JP2017133087A - 気体吹精機 - Google Patents

Abstract

【課題】気体吹精中に溶鋼から噴出するスラグの蓄積によるメンテナンス等に要する時間及び労力を軽減することができる気体吹精機を提供する。【解決手段】溶鉱炉内の溶鋼に送気管を送り込む気体吹精機において、旋回中心よりも後側に位置するように旋回フレーム２１に搭載された運転室２６と、運転室２６の前方に位置する基端から前方に延びるブーム５１及びこれに装着したスクレーパ５３を有するスラグ除去装置５０と、ブーム５１の左右両側に位置するように旋回フレーム２１に搭載された送気管送り装置６０と、送気管送り装置６０の後側でブーム５１の左右に位置するように旋回フレーム２１に搭載した機器室２３，２４と、ブーム５１及び機器室２３，２４の上面より高位置に配置され、ブーム５１を跨いで機器室２３，２４の互いの対向面間をカバーする受け皿９１とを備える。【選択図】 図１０

Description

本発明は、溶鋼に気体を吹き込む気体吹精機に関する。

金属の製造等の分野で用いられる機械の一種に、気体吹精と呼ばれる作業を行なう気体吹精機がある（特許文献１等参照）。気体吹精とは、ランスパイプと呼ばれる送気管を電気炉等の溶鉱炉内の溶鋼に挿し込み、送気管を介して酸素若しくは酸素を含む混合ガス、又は不活性ガス等の気体を溶鋼に吹き込むことで、溶鋼に循環流を形成して不純物を浮かせたり脱炭したりする作業である。

特開２００１−３３５８２５号公報

気体吹精中は溶鋼に気体が吹き込まれることで夥しい量のスラグが溶鋼から噴出する。このスラグの一部は送気管を挿し込んでいる炉口を通過して溶鉱炉外に飛散する。こうして溶鉱炉外に飛散したスラグの一部は気体吹精機に降り注ぎ、凝固して機体上に蓄積される。気体吹精機には、送気管を溶鋼に送り込む機構や溶鉱炉に付着したスラグを除去する機構、動力装置等の様々な構造物が搭載されているため、これら構造物の間の狭隘な隙間にスラグが蓄積すると、メンテナンスや清掃に大変な時間及び労力を要する。

本発明の目的は、気体吹精中に溶鋼から噴出するスラグの蓄積によるメンテナンス等に要する時間及び労力を軽減することができる気体吹精機を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、溶鉱炉内の溶鋼に送気管を送り込む気体吹精機において、走行体と、前記走行体上に旋回可能に設けられた旋回フレームと、旋回中心よりも後側に位置するように前記旋回フレームに搭載された運転室と、前記運転室の前方に位置する基端から前方に延びるブーム及び前記ブームの先端に装着したスクレーパを有するスラグ除去装置と、前記ブームの左右両側に位置するように前記旋回フレームに搭載された送気管送り装置と、前記ブームの左右方向の一方側で前記送気管送り装置の後側に位置するように前記旋回フレームに搭載された油圧ポンプと、前記ブームの左右方向の他方側で前記送気管送り装置の後側に位置するように前記旋回フレームに搭載された作動油タンク及びその冷却装置とを備え、前記油圧ポンプを収容した第１機器室と、前記作動油タンク及び前記冷却装置を収容した第２機器室と、前記ブーム、前記第１機器室及び前記第２機器室の上面より高位置に配置され、前記ブームを跨いで少なくとも前記第１機器室及び前記第２機器室の互いの対向面間をカバーする受け皿とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、気体吹精中に溶鋼から噴出するスラグの蓄積によるメンテナンス等に要する時間及び労力を軽減することができる。

本発明の一実施形態に係る気体吹精機の外観を表す側面図である。 本発明の一実施形態に係る気体吹精機の外観を表す平面図である。 本発明の一実施形態に係る気体吹精機の外観を表す左後方から見た斜視図である。 本発明の一実施形態に係る気体吹精機の運転室や駆動装置、カバー、履帯等を取り外した状態を表す左後方から見た斜視図である。 本発明の一実施形態に係る気体吹精機に備えられた送気管送り装置の左側面図である。 本発明の一実施形態に係る気体吹精機に備えられた、保護部材を取り外した状態の送気管送り装置の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る気体吹精機に備えられたスラグ除去装置の左側面図である。 本発明の一実施形態に係る気体吹精機に備えられたスラグ除去装置の平面図である。 図９は図８中のIX−IX線による矢視断面図である。 本発明の一実施形態に係る気体吹精機に備えられた旋回体の左前方から見た斜視図である。 図２中のXI−XI線の位置で図１０の旋回体を切断した断面図である。 図２中のXII−XII線の位置で図１０の旋回体２０を切断した断面図である。 本発明の一実施形態に係る気体吹精機に備えられた運転室カバーの左側面図である。 本発明の一実施形態に係る気体吹精機に備えられた運転室カバーの正面図である。 本発明の一実施形態に係る気体吹精機に備えられた運転室カバーを前傾させた状態を表す左側面図である。 本発明の一実施形態に係る気体吹精機に備えられた運転室カバーを水平方向に回動させた状態を表す左側面図である。

