き面の傾きに追従して均等に当たるよう前記回転ブラシの傾きを調整する傾き調整手段を有することを特徴とする請求項１記載の表面磨き装置。
【請求項５】
前記圧接手段が、エアーシリンダと調圧弁を含むストローク機構で構成され、かつ前記傾き調整手段が、ユニバーサルジョイント機構で構成されたことを特徴とする請求項４記載の表面磨き装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人の力では動かすことができない例えばガスタービンや蒸気タービンの上半車室等の重量物で床上に置かれた保持部材に載置された重量物の下向き面を清掃・研摩する表面磨き装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に産業用ガスタービンや蒸気タービンの車室は、軸中心位置の水平面で上半部と下半部に分割されており、フランジ構造でボルト締めによって結合されている。この構造によって、車室上半部を開放するだけで、空気圧縮機、燃焼器及びタービン部の点検を容易に行なうことが出来る。そして、このような点検の際には、開放した上半車室は重量物のため反転することなくタービンフロアに500ｍｍ程度の盤木を置きその上に車室フランジ面を下にして仮置きされることが多い。このフランジ面には車室締結の際に使用するシール剤及び錆び等が付着しており、車室の締結時の密着性を向上させるためにも再締結の際にはあらかじめ十分付着物を取り除き表面を清掃し磨き上げることが必要となる。
その他、ガスタービンや蒸気タービンの車室以外の工業製品においても各種部分の表面を清掃したり磨いたりする場合がある。
このような人力だけでは動かすことができないような重量物が盤木等の保持部材を介して床面に置かれ、重量物の下向きとなった磨き面を磨くことが必要となる。
【０００３】
従来、表面を清掃したり磨いたりする装置としては磨き面が床面やトンネルの内面を清掃したりするものがある（例えば特許文献１、特許文献２参照）。しかし重量物である車室の水平継手フランジ面など盤木の上に仮置きされている場合には、磨き面であるフランジ面はほぼ水平に下に面しており上向きに磨く必要があるため、従来の床面を磨く表面磨き装置のように床磨き専用のものは使うことが出来なかった。また、トンネル内面などのように円弧状になっている表面に追従させるような装置は、装置自体が複雑で大型となって装置の高さが高く、床面に配置された重量物の下に配置することはできず、重量物の下面を磨くことができない。このため、人手に頼って磨いているのが現状である。
【０００４】
【特許文献１】特表2000-517228号公報
【特許文献２】特開2002-146737号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えばガスタービンや蒸気タービンの上半車室やその他水平継手のフランジ面を有する構造物等の重量物において、下向きの磨き面に付着したものを取り除くように清掃したり磨いたりするには、上向きに作業する必要があり、作業員がフランジ面と床面の間に仰向けに潜り込むか、あるいは重量物を作業者が作業しやすいように十分な高さまでクレーンで吊り上げて、上向きに手作業で電動ブラシを持ってブラシ掛けを行なわなければならず、作業者の負担が大きく危険を伴うという問題点があった。
【０００６】
本発明は、床面に盤木等の保持部材を置きその上に重量物を仮置きした状態で、下向きの磨き面と床面の間を所定の高さで保持された下向き磨き面を清掃・研磨する場合に、容易に清掃・研磨できる装置を提供することを目的としている。
【０００７】
また、重量物を仮置きする盤木等の保持部材は床面からの高さが常に同じものとは限らず、高さの異なるものを床に置いて使用する場合があるため、その保持部材の上に仮置きされる重量物の下向きの磨き面の床面からの高さはいつも同じ高さあるとは限らない。このためある程度の高さの範囲内であればその都度回転ブラシの床面からの高さを調整しなくても対応できる装置を提供することを目的としている。
【０００８】
さらに、下向きの磨き面は床面に対し平行とならず多少傾いて保持されていることもあり、傾いた下向き面に追従して下向きの磨き面を磨くことができる装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、床面上を自在に移動する外箱に取付けられた駆動モータと、前記駆動モータの回転軸に固着されたトルク伝達手段と、前記トルク伝達手段により連動する回転ブラシとからなる表面磨き装置において、前記床面上に配置された所定高さの保持部材の上に仮置きされた重量物の下向き磨き面に当接するよう前記回転ブラシを上向きに取付けたことを特徴とする表面磨き装置を提供する。
【００１０】
また、前記回転ブラシの上下位置を調整しかつ前記回転ブラシを前記磨き面に所定圧で押付けるストローク機構を備えた圧接手段を有することを特徴とする表面磨き装置を提供する。
【００１１】
