JP2964004B2 - 多段伸縮ランス機構のホース・ケーブル処理方法およびホース・ケーブル処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コークス炉の炉内補修
や運転管理に使用され、ランス全体が伸縮可能で高温の
炉内に挿抜される炉壁補修・点検装置に関し、特にその
多段伸縮ランス機構の各ランスに接続されたホースやケ
ーブルを各段のランスの伸縮に応じて繰出、引込動作を
行うように処理するホース・ケーブル処理方法およびこ
の方法を実施するのに有用なホース・ケーブル処理装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にコークス炉は炉体下部の蓄熱室の
上側に炭化室と燃焼室が交互に配置されている。このよ
うな構造で耐火レンガの炉壁は機械的外力、熱応力など
の諸要因により、永年使用するうちに各部に損傷が生じ
る。したがって、定期あるいは随時に炉内点検および補
修を行うことが必要となる。

【０００３】コークス炉の炉壁補修あるいは点検、運転
中の炉内状況観察等のために、先端に耐火物粉体吹付用
の溶射ガン、炉壁監視用カメラなどを備えた多段伸縮ラ
ンス機構をもつ炉壁補修・点検装置が知られている。こ
のような伸縮ランス機構には各ランスの冷却用給排水ホ
ースや補修用粉体ホース、燃料ホースなどの各種ホース
類およびカメラ、温度計等の信号伝達用ケーブル、給電
ケーブルなどのケーブル類をランスに沿って張設する必
要があるが、これらのホースやケーブル類は、炉壁各部
の位置に応じて伸縮するランス機構に対して過度な張力
や弛みを生じることなく常時適切に伸縮動作するように
処理されなければならない。

【０００４】従来、この種の炉壁補修装置としては、耐
火材給送用のシューティングパイプを伸縮可能な２重管
構造とし、かつパイプ全体を軸線まわりに回動自在とし
たものが知られている（例えば特公昭５５−１５１７
号、特公昭５５−１５１８号各公報）。この装置におい
ては、前記シューティングパイプの後端に連結した耐火
材輸送用ホースからエアホースまたは水ホースを伸長さ
せて前記シューティングパイプに挿通してこれらのホー
スのたれ下がりを防止し、ケーブル類は前記シューティ
ングパイプの外側部に沿って複数箇所蛇腹状に掛け止め
した垂れ下げ方式によってホース・ケーブルの処理を行
っている。また、特開昭５８−２０６６８２号公報に
は、台車付きの操作台上に回動可能に搭載した耐熱性保
護管内を通して光ファイバーおよびテレビカメラにより
炉外で炉壁の像を観察し、損傷箇所に前記保護管の先端
に設けたノズルから補修材を吹き付けるコークス炉の炉
壁補修方法が開示されている。この場合、補修材の輸送
ホースは、前記操作台に設置した巻取ドラムから保護管
後端の補修材フィーダまで伸長され、ランスの移動で補
修材輸送ホースが引張られると巻取ドラムから該ホース
が伸び、逆に前記輸送ホースがたるんだときは巻取ドラ
ムを回転駆動して該ホースを巻き取るようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ランスが伸縮し、か
つ、ランス全体が上下動および傾動する多段伸縮ランス
機構において、ケーブルを蛇腹状にランス外側部に掛け
止めして伸長させる方法では、ランスの収縮時にランス
内のケーブルを収縮させることができないという問題が
ある。また高感度カメラや距離計、温度計等の信号伝達
用ケーブルは巻取ドラムに巻き込んで処理することは困
難であると共に、スリップリングの利用もはなはだ難し
く、ランス内に挿通する場合はランスの伸縮でケーブル
が切断したり絡んだりするおそれがある。更に、前述し
た特公昭５５−１５１７号あるいは同５５−１５１８号
に示すガンニング装置では、２重管構造のシューティン
グパイプの外管が台車に対して前後に大きく出入する構
造であり、シューティングパイプの外管の前後移動に伴
なうパイプ後方のホース部分の処理はホースに余長をも
たせて耐火材供給源に連結するしかなく、スペースの狭
いランス後部でパイプの前進、後退時のホースの緊張、
たるみが問題となる。特にこの種のコークス炉補修装置
では、該装置のすぐ後を消火車が走行するため、この部
分でのホースの余長部のたるみは作業の大きな障害とな
る。