以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。

（構成）
１．気体吹精機
図１は本実施形態の気体吹精機の外観を表す側面図、図２は平面図、図３は左後方から見た斜視図、図４は運転室や駆動装置、カバー、履帯等を取り外した状態の気体吹精機の左後方から見た斜視図である。以降、運転席に着座したオペレータの前側（図２中左側）、後側（図２中右側）、左側（図２中下側）、右側（図２中上側）を気体吹精機の前、後、左、右とし、それぞれ単に前側、後側、左側、右側と記載する。

図１−図４に示した気体吹精機は、電気炉等の溶鉱炉内の溶鋼にランスパイプと呼ばれる鋼製の送気管を送り込む気体吹精作業を行なうための機械であり、走行体１０、旋回体２０、スラグ除去装置５０及び送気管送り装置６０を備えている。

２．走行体１０
走行体１０は、ホイール式でも良いが本実施形態ではクローラ式であり、トラックフレーム１１、従動輪（アイドラ）１２、駆動輪１３、履帯（クローラ）１４及び走行モータ１５を備えている。トラックフレーム１１は、上方から見てＨ字状に形成されており、左右両側の前端近傍に従動輪１２、後端近傍に駆動輪１３を回転自在に支持している。左右の駆動輪１３の軸にはそれぞれ走行モータ１５の出力軸が連結されている。履帯１４は左右両側において従動輪１２及び駆動輪１３に掛け回されている。トラックフレーム１１の前側には排土用のブレード１６が上下動可能に連結されている。このブレード１６はブレードシリンダ（不図示）により上下動するようになっている。また、トラックフレーム１１の中央部には旋回輪２７が設けられている。走行モータ１５及びブレードシリンダには電動アクチュエータを用いることもできるが、本実施形態では油圧アクチュエータが用いてある。

３．旋回体２０
旋回体２０は、旋回フレーム２１、運転室ユニット２２、第１機器室２３及び第２機器室２４を備えている。

３−１．旋回フレーム２１
旋回フレーム２１は旋回体２０の下部基礎構造体であり、前述した旋回輪２７を介してトラックフレーム１１の上部に設けられており、旋回体２０が図１の旋回中心Ｃを中心にして走行体１０に対して旋回可能な構成となっている。特に図示していないが、旋回輪２７の内側にはスイベルジョイント（不図示）が配置されており、旋回体２０に這い回した油圧配管等のケーブルと走行体１０に這い回したケーブルとをスイベルジョイントで接続してある。旋回フレーム２１には、旋回輪２７の付近に旋回モータ（不図示）が搭載されていて、旋回モータの出力軸が旋回輪２７に設けた歯車と噛み合うことで、走行体１０に対して旋回体２０が旋回する。旋回モータには電動モータを用いることもできるが、本実施形態では油圧モータが用いてある。

３−２．運転室ユニット２２
運転室ユニット２２は、例えば後方超小旋回型の小型の油圧ショベル（いわゆるミニショベル）の旋回体をベースに製作することができ、旋回フレーム２１の旋回中心Ｃよりも全体が後側に位置するように旋回フレーム２１に搭載されている。後方超小旋回型の油圧ショベルとは、旋回体の後縁の旋回半径が走行体の最大幅に収まるものをいう。この運転室ユニット２２は、ベースフレーム２５及び運転室２６を備えている。

ベースフレーム２５は、例えば後方超小旋回型の油圧ショベルの旋回フレームをベースにして製作することができ、旋回フレーム２１の上部に固定されている。ベースフレーム２５の前部にはスイングブラケット３３（図４参照）が設けられている。このスイングブラケット３３には運転室カバー３７のポストが挿し込まれ、この運転室カバー３７が運転室２６の前面をカバーするように設けられている。ベースフレーム２５の左右方向の片側（本実施形態では右側）にはブラケット３４が、後側には制御盤３５が、それぞれ縦置きに固定されている。ブラケット３４は運転室２６の右側に位置する。制御盤３５は運転室２６の後側、本実施形態では機体の最後部に位置する。また、ブラケット３４には、特に図示していないが、送気管送り装置６０の油圧アクチュエータに供給する圧油の流れを制御するサブコントロールバルブユニット（カバー３９のみ図２に図示）が取り付けられている。ベースフレーム２５の内部には、スラグ除去装置５０や走行モータ１５、旋回モータ、ブレードシリンダ等に供給する圧油の流れを制御するメインコントロールバルブユニット３６（図４参照）が収容されている。メインコントロールバルブユニット３６は、旋回フレーム２１と運転室２６の間に位置する。

運転室２６は、フロア部材２８、運転席２９、操作装置３１及びキャノピ３２を備えている。フロア部材２８は、左右に延びる軸（不図示）を介して前部がベースフレーム２５に連結されていて、運転室２６を前傾させてベースフレーム２５内に配置された機器類へのアクセスが容易な構成となっている。運転席２９はこのフロア部材２８上に固定されている。操作装置３１は、走行モータ１５、旋回モータ、ブレードシリンダの他、スラグ除去装置５０や送気管送り装置６０の駆動装置の動作を指示するための複数の操作装置の総称であり、運転席２９の前側や左右等に適宜配置してある。キャノピ３２は運転室２６の屋根であり、フロア部材２８上に立てられた支柱によって運転席２９や操作装置３１等の上方を覆うように支持されている。

