JP6900260B2 - 羽口取替装置 - Google Patents

Description

本発明は、高炉の羽口の取り替えを行う羽口取替装置に関するものである。

高炉は、外部を鋼板製の鉄皮で覆い、内部を耐火物で内張りした竪型円筒状の構造物とされている。

高炉炉体の最下部である炉底部の側壁部には、炉体周方向の多数個所、たとえば、２０から４０個所に、羽口を配置して取り付けるための羽口用開口が、放射方向に貫通する配置で設けられている。前記羽口用開口は、炉外側から炉内側に向けて先細り形状とされていて、その内側に、先細り円筒状の大羽口（大丸）が取り付けられている。大羽口の後端側（大径側）は、羽口保持金物の先端側に同一軸心状態で取り付けられている。大羽口の先端側（小径側）には、先細り円筒状の小羽口が取り付けられ、熱風炉から、熱風を小羽口を通して高炉内へ送り込むようになっている。

小羽口は、冷媒を流通させることで冷却されるが、特に、小羽口の先端側（小径側）は炉底部に溜る溶鉄や溶滓に直接触れる場合があるため、損耗し破損するおそれがある。そのため、小羽口は、定期的に取り替えることが必要とされる。

従来の小羽口の取り替えは、羽口取替装置により小羽口を把持して大羽口から引き抜いた後、新しい小羽口を把持して大羽口の先端に押し込んで大羽口に取り付けている。

ところで、小羽口は、大羽口の先端側に押し込まれて取り付けられるものであるため、大羽口ごとに小羽口の上下方向の取付角度が異なっていることがある。

従来の羽口取替装置としては、小羽口の元部側外周の溝部に掛止爪をかけて小羽口を把持する羽口取替ヘッドを備えたものがある（たとえば、特許文献１参照）。

特許文献１に示されている羽口取替装置は、フローティングテーブルの内側に、スライドテーブルがリニアガイドを介してスライドできるように配置されている。スライドテーブルの前端面には、小羽口の保持機構である羽口取替ヘッドが取り付けられている。羽口取替ヘッドは、スライドテーブルの前端面に突設された角パイプに、掛止爪の元部が取り付けられて角パイプに沿い掛止爪の元部を前後方向に移動させることにより、掛止爪が開爪動作、閉爪動作を行って、小羽口の元部側の溝部を把持、非把持できるようにしてある。

フローティングテーブルは、移動台車上に搭載の昇降装置で昇降できる基台の上面に、空気バネと、載置台を介して支持されている。更に、基台と載置台との間には、フローティング手段が備えられている。

フローティング手段は、基台と載置台との間に傾斜状態で取り付けられた三次元的に揺動可能な揺動ロッドと、油圧式のロックシリンダとから構成され、ロックシリンダを伸縮させることにより揺動ロッドが揺動して、載置台とともにフローティングテーブルを介して羽口取替ヘッドが水平揺動するようになっている。

特開平８−２８３８１３号公報

ところで、特許文献１に示されている羽口取替装置は、小羽口の取り替えを行うときには、作業者が、移動台車の移動や、昇降装置による昇降動作を行って、小羽口の軸心に羽口取替ヘッドの軸心をおおよそ一致させる作業が必要となる。

ところが、小羽口は大羽口の先端側に取り付けられている。そのため、作業者は、小羽口の軸心の位置を確認するためには、移動台車を、大羽口を通して小羽口が見える位置まで移動させる必要があるが、この際、移動台車が、適切な位置からずれた状態で側壁部に近付いてしまうことがある。

このように、移動台車の位置が適切な位置からずれた場合は、移動台車の切り返しによる移動を行って位置を調整する必要が生じるため、羽口取替ヘッドを前記所定位置に配置するまでに時間を要する。

そこで、本発明は、羽口取替作業の際に羽口保持機構の位置決めを容易に行うことができる羽口取替装置を提供しようとするものである。

本発明は、前記課題を解決するために、羽口保持機構と、前記羽口保持機構を支持するスライド機構と、ロック手段と、調芯機構と、傾動機構と、昇降機構と、移動台車とを備えて移動可能な取替機と、高炉の側壁部における羽口用開口の両側に設置された装置ロック用ブラケットと、を有してなり、前記スライド機構は、前記羽口保持機構が連結されたスライドフレームと、前記スライドフレームを前記羽口保持機構が向く方向に沿って移動可能に保持する固定フレームと、前記固定フレームに設置されて前記スライドフレームを移動するアクチュエータと、を備え、前記ロック手段は、前記固定フレームにおける前記羽口保持機構の両側となる位置に設けられ、前記羽口用開口と前記装置ロック用ブラケットとの間の前記側壁部に突き当てられて配置される支持部材と、前記支持部材に回転可能に支持されて前記装置ロック用ブラケットに係合離脱すると共に、該装置ロック用ブラケットを相対的に引き寄せる機能を備えるロック爪と、を備え、前記調芯機構は、前記固定フレームを、平面内で直交する２軸方向への変位と、前記平面に垂直な軸を中心とする旋回を可能に支持する機能、を備え、前記傾動機構は、前記固定フレームと前記スライドフレームを介して前記羽口保持機構の上下方向への傾動を可能にする機能、を備え、前記昇降機構は、前記固定フレームを昇降可能に支持する機能、を備え、前記装置ロック用ブラケットは、前記羽口用開口に取り付けられる大羽口の軸心の位置を中心とする対象位置に配置、または、前記大羽口の軸心の位置からの距離に差がある位置に配置され、前記各支持部材は、前記ロック爪が回転したときに前記ロック爪が前記装置ロック用ブラケットに係合されて、前記装置ロック用ブラケットに対する前記ロック爪の相対位置が定まるように、前記装置ロック用ブラケットの側方にそれぞれ配置され、前記固定フレームと前記移動台車との間に、前記調芯機構、前記傾動機構、および、前記昇降機構が介装された構成を有する羽口取替装置とする。

前記各装置ロック用ブラケットは、前記大羽口の軸心の位置を含む平面に沿い配置され、前記取替機は、前記羽口保持機構と前記ロック手段とが前記大羽口の軸心の位置を含む平面に沿って配置される構成としてもよい。

前記各装置ロック用ブラケットは、前記大羽口の軸心の位置を中心とする対称位置に配置され、前記取替機では、前記各支持部材と前記各ロック爪とは、前記羽口保持機構を中心とする対称位置に配置される構成としてもよい。
また、前記各装置ロック用ブラケットは、前記大羽口の軸心の位置からの距離に差がある位置に配置され、前記取替機では、前記各支持部材と前記各ロック爪とは、前記各装置ロック用ブラケットにおける前記大羽口の軸心の位置からの距離の差に応じて、前記羽口保持機構からの距離に差がある位置に配置される構成としてもよい。

前記羽口保持機構は、小羽口の内側に貫通させて配置可能で且つ前記小羽口の先端側の開口部に係止可能なメイン爪と補助爪とを、互いに上下方向に開閉可能に備えると共に、前記メイン爪と補助爪とを開閉させるアクチュエータを備える構成としてある。

前記メイン爪は、上方へ開くようにして、その先端に上向きの突起を備え、かつ、前記補助爪は、下方へ開くようにして、その先端に下向きの突起を備える構成としてもよい。

前記羽口保持機構は、前記メイン爪と前記補助爪とを、前記大羽口の先端側の開口部に内側から接触可能な位置まで開動作可能とし、更に、前記大羽口の後端側を内側から支持する機能と、後端側に当接させる機能とを有する大羽口押さえ板を、前記羽口保持機構に取り外し可能に備える構成としてもよい。

前記調芯機構は、前記固定フレームを、一軸方向へ変位可能に支持する上段ベースと、前記上段ベースを前記上段ベースの変位方向と直交する方向に変位可能に支持する中段ベースと、前記中段ベースを水平方向に旋回可能に支持する下段ベースと、を備える構成としてもよい。

本発明の羽口取替装置によれば、羽口取替作業の際に羽口保持機構の位置決めを容易に行うことができる。

本発明の第１実施形態の羽口取替装置と高炉炉底部の羽口取付部の概略平面図である。 図１の概略側面図である。 スライド機構の固定フレームにおける機器保持用フレームの一例を示す図である。 羽口保持機構を示す図である。 装置ロック機構を示す切断平面図である。 調芯機構の切断正面図である。 調芯機構の側面図である。 図７のＳ−Ｓ方向切断平面図である。 昇降機構の昇降フレームを示す図である。 昇降機構の昇降ガイドを示す図である。 第２実施形態の羽口取替装置の概略側面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

［第１実施形態］
図１乃至図１０は、本発明の第１実施形態の羽口取替装置として、小羽口の取り替えを行う例を示すものである。

図１は本実施形態の羽口取替装置と高炉炉底部の羽口取付部の概略平面図、図２は図１の概略側面図である。図３はスライド機構における固定フレームの機器保持用フレームを拡大して示すもので、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は側面図である。図４は羽口保持機構を拡大して示すもので、図４（ａ）は側面図、図４（ｂ）はメイン爪と補助爪を閉じた状態の先端部分の正面図、図４（ｃ）はメイン爪と補助爪を開いた状態の先端部分の正面図、図４（ｄ）は切断側面図である。図５は装置ロック機構を拡大して示す切断平面図である。図６は調芯機構を拡大して示す切断正面図、図７は調芯機構と傾動機構を拡大して示す側面図、図８は図７のＳ−Ｓ方向切断平面図である。図９は昇降機構の昇降フレームを拡大して示すもので、図９（ａ）は側面図、図９（ｂ）は平面図である。図１０は昇降機構の昇降ガイドを拡大して示すもので、図１０（ａ）は側面図、図１０（ｂ）は平面図である。

