JP3013066B2 - 切削装置 - Google Patents

切削装置

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JP3013066B2
JP3013066B2 JP4311321A JP31132192A JP3013066B2 JP 3013066 B2 JP3013066 B2 JP 3013066B2 JP 4311321 A JP4311321 A JP 4311321A JP 31132192 A JP31132192 A JP 31132192A JP 3013066 B2 JP3013066 B2 JP 3013066B2
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誠 高橋
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宏 市川
幸生 石坂
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば直流電気炉の電
極取替え作業で炉の底部に残る鉄材及び耐火物等を切削
除去するために使用するに適した切削装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】スクラップ溶解用の直流電気炉は、図1
に示す如く、底部の耐火物51中に炉底電極50,…が
設けられている。この炉底電極は、使用により消耗する
ので、数カ月に1回の割合で取り替えなければならない
が、電気炉の底部すなわち底部の耐火物51の表面には
鉄材が板状に残留しており、耐火物51の割れ目や継ぎ
目にも鉄材52が侵入しているので、耐火物中に配置さ
れている電極の取替え作業は極めて困難であった。
【0003】従来、この電極取替え作業に際して、耐火
物表面の板状鉄材及び耐火物の除去作業は、作業者が削
岩機を用いて行っていたが、その破砕が非常に困難で長
時間を要する。また、電気炉の冷却は、水を用いると耐
火物が破損して再利用できなくなるので、空冷で行わ
れ、電気炉の冷却は長時間を要するので、電気炉の再利
用までに長時間を要するとともに、、通常、充分に冷却
しない状態で作業を行っており、作業環境が悪く、困難
かつ危険な作業となっていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、上記
鉄材や、耐火物等の切削が容易な切削装置を提供して、
板状鉄材や耐火物の除去作業をより能率的におこなうこ
とができるようにすることを課題としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明はつぎのような構成を採用した。すなわち、
本発明にかかる切削装置は、円筒状のケーシング本体の
先端部に固着したホルダに硬質刃体を有するビットを取
り付け、前記ケーシング本体を回転駆動装置で強制回転
させつつ切削を行う切削装置において、前記ホルダに、
その基部から先端部に連通する吐出孔と通孔とをそれぞ
れ設け、前記ビットには、前記通孔と連通し先端部がビ
ット先端部付近に達する細孔を設け、該細孔の先端部に
熱電対式温度センサを取り付けて該温度センサの導線を
前記ビットの細孔とホルダの通孔を通して後方の温度指
示計に接続するとともに、前記温度センサの検出結果に
基づいて前記吐出孔からビットの刃先に向かって冷却用
流体を吐出する却装置を設けたことを特徴としてい
る。
【0006】
【作用】回転駆動装置で切削工具を回転させつつ、被切
削物にビットの刃先を押し付けることにより、切削が行
われる。切削作業中は、ビットの刃先部に向けて冷却装
置により冷却流体例えば水と空気の混合流体が吐出され
るので、その切削屑を除去するとともに被切削物が高温
であってもビットの刃先が冷却され、刃先の早期損傷を
防止して効果的な切削を続けることができる。冷却流体
の吐出量は、ビットの先端部付近の温度を検出する温度
センサの検出結果に基づいて調節されるので、効果的な
冷却状態を維持することができる。
【0007】
【実施例】以下、図面に表された実施例について説明す
る。図は本発明にかかる切削装置の一実施例を表すもの
で、この切削装置1は、基枠2に立設されたコラム3に
回転駆動装置5のフレ−ム7が昇降自在に取り付けられ
ている。9はコラム3の側面部に設けたガイドレ−ル、
10はフレ−ム7のスライドベアリングである。基枠2
には油圧式のジャッキ12が設けられ、回転駆動装置5
のフレ−ム7を前記ガイドレ−ル9に沿って上下動させ
るようになっている。
【0008】回転駆動装置5のフレ−ム7には、電動モ
−タ15が設けられ、フレ−ム7の軸受け装置16によ
って回転自在に支持された主軸17を歯車装置19を介
して回転させるようになっている。主軸17の下端部に
