JP3700626B2 - 自走式吹き付け装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コークス炉の炭化室における内壁の損傷を補修する際に用いる補修用充填剤を吹き付け補修することができ、さらには鉄橋脚、コンクリート脚、トンネル等の腐食、水浸入防止などの薬剤を塗布すること、又は高所への塗装のための吹き付け剤を吹き付けることができる汎用性の優れた自走式吹き付け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
先ず、コークス炉の炭化室における内壁の損傷を補修する技術について説明する。
コークス炉の炭化室において石炭の乾留が終了すると、乾留後の塊コークスは炭化室から押し出されるが、ここで炭化室の内壁に損傷部分があると、押し出しの障害となって、押出機を傷めたり、最悪の場合は押し出し不能になることがある。従って、コークス炉の炭化室内壁に損傷が生じた場合は、適宜補修する必要がある。特に、炭化室の窯口（押し出し口）付近は扉開放時に外気に晒されるため、ここに損傷が発生し易く、頻繁に補修する必要があった。
【０００３】
ところが、炭化室の内壁面温度は1000℃以上もあって、この壁面からの輻射熱を受ける炭化室の窯口付近も高温になるため、炭化室内壁の補修を窯口から人手によって行うことは不可能であった。そこで、補修を自動的に行うために、例えば炭化室に沿って設置したレール上を走行する台車に、長大な伸縮ランスを搭載し、該ランスの先端に装着した、カメラ、距離計、温度計および照明器具などを使用して、ランスからモルタルなどの充填材等を損傷部分に吹きつける補修を、遠隔操作で行う装置が設置されている。
【０００４】
さらに、鉄橋脚、コンクリート脚、トンネル等の腐食、水浸入防止などの薬剤を塗布する作業、又は高所へ塗装のための吹き付け剤を吹き付ける作業においては、通常足場組みを行った後、作業者が中心となって吹き付け施工している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、炭化室内壁の日常的補修は、その窯口付近の部分的損傷に対して行う、比較的に軽度の作業が主体であるのに反して、上記の既存装置は、装置本体が重厚長大で、かつ多数の付帯装備を必要とする、極めて高価なものであり、しかも、その設置や運用に伴う費用も嵩むものであるため、とくに炭化室内壁の一般的補修には、その規模や経済性において不適切であった。
【０００６】
そこで、炭化室内壁の補修を簡便に行う手法として、特開平9-151379号公報には、コークス炉上から人力によって容易に補修するための装置について提案されているが、補修箇所が炭化室中央部付近に限定される点、また炭化室の近辺での人による作業が必須である点において、改善が必要である。
また、本出願人は先に出願した特開2001−3060号公報においては、車両に搭載したノズルを昇降自在、車幅方向に往復動自在、揺動及び自転自在とし、このノズルによる充填材の吹き付け作業を遠隔操作で行うことによって、コークス炉の炭化室内壁の損傷を補修する装置を提案した。しかし、コークス炉の炭化室内壁を補修する際には、損傷している部分を削り取る作業、吹き付け充填材の余盛り部分を削り取る作業等が必要であるが、特開2001−3060号公報の装置は、炭化室内壁を削り取る作業において、人力作業が必要とされ改善が必要である。
【０００７】
また、前記したように、鉄橋脚、コンクリート脚、トンネル等の腐食、水浸入防止などの薬剤を塗布すること、又は高所への薬剤・塗装の吹き付けとしては、足場を組んで作業者が中心となって吹き付け施工していることが一般的であるが、対象構造物用にそれぞれ向く専用の吹き付け装置（例えば特公平03-65237号公報、特開平07-207920号公報）を開発して行うこともある。この場合は高価な装置となり、他の用途には利用できないものであった。
【０００８】
本発明は、コークス炉の炭化室における内壁の損傷を補修する他、鉄橋脚、コンクリート脚、トンネル、又は高所等への薬剤・塗装の吹き付け作業にも使用できる汎用性の高い自走式吹き付け装置を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