先ず、本実施形態の羽口取替装置を適用する高炉炉底部の側壁部における羽口取付部の構成について説明する。

高炉の炉底部の側壁部１００には、図１、図２に示すように、炉外側から炉内１０１側に向けて先細り形状とされた羽口用開口１０５が設けられている。

羽口用開口１０５には、炉内１０１寄りとなる位置に、先細り円筒状の大羽口（大丸）１０３が取り付けられている。大羽口１０３の先端側には、先細り略円筒状の小羽口１０２が取り付けられている。なお、大羽口１０３の先端側とは、炉内１０１寄りに配置される小径側をいう。その逆側の大羽口１０３の大径側は後端側という。また、小羽口１０２は、小径側を先端側といい、その逆側の大径側を後端側という。

小羽口１０２は、大羽口１０３の内側から大羽口１０３の先端側へ押し込むことで取り付けられる。大羽口１０３の先端側の内側に取り付けられた小羽口１０２は、後端側が、側壁部１００の外側に取り付けられた小羽口押さえ台１０７に小羽口押さえ１０６を介して押さえられている。小羽口押さえ１０６は、取り外すことができる。これにより、小羽口１０２は、小羽口押さえ１０６を取外した後、大羽口１０３の先端側から炉外側へ引き抜くことで、大羽口１０３から取り外すことができるようになっている。

大羽口１０３の後端側には、羽口用開口１０５に固定された羽口保持金物１０４が備えられている。

小羽口１０２は、高炉の大きさに応じて多数が炉底部の側壁部１００に放射状に取り付けられている。なお、小羽口１０２には、図示しない冷媒給排管が接続されていて、内部の流路に冷媒を流通させることで冷却できるようになっている。また、図２において、１０８は大羽口１０３の後端側を押さえる大羽口押さえ、１０９はピンである。

本実施形態の羽口取替装置は、図１および図２に全体構成が示されている。

本実施形態の羽口取替装置は、移動可能な取替機Ａと、高炉の側壁部１００に設置される装置ロック用ブラケット２３とを備えた構成とされている。

取替機Ａは、スライド機構Ｂと、スライド機構Ｂに備えられた羽口保持機構Ｃと、ロック手段Ｄと、羽口保持機構Ｃの位置を調整する機能を有する調芯機構Ｅ、傾動機構Ｆ、昇降機構Ｇと、走行機構Ｈとを備えた構成とされている。

なお、構成を説明する便宜上、取替機Ａは、平面視で羽口保持機構Ｃの向く方向、すなわち、小羽口１０２の脱着を行うときに高炉の炉内１０１側に向けて配置される方向を取替機Ａの前、その逆側を取替機Ａの後といい、後方から前方を見た状態で左手側と右手側を取替機Ａの左側と右側という。また、以下の構成の説明は、取替機Ａが水平面に配置され、スライド機構Ｂが前後方向に水平な姿勢に配置されている状態を基準として行う。したがって、以下の構成の説明中における、水平、垂直という方向は、実際の使用状態では傾いていてもよいことは勿論である。

スライド機構Ｂは、固定フレーム１と、固定フレーム１の内側に、リニアガイドを介して移動できるように配置されているスライドフレーム２と、スライドフレーム２を移動させるアクチュエータとしての油圧ジャッキ３とを備える。

固定フレーム１は、前後方向に延びる左右一対の水平材１ａ，１ｂと、左右両側の水平材１ａ，１ｂの各後端側を連結する水平材１ｃと、左右両側の水平材１ａ，１ｂの各前端側に取り付けて左右方向に各水平材１ａ，１ｂよりも張り出すようにしてある機器保持用フレーム４とを備えた構成とされている。機器保持用フレーム４の詳細は後述する。左側水平材１ａの内側（右側）と、右側水平材１ｂの内側（左側）には、図１、図６に示すように、前後方向に延びるリニアガイドレール５ａがそれぞれ平行に取り付けられている。

スライドフレーム２は、前後方向に延びる左右一対の水平材２ａ，２ｂと、左右の水平材２ａ，２ｂの各後端側を連結する支持材２ｃと、左右の水平材２ａ，２ｂの各前端側を連結する支持材２ｄとを備えた構成とされている。支持材２ｄの前面には、羽口保持機構Ｃを連結するブラケット２ｅが前方へ突出して設けてある。ブラケット２ｅには、連結ピン１２を通す孔が設けられている。

スライドフレーム２の左側水平材２ａの外側（左側）と、右側水平材２ｂの外側（右側）には、各々複数（本実施形態では２つ）のリニアガイドブロック５ｂが取り付けられ、リニアガイドレール５ａとリニアガイドブロック５ｂとからなるリニアガイドにより、スライドフレーム２が固定フレーム１の左右方向の内側で、前後方向に移動できるようになっている。

スライドフレーム２の内側には、油圧ジャッキ３がある。油圧ジャッキ３は、固定フレーム１の前端側の機器保持用フレーム４の左右方向の中央部分に、後方に向けて取り付けられ、ロッド３ａの先端は、後端側の支持材２ｃにブラケット６を介して取り付けられている。これにより、スライドフレーム２は、油圧ジャッキ３の短縮作動で、固定フレーム１より前側へ突出する前進方向へ移動でき、油圧ジャッキ３の伸長作動で固定フレーム１の内側に引き込まれる後退方向へ移動できる。

次に、固定フレーム１の前端側で左右方向に張り出している機器保持用フレーム４について詳述する。機器保持用フレーム４は、図１に示すように、左右方向に、羽口用開口１０５の直径（水平方向の直径）よりも大となる寸法を備えている。機器保持用フレーム４は、図３（ａ）に示すように、左右方向に延びる上面板７と下面板８を平行に備えている。

機器保持用フレーム４の上面板７と下面板８との間には、左右の水平材１ａ，１ｂの各前端側が挟持されて取り付けられている。

機器保持用フレーム４の中央部位置には、油圧ジャッキ３の端部が固定されている。

機器保持用フレーム４の上面板７と下面板８との間における油圧ジャッキ３の固定位置と左右の水平材１ａ，１ｂとの間の位置は、空洞部となっており、該空洞部には、スライドフレーム２の左右の水平材２ａ，２ｂが前後方向に挿通して配置されている。

また、図３（ａ）（ｂ）に示すように、機器保持用フレーム４の左右の両端部には、ロック手段Ｄの構成要素となる支持部材２６がそれぞれ取り付けられている。機器保持用フレーム４における左右の水平材１ａ，１ｂの各外側位置には、各支持部材２６との間に、後述するロック用油圧ジャッキ２７を通す開口を備えた補強板９がそれぞれ設けられている。

固定フレーム１の水平材１ａ，１ｂは、図６では、みぞ形鋼を用いる例を示しているが、これに限定されるものではない。

羽口保持機構Ｃは、図１、図２、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示すように、スライドフレーム２の前端側のブラケット２ｅに連結する元部１０と、小羽口１０２の先端側の開口部に係止する爪として、元部１０の前端側に上下方向へ回動できるように取り付けられた１本のメイン爪１３および２本の補助爪１４とを備えた構成とされている。

元部１０の後側には、ブラケット１１が設けられている。ブラケット１１は、スライドフレーム２の先端側のブラケット２ｅに連結ピン１２で連結されることで、羽口保持機構Ｃがスライドフレーム２に連結されている。

なお、元部１０が連結ピン１２を中心に回動して、羽口保持機構Ｃの先端側（元部１０とは反対側）が下方へ傾動することを防止するため、元部１０の下端側を前方へ向けて押さえる元部押さえ１０ａがスライドフレーム２と元部１０との間に取り付けられている。

メイン爪１３は、前後方向に小羽口１０２の軸心方向の寸法よりも長い寸法で延びていて、先端側に上向きに突出する突起１３ａがあり、基端側が元部１０の前端側の上部位置に上下方向へ回動できるように取り付けられている。

２本の補助爪１４は、前後方向に小羽口１０２の軸心方向の寸法よりも長い寸法で延びていて、先端側に下向きに突出する突起１４ａがあり、基端側が元部１０の前端側の下部位置に上下方向へ回動できるように取り付けられている。

これにより、メイン爪１３と補助爪１４は、互いの先端側が上下方向に開閉できるようにしてある。

２本の補助爪１４は、メイン爪１３の左右方向の両側に配置されているので、メイン爪１３と各補助爪１４は、閉じた状態では、図４（ｂ）に示すように、互いの先端側同士を左右方向に並べて配置することができる。この状態で、メイン爪１３の突起１３ａが設けられている部分、および、補助爪１４の突起１４ａが設けられている部分を前方から見た形状は、小羽口１０２の先端側の最も細くなる部分の径に対応する図４（ｂ）に一点鎖線で示す仮想円ｘの内側に収まるように設定されている。

これにより、メイン爪１３と補助爪１４は、閉じた状態で、図４（ａ）に示すように、小羽口１０２内を貫通して、先端側を小羽口１０２の先端より突出させることができる。

一方、メイン爪１３と各補助爪１４は、図４（ｃ）に示すように、互いの先端側を上下に開いて、メイン爪１３の突起１３ａ、および、各補助爪１４の突起１４ａを、前記仮想円ｘの上方および下方に突出させることができる。

これにより、メイン爪１３と補助爪１４は、図４（ａ）に示したように先端側が小羽口１０２を貫通した状態で上下方向へ開くことにより、メイン爪１３の突起１３ａが小羽口１０２の先端側の開口部周縁の上部に係止され、各補助爪１４の突起１４ａが小羽口１０２の先端側の開口部周縁の下部に係止された状態とすることができる。

メイン爪１３の長さ方向の途中位置と、各補助爪１４の長さ方向の途中位置には、図４（ｄ）に示すように、長穴１５と長穴１６がそれぞれ設けられ、長穴１５には、メイン爪側リンク１７の一端側がピン１８を介して連結されている。各長穴１６には、補助爪側リンク１９の各一端側がピン２０を介して連結されている。

なお、図４（ｄ）では、メイン爪１３は、下面側の左右方向の中央部に、メイン爪側リンク１７の一端側を挿入可能な凹部１３ｂを設け、この凹部１３ｂの左右の側壁に長穴１５を設ける構成を示してある。しかし、メイン爪１３におけるメイン爪側リンク１７を連結する部分の構成は、この構成に限定されるものではない。