は切削装置20が取り付けられている。切削装置20
は、基部材である円筒状のケ−シング本体22の先端部
に円周方向に沿って複数のホルダ23,…が等間隔で固
着され、これに後述のビットが取り付けられている。な
お、円筒状のケ−シング本体22は、前記電極50を囲
うだけの径にしてある。上記ホルダ23は、ケ−シング
本体の先端部を切り欠いた角型の凹部24に、ケ−シン
グ本体の肉厚方向の外側(A)と内側(B)に交互に片
寄せた千鳥状の配置で溶接されている。ケ−シング本体
22の上端部の蓋の部分22aには混合流体室22bが
設けられ、側壁部には前記混合流体室に受け入れられた
混合流体を円周方向に分散させてケ−シング本体の先端
部まで導く複数の通孔22c,…がケ−シング本体2の
肉厚内に設けられている。混合流体とは、高圧エアの流
れに水を供給してエアの中に水をミスト状に混在させた
もので、水の量を調節することによってミストの濃度を
調節するようにしている。
【0009】ホルダ23は、図4乃至図6に示すように
正面視で角型で、中央部に肉厚の薄い嵌合部25が形成
され、その周囲は先端部を除いて肉厚の厚い枠部26と
なっている。嵌合部25の中央部にはボルト穴27が設
けられている。また、ホルダ23の後端部には、断面半
円形の溝状凹部29が全幅にわたって形成されている。
そして、上記枠部26のうち一方側には、前記溝状の凹
部29から先端部に貫通する斜めの混合流体吐出孔30
が、また嵌合部25箇所には嵌合部を貫通して温度セン
サ用の導線を挿通する通孔32がそれぞれ穿設されてい
る。この混合流体吐出孔の傾斜角αは約4度である。
【0010】ホルダ23には、ビット40が着脱自在に
取り付けられる。ビット40は、鋼製の台金43の先端
部に超硬合金の硬質刃体44をろう付けしてなり、該刃
体の近辺には硬化肉盛層45が設けられている。硬質刃
体44の刃先の面取りは通常のロックビットのそれより
も小さく、1cもしくは1R以下である。台金43には
ホルダ23の嵌合部25に嵌合する切り込み部46が設
けられ、中央部には円形のボルト穴47が設けられてい
る。ビット40は、台金の切込部46をホルダ23の嵌
合部25に嵌合し、台金のボルト穴47とホルダのボル
ト穴27を重ねて挿通したボルト49によって固定され
る。
【0011】ホルダ23に取り付けられるビット40に
は、刃体の向きが左右対称的な外刃ビットと内刃ビッ
ト、及び刃体先端部が左右中央にある中刃ビットの3種
あり、外刃ビットは、刃先がケ−シング本体の外側に張
出するように外側に片寄せたホルダ23(A)に取り付
けられる。また、内刃ビットは、刃先がケ−シング本体
の内側に張出するように内側に片寄せたホルダ23
(B)に取り付けられる。さらに前記中刃ビットは、そ
の刃先がケ−シング本体の肉厚内で外側と内側に交互に
若干偏るように、外側ホルダ(A)と内側ホルダ(B)
に交互に取り付けられる。
【0012】ビット40の台金43には、前記切り込み
部46の切り上がり部46aから斜めに刃体44の近く
に達する細孔48が穿設されている。この細孔48に
は、公知の熱電対式の温度センサ60が埋設され、その
導線61が後方へ引き出されて、ホルダ23の通孔32
に挿通される。温度センサ60を挿入した細孔48には
セラミックボンド49が充填される。
【0013】前記主軸17は中空パイプとして形成さ
れ、その中空部には管状の流体通路17aが設けられる
とともに、通孔32、通孔22c、流体室22bを挿通
された前記導線61が通されている。主軸17の上端部
には回転継手であるスイベルジョイント65とスリップ
リング66が取り付けられており、前記スイベルジョイ
ント65には上記流体通路17aと後述の冷却用流体供
給パイプ72が接続されるとともに、前記スリップリン
グ66には前記温度センサの導線と後述の温度指示計7
5が接続されている。
【0014】この切削装置1にはビット40を冷却する
冷却装置70が設けられている。冷却装置70は圧紡空
気を供給するコンプレッサ付きのエア供給装置71を備
え、その供給パイプ72の途中に冷却水供給パイプ76
を接続し、その冷却水供給パイプ76を開閉する電動バ
ルブ73がバルブコントロ−ラ74によって開閉制御さ
れるようになっている。バルブコントロ−ラ74には前
記温度センサ60に接続された導線61に温度指示計7
5が接続されており、温度センサ60の検出信号に応じ
て、予め設定された冷却水を高圧のエアの流れるパイプ
72内に供給し、パイプ72内でエアと水のミスト状の
冷却用流体を形成して切削工具2へ供給するようになっ
ている。温度センサ60で検出されるビットの温度が高
いときは、その温度に見合う多い目の冷却水をバルブコ
ントローラ74で調節して冷却用流体として吐出し、ビ
ットの温度が比較的低いときは高いときに比べて少量の