したがって、本発明に係る請求項１記載の自走式吹き付け装置は、前後方向に傾動可能とされ、所定高さまで上昇する昇降マストを搭載した自走式車両と、前記昇降マストの昇降動作とともに上下移動し、被吹き付け面への吹き付け剤の吹き付けを行う吹き付け用アタッチメントとを備え、前記吹き付け用アタッチメントは、車幅方向に旋回自在とした長尺アーム部材であり、前記被吹き付け面に吹き付け剤を吹き付ける吹き付け装置、或いは前記被吹き付け面の一部の面を整える清掃・カッティング装置の一方の装置として機能することを特徴とする装置である。
【００１０】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の自走式吹き付け装置において、前記吹き付け用アタッチメントは、一端が前記先端部近くまで延在する流体供給管を備えており、当該流体供給管の他端に、前記自走式車両に搭載した吹き付け剤供給源及び圧縮空気供給源の両者が切替え自在に接続されており、前記流体供給管の一端に吹き付けノズルを接続し、前記吹き付け剤供給源から前記流体供給管に吹き付け剤を供給することで前記吹き付け剤吹き付け装置として機能する一方、前記流体供給管の一端側に圧縮空気で駆動するエアモータと、このエアモータで回転する清掃・カッティング用回転体を装着し、前記圧縮空気供給源から前記流体供給管に圧縮空気を供給することで前記清掃・カッティング装置として機能することを特徴とする装置である。
【００１１】
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の自走式吹き付け装置において、前記吹き付け用アタッチメントは、アーム長が可変となる伸縮機構を備えていることを特徴とする装置である。
また、請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の自走式吹き付け装置において、前記吹き付け用アタッチメントは、長手方向に沿う軸線回りに回転する自転機構を備えていることを特徴とする装置である。
【００１２】
さらに、請求項５記載の発明は、請求項４記載の自走式吹き付け装置において、前記昇降マストの昇降及び傾動操作と、前記吹き付け剤吹き付け装置或いは前記清掃・カッティング装置の切替え操作と、前記吹き付け用アタッチメントの伸縮操作と、前記吹き付け用アタッチメントの自転操作を遠隔で行うことが可能な操作盤を、前記自走式車両から離れた位置まで移動可能に設置したことを特徴とする装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明に係るコークス炉炭化室内壁の補修に適した自走式吹き付け装置の一実施形態について説明する。
本実施形態では、被吹き付け面への吹き付け剤の吹き付けを行う吹き付け用アタッチメントを、コークス炉炭化室の内壁の補修を行う補修用アタッチメントとし、また、被吹き付け面に吹き付け剤を吹き付ける吹き付け装置を、コークス炉炭化室の内壁に補修用充填材を吹き付ける充填材吹き付け装置として表し、被吹き付け面の一部の面を整える清掃・カッティング装置を、コークス炉炭化室の内壁の一部の面を整えるために削り取るカッティング装置として説明する。
【００１４】
図1は補修装置の側面図、図２は側面図、図３は平面図を示すものである。
本実施形態の補修装置は、フォークリフトからなる自走式車両２の昇降マスト４に長尺な補修用アタッチメント６が配置され、自走式車両２の前部に、昇降マスト４の昇降動作、補修用アタッチメント６の伸縮・回転、或いは補修作業の選択を遠隔操作する操作盤８が配置されているとともに、自走式車両２の後部に、補修用供給源７が配置されている。
【００１５】
昇降マスト４は、下段マスト４ａ、中段マスト４ｂ及び上段マスト４ｃとを備え、中段、上段マスト４ｂ，４ｃが油圧駆動によって順に所定高さまで上昇する３段式のマストであり、上段マスト４ｃに、アタッチメント回転部１０が配置されている。このアタッチメント回転部１０に、ブラケット１２を介して補修用アタッチメント６の基端部が連結されている。すなわち、ブラケット１２は、図４及び図５に示すように、ベース部１２ａ及びフランジ部１２ｂが直交してなる外観Ｌ字状の部材であり、ベース部１２ａがアタッチメント回転部１０に固定されている。