【０００６】台車上にホースの巻取ドラムを載置し、ラ
ンス後端部からのホースを前記ドラムで巻き取り、繰り
出しする方法は、ランスの前後進動作の都度前記巻取ド
ラムを作動させなければならず、そのタイミングをとる
操作が非常に煩雑である。

【０００７】また、上述した従来装置、方法はいずれも
ホースおよびケーブルを各段のランスに対応して処理す
るという配慮は全くなく、ランスの段数が多段になった
場合、スペースの狭いランス後端部に密接して接続され
る多数のホースやケーブルを無理なく巻き掛けできるよ
うに適切に分散して引き出すことができない。特に、多
段ランスの場合、各ホースやケーブルの動き量はこれら
が取り付けられている各段のランス（先端側、後端側）
によって異なるので、従来の装置ではホース，ケーブル
類が増えれば増える程、各ランスごとに動作中適切な張
力で伸長するように処理することは困難であった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による多段伸縮ラ
ンス機構のホース・ケーブル処理方法は、多段伸縮ラン
スの各段に挿通される複数のケーブルとホースを該ラン
スの後端部から引き出し、各段のランスの伸縮に追従し
て前記各ケーブルを緊張状態に保持するようにケーブル
シーブに巻き掛けし、前記ホースは各段のランスの伸縮
に対応して繰り出しと引き込みを行うように各々のホー
スリールを制御するようにしたものである。

【０００９】また、本発明によれば、ランスに挿通され
る複数のケーブルとホースをランス後端部近傍でケーブ
ル群とホース群に区分し、かつ、それぞれ各段のランス
ごとにグループ化するガイド装置と、前記ケーブル群の
各ケーブルの固定端と前記ガイド装置との間に設けられ
たケーブル用固定シーブおよびケーブル用可動シーブ
と、前記ケーブル用可動シーブに連結されるケーブル緊
張装置と、前記ホース群の各ホースを巻回するホースリ
ールと、前記各ホースリールに連結されたトルク設定装
置と、前記ホースリールを駆動する回転駆動装置とを有
する多段伸縮ランス機構のホース・ケーブル処理装置が
提供される。

【００１０】

【実施例】次に、本発明を図面に示す実施例について説
明する。図１は本発明の実施例による多段伸縮ランス機
構のホース・ケーブル処理装置を示した概略的な斜視図
である。なおこの実施例は３段の伸縮ランスを持つ炉壁
補修用ランス機構に適用した例である。基部側の傾動基
筒１はその中間部をトラニオン軸３１によって上下に傾
動できるように補修装置本体部に軸支され、その先端に
第１段目の筒状のランス２が該基筒１に対して出入可能
に挿入されている。この第１段目ランス２には該ランス
２より僅かに小径の第２段目の筒状のランス３が同様に
出入可能に挿入され、さらに該第２段目ランス３の先端
にランスヘッド４ａを備えた第３段目の先端ランス４が
出入可能に挿入されている。炉補修時にはこれらのラン
ス２〜４は伸長して炉口から炉内に挿入される。

【００１１】先端ランス４には炉補修材を溶射する吹付
ノズル、炉体温度や炉壁との距離を検出する検出器類な
ど（図示省略）が設けられ、また第１段目ランス２、第
２段目ランス３にも適宜冷却手段や伸縮作動手段が設け
られている。各ランス２，３，４の作動に必要なホー
ス，ケーブル類はそれぞれのランスからこれらのランス
内を通して、さらに傾動基筒１を通して該基筒１の後端
から引き出され、基筒後端近くのガイド装置５に導かれ
る。一例を示せば、各段のランス２〜４の冷却用給排水
ホース６〜１０本、ランス内部冷却およびダストパージ
用エアホース３本、補修用の粉体，燃料用ホース２本が
ランス内を通り、またランスに取り付けられるカメラ、
温度計、距離計等の信号伝達用ケーブル３〜５本、その
他必要なケーブルが前記各ランスおよび基筒１を通して
ガイド装置５に導かれる。