３−３．第１機器室２３
第１機器室２３は油圧ポンプ３８（図４参照）及び電動機４１（図４参照）を収容する部屋であり、スラグ除去装置５０のブーム５１の左右方向の一方側（本実施形態では左側）で左側の送気管送り装置６０の後側に位置するように、油圧ポンプ３８及び電動機４１と共に旋回フレーム２１に搭載されている。また、第１機器室２３は、図１及び図２に示すように旋回中心Ｃの左右方向の一方側（本実施形態では左側）に位置し、運転室２６よりも前側に位置している。油圧ポンプ３８の入力軸は電動機４１の出力軸と接続されており、油圧ポンプ３８は電動機４１により駆動され、メインコントロールバルブユニット３６を介して各油圧アクチュエータへ圧油を供給する。電動機４１はケーブル（不図示）を介して外部電源に接続され、外部電源により駆動される。気体吹精機は外部電源で駆動され、前述した制御盤３５等の電気系統も外部電源を動力源としている。油圧ポンプ３８及び電動機４１は軸を前後方向に寝かせた姿勢で固定されている。第１機器室２３は油圧ポンプ３８及び電動機４１の前後左右及び上をそれぞれカバーする箱型に形成されている。第１機器室２３の前面、後面、左側面及び右側面は鉛直に起立し、上面は左右方向の外側（本実施形態では左側）に向かって下向きに傾斜している。

３−４．第２機器室２４
第２機器室２４は作動油タンク４２（図４参照）及び冷却装置４３（図４参照）を収容する部屋であり、スラグ除去装置５０のブーム５１の左右方向の他方側（本実施形態では右側）で右側の送気管送り装置６０の後側に位置するように、作動油タンク４２及び冷却装置４３と共に旋回フレーム２１に搭載されている。また、第２機器室２４は、図１及び図２に示すように旋回中心Ｃの左右方向の他方側（本実施形態では左側）に位置し、運転室２６よりも前側に位置している。作動油タンク４２は作動油を貯留するタンクであり、油圧ポンプ３８やメインコントロールバルブユニット３６、サブコントロールバルブユニット等にホース等の油圧配管で接続されている。作動油タンク４２に貯留された作動油は油圧ポンプ３８に吸い込まれて吐出され、コントロールバルブを介して対応する油圧アクチュエータに供給される。油圧アクチュエータを駆動した作動油はコントロールバルブ及び冷却装置４３を介して作動油タンク４２に戻される。冷却装置４３はオイルクーラや冷却ファンを含むユニットであり、コントロールバルブと作動油タンク４２とを繋ぐ油圧配管の途中に設けられ、作動油タンク４２に戻される作動油を冷却する。第２機器室２４は作動油タンク４２及び冷却装置４３の前後左右及び上をそれぞれカバーする箱型に形成されている。第２機器室２４の前面、後面、左側面及び右側面は鉛直に起立し、上面は左右方向の外側（本実施形態では右側）に向かって下向きに傾斜している。

４．送気管送り装置６０
送気管送り装置６０は、スラグ除去装置５０のブーム５１の左右両側に位置するように旋回フレーム２１の搭載されている。図４において符号１２１Ｌ，１２１Ｒで示した、旋回フレーム２１の左右両側の前部（油圧モータ３８及び電動機４１の前側、並びに作動油タンク４２及び冷却装置４３の前側）が、それぞれ左右の送気管送り装置６０の取り付け位置である。

図５は左の送気管送り装置６０の左側面図、図６は保護部材を取り外した状態の左の送気管送り装置６０を前方左側から見た斜視図である。ここでは図５及び図６を用いて左の送気管送り装置６０の構成を説明するが、左右の送気管送り装置６０の構成は、旋回中心Ｃを通って前後に延びる機体中心線Ｌ（図２参照）を挟んで左右対称である。

図５及び図６に示したように、送気管送り装置６０は、ポスト６１、アーム６２，６３、ブラケット６４、スイングブラケット６５及び送り装置部６６を備えている。

ポスト６１は旋回フレーム２１の送気管送り装置支持領域１２１Ｌの上部にボルト等で固定されて上下に延びている。図５においてポスト６１の下部から下方に延びているのは、送気管送り装置６０に備えられた油圧アクチュエータ（後述）に接続する油圧配管８７（例えば油圧ホース）である。油圧配管８７はポスト６１の内部に通されている。アーム６２，６３は、基端部がピン６７，６８を介してポスト６１に対して上下方向に回動自在に連結されている。アーム６２，６３の先端部は、ピン６９，７０を介してブラケット６４に連結されている。ピン６７−７０は左右方向から見て平行四辺形の頂部を構成するように配置されている。つまりアーム６２，６３は平行リンクを形成しており、アーム６２，６３が上下に揺動することによってポスト６１に対してブラケット６４が上下に平行移動する構成である。平行リンクはリフトシリンダ７１により駆動される。リフトシリンダ７１の両端は、ポスト６１及びアーム６３に対して回動可能に連結されている。