【００１６】
補修用アタッチメント６は、１段目アーム１４と、１段目アーム１４に対して伸縮自在に配置した２段目アーム１６と、２段目アーム１６に対して伸縮自在に配置した流体供給管１８と、流体供給管１８の先端に着脱自在に接続した後述する補修器具と、伸縮機構と、アタッチメント自転機構２４とで構成されている。１段目アーム１４は、凹部を互いに対向させて平行に配置した２本のチャネル材１４ａ，１４ｂを備え、それらチャネル材１４ａ，１４ｂの一端を支持円盤１４ｃに固定した部材である。
【００１７】
２段目アーム１６は、１段目アーム１４の２本のチャネル材１４ａ，１４ｂの間に入り込む間隔をあけ、凹部を互いに対向させて平行に配置した２本のチャネル材１６ａ，１６ｂで構成されており、外周に前記チャネル材１４ａ，１４ｂの凹部内で転動する複数のローラ１６ｃを配置し、これらローラ１６ｃにガイドされながら１段目アーム１４に対して伸縮するようになっている。
【００１８】
流体供給管１８は、前記チャネル材１６ａ，１６ｂの凹部内で転動する複数のローラ１８ａを配置した移動台１８ｂ上に固定され、ローラ１８ａにガイドされながら２段目アーム１６に対して伸縮するようになっている。
図４及び図６に示すように、２段目アーム１６の先端にはスプロケット２０が配置され、このスプロケット２０にチェーン２２が掛け合わされている。このチェーン２２の両端は、移動台１８ｂの先端部及び１段目アーム１４の先端側に位置する固定部材２３に結合されている。また、図４及び図５に示すように、２段目アーム１６の後端にもスプロケット２６が配置され、このスプロケット２６にチェーン２８が掛け合わされている。このチェーン２８の両端は、移動台１８ｂの後端（図４の符号３０で示す部分）と、１段目アーム１４の先端側に位置する固定部材３２に結合されている。
【００１９】
また、２段目アーム１６の基端側にナット３４が固定されており、このナット３４にねじ軸３６が螺合している。このねじ軸３６は支持円盤１４ｃに回転自在に支持されており、このねじ軸３６に、フランジ部１２ｂに固定した伸縮用油圧モータ３８が回転力を伝達する。
そして、伸縮用油圧モータ３８の正回転によりねじ軸３６が正回転すると、ねじ軸２６に螺合しているナット３４が図４及び図５の左側に移動することで、２段目アーム１６が伸長していき、２段目アーム１６が伸長すると、スプロケット２０と移動台１８ｂの先端部との間のチェーン２２の長さが徐々に短くなっていき、このチェーン２２の張力により移動台１８ｂが図４及び図５の左側に移動することで流体供給管１８が伸長していく。また、伸縮用油圧モータ３８の逆回転によりねじ軸３６が逆回転すると、ねじ軸２６に螺合しているナット３４が図４及び図５の右側に移動することで、２段目アーム１６が縮退していき、２段目アーム１６が縮退すると、スプロケット２６と移動台１８ｂの後端部との間のチェーン２８の長さが徐々に短くなっていき、このチェーン２８の張力により移動台１８ｂが図４及び図５の右側に移動することで流体供給管１８も縮退していく。
【００２０】
したがって、前述した伸縮機構は、スプロケット２０，２６、チェーン２２、２８、ナット３４、伸縮用油圧モータ３８で構成されている。
また、アタッチメント自転機構２４は、支持円盤１４ｃと同軸に一体化されながら前記フランジ部１２ｂに回転自在に支持されている回転用ギヤ４０と、この回転用ギヤ４０に回転力を伝達する自転用油圧モータ４２とで構成されており、自転用油圧モータ４２が正方向、或いは逆方向に回転することで、補修用アタッチメント６が長手方向に沿う軸線回りに自転するようになっている。
【００２１】
さらに、流体供給管１８の先端に着脱自在に接続した補修器具は、図４及び図５に示す吹き付けノズル５０、若しくは、図７に示すカッティング器具５２である。カッティング器具５２は、流体供給管１８に接続する圧縮空気供給管５２ａと、エアモータ５２ｂと、エアモータ５２ｂの回転駆動力で回転する回転切削刃５２ｃとで構成されている。流体供給管１８の後端には耐圧ホース５４の一端が接続されており、この耐圧ホース５４の他端は、自走式車両２の後部配置した補修用供給源７に接続されている。補修用供給源７は、充填材供給源としての充填材タンク７ａ及びポンプ（図示せず）と、圧縮空気発生装置７ｂとを備えており、操作盤８の切替えスイッチを操作することで、図示しない供給路切替え装置の制御により充填材、或いは圧縮空気の一方が補修用供給源７から耐圧ホース５４を介して流体供給管１８に向けて供給されるようになっている。