【００１２】ガイド装置５は装置筐体内に複数のガイド
ローラ又はガイドシュー（いずれも図示省略）が設けら
れ、基筒１から導入された多数のホース６およびケーブ
ル７が前記ガイドローラ又はガイドシューによってホー
ス群８とケーブル群９にグループ化され、かつ各段のラ
ンスに対応して各群のホース６およびケーブル７が後述
のドラムあるいはシーブに巻回し易いように整列的に分
散される。このようにしてグループ化および分散された
ホース群８の各ホース６はガイド装置５の後部からホー
ス用中継シーブ１０を経てホースリール１１に巻き付け
られ、ケーブル群９の各ケーブル７はケーブル用固定シ
ーブ１２およびケーブル用可動シーブ１３を経て装置本
体の端子部に固定される。

【００１３】ケーブル用固定シーブ１２は、各段のラン
ス２，３，４ごとにまとめられたケーブル７をそれぞれ
巻き掛けするようにランスの段数に応じて装置の機枠等
に回転自在に軸支され、またランス機構の後部スペース
の関係からガイド装置５の後方近傍位置から各ケーブル
７が前方へ迂回するように上下又は前後に複数列（３
列）設けられている。ケーブル固定シーブ１２の前方に
は同様にランスの段数に対応した個数のケーブル用可動
シーブ１３がケーブル７の伸縮方向に移動可能に設けら
れている。各可動シーブ１３は、ワイヤ１４などを介し
てケーブル緊張装置１５の緊張ドラム１６に連結され、
該ドラム１６が可動シーブ引付け方向に回転することで
固定シーブ１２から可動シーブ１３に掛けられた各ケー
ブル７を各段のランスの動きに対して常に適切な緊張力
に保持している。ケーブル緊張装置１５の各緊張ドラム
１６には例えばそれぞれに個別に設けたうず巻スプリン
グ、或いは重りを吊った各ワイヤ等によって緊張力を与
えることができる。

【００１４】ホース用中継シーブ１０も同様に各段のラ
ンス２，３，４ごとにまとめられたホース６をそれぞれ
別個に巻き掛けするようにランスの段数に対応して装置
の機枠等に回転自在に軸支され、ランス機構の後部スペ
ースの関係からガイド装置５の後方近傍位置から各ホー
ス６が前方へ迂回するように前後に複数列（３列）設け
られている。これらの中継シーブ１０を経た各ホース６
は適当な基台１７上にランス段数に対応して設けられた
ホースリール１１に巻き付けられる。

【００１５】図２を併せて参照して、各ホースリール１
１はそれぞれ基台１７上に設けられたトルク設定装置１
９のスプロケット２０に無端チェーン２１を介して連結
されている。スプロケット２０は、駆動軸２２に一体と
して固定されたハブ２３の外周に配置され、かつ、該ハ
ブ２３のフランジ部と該ハブ２３に摺動可能に嵌合した
プレート２４との間に板バネ２５によって押圧、挟持さ
れており、ホースリール１１側から一定以上のトルクが
加わったときには、各スプロケット２０がそれぞれ独自
に板バネ２５による押圧力に打勝ちスリップするように
なっている。前記駆動軸２２はカップリング２６を介し
てエアモータ、電動モータなどの回転駆動装置２７に連
結されている。３２はハブ２３の外周ねじ部に螺着され
たナット、２８はナット３２に螺入されたトルク設定用
調整ボルトであり、該調整ボルト２８を操作することで
間座３３を介して板バネ２５のバネ力を変え、スプロケ
ット２０に対するプレート２４の押圧力を調整する。