ブラケット６４には、スイングブラケット６５が図示しないスイングポストを介して連結されている。ブラケット６４及びスイングブラケット６５は、前後に延びる姿勢で設けられたスイングシリンダ７２（図６参照）で連結されており、スイングシリンダ７２の伸縮に伴って、上下に延びるスイング中心Ｓを支点にしてスイングブラケット６５の後部が左右に揺動する（図２の二点鎖線も参照）。送り装置部６６は、そのフレームが左右に水平に延びるピン７３を介してスイングブラケット６５に連結されている。スイングブラケット６５及び送り装置部６６は、チルトシリンダ７４で連結されており、チルトシリンダ７４の伸縮に伴って送り装置部６６の後部が上下に揺動する（図１の二点鎖線も参照）。

送り装置部６６は、図６に示すように、支持ローラ７５、送りモータ７６、押えローラ７７及びクランプシリンダ７８を備えている。支持ローラ７５は回転軸を左右に延ばした姿勢で前後に２つ配置され、送り装置部６６のフレームに回転自在に支持されている。送りモータ７６は出力軸を左右に延ばした姿勢で送り装置部６６のフレームに支持されていて、図６に示したように動力伝達機構であるチェーン（ベルトやギヤ等でも良い）を介して出力軸が支持ローラ７５に連結されている。押えローラ７７は回転軸を左右に延ばした姿勢で前後の支持ローラ７５に対応して２つ配置され、それぞれ対応する押えアーム７９の一端に回転自在に支持されている。押えアーム７９は、左右に延びるピン８１を介して中央部が送り装置部６６のフレームに連結されている。押えアーム７９の他端は、クランプシリンダ７８を介して送り装置部６６のフレームに連結されている。これにより、クランプシリンダ７８の伸縮に伴って押えローラ７７が上下し、支持ローラ７５に対して進退する。

リフトシリンダ７１、スイングシリンダ７２、チルトシリンダ７４送りモータ７６及びクランプシリンダ７８には電動アクチュエータを用いることもできるが、本実施形態では油圧アクチュエータが用いてある。

また、送気管送り装置６０は、特に上面及び前面が保護部材によって覆われている（図３も参照）。例えば、送り装置部６６の上部はカバー８２で、前面はカバー８３でそれぞれ覆われている。また、アーム６２，６３やリフトシリンダ７１、スイングシリンダ７２、チルトシリンダ７４等の可動部やアクチュエータの周囲は各姿勢に変位しても適宜上面及び前面が保護されるようにカバー８４−８６等で覆われている。

５．スラグ除去装置５０
図７はスラグ除去装置５０の左側面図、図８は平面図、図９は図８中のIX−IX線による矢視断面図である。スラグ除去装置５０は、ブーム５１、ブームシリンダ５２、スクレーパ５３及びテレスコピックシリンダ５４（図９参照）を備えている。ブームシリンダ５２及びテレスコピックシリンダ５４には電動アクチュエータを用いることもできるが、本実施形態では油圧アクチュエータが用いてある。

ブーム５１はテレスコピック機構で伸縮する構成であり、運転室２６の前方で旋回中心Ｃよりも後方に位置する基端部から前方に延びている。ブーム５１の基端部は、左右に延びるピン５５を介して旋回フレーム２１に連結されている。ブーム５１の上面の前後方向の中間部分における左右の位置には、それぞれ前後に延びるシリンダブラケット５６が設けられている。シリンダブラケット５６の下部は前後に直線的に形成され、前縁から後縁までブーム５１の上面に対して隙間なく接している。ブームシリンダ５２はブーム５１の左右両側に上下に延びる姿勢で１本ずつ配置され、それぞれ両端がシリンダブラケット５６及び旋回フレーム２１に対して連結されている。ブームシリンダ５２の伸縮に伴って、ブーム５１の前部が上下に揺動する。スクレーパ５３は溶鉱炉（不図示）の炉口付近に付着したスラグ（ノロ）を掻き落とすためのアタッチメントであり、ブーム５１の先端に装着されている。テレスコピックシリンダ５４は、ブーム５１内に収容されていて、その伸縮に伴ってブーム５１を伸縮させる。ブームシリンダ５２、テレスコピックシリンダ５４は、それぞれ油圧配管８８，８９（例えば油圧ホース）を介し、図４に示したメインコントロールバルブユニット３６（又はサブコントロールバルブユニット）及び作動油タンク４２に接続している。

６．保護部材
気体吹精機は、前述した送気管送り装置６０の他にも、機体各所が保護部材で覆われている。

図１０は旋回体２０の左前方から見た斜視図、図１１は図２中のXI−XI線の位置で図１０の旋回体２０を切断した断面図、図１２は図２中のXII−XII線の位置で図１０の旋回体２０を切断した断面図である。図１０−図１２では、送気管送り装置６０やシリンダカバー９２を図示省略してある。