メイン爪側リンク１７の他端側と、各補助爪側リンク１９の他端側は、元部１０に前後方向に設けられている爪開閉用アクチュエータとしての爪開閉用油圧ジャッキ２１のロッド先端側に、ピン２２にて上下方向へ回動できるように連結されている。

したがって、羽口保持機構Ｃは、メイン爪１３と各補助爪１４を小羽口１０２に挿通させると共に、それぞれの先端側を小羽口１０２の先端側の開口部に貫通させた状態で、爪開閉用油圧ジャッキ２１によりメイン爪１３と各補助爪１４を上下方向へ開くことで、小羽口１０２を内側から保持することができる。更に、この状態では、小羽口１０２の内周面の上部位置には、メイン爪１３を下方から接するように配置することができ、小羽口１０２の内周面の下部位置には、各補助爪１４を接するかまたは近接した状態で配置することができる。このため、羽口保持機構Ｃは、小羽口１０２を保持しているときに外力が作用したり振動が生じたりしても、羽口保持機構Ｃの小羽口１０２に対する相対変位を抑えることができて、小羽口１０２の安定した保持を行うことができる。

羽口保持機構Ｃは、更に、図４（ａ）に示すように、元部１０の前端側、たとえば、元部１０におけるメイン爪１３の取り付け位置付近に、小羽口押さえ板１０ｂを備えている。小羽口押さえ板１０ｂは、メイン爪１３と各補助爪１４を挿通させた状態の小羽口１０２に対し、該小羽口１０２の基端側に当接する機能を備えるものである。なお、小羽口押さえ板１０ｂは、小羽口１０２の基端側に当接させた状態のときに、小羽口１０２の外周側に突出しない形状、サイズとされている。

これにより、羽口保持機構Ｃは、小羽口１０２の大羽口１０３への取り付けを行うときには、メイン爪１３と各補助爪１４で保持した小羽口１０２を大羽口１０３の先端側に配置した後、小羽口押さえ板１０ｂを小羽口１０２の基端部に当てて更に押し込むことができる。

ロック手段Ｄは、高炉の側壁部１００側の装置ロック用ブラケット２３と連携して、スライド機構Ｂを介して羽口保持機構Ｃの位置決めを行う機能と、取替機Ａを用いて小羽口１０２の取り外しおよび取り付けを行うときの反力を受ける機能とを備えるものである。

ここで、先ず、装置ロック用ブラケット２３について説明する。

装置ロック用ブラケット２３は、図１、図２に示すように、高炉の側壁部１００にて、取り替え対象となる小羽口１０２が取り付けられている羽口用開口１０５の左右両側となる位置に、左右一対で新たに設置されるものである。なお、装置ロック用ブラケット２３は、高炉のすべての羽口用開口１０５の左右両側に予め設置するようにしてもよいし、小羽口１０２の取り替え対象となる順序に従って、対応する羽口用開口１０５ごとに順次設置するようにしてもよい。

本実施形態では、左右の各装置ロック用ブラケット２３は、大羽口１０３の軸心の位置から左右両側に等しい距離となり、且つ、羽口用開口１０５との間に支持部材２６を突き当てて配置するため領域を確保した配置で、側壁部１００から外向きに突設されている。なお、各装置ロック用ブラケット２３の前記した大羽口１０３の軸心に対する相対的な配置は、厳密なものではなく、装置ロック用ブラケット２３自体の製造時の誤差や、側壁部１００への取り付け作業時の誤差など、後述する小羽口１０２の取り外しや取り付けに支障が生じない範囲の誤差は許容される。これにより、左右の各装置ロック用ブラケット２３の中間の位置は、大羽口１０３の軸心の位置にほぼ一致する。

各装置ロック用ブラケット２３には、図１、図２、図５に示すように、側壁部１００からの突出方向、あるいは、水平方向に延びる開口部２４が設けられている。

ロック手段Ｄは、図１〜図３（ａ）（ｂ）、図５に示すように、機器保持用フレーム４の左右両端側に設けられていて、側壁部１００に突き当てて配置される支持部材２６と、支持部材２６に水平方向に回転可能に支持されていて、装置ロック用ブラケット２３の開口部２４に係合離脱させるロック爪２５と、ロック爪２５を水平方向に回転させるロック用アクチュエータとしてのロック用油圧ジャッキ２７とを備えた構成とされている。

支持部材２６は、図１、図３（ａ）（ｂ）、図５に示すように、前後方向に設定された寸法で延びる略プレート状の部材であり、左右一対の支持部材２６の各後端側が、機器保持用フレーム４の左右の両端側における上面板７と下面板８との間にそれぞれ固定されている。

左右の各支持部材２６の前端側は、機器保持用フレーム４よりも前方へ同じ寸法で突出している。これにより、各支持部材２６の前端側を共に高炉の側壁部１００に接触させると、機器保持用フレーム４は、高炉の側壁部１００に正対する配置となる。

各支持部材２６は、機器保持用フレーム４より前方に突出している部分（前端寄り部分）に、図３（ａ）（ｂ）、図５に示すように、水平方向に貫通する開口部２８を有している。

各支持部材２６の開口部２８には、ロック爪２５の中央部分が垂直方向に延びるピン２９により取り付けられて、水平方向に回転できるようにしてある。

ロック爪２５は、先端側が、装置ロック用ブラケット２３の開口部２４に係合できる係合面２５ａとなっており、基端側がロック用油圧ジャッキ２７への連結部２５ｂとなっている。

ロック爪２５の係合面２５ａは、ピン２９を中心にして回転しながら装置ロック用ブラケット２３の開口部２４に係合できるように円弧状に形成されている。

ロック爪２５の連結部２５ｂに連結されてロック爪２５を回転させるロック用油圧ジャッキ２７は、機器保持用フレーム４の各補強板９の開口に貫通させられて、前後方向となる姿勢に配置されている。各ロック用油圧ジャッキ２７は、固定フレーム１の左右の水平材１ａ，１ｂに、ブラケット３０を介して取り付けられている。

各ロック用油圧ジャッキ２７の各ロッド２７ａは、ロック爪２５の連結部２５ｂに連結されている。ロック用油圧ジャッキ２７の伸縮作動でロック爪２５が水平回転させられる。

したがって、ロック手段Ｄは、支持部材２６が装置ロック用ブラケット２３の側方に配置され、ロック爪２５が装置ロック用ブラケット２３の開口部２４に届く状態となっていれば、ロック用油圧ジャッキ２７を伸長作動させてロック爪２５を回転させることにより、ロック爪２５を装置ロック用ブラケット２３の開口部２４に係止させることができる。更に、この際、ロック手段Ｄでは、係合面２５ａが湾曲しているので、ロック爪２５が装置ロック用ブラケット２３の開口部２４の縁に触れた状態で回転すると、ロック爪２５と装置ロック用ブラケット２３との左右方向の相対位置が定まる。すなわち、ロック爪２５を図５に示すロック状態まで回転させると、装置ロック用ブラケット２３は、ロック爪２５の湾曲した係合面２５ａにおける最も深い部分に係合されるようになる。

そのため、ロック手段Ｄは、ロック爪２５を回転させることにより、支持部材２６に対し、装置ロック用ブラケット２３を相対的に引き寄せることができる。

その結果、ロック手段Ｄでは、左右のロック爪２５を、対応する装置ロック用ブラケットの開口部２４に係合させてロック状態にすると、各支持部材２６を、羽口用開口１０５の左右位置の側壁部１００で、且つ左右の対応する装置ロック用ブラケット２３の近傍となる位置に、各支持部材２６の前端側が側壁部１００に突き当たるか、または、近接するように配置することができる。図１、図５では、各支持部材２６の前端側が、側壁部１００に固定された各装置ロック用ブラケット２３のベースプレートに突き当って配置された状態を示してある。

したがって、この状態では、機器保持用フレーム４の左右方向の中央部が羽口用開口１０５の中心部に正対した配置で、スライド機構Ｂの固定フレーム１が、装置ロック用ブラケット２３とロック手段Ｄを介して側壁部１００にロックされる。よって、この状態では、スライド機構Ｂに保持された羽口保持機構Ｃは、大羽口１０３の軸心位置にほぼ沿うように配置される。

本実施形態の羽口取替装置では、側壁部１００に設置された左右の装置ロック用ブラケット２３同士の間隔は、ロック手段Ｄにおける左右の支持部材２６同士の間隔に対してマージンを付加した寸法に設定されている。このマージンは、後述する走行機構Ｈとしての移動台車８４の移動の制御性に応じて設定される。すなわち、移動台車８４を移動させて目標位置に目標方向に向けて配置するときには、移動台車８４の制御性に起因して、移動台車８４の左右方向に関する目標位置からの位置ずれや、目標方位からの左右方向への傾きが生じることがある。そのため、このような位置ずれや傾きが生じるとしても、左右の各支持部材２６を左右の各装置ロック用ブラケット２３の内側に配置する操作が設定された期待値で実施できるように、前記マージンが設定されている。

なお、左右で対応する側の装置ロック用ブラケット２３と支持部材２６は、最大で前記マージンの２倍程度の隙間を隔てて配置される可能性がある。そのため、本実施形態の羽口取替装置では、各装置ロック用ブラケット２３の側壁部１００からの突出量と、開口部２４の長手方向寸法、および、支持部材２６と開口部２８の長手方向寸法と、ロック爪２５のピン２９よりも先端側の長さは、各支持部材２６が各装置ロック用ブラケット２３の間に入った状態であれば、ロック爪２５が装置ロック用ブラケット２３の開口部２４に届くように設定されている。