【００１６】なお、回転駆動装置２７として、エアモー
タを使用する場合、該モータへのエアの供給回路に、図
３に示すように方向切換弁２９と減圧弁３０とを設け、
圧力エア供給源３４から前記エアモータに供給するエア
圧力を高圧と低圧に切換可能とし、ホース６の巻戻し時
（ランスの伸長時）には低圧のエアを供給して前記エア
モータをホース６の弛みを吸収する程度の小さい力でホ
ース６を巻取る方向に回転力を付与しながらホース６を
弛みなく巻き戻す。一方、ホース６の巻取り時（ランス
の短縮時）には、前記エアモータに高圧のエアを供給し
て、該モータの回転力によってホース６を巻き取る。ま
た、回転駆動装置２７として、電動モータを使用する場
合、前記電動モータをトルクモータとしてホース６に常
に巻取り方向に所定の張力を付加しておき、ランスの伸
縮に追従してホース６を巻き取り又は巻き戻すように回
転させたり、或いは通常の電動モータでは前記カップリ
ング２６をクラッチに置換して、ホース６の巻取り時に
は前記クラッチをＯＮとし、ホース６の巻戻し時には該
クラッチをＯＦＦとするようにしてもよい。

【００１７】上述のように各ケーブル７はケーブル緊張
装置１５によって常にケーブル引出方向に張力がかけら
れているので、ランスが伸長するときは所定の張力下で
ケーブル７は弛みなくランス内に引き込まれ、ランスの
短縮時には該緊張装置の前記スプリング力などによって
ワイヤ１４を緊張ドラム１６に巻き取ることにより、可
動シーブ１３を引出し方向に引張りながら弛みなくラン
ス内のケーブルを引き出す。

【００１８】また、ランス機構のランスが伸長して当該
ランスおよびそれより先方のランスに対応するホース６
が伸び方向へ移動する場合、ホースリール１１と回転駆
動装置２７側の巻取り力よりもランス側の引出し力の方
が大きく設定されているので、各ランスの伸長力によっ
て各ホース６が引張られ、ホースリール１１は巻戻し方
向に軽く逆回転する。ランスが短縮するとき、あるいは
ランス機構全体がホース６の弛み方向へ傾動するとき
は、ホース６に加わるランス側の張力よりも回転駆動装
置２７の巻取り力の方が大きくなるので、エアモータな
どの回転駆動装置２７によってホースリール１１が巻取
り方向へ回転し、ホース６をホースリール１１に巻き取
る。なお、前述したようにホース巻取り時に一定以上の
トルクがかかった場合、トルク設定装置１９がスリップ
し、ホース６には過大な張力は生じないようになってい
る。

【００１９】ランス機構が基筒１のトラニオン軸３１を
中心に上下に傾動する場合、基筒１の後端から密集して
引き出された多数のケーブル７およびホース６はガイド
装置５によってケーブル側とホース側にまとめられ、し
かもそれぞれの固定シーブ１２および中継シーブ１０に
無理なく巻き掛けられるように分散されるので、各ケー
ブル７およびホース６は固定シーブ１２および中継シー
ブ１０から外れることがなくランス機構の傾動に追従し
て伸長、又は短縮する。また、ランス機構の傾動時にホ
ース６が緊張して一定張力以上の力がホース６に加わっ
た場合にも、トルク設定装置１９のスプロケット２０が
スリップしてホースリール１１は逆転する。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、多
段伸縮ランス機構の後部から密接して伸長する多数のケ
ーブル、ホースをガイド装置でランスの段数に対応して
区分け、分散してケーブルおよびホース用シーブへ取り
込むようにしたので、ケーブルおよびホースは絡むこと
なくスムーズにシーブに巻き掛けできる。各々のケーブ
ルおよびホースは各ランスに対応して引出し側へ一定の
張力で引張られるので、ランス機構の傾動や上下動、あ
るいは各ランスの伸縮に追従して動作し、過大な張力が
かかったり弛んだりすることがない。ケーブルおよびホ
ースはランス機構の後端でグループ化されるので、余分
なスペースを取らずに効率よくケーブル，ホースの処理
が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による多段伸縮ランス機構の概
略的な斜視図である。