図１０−図１２や先の図１−図３及び図７−図９に示したように、第１機器室２３及び第２機器室２４に左右に架け渡すように受け皿９１が配置されている。受け皿９１は板材を折り曲げて形成したものであり、主面９１ａ及び傾斜面９１ｂを有していて、支持部材９１ｃによってブーム５１に支持されている。主面９１ａは長辺を前後に延ばした矩形状に形成されており、ブーム５１、第１機器室２３及び第２機器室２４の上面より高位置にあり、ブーム５１を跨いで少なくとも第１機器室２３及び第２機器室２４の対向面間をカバーするように短辺を左右に（短辺方向に）延ばしている。主面９１ａの短辺寸法（左右方向寸法）は第１機器室２３及び第２機器室２４の対向面間寸法と同一としてもよいが、本実施形態では上から見て受け皿９１の左右の端部が第１機器室２３及び第２機器室２４に重なるだけの寸法を確保してある。傾斜面９１ｂは主面９１ａの前縁を基端として前方に下って延びる面であり、ブーム５１の上面に繋がっている（傾斜面９１ｂの前縁がブーム５１の上面に当たっている）。傾斜面９１ｂの基端部は左右のシリンダブラケット５６よりも後方に位置するが、傾斜面９１ｂの左右方向の幅寸法は前方に行くほど狭くなって行き、傾斜面９１ｂの前端部は左右のシリンダブラケット５６の間に位置している。この傾斜面９１ｂの前縁を除く受け皿９１の外縁部には、主面９１ａ及び傾斜面９１ｂから上方に突出した周壁９１ｄが設けられている。

また、ブーム５１には左右両側にシリンダカバー９２（図７等参照）が設けられている。シリンダカバー９２は少なくとも１枚の板材を曲げて形成されており、ブーム５１の側面やシリンダブラケット５６に対して固定されている。このシリンダカバー９２は、前カバー部９２ａ及び上カバー部９２ｂを備えている。前カバー部９２ａは最も広い面を前後に向けた姿勢で上下に延び、ブームシリンダ５２の前側をカバーしている。この前カバー部９２ａの少なくとも下部は、図１０や後述する図１５に示したように、旋回フレーム２１の前述した左右の送気管送り装置支持領域１２１Ｌ，１２１Ｒより前側に位置し、これら送気管送り装置支持領域１２１Ｌ，１２１Ｒより下側にまで延びている。上カバー部９２ｂは最も広い面を上下に向けた姿勢で前後に延びてブームシリンダ５２の上側をカバーしており、ブームシリンダ５２の上方から受け皿９１の傾斜面９１ｂの上方まで延びている。上カバー部９２ｂは水平姿勢であるが、ブーム５１に向かって又は前方に向かって下り傾斜となるようにしても良い。図８に示したように、左右の上カバー部９２ｂの距離（内法寸法）はブーム５１の上面の左右方向の幅よりも狭く設定されていて、また外法寸法は受け皿９１の左右方向の幅寸法と同程度かそれよりも広く設定してある。左右の上カバー部９２ｂの機体中心線Ｌ（図２参照）側の縁部及び前縁を除く外縁部（つまり機体中心線Ｌと遠い側の縁部及び後縁）には、上方に突出した周壁９３が設けられている。

ブーム５１の上面には、ガイド部材９４が設けられている。このガイド部材９４は、上方から見てトラックフレーム１１及び旋回フレーム２１と重なる位置よりも前方（ブーム５１上においてトラックフレーム１１及び旋回フレーム２１よりも前側の位置）でかつ左右のシリンダブラケット５６の前側に位置している。ガイド部材９４の後面は前方に向かって左右方向外側に傾斜したガイド面になっていて、本実施形態におけるガイド部材９４は上方から見てＶ字状に形成されている。図７−図１０では図示省略してあるがガイド部材９４の上部にはカバー９５（図２及び図３参照）が設けられており、ブーム５１を最も短く収縮させた状態ではブーム５１の上面におけるガイド部材９４とスクレーパ５３との間の領域はカバー９５で覆われるようになっている。

また、運転室２６の前面は先に触れた運転室カバー３７（図１０等参照）でカバーされている。運転室カバー３７の左側面図を図１３に、前方から見た運転室カバー３７の正面図を図１４に示す。

図１３及び図１４や図１−図３及び図１０−図１２に示したように、運転室カバー３７は、スイングポスト１０１、サポート１０２、フレーム１０３、前面下部カバー１０４、前面上部カバー１０５及び上部カバー１０６を備えている。スイングポスト１０１は、上下に延びる姿勢で運転室ユニット２２のスイングブラケット３３に上からに挿し込まれ、スイングブラケット３３によって自転可能に支持されている。サポート１０２は、図１３及び図１４に示したように、支持部１０２ａと軸部１０２ｂとを備えている。支持部１０２ａは、スイングポスト１０１の上部に接続し、前方斜め上方に延びている。軸部１０２ｂは、右側部分で支持部１０２ａにより支持され、左右方向に延びている。フレーム１０３は枠型のフレームであり、下端に設けたボスに軸部１０２ｂを通すことで支持され、軸部１０２ｂを支点にして前後に回動する構成である。これにより運転室カバー３７を前傾させて運転室２６から遠ざけられるようになっている（図１５参照）。詳しい説明は省略するが、運転室カバー３７には、フレーム１０３の傾動範囲を制限するストッパやフレーム１０３の傾動を許容及び禁止するロック機構が設けられている。