以上の構成としてあるロック手段Ｄと、各装置ロック用ブラケット２３とにより、本発明の羽口取替装置における装置ロック機構が構成される。

スライド機構Ｂは、固定フレーム１が、後述する調芯機構Ｅ、傾動機構Ｆ、昇降機構Ｇを介して移動台車８４である走行機構Ｈ上に支持されている。

調芯機構Ｅは、前記のように装置ロック用ブラケット２３とロック手段Ｄとによって側壁部１００にスライド機構Ｂの固定フレーム１をロックして、羽口保持機構Ｃを大羽口１０３の軸心位置にほぼ沿うように配置するときに、固定フレーム１を介して羽口保持機構Ｃの水平方向の位置と向きを自動的に調芯させる機能を備えるもので、水平方向位置調整部３１を備えている。

水平方向位置調整部３１は、図１、図２、図６〜図８に示すように、固定フレーム１を左右方向に変位可能に支持する上段ベース３３と、上段ベース３３を前後方向に変位可能に支持する中段ベース３４と、中段ベース３４を水平方向に旋回可能に支持する下段ベース３５とを備えている。

上段ベース３３は、平面視で方形状となっており、その上面には、左右方向に延びる２本のリニアガイドレール３６が平行に設けられている。また、上段ベース３３の上面の左右方向両端位置には、固定フレーム１が左右方向に変位できる範囲を規制するためのストッパ３７が設けられている。

固定フレーム１の左右の各水平材１ａ，１ｂの下面には、２本のリニアガイドレール３６に対応するリニアガイドブロック３８が各水平材１ａ，１ｂの長手方向の２個所に設けられ、リニアガイドブロック３８を介して固定フレーム１がリニアガイドレール３６上に取り付けられている。これにより、固定フレーム１は、リニアガイドレール３６とリニアガイドブロック３８からなるリニアガイドを介して上段ベース３３上を、ストッパ３７に当接するまで自在に左右方向へ変位（移動）できるようになっている。

中段ベース３４は、平面視で方形状となっており、その上面には、前後方向に延びる２本のリニアガイドレール３９が平行に設けられている。また、中段ベース３４の上面の前後方向両端位置には、上段ベース３３が前後方向に変位できる範囲を規制するためのストッパ４０が設けられている。

上段ベース３３の前後方向両端側の下面には、２本のリニアガイドレール３９に対応するリニアガイドブロック４１が複数（本実施形態の場合は２個）ずつ設けられ、該各リニアガイドブロック４１が各リニアガイドレール３９に取り付けられている。これにより、上段ベース３３は、固定フレーム１とともに、リニアガイドレール３９とリニアガイドブロック４１からなるリニアガイドを介して中段ベース３４上を、ストッパ４０に当接するまで自在に前後方向へ変位（移動）できるようになっている。

更に中段ベース３４と下段ベース３５との間には、クロスローラー４２が設けられて、下段ベース３５に対して中段ベース３４が水平旋回できるようにしてある。

クロスローラー４２は、図６、図８に示すように、外輪４２ａと内輪４２ｂとの間に、図示しないローラ、スペーサリテーナが介装された構成とされている。

本実施形態では、中段ベース３４に、クロスローラー４２の外輪４２ａが取り付けられ、下段ベース３５の上面に、クロスローラー４２の内輪４２ｂが取り付けられている。

すなわち、中段ベース３４の下面には、下方へ突出するリング状の突出部４３が設けられている。クロスローラー４２の外輪４２ａは、リング状の突出部４３の内側に配置され、中段ベース３４に取り付けられている。

リング状の突出部４３の外周面には、図７、図８に示すように、周方向の２個所に、放射方向に突出する棒状のストッパ４４が設けられている。

一方、下段ベース３５の一端側（本実施形態では前端側）の上面には、図７、図８に示すように、中段ベース３４側の２つのストッパ４４同士の間の位置で、且つストッパ４４に接近した位置に、２つの円板状のストッパ４５が設けられている。

これにより、中段ベース３４は、上段ベース３３および固定フレーム１とともに、クロスローラー４２を介して下段ベース３５上で、左右いずれかのストッパ４４とストッパ４５が当接するまで自在に水平旋回できるようになっている。

なお、水平方向位置調整部３１は、上方から順に、左右方向の変位手段と、前後方向の変位手段と、旋回手段とを備える構成の例について示したが、平面内で直交する２軸方向に沿う方向への変位と、前記平面に垂直な軸を中心とする旋回が可能となっていれば、それぞれの手段の上下方向の順序は変更してもよい。また、水平面内での変位を可能とする手段としては、左右方向の変位手段と、前後方向の変位手段とを備える構成を例示したが、水平面内で直交する２軸方向への変位を実現できれば、個々の軸方向は、必ずしも前後方向と左右方向でなくてもよい。

傾動機構Ｆは、調芯機構Ｅとスライド機構Ｂと共に、羽口保持機構Ｃの上下方向の角度を自動的に調整するもので、傾動部３２を備えている。

調芯機構Ｅにおける下段ベース３５の後端側の下面には、図６、図７に示すように、傾動用ブラケット４６が左右方向に間隔を置いて設けられている。

下段ベース３５の前端側の下面には、図７に示すように、ダンパ連結用ブラケット４７が左右方向に間隔を置いて設けられている。

各傾動用ブラケット４６は、昇降機構Ｇの後述する昇降フレーム５３（図９参照）に傾動可能に連結される。各ダンパ連結用ブラケット４７には、前記昇降フレーム５３に一端側（下端側）が連結されるダンパ４８（図２、図７参照）の他端側（上端側）が連結される。

ダンパ４８は、軸心方向に伸縮でき、短縮方向に外力が加わると短縮して、その外力を吸収して減衰し、弾性力で伸長して復元できるように構成されている。

傾動用ブラケット４６と、ダンパ連結用ブラケット４７に連結されるダンパ４８とで、調芯機構Ｅである水平方向位置調整部３１が傾動できる傾動部３２が構成される。

ダンパ４８は、一例を図７に示すように、ケーシング４９とばね押え蓋５０とが軸心方向に伸縮可能に嵌合されている。ケーシング４９内には、図示しない弾性材としての、たとえば、皿ばねが積層されて収納され、この皿ばねの弾性をケーシング４９内で拘束して、ばね押え蓋５０の内側で皿ばねを押しているようにしてある。これにより、ケーシング４９とばね押え蓋５０が短縮する方向に外力を受けると、ばね押え蓋５０が皿ばねを押すことでダンパ４８は短縮でき、皿ばねが復元することでダンパ４８が伸長する方向に付勢されるようにしてある。

ばね押え蓋５０には、ダンパ連結用ブラケット４７に連結するためのブラケット５１が取り付けられている。ケーシング４９には、昇降機構Ｇの昇降フレーム５３に連結するためのブラケット５２（図９（ａ）参照）が取り付けられている。

昇降機構Ｇは、傾動機構Ｆ、調芯機構Ｅとともにスライド機構Ｂを昇降させて、羽口保持機構Ｃの高さ位置を調整できるようになっている。

昇降機構Ｇは、調芯機構Ｅの傾動用ブラケット４６への連結部と、ダンパ連結用ブラケット４７に連結したダンパ４８への連結部と、後述する昇降用油圧ジャッキへの連結部とを備える昇降フレーム５３と、昇降フレーム５３の昇降をガイドする昇降ガイド５４と、昇降ガイド５４をベースにして昇降フレーム５３を昇降させる昇降用アクチュエータとしての昇降用油圧ジャッキ５５とを備えた構成とされている。

昇降フレーム５３は、図９（ａ）（ｂ）に示すように、ベースフレーム５６に、傾動用ブラケット４６への連結部としてのブラケット５７と、ダンパ４８への連結部としてのブラケット５８と、昇降用油圧ジャッキ５５への連結部としてのブラケット６１とを備えた構成とされている。

ベースフレーム５６は、２本の縦部材５６ａと、該各縦部材５６ａの下端側位置の間と上部の位置の間にそれぞれ両端を固定して組み付けた２本の水平部材５６ｂとからなる構成とされている。

ブラケット５７は、ベースフレーム５６の上部位置の水平部材５６ｂの一側面（後側面）に水平方向に張り出す姿勢で取り付けられた左右２本の支持アーム５９の先端側（後端側）上面に、上向きに設けられている。各ブラケット５７は、各傾動用ブラケット４６に対応させて、該各傾動用ブラケット４６の左右方向の間隔に合わせた配置で設けられている。

ブラケット５８は、ベースフレーム５６の下端側位置の水平部材５６ｂの他側面（前側面）に、前向きに設けられている。各ブラケット５８は、２本のダンパ４８に対応させた配置で設けられている。

ブラケット６１は、２本の支持アーム５９の先端間に固定された連結材６０の一側面（後側面）に、上向きに屈曲させて設けられている。ブラケット６１は、昇降フレーム５３の左右方向の中央部に配置されている。

また、昇降フレーム５３の２本の縦部材５６ａの各下端側位置と上部位置には、支持アーム５９の張り出し側に向けた姿勢でリニアガイドブロック６２がそれぞれベースプレート６３を介して備えられている。

更に、２本の支持アーム５９は、各先端側の下面と、ベースフレーム５６の下側の水平部材５６ｂの後面とを結合する補強部材６４により補強されている。これにより、傾動用ブラケット４６からブラケット５７へ伝達される荷重は、支持アーム５９、補強部材６４を介してベースフレーム５６で受けられるようになっている。

なお、ベースフレーム５６は、一例として、縦部材５６ａは断面みぞ形形状としたものを示し、水平部材５６ｂは角筒形状としたものを示したが、これに限定されるものではない。また、ブラケット５７とブラケット５８とブラケット６１は、いずれも図９（ｂ）に示すように、二又形状としてあり、各々には、連結用ピンを挿通するための孔が設けられている。各ブラケット５７，５８，６１の二又形状は一例であり、これに限定されるものではない。