【図２】図１の実施例におけるトルク設定装置の拡大縦
断面図である。

【図３】本発明に係る回転駆動装置としてエアモータを
使用した場合のエア供給回路の一例を示す図である。

【符号の説明】

１ 基筒 ２，３，４ ランス ５ ガイド装置 ６ ホース ７ ケーブル ８ ホース群 ９ ケーブル群 １０ ホース用中継シーブ １１ ホースリール １２ ケーブル用固定シーブ １３ ケーブル用可動シーブ １５ ケーブル緊張装置 １６ 緊張ドラム １７ 基台 １９ トルク設定装置 ２０ スプロケット ２１ チェーン ２２ 駆動軸 ２３ ハブ ２４ プレート ２５ 板バネ ２６ カップリング ２７ 回転駆動装置（エアモータ，電動モータ） ２８ トルク設定用調整ボルト ２９ 方向切換弁 ３０ 減圧弁 ３４ 圧力エア供給源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 000002107 住友重機械工業株式会社 東京都品川区北品川五丁目９番11号 (72)発明者 松田 惠嗣 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社 鉄鋼開発・生産本部千葉 製鉄所内 (72)発明者 内田 哲郎 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社 鉄鋼開発・生産本部千葉 製鉄所内 (72)発明者 高橋 保 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社 鉄鋼開発・生産本部千葉 製鉄所内 (72)発明者 松本 和俊 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 深川 謙一 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 沼澤 誠 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 森谷 隆造 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 伊藤 英邦 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 近藤 俊雄 和歌山県和歌山市湊1850番地 住友金属 工業株式会社 和歌山製鉄所内 (72)発明者 大平 英毅 兵庫県加古川市金沢町７番地 関西熱化 学株式会社 加古川工場内 (72)発明者 堀之内 俊司 兵庫県加古川市金沢町７番地 関西熱化 学株式会社 加古川工場内 (72)発明者 山田 茂 愛媛県新居浜市惣開町５番２号 住友重 機械工業株式会社 新居浜製造所内 (72)発明者 白石 弘幸 愛媛県新居浜市惣開町５番２号 住友重 機械工業株式会社 新居浜製造所内 (72)発明者 西尾 照常 愛媛県新居浜市惣開町５番２号 住友重 機械工業株式会社 新居浜製造所内 (72)発明者 森本 英明 愛媛県新居浜市惣開町５番２号 住友重 機械工業株式会社 新居浜製造所内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F27D 1/16 C10B 29/06 B66D 1/60

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多段伸縮ランスの各段に挿通される複数の
   ケーブルとホースを該ランスの後端部から引き出し、各
   段のランスの伸縮に追従して前記各ケーブルを緊張状態
   に保持するようにケーブルシーブに巻き掛けし、前記ホ
   ースは各段のランスの伸縮に対応して繰り出しと引き込
   みを行うように各々のホースリールを制御することを特
   徴とする多段伸縮ランス機構のホース・ケーブル処理方
   法。
2. 【請求項２】ランスに挿通される複数のケーブルとホー
   スをランス後端部近傍でケーブル群とホース群に区分
   し、かつ、それぞれ各段のランスごとにグループ化する
   ガイド装置と、前記ケーブル群の各ケーブルの固定端と
   前記ガイド装置との間に設けられたケーブル用固定シー
   ブおよびケーブル用可動シーブと、前記ケーブル用可動
   シーブに連結されるケーブル緊張装置と、前記ホース群
   の各ホースを巻回するホースリールと、前記各ホースリ
   ールに連結されたトルク設定装置と、前記ホースリール
   を駆動する回転駆動装置とを有することを特徴とする多
   段伸縮ランス機構のホース・ケーブル処理装置。