さらに、前記回転ブラシが前記磨き面の傾きに追従して均等に当たるよう前記回転ブラシの傾きを調整する傾き調整手段、例えばユニバーサルジョイント機構を有することを特徴とする表面磨き装置を提供する。
【００１２】
さらにまた、前記回転ブラシの上下位置を調整しかつ前記回転ブラシを前記磨き面に所定圧で押付けるストローク機構を備えた圧接手段を有し、かつ前記回転ブラシが前記磨き面の傾きに追従して均等に当たるよう前記回転ブラシの傾きを調整する傾き調整手段を有することを特徴とする表面磨き装置を提供する。
【００１３】
上記のように構成された表面磨き装置の駆動モータを起動すると、モータの回転軸に固着されたトルク伝達手段により回転ブラシが連動し回転する。この装置を、盤木等の保持部材で一定の高さに保持されたフランジ面などの下向きの磨き面と床面の間に潜入させることにより、下向きの磨き面に回転ブラシを押し当てることができる。
また、外部から供給される圧縮空気を取り込み調圧弁により所定の圧力に調整した後、エアーシリンダに供給し、エアーシリンダが伸縮することでストローク機構を備えた圧接手段は、表面磨き装置の外箱の上部が昇降させることができ、かつ回転ブラシを下向きの磨き面に一定の圧力で押し当てられるようになっている。
さらに表面磨き装置の外箱上部の駆動モータと回転ブラシが一体となった部分の歯車ケーシングはユニバーサルジョイント機構により、自動的に傾くようになっている。
ここで、ユニバーサルジョイントとは、一般的には軸がある角度をなして交わっている場合に用いる継手で、この角度が運転中に変化しても伝動作用に支障を来さないもので万能継手または自在継手と呼ばれているものである。
一方、この装置に使われているユニバーサルジョイント機構は、その構成を応用し、円筒状外枠、中間リング、歯車ケーシング、及びそれらを支持する2対の支持ピンで構成され、内側の歯車ケーシングが円筒状外枠に対しどの方向にも傾くような構造になっている。
すなわち、歯車ケーシングは中間リングの内側に対角線上の２点の支持ピンで取付けられ、その支持ピンにより中間リングに対し約±４度程度自由に傾くことができるように設定されている。さらにその中間リングの外側は、外箱上部に取付けられた円筒状外枠の内側に前記２点の中間リングの支持ピンから円周方向に90度ずらして対角線上の２点の支持ピンで取付けられ中間リングも外箱上部の円筒状枠に対しても約±４度程度自由に傾くことができるように設定されている。このため外箱の上部の駆動モータと回転ブラシが一体となった部分は中間リングを介しどの方向にも約±４度程度自由に傾くことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１５】
回転ブラシのブラシ部を上向きにして取付けることにより、保持部材で仮置きされた下向きの磨き面と床面の間に表面磨き装置を潜入させ、下向きの磨き面を反転させたりクレーンで吊り上げたりすることなくそのままの状態で被磨き面を上向きに清掃したり磨いたりすることができる。
【００１６】
また、例えばエアーシリンダと調圧弁を含むストローク機構で構成された圧接手段を取付けた場合には、外部から供給される圧縮空気を調圧弁で任意の圧力に調整した後エアーシリンダに取り込み作動させ、回転ブラシの床面からの高さ位置を自動的に下向きの磨き面に合わせ回転ブラシの高さ位置を一定に保つことができ、同時に所定の圧力で回転ブラシを被磨き面に押し当てることができる。
【００１７】
さらに、駆動モータとトルク伝達手段を含む回転ブラシで構成された部分に、ユニバーサルジョイント機構を含む傾き調整手段を取付けて表面磨き装置の外箱上部に取付けた場合には、下向きの磨き面が床面に対し平行になっていなくても、その面の傾きに追従し回転ブラシが駆動モータと一体となって傾き、常に均等に下向きの磨き面に回転ブラシを押し当てることができる。
【００１８】
そして、重量物であるガスタービンや蒸気タービンの上車室フランジ面を清掃したり磨いたりする場合に上述の表面磨き装置を採用することによって、上車室を反転することなく、盤木等の保持部材に仮置きした状態で、下向きのフランジ面を容易に清掃したり磨いたりすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の表面磨き装置及びその装置を用いた表面磨き方法に係わる実施の最良の形態について、以下に図面を参照しながら説明するが、これは実施の形態の一例にすぎず、これに限定されるものではない。
【００２０】
図５は、蒸気タービンの上車室を床に置いた盤木の上に仮置きし、作業者が本発明である表面磨き装置をハンドルを持って移動させフランジ面と床面の間に潜入させて下向きのフランジ面を清掃・研磨する作業の様子をイラストにして示したものである。