【００２２】
さらに、操作盤８は、自走式車両２の前方に向けて移動可能に配設されており、前述した充填材の供給或いは圧縮空気の切替えスイッチ、昇降マスト４の昇降動作及び傾動動作を行うスイッチ、補修用アタッチメント６の伸縮を行うスイッチ、補修用アタッチメントの自転を行うスイッチ、補修作業の開始（充填材の供給開始や圧縮空気の供給開始）の選択を行うスイッチが備えられている。
【００２３】
次に、この発明の補修装置を用いた炭化室内壁の補修作業について説明する。なお、補修の初期段階は、炭化室内壁の損傷している部分を削り取る作業を行い、次いで、充填材を吹き付ける作業を行うものとする。
先ず、補修用アタッチメント６の流体供給管１８の先端にカッティング器具５２を接続する。そして、補修対象となる炭化室内壁まで自走式車両２を自走させ、停車後に、操作しやすい位置まで操作盤８を前方に向けて移動する。そして、圧縮空気が供給されるように切替えスイッチを入れた後、昇降マスト４の昇降動作・傾動動作スイッチ、補修用アタッチメント６の伸縮スイッチ、補修用アタッチメントの自転スイッチを操作することで、昇降マスト４を所定高さまで昇降、所定角度まで傾動、所定長さまで補修用アタッチメント６の伸縮動作、自転動作を行って、カッティング器具５２の回転切削刃５２ｃを、炭化室内壁の損傷している部分に位置させる。そして、補修作業の開始スイッチを入れると、圧縮空気発生装置７ｂから耐圧ホース５４を介して流体供給管１８に送られてきた圧縮空気によってエアモータ５２ｂが回転駆動し、この駆動力によって回転切削刃５２ｃが回転して炭化室内壁の損傷している部分を削り取っていく。
【００２４】
炭化室内壁の損傷している部分を削り取る作業が完了した後、操作盤８の操作により流体供給管１８の先端に吹き付けノズル５０が接続できる位置まで補修用アタッチメント６を移動させる。そして、補修用アタッチメント６の流体供給管１８の先端に吹き付けノズル５０を接続する。そして、再度、操作盤８の操作により補修用アタッチメント６を移動し、充填材が供給されるように切替えスイッチを入れた後、補修作業の開始スイッチを入れる。この動作で、充填材タンク７ａからポンプの圧送により耐圧ホース５４を介して流体供給管１８に送られてきた充填材が吹き付けノズル５０から噴射され、吹き付け作業を開始することができる。
【００２５】
このように、操作盤８を操作して、補修用アタッチメント６の昇降動作、傾動動作、伸縮動作、自転動作を行うことができるので、コークス炉の炭化室内壁の損傷部分の補修を、容易に且つ確実に行うことができる。
また、充填材の吹き付け作業及びカッティング作業を遠隔操作で行うことができるので、従来の装置と比較して作業効率を大幅に向上させることができる。
【００２６】
コークス炉の炭化室における内壁の損傷を補修する際に用いる補修用充填材を吹き付け補修することができる自走式吹き付け装置は以上の構成であるが、本発明の装置を、鉄橋脚、コンクリート脚、トンネル等の腐食、水浸入防止などの薬剤を塗布する作業、又は高所へ塗装のために使用する場合は、回転切削刃５２ｃを、回転ブラシに代えて吹き付け面の清掃等を行うことができる様にすればよい。コンクリート脚、トンネル等の場合は、回転切削刃５２ｃを用いることにより劣化部分の除去を行うことができる。すなわち、必要に応じて、清掃、劣化部分の除去を行うなどの作業ができ、その後、吹き付け剤の吹き付け処理を行えば良い。作業性は良く、吹き付け面への移動は自走式であり、何等問題なく行うことができる。
【００２７】
【発明の効果】
この発明の自走式吹き付け装置によると、炭化室内壁の損傷部分に対して充填材の吹き付け作業及びカッティング作業を遠隔操作で行うことができるので、作業効率を大幅に向上させて補修作業を行うことができる。