昇降ガイド５４は、走行機構Ｈに固定支持させて、昇降フレーム５３の昇降をガイドする固定フレームとして機能するもので、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、ベースフレーム６５と、ベースフレーム６５に設けられたガイド部６６と、ベースフレーム６５に設けられた走行機構Ｈへの固定支持部６７と、ベースフレーム６５に設けられた昇降用油圧ジャッキ取付部６８とが備えられている。

ベースフレーム６５は、２本の縦部材６５ａと、該各縦部材６５ａの下端側位置に両端を固定して組み付けた１本の水平部材６５ｂとからなる構成とされている。

ガイド部６６は、ベースフレーム６５の２本の縦部材６５ａの前面側にベースプレート６９を介して上下方向へ延びるように設けられているリニアガイドレール７０とされている。リニアガイドレール７０と昇降フレーム５３のベースフレーム５６に設けられているリニアガイドブロック６２（図９（ａ）（ｂ）参照）とからなるリニアガイドにより昇降フレーム５３が昇降ガイド５４に沿い昇降できるように構成される。

走行機構Ｈへの固定支持部６７は、ベースフレーム６５の各縦部材６５ａの後側面に水平方向に張り出す姿勢で取り付けられた左右２本の支持フレーム７１と、各支持フレーム７１の左右方向の外側面から各縦部材６５ａの左右方向の外側面に亘る長さを有する固定用プレート７２とが備えられ、固定用プレート７２が、各支持フレーム７１の左右方向の外側面と各縦部材６５ａの左右方向の外側面に、左右方向に水平に張り出すように固定された構成とされている。左右の各固定用プレート７２には、ボルト挿通用の孔７３が設けられている。７４は補強用のステイである。

各支持フレーム７１の先端側は、ベースフレーム６５に補強部材７６，７７を介して支持されている。補強部材７６は、各縦部材６５ａの上端側と各支持フレーム７１の先端側の上面との間に斜めに配設されている。補強部材７７は、各縦部材６５ａの下端側と各支持フレーム７１の先端側の下面との間に斜めに配設されている。

なお、左右の支持フレーム７１の先端同士の間と、左右の補強部材７６の間には、それぞれ間隔保持用のスペーサ兼補強部材７８，７９が設置されている。

昇降用油圧ジャッキ取付部６８は、ベースフレーム６５の水平部材６５ｂの左右方向中央部分に、後方へ突出するように設けられたブラケット７５により構成されている。このブラケット７５に昇降用油圧ジャッキ５５の下端側を連結して支持させる。

なお、昇降ガイド５４のベースフレーム６５は、縦部材６５ａに断面形状がみぞ形形状のものを用い、水平部材６５ｂに角形形状のものを用いたものを例示したが、軽量で強度が得られるものであれば、他の断面形状のものを用いることは任意である。

昇降フレーム５３と昇降ガイド５４は、それぞれ以上説明した構成を有しており、昇降フレーム５３を、昇降ガイド５４のベースフレーム６５内に、ベースフレーム６５の前側（支持フレーム７１の張り出し側とは反対の側）から組み入れることで組み合わせる。この際、昇降フレーム５３は、ブラケット５７が昇降ガイド５４のベースフレーム６５の内側、すなわち、左右の縦部材６５ａの間に位置するように組み入れて、昇降フレーム５３のリニアガイドブロック６２を昇降ガイド５４のリニアガイドレール７０に取り付ける。この際、リニアガイドブロック６２は、リニアガイドレール７０に予め取り付けておき、このリニアガイドブロック６２に昇降フレーム５３に備えたベースプレート６３を連結するようにしてもよい。

更に、昇降ガイド５４のブラケット７５に連結して支持された昇降用油圧ジャッキ５５のロッド先端を、昇降フレーム５３のブラケット６１に連結することで、昇降フレーム５３と昇降ガイド５４とを一体的に組み合わせて、昇降機構Ｇとする。

これにより、昇降機構Ｇは、昇降用油圧ジャッキ５５を伸縮作動させることにより、昇降フレーム５３が昇降ガイド５４に対して、リニアガイドレール７０とリニアガイドブロック６２からなるリニアガイドにより自在に昇降できる構成とされている。

走行機構Ｈは、図２に示すように、台車フレーム８０の前端側に前輪８１を備え、台車フレーム８０の後端に、後輪８２を駆動できるようにしてある電動走行ユニット８３が備えられている移動台車８４とされている。

移動台車８４の台車フレーム８０は、前端側の前輪８１のシャフト取付部と、前端側のバルブユニット８５の設置部と、後端側の油圧ユニット８６の設置部を除いて内側に上下方向に貫通する空間部が形成されている。

この台車フレーム８０の内部空間部は、昇降機構Ｇの昇降ガイド５４が上下方向に貫通できる寸法とされている。また、台車フレーム８０の左右の各フレーム部８０ａは、昇降機構Ｇの昇降ガイド５４の固定用プレート７２を載置できる幅寸法とされている。

台車フレーム８０のフレーム部８０ａには、固定用プレート７２のボルト挿通用の孔７３に対応してボルト挿通用の孔が設けられており、ボルトとナットにより固定用プレート７２が台車フレーム８０のフレーム部８０ａに締結されるようになっている。

本実施形態では、取替機Ａは、前記した構成を有するスライド機構Ｂと調芯機構Ｅと傾動機構Ｆと昇降機構Ｇとを組み合わせて、移動台車８４の台車フレーム８０上に搭載してなる構成とされている。

以下、スライド機構Ｂと調芯機構Ｅと傾動機構Ｆと昇降機構Ｇとを組み合わせて、移動台車８４の台車フレーム８０上に搭載する手順の一例を説明する。

先ず、移動台車８４の台車フレーム８０の内側空間部に、昇降機構Ｇを、図２に示すように昇降ガイド５４の支持フレーム７１が後方へ突出する姿勢で上方より嵌合して配置し、支持フレーム７１より左右方向に張り出す固定用プレート７２を台車フレーム８０の左右のフレーム部８０ａ上に載置させる。次いで、固定用プレート７２をフレーム部８０ａにボルトとナットにより複数個所で締結し、昇降ガイド５４を台車フレーム８０に固定支持させる。

次に、昇降機構Ｇの昇降フレーム５３に、傾動機構Ｆを介して調芯機構Ｅにおける水平方向位置調整部３１の下段ベース３５を載置して支持させる。この支持は、下段ベース３５の後端側下面の左右２つの傾動用ブラケット４６を、昇降フレーム５３の左右２つのブラケット５７に、傾動用ピンＰによりそれぞれ連結して、該傾動用ピンＰを中心として下段ベース３５の前端側が上下方向に傾動できるようにする。更に、下段ベース３５の前端側下面の左右２つのダンパ連結用ブラケット４７に上端側のブラケット５１を介してピン枢着した別々のダンパ４８の下端側のブラケット５２を、昇降フレーム５３の左右２つのブラケット５８にピン枢着して、下段ベース３５の前端側と昇降フレーム５３との間にダンパ４８を介装して傾動部３２を形成すればよい。これにより、下段ベース３５は、傾動用ピンＰを支点とする傾動ができ、傾動はダンパ４８で受けられるようにする。

調芯機構Ｅにおける水平方向位置調整部３１の上段ベース３３の上面には、羽口保持機構Ｃとロック手段Ｄを装備したスライド機構Ｂの固定フレーム１を配置し、固定フレーム１の下面のリニアガイドブロック３８を、上段ベース３３の上面のリニアガイドレール３６に保持させて、固定フレーム１を上段ベース３３上に支持させる。これにより、固定フレーム１を介してスライド機構Ｂは、水平方向位置調整部３１、傾動部３２により左右、前後、旋回方向の変位と傾動ができて、羽口保持機構Ｃの自動調芯と傾動ができるようにする。

以上のようにして構成された本実施形態の羽口取替装置は、次のようにして小羽口取替えの実施を行う。

小羽口１０２の取替えに際して、予め、高炉の側壁部１００に、前記した所定の配置で、左右の装置ロック用ブラケット２３を設置しておく。また、図２に示してある小羽口１０２を押している小羽口押さえ１０６を取り外しておく。なお、小羽口１０２に接続されている図示しない冷媒給排管は、予め小羽口１０２から取り外すか、あるいは、そのまま残しておいて、小羽口１０２と一緒に取り外すようにしてもよい。

取替機Ａは、移動台車８４により走行できて自在に移動できるので、図示しない作業者が羽口取替えを行う高炉の側壁部１００まで移動させて、ロック手段Ｄの左右の支持部材２６を、左右の装置ロック用ブラケット２３の間に配置し、この状態で移動台車８４を停止させる。この際、各支持部材２６との高さ位置が、装置ロック用ブラケット２３とずれているときは、昇降機構Ｇの昇降用油圧ジャッキ５５を伸縮作動させて、昇降フレーム５３を上昇、下降させるようにする。この場合、スライド機構Ｂの位置を高くするときは、昇降フレーム５３を昇降ガイド５４に沿わせて上昇させればよく、逆に、スライド機構Ｂの位置を下げるときは、昇降フレーム５３を昇降ガイド５４に沿わせて下降させればよい。これにより、各支持部材２６の高さ位置を、各装置ロック用ブラケット２３の位置に合わせて適正に調整できる。

次に、ロック手段Ｄの左右のロック用油圧ジャッキ２７を伸長作動させて、各ロック爪２５の連結部２５ｂを前方へ押し出すことで、各ロック爪２５をピン２９を中心に水平方向に回転させ、各ロック爪２５の先端側を、対応する装置ロック用ブラケット２３の開口部２４に挿入させてロックする。

これにより、移動台車８４を停止した時点で、移動台車８４の前後左右方向の位置と左右方向の向きに応じて、羽口保持機構Ｃが、大羽口１０３の軸心の位置から左右方向へのずれや傾きを生じていたとしても、左右の支持部材２６を備えた固定フレーム１の位置が、各装置ロック用ブラケット２３を基準にして自動的に修正される。よって、羽口保持機構Ｃは、大羽口１０３の軸心にほぼ沿う位置、姿勢に配置される自動調芯が行われる。これにより、図１、図２に示すように、羽口保持機構Ｃは、メイン爪１３と補助爪１４の先端側が大羽口１０３の軸心の位置にほぼ沿う配置で、羽口保持金物１０４の内側に配置される。