前面下部カバー１０４は、下端が軸部１０２ｂに対して回動可能に支持されており、下端を支点にして後方に傾動可能な構成である。それに対し、前面上部カバー１０５は、上端がフレーム１０３の左右に延びる上部フレームに対して回動可能に支持されており、上端を支点にして前方に傾動可能な構成である。詳しい説明は省略するが、運転室カバー３７には、前面下部カバー１０４及び前面上部カバー１０５の傾動範囲を制限するストッパや、前面下部カバー１０４及び前面上部カバー１０５の傾動を許容及び禁止するロック機構が設けられている。前面下部カバー１０４及び前面上部カバー１０５を閉じた姿勢（図１４参照）では、前面上部カバー１０５の下部が前面下部カバー１０４の上部の前面に重なる。このとき、フレーム１０３は通常時（運転時等）の姿勢では前方に向かって下向きに傾斜した姿勢で保持され（図１３等参照）、閉じた姿勢の前面下部カバー１０４及び前面上部カバー１０５は前方に向かって下向きに傾斜した傾斜面を構成する。この傾斜面の下端部（つまり前面下部カバー１０４の下端部）は運転室カバー３７の最前部であって受け皿９１の上方に位置する。つまり、上から見ると、運転室カバー３７の前縁部は受け皿９１の上方に重なっている。また、上部カバー１０６はフレーム１０３の上部に固定され、フレーム１０３と運転室２６との間の隙間の上方をカバーしている。

前述したように、運転室カバー３７はスイングポスト１０１がスイングブラケット３３に挿し込まれて支持されている。従って、スイングポスト１０１を支点にして水平方向に運転室カバー３７を回動させ、運転室２６の前側位置から機体外側の位置に変位させられるようになっている（図１６参照）。詳しい説明は省略するが、図１３及び図１４に示すように、運転室カバー３７のスイングポスト１０１には断面が非円形部の摺動部１０１ａがあり、この摺動部１０１ａにストッパブラケット１０８が上下に摺動可能に嵌合している。ストッパブラケット１０８はスイングポスト１０１に対しては回転せず、スイングポスト１０１と共周りする。また、運転室カバー３７にはレバー１０７が備わっている。このレバー１０７の先端はストッパブラケット１０８に掛かっている。通常時はベースフレーム２５に設けたストッパ（不図示）にストッパブラケット１０８が拘束されていて、フレーム１０３が運転室２６の前側にある姿勢で運転室カバー３７が保持される。レバー１０７を下げると梃の原理でストッパブラケット１０８が持ち上がってストッパから外れ、運転室カバー３７を水平方向に回動させられるようになっている。

（動作）
本実施形態に係る気体吹精機を用いて気体吹精作業を行なう場合、例えば運転室カバー３７の前面下部カバー１０４及び前面上部カバー１０５を開けた状態としておく。オペレータは運転席２９で操作装置３１を適宜操作して、まず走行体１０を駆動して気体吹精機を移動させ、溶鉱炉（不図示）の炉口に気体吹精機を正対させる。その後、送気管送り装置６０のリフトシリンダ７１、スイングシリンダ７２及びチルトシリンダ７４を適宜駆動し、送り装置部６６の支持ローラ７５と押えローラ７７とで挟持した送気管Ｐ（図１及び図２参照）を溶鉱炉の炉口に挿し込んで送気管Ｐの先端を溶鋼に浸漬させる。そして運転室カバー３７を閉じ、コンプレッサやボンベ等の気体供給装置（不図示）から送気管Ｐに気体（酸素、酸素を主成分とするガス、不活性ガス等）を供給し、送気管Ｐを介して溶鉱炉内の溶鋼に気体を送り込む。これにより溶鋼が循環して溶鋼中の不純物が浮上したりする。機体吹精作業中は溶鋼に浸漬された送気管Ｐが先端から溶けてゆくため、一定の時間間隔又は速度で送りモータ７６を駆動して送気管Ｐを緩やかに送り込み、送気管Ｐの浸漬量が適当な範囲で維持されるようにする。

また、溶鉱炉の炉口周り等に付着したスラグ（ノロ）を除去する場合、オペレータは、送気管送り装置６０を駆動して送気管Ｐを溶鉱炉から抜き取っておき、運転室カバー３７を開放して、ブームシリンダ５２及びテレスコピックシリンダ５４、必要な場合には走行体１を駆動して、スクレーパ５３を溶鉱炉の壁面に沿って動かしてスラグを書き落とす。

（効果）
本発明によれば、次のような効果が得られる。

（１）メンテナンス性の確保
本実施形態の場合、スラグ除去装置５０を跨いで第１機器室２３及び第２機器室２４の対向面間の空間を受け皿９１でカバーしたことにより、第１機器室２３及び第２機器室２４の対向面間に向かって飛散してくるスラグを受け皿９１で受け止めることができる。これにより、第１機器室２３及びスラグ除去装置５０の間の隙間、第２機器室２４及びスラグ除去装置５０の間の隙間等、清掃が困難な狭隘な個所へのスラグの蓄積を抑制することができる。よって、気体吹精中に溶鋼から噴出するスラグの蓄積によるメンテナンス等に要する時間及び労力を軽減することができる。