図１は本装置側面の断面を示し、図２は本装置正面の断面を示す。図１において、表面磨き装置の外箱１の内部に取付けられた駆動モータ３には、その回転トルクを伝達する歯車がその軸端に取付けられ、一方、回転ブラシ５の軸端にも取付けられた歯車４に駆動モータ３の歯車がかみ合う構成とし、回転トルクが伝達され所定の回転で回転ブラシ５が駆動される。この駆動モータ３はこの歯車４を収納した歯車ケーシング８にボルトで固定されており、歯車４の軸端には回転ブラシ5がブラシ部分を上向きにして取付けられている。回転ブラシ5は、有効径が比較的小さいものであれば図３のように３個の回転ブラシを組み合わせることにより、回転ブラシ５の有効径よりも大きいボルト穴がフランジ面に存在していても、回転ブラシがボルト穴の中に嵌まり込んでしまうことなくフランジ面だけをスムーズに清掃及び研磨するようにでき、より好ましい。また、歯車の替わりに駆動モータ3と回転ブラシ５にプーリを取付け、ベルトを介して駆動モータ3の回転トルクを回転ブラシ5に伝達してもよい（図示せず）。外箱の下部１ｂ底部にはキャスタ２が、側面にはハンドル９とミラー１０が装着され、作業者はハンドル９を持って被磨き面と床面の間に表面磨き装置を潜入させ、ミラー１０を使い下向きの被磨き面を確認しながら表面磨き装置を自在に移動させ清掃したり磨いたりすることができるようになっている。
【００２１】
さらに、外箱は、底部に移動可能なキャスタ２が取付けられた下部１ｂと、駆動モータ３及びトルク伝達手段４及び回転ブラシ５が取付けられた上部１ａとに分離されている。外箱上部１ａは上下に昇降可能なようにエアーシリンダ６と調圧弁（図示せず）を含むストローク機構で外箱下部１ｂの内面底部で支持され、図２に記載の上下の移動を支える昇降ガイド７で構成されている。これにより、外部から供給される圧縮空気をエアーシリンダ６に取り込み作動させ、上部に取付けられた回転ブラシ５はこのストローク機構により床面から所定の高さの位置を保持し、同時に所定の圧力で被磨き面に回転ブラシ５を押付けることができるようになっている。図３には表面磨き装置を上から見た図を示しているが、ハンドル９には、エアーシリンダ６へ供給する空気を送気するためのエアー供給スイッチ１１ａと、駆動モータを起動するための起動スイッチ１１ｂが取付けられて、作業者は手元でエアーシリンダ６への供給空気の供給開始及び停止や回転ブラシを駆動する駆動モータ３の起動及び停止を行なうことができる。
【００２２】
また、駆動モータ３とトルク伝達手段４と回転ブラシ５を一体とした構成部分である歯車ケーシング８ｃは、回転ブラシ５のブラシ部分が被磨き面に常に均等に当たるように自動的に傾く機能を備えたユニバーサルジョイント機構８を介して外箱上部１ａに取付けられている。
図4（ａ）及び図４（ｂ）はユニバーサルジョイント機構８で傾く様子を９０度方向を変えて見た図である。図４（ａ）において、表面磨き装置の外箱上部１ａの駆動モータ３と回転ブラシ５とが一体となった部分である歯車ケーシング８ｃはユニバーサルジョイント機構により、中間リング８ｂに対角線上の２点の支持ピン１２ｂで取付けられ、その支持ピン１２ｂにより中間リング８ｂに対し約±４度程度自由に傾くことができる。さらにその中間リング８ｂの外側は、図４（ｂ）に示すように外箱上部１ａに取付けられた円筒状外枠８ａの内側に前記２点の中間リング８ｂの支持ピン１２ｂから円周方向に９０度ずらして対角線上の２点の支持ピン１２ａで取付けられているため中間リング８ｂも外箱上部１ａの円筒状外枠８ａに対し約±４度程度自由に傾くことができる。このため外箱の上部の駆動モータと回転ブラシが一体となった部分である歯車ケーシング８ｃは中間リング８ｂを介し、円筒状外枠８ａに対しどの方向にも約±４度程度自由に傾くことができる。
このため、被磨き面が床面に対し多少傾いて保持されていてもその傾きに追従し回転ブラシ５の当たり面も自動的に傾き、常に均等に被磨き面に回転ブラシ５を押し当てることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】表面磨き装置を側面から見た縦断面である。
【図２】表面磨き装置を正面から見た縦断面である。
【図３】表面磨き装置を上部から見た図である。
【図４】ユニバーサルジョイント機構を(ａ)と（ｂ）で９０度向きを変えて見た図である。
【図５】蒸気タービン上車室を盤木の上に仮置きし表面磨き装置を使用する様子を示す。
【符号の説明】
【００２４】
１ａ       外箱上部
１ｂ       外箱下部
２        キャスタ
３        駆動モータ
４        トルク伝達手段、歯車
５        回転ブラシ
６        エアーシリンダ
７        昇降ガイド
８        ユニバーサルジョイント機構
８ａ      円筒状外枠
８ｂ      中間リング
８ｃ      歯車ケーシング
９        ハンドル
１０      ミラー
１１ａ    エアー供給スイッチ
１１ｂ    駆動モータ起動スイッチ
１２ａ、１２ｂ  支持ピン
【図１】
2006075205.tif 000003
【図２】
2006075205.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006075205.tif 000006
【図５】
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