次いで、スライド機構Ｂの油圧ジャッキ３を短縮作動させて、スライドフレーム２を、固定フレーム１のリニアガイドレール５ａに沿わせて前進させる。これにより、スライドフレーム２の前端面に取り付けられている羽口保持機構Ｃは、スライドフレーム２と一体として前進し、メイン爪１３と補助爪１４の各先端側が小羽口１０２の内側を貫通して炉内１０１へ突出させられる。この際、小羽口１０２の上下方向の取付角度は、小羽口１０２ごとに異なっているため、羽口保持機構Ｃのメイン爪１３と補助爪１４が小羽口１０２を貫通するとき、メイン爪１３および補助爪１４は、先端側が小羽口１０２の内周面に接触することがある。この場合、羽口保持機構Ｃは、スライド機構Ｂ、調芯機構Ｅと共に、傾動機構Ｆの傾動部３２により、ダンパ４８に受けられた状態で上下に傾動が可能なため、メイン爪１３および補助爪１４の先端側は、小羽口１０２の内周面に倣って移動して、小羽口１０２の先端側の開口部を通過できる。

羽口保持機構Ｃのメイン爪１３と補助爪１４の先端側が小羽口１０２を貫通して炉内１０１に突出させられると、羽口保持機構Ｃの爪開閉用油圧ジャッキ２１を伸長作動させ、メイン爪側リンク１７と補助爪側リンク１９を介して、メイン爪１３と補助爪１４を、小羽口１０２の先端側の開口部に内側から接するか、近傍に達するまで上下方向に開く。

メイン爪１３の先端側には上向きの突起１３ａがあるので、メイン爪１３は、突起１３ａが小羽口１０２の先端側の開口部に内側から係止できる状態になる。

一方、補助爪１４の先端側には下向きの突起１４ａがあるので、補助爪１４は、突起１４ａが小羽口１０２の先端側の開口部に内側から係止できる状態になる。

次に、スライド機構Ｂの油圧ジャッキ３を伸長作動させる。

油圧ジャッキ３が伸長作動すると、スライドフレーム２は、羽口保持機構Ｃとともに後退させられる。これにより、メイン爪１３と補助爪１４は、突起１３ａ，１４ａがある先端側が小羽口１０２内から炉内１０１に突出している状態から後退するときに、小羽口１０２の炉内開口部の先端面に突起１３ａと突起１４ａが係止する。

この状態で、更に、油圧ジャッキ３が伸長作動すると、メイン爪１３の突起１３ａと補助爪１４の突起１４ａが係止している小羽口１０２には、引き抜かれる方向である後端側の方向へ力が羽口保持機構Ｃより付与される。

このとき、スライド機構Ｂの固定フレーム１は、前端側の機器保持用フレーム４の左右両端側に備えたロック手段Ｄの各支持部材２６が高炉の側壁部１００に突き当てられているため、小羽口１０２の引抜き時の反力は、各支持部材２６を介して側壁部１００に伝えて受けさせることができる。このため、小羽口１０２はスライドフレーム２のスライドにより大羽口１０３の先端側から後方へ引き抜かれる。

小羽口１０２が大羽口１０３の先端側から後方へ引き抜かれると、ロック手段Ｄによるスライド機構Ｂの固定フレーム１のロックを解除する。ロック解除の操作は、ロック用油圧ジャッキ２７を短縮作動してロック爪２５をピン２９を中心に回転させ、係合面２５ａを装置ロック用ブラケット２３の開口部２４から離脱させることにより行われる。

大羽口１０３の先端側から後方へ引き抜かれた小羽口１０２は、羽口保持機構Ｃのメイン爪１３と補助爪１４により内側から保持された状態となっているため、以後、移動台車８４の移動により、羽口用開口１０５（羽口保持金物１０４）から引き出して、取替機Ａにより目的の場所まで搬送するようにすればよい。

以後、同様な操作を繰り返すことにより、各小羽口１０２を順次高炉から取り外すことができる。

本実施形態では、小羽口１０２は、引き抜かれた後も、メイン爪１３と各補助爪１４の３本の爪で内側から保持するようにしてあるため、前記のような搬送を行うときにも、小羽口１０２の保持を従来に比してより確実に行うことができる。

次に、新しい小羽口１０２の取り付け作業を行うときは、先ず、新しい小羽口１０２を羽口保持機構Ｃのメイン爪１３と各補助爪１４により保持させる。この場合は、新しい小羽口１０２の後端側からメイン爪１３と補助爪１４を挿入し、次いで、メイン爪１３と補助爪１４の先端側を新しい小羽口１０２の先端側の開口部に貫通させてから、メイン爪１３と補助爪１４を、爪開閉用油圧ジャッキ２１の作動により上下方向へ開いて、メイン爪１３と補助爪１４を新しい小羽口１０２に内側から押し当てるようにすればよい。

この状態で、作業者は、取替機Ａを、移動台車８４により移動させて、前記した小羽口１０２の取り外し作業時と同様に、ロック手段Ｄの左右の支持部材２６を、左右の装置ロック用ブラケット２３の間に配置する。次いで、この状態で移動台車８４を停止させてから、ロック手段Ｄでは、各ロック爪２５の先端側を、対応する装置ロック用ブラケット２３の開口部２４に挿入させてロックする。これにより、前記した取り外し作業時と同様に、新しい小羽口１０２を保持した羽口保持機構Ｃは、大羽口１０３の軸心にほぼ沿う位置、姿勢に配置される自動調芯が行われる。

次いで、スライド機構Ｂの油圧ジャッキ３を短縮作動させる。これにより、スライドフレーム２は、羽口保持機構Ｃとともに前方へ移動させられて、新しい小羽口１０２が大羽口１０３の先端側の開口部に押し込まれて挿入される。このとき、新しい小羽口１０２が大羽口１０３の内周面に接触すると、新しい小羽口１０２が大羽口１０３の上下方向の傾きに倣って移動するように、傾動機構Ｆの傾動部３２により、羽口保持機構Ｃの上下方向の傾きが調整される。

その後は、スライドフレーム２とともに羽口保持機構Ｃを更に前方へ移動させて、小羽口１０２の基端側を小羽口押さえ板１０ｂで押して、小羽口１０２を、大羽口１０３内から炉内１０１側へ突出し、小羽口１０２の後端側の外周面が大羽口１０３の先端側の内側に押圧されるまで前進させて、取り付けを終了する。

このとき、固定フレーム１は、ロック手段Ｄを介して装置ロック用ブラケット２３にロックされているので、小羽口１０２の取り付け時の反力は、ロック爪２５から装置ロック用ブラケット２３を介して側壁部１００に伝えて受けさせることができる。

このようにして新しい小羽口１０２の取り付けが終了すると、羽口保持機構Ｃのメイン爪１３と各補助爪１４を閉じて、小羽口１０２の保持を解除する。

しかる後、スライドフレーム２を、油圧ジャッキ３の伸長作動で後退させることで、羽口保持機構Ｃのメイン爪１３と補助爪１４を、小羽口１０２内から後退させる。

その後は、ロック手段Ｄによる固定フレーム１のロックを解除してから、取替機Ａを、別の新しい小羽口１０２を保持するために、移動させるようにすればよい。

前記小羽口１０２の取替えは、損傷したすべての小羽口１０２を引き抜いた後、新しい小羽口１０２の取付部となる大羽口１０３の先端側のばり取りなどの処理を行ってから、新しい小羽口１０２を順次取り付けるようにしてもよく、あるいは、１つの小羽口１０２を引き抜いた後に、その引き抜いた小羽口１０２の個所に新しい小羽口１０２を取り付ける取替え作業を、各小羽口１０２ごとに行うようにしてもよい。

このように、本実施形態の羽口取替装置によれば、移動台車８４の移動による取替機Ａの位置合わせは、ロック手段Ｄの左右の支持部材２６が、左右の装置ロック用ブラケット２３の間に配置されるようにするのみでよい。しかも、この場合、高炉の側壁部１００側の位置合わせの対象は、各装置ロック用ブラケット２３という高炉の側壁部１００に露出した状態で取り付けられた実在のもの、すなわち、容易に目視できるものであって、小羽口１０２の軸心の位置のように実在しないものではないので、移動台車８４の位置合わせを容易に行うことができる。

本実施形態の羽口取替装置では、前記のようにロック手段Ｄの左右の支持部材２６が、左右の装置ロック用ブラケット２３の間に配置されていれば、その後はロック手段Ｄによる固定フレーム１のロックの処理に伴って、羽口保持機構Ｃを、大羽口１０３の軸心位置にほぼ沿うように自動的に配置することができる。よって、本実施形態の羽口取替装置は、小羽口１０２の取替作業の際に、羽口保持機構Ｃの位置決めを容易に行うことができる。

更に、本実施形態の羽口取替装置は、前記したように移動台車８４の位置合わせの対象物として用いる側壁部１００の各装置ロック用ブラケット２３は、ロック手段Ｄと連携して、固定フレーム１の位置の固定、および、小羽口１０２の取り外し作業時および取り付け作業時の反力を側壁部１００に伝える手段としても利用することができる。

したがって、本実施形態では、取替機Ａは、移動台車８４の固定を行う必要がないので、移動台車８４の固定手段は備えなくてもよい。よって、本実施形態の羽口取替装置は、取替機Ａに移動台車の固定手段と、小羽口１０２の脱着作業時の反力を受けさせる手段とを別々に設ける場合に比して、構成の単純化を図る効果が期待できる。