また、この発明の装置を、鉄橋脚、コンクリート脚、トンネル等の腐食、水浸入防止などの薬剤を塗布する作業、又は高所へ塗装のために使用すると、足場の組み立てが不要となり、作業性が大きく向上する。また、対象箇所に使用する吹き付け剤に応じて、自走式吹き付け装置に搭載している吹き付け剤タンクを取り替え、また、吹き付け装置の吹き付け用アタッチメントに使用しているノズル部分を使用する吹き付け剤に応じて交換することにより、何等問題無く、対象箇所に適用できることになり、汎用性が高く、作業性が良い有用な自走式吹き付け装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自走式吹き付け装置の正面図である。
【図２】本発明に係る装置の側面図である。
【図３】本発明に係る装置の平面図である。
【図４】本発明に係る装置を構成する補修用アタッチメントを示す図である。
【図５】図４に示した補修用アタッチメントを下側から示した図である。
【図６】本発明に係る装置を構成する伸縮機構の一部を示す図である。
【図７】本発明に係る装置を構成している流体供給管の一端に接続したエアモータ及び回転切削刃を示す図である。
【符号の説明】
２ 自走式車両
４ 昇降マスト
６ 補修用アタッチメント（吹き付け用アタッチメント）
７ 補修用供給源
７ａ 充填材タンク（充填材供給源）
７ｂ 圧縮空気発生装置（圧縮空気供給源）
８ 操作盤
１０ アタッチメント回転部
１２ ブラケット
１２ａ ベース部
１２ｂ フランジ部
１４ １段目アーム
１４ａ，１４ｂ チャネル材
１４ｃ 支持円盤
１６ ２段目アーム
１６ａ，１６ｂ チャネル材
１６ｃ，１８ａ ローラ
１８ 流体供給管
１８ｂ 移動台
２０，２６ スプロケット
２２，２８ チェーン
２４ アタッチメント自転機構
２６ ねじ軸
３８ 伸縮用油圧モータ
４０ 回転用ギヤ
４２ 自転用油圧モータ
５０ 吹き付けノズル
５２ｂ エアモータ
５２ カッティング器具
５２ｃ 回転切削刃（清掃・カッテイング用回転体）
５４ 耐圧ホース

Claims (5)

1. 前後方向に傾動可能とされ、所定高さまで上昇する昇降マストを搭載した自走式車両と、前記昇降マストの昇降動作とともに上下移動し、被吹き付け面への吹き付け剤の吹き付けを行う吹き付け用アタッチメントとを備え、
   前記吹き付け用アタッチメントは、車幅方向に旋回自在とした長尺アーム部材であり、前記被吹き付け面に吹き付け剤を吹き付ける吹き付け装置、或いは前記被吹き付け面の一部の面を整える清掃・カッティング装置の一方の装置として機能することを特徴とする自走式吹き付け装置。
2. 前記吹き付け用アタッチメントは、一端が前記先端部近くまで延在する流体供給管を備えており、当該流体供給管の他端に、前記自走式車両に搭載した吹き付け剤供給源及び圧縮空気供給源の両者が切替え自在に接続されており、
   前記流体供給管の一端に吹き付けノズルを接続し、前記吹き付け剤供給源から前記流体供給管に吹き付け剤を供給することで前記吹き付け剤吹き付け装置として機能する一方、前記流体供給管の一端側に圧縮空気で駆動するエアモータと、このエアモータで回転する清掃・カッティング用回転体を装着し、前記圧縮空気供給源から前記流体供給管に圧縮空気を供給することで前記清掃・カッティング装置として機能することを特徴とする請求項１記載の自走式吹き付け装置。
3. 前記吹き付け用アタッチメントは、アーム長が可変となる伸縮機構を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の自走式吹き付け装置。
4. 前記吹き付け用アタッチメントは、長手方向に沿う軸線回りに回転する自転機構を備えていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の自走式吹き付け装置。
5. 前記昇降マストの昇降及び傾動操作と、前記吹き付け剤吹き付け装置或いは前記清掃・カッティング装置の切替え操作と、前記吹き付け用アタッチメントの伸縮操作と、前記吹き付け用アタッチメントの自転操作を遠隔で行うことが可能な操作盤を、前記自走式車両から離れた位置まで移動可能に設置したことを特徴とする請求項４記載の自走式吹き付け装置。

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