また、特に本実施形態の場合、受け皿９１はブーム５１の上面に取り付けられているため、例えばブーム５１と共に受け皿９１の主面９１ａを前方下向きに傾斜させることができる。この場合、油圧ポンプ３８や電動機４１等の振動に起因する運転時の機体振動によって受け皿９１上のスラグは前方に移動し、受け皿９１の傾斜面９１ｂを経由してブーム５１の上面に下りる。また、傾斜面９１ｂは前方に窄まっており、スラグは周壁９１ｄにガイドされてブームシリンダ５２との距離を確保しつつ前方に移動するため、受け皿か９１からスラグが零れ落ちてブームシリンダ５２に干渉することがないように配慮されている。受け皿９１からブーム５１の上面に達したスラグは、左右のシリンダブラケット５６にガードされて、零れ落ちてブームシリンダ５２に干渉することなくブーム５１の上面を更に前方に移動する。シリンダブラケット５６の間を通過したスラグは、ガイド部材９４にガイドされて左右方向に振り分けられてブーム５１から左右に落下する。ガイド部材９４はトラックフレーム１１や旋回フレーム２１よりも前側に位置しており、ガイド部材９４にガイドされたスラグは、トラックフレーム１１や旋回フレーム２１に干渉することなく左右の履帯１４の間の地面に落下する。このように本実施形態の場合、単に第１機器室２３及び第２機器室２４の対向面間へのスラグを受け皿９１で受け止めるだけでなく、受け止めたスラグが機体振動によって自然に地面の特定の場所に集められ、散らばらないように工夫されている。この点もメンテナンス性の向上に大きく貢献し得る。

また、ブームシリンダ５２は前側及び上側がシリンダカバー９２でカバーされているため、ロッドやシリンダチューブへのスラグやその粉塵の付着を抑制することができる。加えて、このシリンダカバー９２の上カバー部９２ｂは、ブームシリンダ５２の上方から受け皿９１の傾斜面９１ｂの上方まで延びている。受け皿９１の傾斜面９１ｂが前方に窄まっていて、傾斜面９１ｂ付近では第１機器室２３及び第２機器室２４の対向面間がカバーしきれなくなるところ、この部分をシリンダカバー９２の上カバー部９２ｂで被覆している。従って、図２等に示したように、受け皿９１とシリンダカバー９２とによって、上から見てブーム５１の左右両側の隙間が完全に覆うことができる。また、シリンダカバー９２の上カバー部９２ｂの周壁９３は左右の外側及び後側にのみ設けてあるので、上カバー部９１ｂ上のスラグは旋回フレーム２１の前側の地面かブーム５１、受け皿９１上に落下する。これらの点も、旋回フレーム２１上へのスラグの蓄積の抑制、ひいてはメンテナンス等に要する時間及び労力の軽減に貢献し得る。

更には、第１機器室２３及び第２機器室２４の上面が左右方向の外側に向かって下向きに傾斜しているので、第１機器室２３及び第２機器室２４の上面に降り注いだスラグは、機体振動によって機体の左右の地面に落下する。第１機器室２３や第２機器室２４の上面へのスラグの蓄積も抑制することができる。

また、気体吹精作業中は運転室２６の保護のために運転室２６の前面を運転室カバー３７でカバーする。この運転室カバー３７の前面下部カバー１０４及び前面上部カバー１０５は閉じた状態で前方に向かって下向きに傾斜する傾斜面を構成し、その下端部は受け皿９１の上方に位置する。従って、運転室カバー３７で受け止められたスラグは、機体振動の作用も手伝って傾斜面を下り、第１機器室２３及び第２機器室２４の上面や受け皿９１に導かれた後、先に説明したように機体の前方や側方の地面に排出される。これにより、受け皿９１等を越えて飛来したスラグがスラグ除去装置５０等と運転室２６との間の狭隘な隙間に落下して蓄積することも抑制することができる。

運転室２６とスラグ除去装置５０等との間の隙間を清掃する場合には、図１５に示したように運転室カバー３７を前傾させることで、清掃をするのに適当なスペースを確保することができる。運転室カバー３７を前傾させることで、運転室２６を前傾させることもでき、ベースフレーム２５内のメインコントロールバルブ３６等の機器のメンテナンスにも有用である。更に、運転室カバー３７はスイングポスト１０１を軸にして水平方向に回動させられるので、図１６のように運転室カバー３７を横に開いた状態とすることで、スラグ除去装置５０のメンテナンスも容易である。運転室カバー３７のスイング動作のロックは、レバー１０７による梃の原理を利用した簡素な機構により解除でき、操作性にも優れる。

その他、送気管送り装置６０等もカバー８２−８６によってスラグから保護されており、送気管送り装置６０の各油圧アクチュエータや可動部へのスラグの蓄積も抑制することができる。