しかも、本実施形態では、取替機Ａにおいて、羽口保持機構Ｃから小羽口１０２の取り外し、および、取り付けの反力が伝わるのは、スライド機構Ｂとロック手段Ｄのみである。そのため、取替機Ａは、調芯機構Ｅ、傾動機構Ｆ、昇降機構Ｇ、走行機構Ｈについては、前記反力を受けることを考慮した剛性を備えなくてよい。

また、小羽口１０２の取り付けと取り外しを行うときには、前記反力を受けるスライド機構Ｂとロック手段Ｄは、羽口保持機構Ｃと同じ平面に配置されているので、本実施形態では、取替機Ａの調芯機構Ｅ、傾動機構Ｆ、昇降機構Ｇ、走行機構Ｈに、前記反力に起因する回転モーメントが生じることを防ぐことができる。

［第２実施形態］
図１１は第２実施形態の羽口取替装置と高炉炉底部の羽口取付部の概略側面図を示すものである。

なお、図１１において、第１実施形態と同一のものには同一符号を付して、その説明を省略する。

本実施形態の羽口取替装置は、第１実施形態と同様の構成に加えて、取替機Ａの羽口保持機構Ｃに、取り外し可能な大羽口押さえ板８７を備え、更に、メイン爪１３および補助爪１４を、各先端側の位置が大羽口１０３の先端側の開口部に接する位置まで開くことが可能な構成としたものである。

大羽口押さえ板８７は、元部１０の上側に図示しないボルトとナットを介して取り外し可能に取り付けられているもので、大羽口１０３の後端側を内側（下側）から支持する支持台部８８と、大羽口１０３の後端面に接触する押圧部８９とを備えた構成とされている。

なお、大羽口押さえ板８７は、元部１０の外側の複数個所に設けておけば、大羽口１０３を引抜き後、新しい大羽口１０３を取り付けるとき、大羽口１０３を均一に押すことができて有利であるが、１個所に設けられていてもよい。

大羽口押さえ板８７は、図１１に示すように、メイン爪１３および補助爪１４の各先端側を大羽口１０３の先端側の開口部に内側から接触させた状態で、大羽口１０３の軸心方向を水平に保持できるように、元部１０から突出する寸法が設定されている。また、元部１０における大羽口押さえ板８７の取付け位置は、メイン爪１３および補助爪１４の各先端からの距離が、大羽口１０３の軸心方向の長さ寸法より長くなる位置とされている。これは、大羽口１０３を引き抜くときは、メイン爪１３および補助爪１４の各先端位置が大羽口１０３の先端よりも炉内１０１側に突出でき、且つ大羽口１０３を取り付けるときは、大羽口押さえ板８７が大羽口１０３の後端を先端側へ押すことができるようにするためである。

大羽口１０３は、前記したように、高炉の側壁部１００に備えた羽口用開口１０５の炉内１０１寄りに取り付けられており、大羽口１０３の先端側に取り付けられる小羽口１０２のように、炉底部に溜る溶鉄や溶滓に直接触れる場合は少ない。そのため、大羽口１０３は、小羽口１０２に比して損傷の度合いは低いが、損傷することがある。損傷した大羽口１０３は、取替えの必要がある。

以上の構成としてある本実施形態の羽口取替装置を使用して大羽口１０３の取替えを行う場合は、取り替え対象となる大羽口１０３から、小羽口１０２を取り外しておく。この小羽口１０２の取り外し作業は、羽口保持機構Ｃにおける元部１０から、大羽口押さえ板８７を取り外した状態の取替機Ａで、第１実施形態と同様の手順で行うようにすればよい。

次に、図１１に示す大羽口押さえ１０８を取り外すと共に、小羽口押さえ台１０７をピン１０９を中心に回動させて、大羽口１０３の引き抜きに障害となるものをなくしておくようにする。

その後、取替機Ａは、羽口保持機構Ｃの元部１０に大羽口押さえ板８７を取り付けた状態で、移動台車８４により、取り替え対象となる大羽口１０３に対応する位置まで移動させて、第１実施形態で説明した小羽口１０２の取り外し作業時と同様に、ロック手段Ｄの左右の支持部材２６を、左右の装置ロック用ブラケット２３の間に配置する。この状態で移動台車８４を停止させてから、ロック手段Ｄでは、各ロック爪２５の先端側を、対応する装置ロック用ブラケット２３の開口部２４に挿入させて、固定フレーム１のロックを行う。これにより、羽口保持機構Ｃは、大羽口１０３の軸心にほぼ沿う位置、姿勢に配置される自動調芯が行われる。

以後、第１実施形態の小羽口１０２の取替えの場合と同様に、スライドフレーム２を前進させる。これにより、スライドフレーム２の前端面に取り付けられている羽口保持機構Ｃは、スライドフレーム２と一体として前進し、メイン爪１３と補助爪１４の各先端側が大羽口１０３内を貫通して、大羽口１０３の先端より炉内１０１側へ突出させられる。この場合、羽口保持機構Ｃは、大羽口押さえ板８７の支持台部８８に大羽口１０３の後端側が載り、押圧部８９が大羽口１０３の後端側に近接する位置まで前進させるようにすればよい。

しかる後、羽口保持機構Ｃの爪開閉用油圧ジャッキ２１を伸長作動させ、メイン爪側リンク１７と補助爪側リンク１９を介してメイン爪１３と補助爪１４を上下方向に開き、メイン爪１３と補助爪１４が、大羽口１０３の先端側の開口部に内側から接触するように付勢する。

次に、スライドフレーム２を油圧ジャッキ３の伸長作動により後退させ、羽口保持機構Ｃを後退させる。羽口保持機構Ｃのメイン爪１３と補助爪１４には、先端に突起１３ａと１４ａがあるので、羽口保持機構Ｃの後退動作でメイン爪１３と補助爪１４が後退させられることで、突起１３ａと突起１４ａが自動的に大羽口１０３の先端面に係止させられる。

更に、スライドフレーム２とともに羽口保持機構Ｃが後退動作させられることにより、大羽口１０３には、後方への引抜き力が付与されて、大羽口１０３は引き抜かれることになる。

このようにして引き抜かれた大羽口１０３は、羽口保持機構Ｃのメイン爪１３、補助爪１４および大羽口押さえ板８７により内側から保持されているので、取替機Ａにより、保管場所などへ搬送すればよい。

新しい大羽口１０３を羽口用開口１０５に取り付けるときは、新しい大羽口１０３を、前記と同様に羽口保持機構Ｃのメイン爪１３、補助爪１４および大羽口押さえ板８７で内側から保持させる。

次に、取替機Ａは、羽口保持機構Ｃに新しい大羽口１０３を保持した状態で、移動台車８４により、大羽口１０３の取り付け対象となる羽口用開口１０５の位置まで移動させて、前記した大羽口１０３の取り外し作業時と同様に、ロック手段Ｄの左右の支持部材２６を、左右の装置ロック用ブラケット２３の間に配置する。この状態で移動台車８４を停止させてから、ロック手段Ｄにより、固定フレーム１をロックする。これにより、羽口保持機構Ｃは、羽口用開口１０５に以前取り付けられていた大羽口１０３の軸心にほぼ沿う位置、姿勢に配置される自動調芯が行われる。

次いで、スライド機構Ｂのスライドフレーム２を、油圧ジャッキ３の短縮作動で前進させる。羽口保持機構Ｃは、スライドフレーム２の前端面に取り付けられているので、スライドフレーム２と一体に前進して、羽口保持金物１０４の内側を通して炉内１０１の方向へ前進する。これにより、羽口保持機構Ｃに保持された新しい大羽口１０３は、羽口保持金物１０４の内側を通り炉内１０１側へ搬入される。

新しい大羽口１０３が、羽口用開口１０５における大羽口１０３の正規の設置位置近くまで搬入されても、油圧ジャッキ３は、短縮作動を継続させ、スライドフレーム２とともに羽口保持機構Ｃを前進させ、羽口保持機構Ｃの元部１０に取り付けた大羽口押さえ板８７の押圧部８９を、新しい大羽口１０３の後端側に接触させて、大羽口押さえ板８７で大羽口１０３を押し込む。

これにより、新しい大羽口１０３が設置位置に設置されると、爪開閉用油圧ジャッキ２１を短縮作動させて、メイン爪１３と補助爪１４を閉じた後、油圧ジャッキ３を伸長作動に切り替えて、スライドフレーム２を後退させることで、羽口保持機構Ｃを、大羽口押さえ板８７が大羽口１０３離反するまで後退させる。

その後は、ロック手段Ｄによる固定フレーム１のロックを解除して移動台車８４を移動可能な状態とすることで、１つの大羽口１０３の取替えが終了する。

大羽口１０３の取替えが終了すると、取替えの際に取り外した大羽口押さえ１０８を取り付けて、所定位置に設置された新しい大羽口１０３の後端側を押えるようにし、小羽口押さえ台１０７をピン１０９を中心に回動させて起立させておく。

本実施形態により大羽口１０３の取替えが終了した後、新しい大羽口１０３の先端に、新しい小羽口１０２を取り付けるときは、取替機Ａを、羽口保持機構Ｃの元部１０から大羽口押さえ板８７を再度取り外した状態としてから、第１実施形態と同様の手順で実施すればよい。

したがって、本実施形態の羽口取替装置によれば、第１実施形態と同様の効果に加えて、大羽口１０３の取り替えも実施することができる。

なお、本発明は、前記した各実施の形態のみに限定されるものではない。

たとえば、第２実施形態にて、羽口保持機構Ｃの元部１０に大羽口押さえ板８７を取り付ける手段は、必要に応じて大羽口押さえ板８７を取り外すことが可能であれば、ボルトとナット以外の取り付け手段を採用してもよい。また、大羽口押さえ板８７は、下端側を、元部１０に備えた受け部材に上方から差し込んで取り付けるようにしてもよい。

大羽口押さえ板８７は、大羽口１０３の先端側の開口部がメイン爪１３と補助爪１４により内側から保持された状態で、大羽口１０３の後端側を軸心の方向が傾かないように内側から支持する機能と、大羽口１０３の後端側に押し当てる機能とを備えていれば、図示した以外の形状、構成を採用してもよい。