冷却水を含んだ冷却用流体を吐出する。この温度と吐出
量の関係は、予めバルブコントロ−ラ74に設定してお
くことができる。このとき、エアは主に切削屑を除去す
る作用し、ビットの温度に応じて、冷却水を調節するの
は、冷却水を多くして極度に鉄材を冷やすと鉄材が硬化
し切削が困難になるからであり、またミスト状で供給し
た冷却水が蒸発せずに切削部にたまると耐火物を損傷す
るからである。
【0015】この切削装置1は、回転駆動装置5によっ
て回転駆動される主軸17の先端部に切削工具20を取
り付けて所定の方向に回転させつつ、ビットの刃先を適
度の押し付け力で被切削物に押し付けて切削を行う。切
削中は、ケ−シング本体22の混合流体通路を通って混
合流体が各ホルダに供給され、混合流体吐出孔の先端開
口部からビットの刃先部に向かって吐出される。この混
合流体によってビットの刃先部が冷却されるとともに、
切削屑が除去される。ケ−シング本体2の円周に沿って
外刃、内刃、中刃(外寄、内寄の2種)がそれぞれ交互
に配置されており、これらが同心円の軌跡を描いて切削
を行うので、これらによってケ−シング本体の肉厚より
も若干幅の広い溝が円形に形成され、被切削物が円盤状
に切断除去される。冷却水を混合した混合流体はミスト
状であるので水の量は少量であり、鉄材52や耐火物5
1の熱によって吐出と同時に蒸発するので、耐火物を損
傷することはない。
【0016】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にかかる切削装置は、ビットの先端部付近に設けられた
温度センサで該ビット先端部の温度を検出し、その検出
結果に基づいて冷却用流体の吐出量を調節するようにな
っているので、効果的な冷却を行いつつ切削を行うこと
ができるようになり、例えば電気炉の補修作業等を能率
的かつ楽に行うことが可能となるとともに、切削工具の
刃先部が高温の鉄材や、耐火物によって極端に加熱され
ることが防がれ、長時間使用することができるようにな
った。特に電気炉の鉄材や耐火物が高温の状態であるの
で切削が容易であるとともに、冷却時間が不要であるの
で電気炉の再利用までの時間が短縮でき、電気炉の効率
化に寄与できる。前記ビットは、強制回転させられるケ
ーシング本体に固着したホルダに取り付けられ、該ホル
ダに設けた通孔を通して温度センサの導線を後方へ導く
ので、導線が十分に保護され、切削中に断線するような
恐れがない。また、ホルダに設けた吐出孔を通して冷却
用流体を吐出するので、特別なノズル等が不要であり、
全体をコンパクト化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を表す正面図である。
【図2】その切削工具の一部断面図である。
【図3】その底面図である。
【図4】ホルダの正面図である。
【図5】ホルダの底面図である。
【図6】ホルダの側面図である。
【図7】ビットの正面図である。
【図8】ビットの側面図である。
【符号の説明】
1 切削装置 5 回転駆動装置 12 ジャッキ 17 主軸 20 切削工具 22 ケ−シング本体 23 ホルダ 40 ビット 44 硬質刃体 60 温度センサ 70 冷却装置
フロントページの続き (72)発明者 市川 宏 福岡県北九州市八幡東区枝光1−1−1 新日本製鐵株式會社 八幡製鐵所内 (72)発明者 石坂 幸生 大阪府大阪市阿倍野区松崎町二丁目二番 二号 株式会社奥村組内 (72)発明者 吉川 賢治 大阪府大阪市阿倍野区松崎町二丁目二番 二号 株式会社奥村組内 (72)発明者 古長 達廣 大阪府大阪市阿倍野区松崎町二丁目二番 二号 株式会社奥村組内 (56)参考文献 特開 昭63−16944(JP,A) 特開 昭58−149113(JP,A) 実開 昭64−56912(JP,U)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円筒状のケーシング本体の先端部に固着
    したホルダに硬質刃体を有するビットを取り付け、前記
    ケーシング本体を回転駆動装置で強制回転させつつ切削
    を行う切削装置において、前記ホルダに、その基部から
    先端部に連通する吐出孔と通孔とをそれぞれ設け、前記
    ビットには、前記通孔と連通し先端部がビット先端部に
    達する細孔を設け、該細孔の先端部付近に熱電対式温度
    センサを取り付けて該温度センサの導線を前記ビットの
    細孔とホルダの通孔を通して後方の温度指示計に接続す
    るとともに、前記温度センサの検出結果に基づいて前記
    吐出孔からビットの刃先に向かって冷却用流体を吐出す
    却装置を設けたことを特徴とする切削装置。
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