（２）高温環境等への配慮
本実施形態の気体吹精機は、上フレーム１２０の最後部に運転室支持領域１２３を設け、旋回中心Ｃに対して運転室２６を後方にオフセットさせたレイアウトになっている。これにより、作業時に溶鉱炉に対向するように機体前部に集約して配置したスラグ除去装置５０や送気管送り装置６０等との重量バランスが取れ、機体安定性を確保することができる。また、高温の溶鉱炉から運転室２６が遠ざかるので、オペレータが搭乗する運転室２６の温度環境の改善にも寄与する。また、制御盤３５を運転室２６の後部に設けたことで、制御盤３５への伝熱が極力抑制されることもメリットである。

（３）利便性向上
旋回フレーム２１の全体を二床構造とするのではなく、例えばステップ領域１１３は下フレーム１１０のみの１段構造としてある。前述したように運転室２６は機体後方にセットバックしているため、油圧ショベル等のように履帯１４をステップにして運転室２６に対して乗降することができない。そこで、運転室２６の側部に突出したステップ領域１１３を上フレーム１２０のない１段構造とすることで、ステップ領域１１３の上面の地上高を低くし、足場として利用し易い構成としてある。

（４）製作容易性
運転室ユニット２２や走行体１０は油圧ショベルの旋回体や走行体をベースに製作することができるので、全ての要素を新規に設計、製作する場合に比べ、効率的に機体を製作することができる。

１０…走行体、２１…旋回フレーム、２２…運転室、２３…第１機器室、２４…第２機器室、３７…運転室カバー、３８…油圧ポンプ、４２…作動油タンク、４３…冷却装置、５０…スラグ除去装置、５１…ブーム、５２…ブームシリンダ、５３…スクレーパ、５６…シリンダブラケット、６０…送気管送り装置、９１…受け皿、９１ｂ…傾斜面、９２…シリンダカバー、９４…ガイド部材、１０４…前面下部カバー（傾斜面）、１０５…前面上部カバー（傾斜面）、Ｃ…旋回中心、Ｐ…送気管

Claims (9)

1. 溶鉱炉内の溶鋼に送気管を送り込む気体吹精機において、
   走行体と、
   前記走行体上に旋回可能に設けられた旋回フレームと、
   旋回中心よりも後側に位置するように前記旋回フレームに搭載された運転室と、
   前記運転室の前方に位置する基端から前方に延びるブーム及び前記ブームの先端に装着したスクレーパを有するスラグ除去装置と、
   前記ブームの左右両側に位置するように前記旋回フレームに搭載された左右の送気管送り装置と、
   前記ブームの左右方向の一方側で前記送気管送り装置の後側に位置するように前記旋回フレームに搭載された油圧ポンプと、
   前記ブームの左右方向の他方側で前記送気管送り装置の後側に位置するように前記旋回フレームに搭載された作動油タンク及びその冷却装置とを備え、
   前記油圧ポンプを収容した第１機器室と、
   前記作動油タンク及び前記冷却装置を収容した第２機器室と、
   前記ブーム、前記第１機器室及び前記第２機器室の上面より高位置に配置され、前記ブームを跨いで少なくとも前記第１機器室及び前記第２機器室の互いの対向面間をカバーする受け皿と
   を備えたことを特徴とする気体吹精機。
2. 請求項１の気体吹精機において、
   前記ブームは、上下に揺動可能に前記旋回フレームに連結されており、
   前記受け皿は、前記ブームに取り付けられ、前方に下り前記ブームの上面に繋がる傾斜面を有していることを特徴とする気体吹精機。
3. 請求項２の気体吹精機において、
   前記ブームの上面の左右の位置にそれぞれ前後に延びるシリンダブラケットが設けられ、
   前記左右のシリンダブラケット及び前記旋回フレームに両端が連結された左右のブームシリンダが設けられており、
   前記受け皿の傾斜面は、前方に行くほど幅が狭くなって行き、その前端部は前記左右のシリンダブラケットの間に位置していることを特徴とする気体吹精機。
4. 請求項３の気体吹精機において、上方から見て前記旋回フレームと重なる位置よりも前方でかつ前記左右のシリンダブラケットの前側に位置するように前記ブームの上面に設けられ、前方に向かって左右方向外側に傾斜したガイド面を有するガイド部材を備えていることを特徴とする気体吹精機。
5. 請求項３の気体吹精機において、前記ブームシリンダの前側をカバーすると共に、前記ブームシリンダの上方から前記受け皿の傾斜面の上方まで延びるシリンダカバーを備えていることを特徴とする気体吹精機。
6. 請求項１の気体吹精機において、前記第１機器室及び前記第２機器室の上面が左右方向の外側に向かって下向きに傾斜していることを特徴とする気体吹精機。
7. 請求項１の気体吹精機において、前記運転室の前面をカバーし、前方に向かって下向きに傾斜する共に下端部が前記受け皿の上方に位置する傾斜面を有する運転室カバーを備えていることを特徴とする気体吹精機。
8. 請求項７の気体吹精機において、前記運転室カバーは、前傾可能に構成されていることを特徴とする気体吹精機。
9. 請求項７の気体吹精機において、前記運転室カバーは、水平方向に回動可能に構成されていることを特徴とする気体吹精機。

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