なお、本発明を発展させて、第１実施形態に示した小羽口１０２の取り替え作業に用いる羽口保持機構Ｃとは別に、大羽口押さえ板８７が固定された羽口保持機構Ｃを用意しておき、小羽口１０２の取り替え作業と、大羽口１０３の取り替え作業とで、スライド機構Ｂのスライドフレーム２の前端側のブラケット２ｅに連結ピン１２で連結される羽口保持機構Ｃを交換可能としてもよい。

また、前記した各実施形態は、一例を示しているものであり、本発明の羽口取替装置は、図示した構成のもののみに限定されるものではない。

たとえば、昇降機構Ｇの昇降フレーム５３は、図９（ａ）（ｂ）に示されているが、下段ベース３５下面の傾動用ブラケット４６に連結するブラケット５７、下段ベース３５下面のダンパ連結用ブラケット４７に連結されるダンパ４８を連結するためのブラケット５８、昇降用油圧ジャッキ５５を連結するためのブラケット６１を備えていて、昇降ガイド５４に昇降可能に支持されるものであれば、図示以外の構成としてもよい。

スライド機構Ｂのスライドフレーム２を移動させるアクチュエータとして油圧ジャッキ３を用い、昇降機構Ｇの昇降フレーム５３を昇降させるアクチュエータとして昇降用油圧ジャッキ５５を用いている例を示している。これらの油圧ジャッキ３と昇降用油圧ジャッキ５５は、アクチュエータの一例として示しているものであり、その大きさ等は図示のものに限定されるものではない。

小羽口１０２や大羽口１０３の取り外しと取り付け時の反力に起因するモーメントが生じないようするという効果を得る観点から考えると、左右の各装置ロック用ブラケット２３は、大羽口１０３の軸心の位置を含む平面に沿う位置に配置され、また、羽口保持機構Ｃと、スライド機構Ｂおよびロック手段Ｄは、同じ平面に沿って配置されていることが好ましい。しかし、本発明の羽口取替装置は、この構成に限定されるものではなく、たとえば、高炉の側壁部１００に装備された他の機器の配置などを考慮して、左右の各装置ロック用ブラケット２３は、大羽口１０３の軸心の位置から上下方向にずれた位置に設けるようにしてもよい。それに対応して、取替機Ａでは、羽口保持機構Ｃと、ロック手段Ｄとは上下方向にずれた位置に設けられていてもよい。

また、左と右の各装置ロック用ブラケット２３、および、ロック手段Ｄにおける左と右の支持部材２６とロック爪２５にかかる力を均等化するという効果を得る観点から考えると、左右の各装置ロック用ブラケット２３は、大羽口１０３の軸心の位置を中心として左右対称に配置され、左右の支持部材２６と左右のロック爪２５は、羽口保持機構Ｃを中心として、左右に対象に配置されていることが好ましい。しかし、本発明の羽口取替装置は、この構成に限定されるものではなく、左右の各装置ロック用ブラケット２３は、大羽口１０３の軸心の位置からの距離に差があり、それに応じて、左右の支持部材２６とロック爪２５は、羽口保持機構Ｃからの距離に差がある構成としてもよい。

スライド機構Ｂでは、固定フレーム１に対しスライドフレーム２の前後方向の移動をガイドする手段としては、リニアガイドを例示したが、リニアガイド以外の直動式のガイドを採用してもよい。

調芯機構Ｅでは、水平方向位置調整部３１における上段ベース３３に対する固定フレーム１の左右方向の変位をガイドする手段、および、中段ベース３４に対する上段ベース３３の前後方向の変位をガイドする手段として、それぞれリニアガイドを例示したが、リニアガイド以外の直動式のガイドを採用してもよい。

昇降機構Ｇでは、昇降フレーム５３の昇降ガイド５４に沿う昇降をガイドする手段としては、リニアガイドを例示したが、リニアガイド以外の直動式のガイドを採用してもよい。

取替機Ａは、スライド機構Ｂの固定フレーム１と、走行機構Ｈとしての移動台車８４との間に、調芯機構Ｅと傾動機構Ｆと昇降機構Ｇを備えていれば、調芯機構Ｅと傾動機構Ｆと昇降機構Ｇの上下方向の順序は変更してもよい。

その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。

Ａ 取替機
Ｂ スライド機構
Ｃ 羽口保持機構
Ｄ ロック手段
Ｅ 調芯機構
Ｆ 傾動機構
Ｇ 昇降機構
Ｈ 走行機構
１ 固定フレーム
２ スライドフレーム
３ 油圧ジャッキ（アクチュエータ）
４ 機器保持用フレーム
５ａ リニアガイドレール
５ｂ リニアガイドブロック
１０ 元部
１３ メイン爪（爪）
１３ａ 突起
１４ 補助爪（爪）
１４ａ 突起
２３ 装置ロック用ブラケット
２４ 開口部
２５ ロック爪
２６ 支持部材
２７ ロック用油圧ジャッキ（アクチュエータ）
３１ 水平方向位置調整部
３２ 傾動部
３３ 上段ベース
３４ 中段ベース
３５ 下段ベース
３７ ストッパ
４０ ストッパ
４２ クロスローラー
４４ ストッパ
４５ ストッパ
４６ 傾動用ブラケット
４８ ダンパ
５３ 昇降フレーム
５４ 昇降ガイド
５５ 昇降用油圧ジャッキ（アクチュエータ）
８４ 移動台車（走行機構）
１０２ 小羽口
１０３ 大羽口

Claims (8)

1. 羽口保持機構と、前記羽口保持機構を支持するスライド機構と、ロック手段と、調芯機構と、傾動機構と、昇降機構と、移動台車とを備えて移動可能な取替機と、
   高炉の側壁部における羽口用開口の両側に設置された装置ロック用ブラケットと、を有してなり、
   前記スライド機構は、
   前記羽口保持機構が連結されたスライドフレームと、
   前記スライドフレームを前記羽口保持機構が向く方向に沿って移動可能に保持する固定フレームと、
   前記固定フレームに設置されて前記スライドフレームを移動するアクチュエータと、
   を備え、
   前記ロック手段は、
   前記固定フレームにおける前記羽口保持機構の両側となる位置に設けられ、前記羽口用開口と前記装置ロック用ブラケットとの間の前記側壁部に突き当てられて配置される支持部材と、
   前記支持部材に回転可能に支持されて前記装置ロック用ブラケットに係合離脱すると共に、該装置ロック用ブラケットを相対的に引き寄せる機能を備えるロック爪と、
   を備え、
   前記調芯機構は、
   前記固定フレームを、平面内で直交する２軸方向への変位と、前記平面に垂直な軸を中心とする旋回を可能に支持する機能、
   を備え、
   前記傾動機構は、
   前記固定フレームと前記スライドフレームを介して前記羽口保持機構の上下方向への傾動を可能にする機能、
   を備え、
   前記昇降機構は、
   前記固定フレームを昇降可能に支持する機能、
   を備え、
   前記装置ロック用ブラケットは、前記羽口用開口に取り付けられる大羽口の軸心の位置を中心とする対象位置に配置、または、前記大羽口の軸心の位置からの距離に差がある位置に配置され、
   前記各支持部材は、前記ロック爪が回転したときに前記ロック爪が前記装置ロック用ブラケットに係合されて、前記装置ロック用ブラケットに対する前記ロック爪の相対位置が定まるように、前記装置ロック用ブラケットの側方にそれぞれ配置され、
   前記固定フレームと前記移動台車との間に、前記調芯機構、前記傾動機構、および、前記昇降機構が介装された構成
   を有することを特徴とする羽口取替装置。
2. 前記各装置ロック用ブラケットは、前記大羽口の軸心の位置を含む平面に沿い配置され、
   前記取替機は、前記羽口保持機構と前記ロック手段とが前記大羽口の軸心の位置を含む平面に沿って配置される
   請求項１記載の羽口取替装置。
3. 前記各装置ロック用ブラケットは、前記大羽口の軸心の位置を中心とする対称位置に配置され、
   前記取替機では、前記各支持部材と前記各ロック爪とは、前記羽口保持機構を中心とする対称位置に配置される
   請求項１または２記載の羽口取替装置。
4. 前記羽口保持機構は、
   小羽口の内側に貫通させて配置可能で且つ前記小羽口の先端側の開口部に係止可能なメイン爪と補助爪とを、互いに上下方向に開閉可能に備えると共に、前記メイン爪と補助爪とを開閉させるアクチュエータを備える
   請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の羽口取替装置。
5. 前記メイン爪は、上方へ開くようにして、その先端に上向きの突起を備え、かつ、前記補助爪は、下方へ開くようにして、その先端に下向きの突起を備える
   請求項４記載の羽口取替装置。
6. 前記羽口保持機構は、前記メイン爪と前記補助爪とを、前記大羽口の先端側の開口部に内側から接触可能な位置まで開動作可能とし、
   更に、前記大羽口の後端側を内側から支持する機能と、後端側に当接させる機能と、を有する大羽口押さえ板を、前記羽口保持機構に取り外し可能に備える
   請求項４または請求項５に記載の羽口取替装置。
7. 前記調芯機構は、
   前記固定フレームを、一軸方向へ変位可能に支持する上段ベースと、
   前記上段ベースを前記上段ベースの変位方向と直交する方向に変位可能に支持する中段ベースと、
   前記中段ベースを水平方向に旋回可能に支持する下段ベースと、
   を備える
   請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の羽口取替装置。
8. 前記各装置ロック用ブラケットは、前記大羽口の軸心の位置からの距離に差がある位置に配置され、
   前記取替機では、前記各支持部材と前記各ロック爪とは、前記各装置ロック用ブラケットにおける前記大羽口の軸心の位置からの距離の差に応じて、前記羽口保持機構からの距離に差がある位置に配置される
   請求項１または２記載の羽口取替装置。

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