JPH0648137B2 - ランス装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は真空脱ガス炉や混銑車、転炉、取鍋等の内面に
補修材を溶射するためのランス装置に関し、特に、ラン
ス先端部の角度を調節できるランス装置を対象としてい
る。

［従来の技術］ 特開昭６２−１０５９１号公報にはこの種のランスが記
載されている。この公報の第５図、第６図に記載の構造
では、ランスの先端寄りの部分に屈曲部を設け、そこに
組み込んだ回転継手においてランス先端部を回転させる
ことにより、ランス先端部の方向を変更できるようにな
っている。

このような構造では、ランス先端部の姿勢をランス本体
と平行な姿勢と、ランス本体に対して（例えば直角に）
折れ曲った姿勢との間で調節できる。従って、真空脱ガ
ス炉のように、ランスを挿入できる開口が狭く、内部が
広い炉でも、ランスを上記平行姿勢に設定してランスの
直径方向幅を狭くすることにより、ランス先端部を狭い
開口から炉の内部へ挿入し、炉内部の広い開口において
ランス先端部の方向を変えることにより、ランス先端部
のバーナーを炉の内壁面に近付けて溶射作業を行うこと
ができる。

［発明が解決しようとする課題］ そして、ランスの内部には、溶射作業用の流体、すなわ
ち補修材粉末や可燃ガス及び助燃ガスならびに冷却水を
流すための通路が設けられる。ところが上記公報の構造
では、主ランスと先端ランスとを回転自在に連結するた
めに、主ランスと先端ランスの両者を多重管構造にし、
両者の多重管構造部の内部の隙間により上記通路を形成
している。

この構造では、主ランス本体の多重管構造体を構成する
複数の管部を、それぞれ、先端ランスの複数の管部に対
して同心の位置関係で正確に位置決めして回転自在かつ
密封状態で連結しなければならず、そのために、構造が
複雑になり、製造コストが高くなる。しかも主ランス内
に多重管構造部と先端ランス駆動用の駆動軸とを配置す
る必要があるので、構造が複雑かつ大形になる恐れがあ
る。

又一般に、ランスではバーナーを設けた先端部と、それ
以外の部分との所要冷却特性が異なっており、具体的に
は、各部に要求される冷却水の温度や流量が異なってい
る。ところが上記公報に記載の構造では、その他の一般
的な従来例と同様に、冷却水通路が、ランス全体を循環
する一連の通路で形成されている。そのために、ランス
先端部の所要冷却条件とそれ以外の部分の所要冷却条件
の両方を満足させる状態で冷却水を供給することが困難
である。

本発明は上記問題を解決した構造を提供することを目的
としている。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
主ランスの先端部に回転継手を介して先端ランスの被支
持部を連結し、先端ランスに、上記被支持部からバーナ
ーまで延びる延長部を設け、回転継手の回転中心線に対
して主ランスの中心線と先端ランス延長部の中心線をそ
れぞれ傾斜させ、主ランスと先端ランスの内部に溶射作
業用流体の複数の通路を設け、外部の駆動部に連結する
回転力伝達用筒軸を主ランスの内部に配置し、筒軸と先
端ランスの被支持部を回転力伝達機構により連結し、主
ランス内部の上記通路を、互いに独立した状態で上記筒
軸の内部に配置される複数のパイプで形成し、先端ラン
スを多重管構造体で形成し、先端ランス内の上記通路
を、多重管構造体の内部に同心に形成される複数の空間
により形成し、回転継手の内部に、主ランスの各通路と
それに対応する先端ランスの各通路とを接続する環状通
路を回転中心線と同心に設けたことを特徴としている。

又請求項２に記載の発明は、主ランスの先端部に回転継
手を介して先端ランスの被支持部を連結し、先端ランス
に、上記被支持部からバーナーまで延びる延長部を設
け、回転継手の回転中心線に対して主ランスの中心線と
先端ランス延長部の中心線をそれぞれ傾斜させ、主ラン
スと先端ランスの内部に溶射作業用流体の複数の通路を
設け、外部の駆動部に連結する回転力伝達用筒軸を主ラ
ンスの内部に配置し、筒軸と先端ランスの被支持部を回
転力伝達機構により連結し、主ランス内部の通路を、互
いに独立した状態で配置される複数のパイプで形成し、
先端ランスを多重管構造体で形成し、先端ランス内の上
記通路を、多重管構造体の内部に同心に形成される複数
の空間により形成し、回転継手の内部において主ランス
の各通路とそれに対応する先端ランスの各通路とを接続
し、上記複数の通路の一部で形成される冷却水循環通路
の内、ランス本体冷却用の冷却水通路と先端ランス冷却
用の冷却水通路とを互いに別系統の通路で形成したこと
を特徴としている。

［実施例］ 第２図において、基礎又は別の台車（図示せず）上に
は、台車型のランス支持駆動装置１が設けてある。ラン
ス支持駆動装置１は昇降台２を備えており、昇降台２に
主ランス５の下端部が取り付けてある。主ランス５の上
端部には回転継手６を介して先端ランス７が連結してい
る。

主ランス５はほぼ全体が垂直に延びているが、回転継手
６を組み込んだ先端部（屈曲部９）は屈曲している。そ
の屈曲部９の中心線は回転継手６の回転中心線Ｏと一致
しており、主ランス５本体の垂直方向に延びる中心線Ｏ
１に対して鈍角Ｄを形成している。

先端ランス７はその基端部（被支持部１０）が回転継手
６に回転自在に支持されており、その被支持部１０の中
心線は屈曲部９や回転継手６の中心線Ｏと一致してい
る。先端ランス７には被支持部１０の先端に連続する部
分（延長部１１）も設けてあり、その先端部にバーナー
１２が設けてある。延長部１１は被支持部１０に対して
傾斜しており、延長部１１の中心線Ｏ２は回転継手中心
線Ｏに対して鈍角ｄを形成している。なお図示の実施例
では、バーナー１２の中心線Ｏ３が延長部１１の中心線
Ｏ２に対して傾斜しているが、中心線Ｏ３が中心線Ｏ２
と同心となるバーナー１２を使用することもできる。

上記構造では、回転継手６の中心線Ｏを中心にして先端
ランス７を回転させることにより、先端ランス７の姿勢
を実線で示す伸長姿勢と２点鎖線で示す折り曲げ姿勢と
の間で変更することができる。

具体的には、第２図に実線で示す状態では、延長部１１
は主ランス５に対して水平方向にずれた位置を、被支持
部１０から上方へ主ランス５と平行に延びている。この
姿勢ではランス全体の水平方向の幅Ｌが最小となり、従
って、ランスの上部を炉１３の狭い入口開口１４から内
部空間１５へ挿入することができる。

又、折り曲げ姿勢では、延長部１１は被支持部１０から
水平方向に延びている。従って、炉１３内の広い内部空
間１５において先端ランス７を折り曲げ姿勢に設定する
ことにより、バーナー１２を内部空間１５の内壁面に接
近させ、効率良く溶射作業を行うことができる。

先端ランス７を上述の如く回転させるために、ランス支
持駆動装置１にはモーター１６が設けてある。更にラン
ス支持駆動装置１には、昇降台２を昇降させるためのモ
ーター１７及びランス全体を中心線Ｏ１を中心にして回
転させるためのモーター１８も設けてある。

次にランス先端部の構造を第１図により説明する。なお
第１図では、紙面の都合上、主ランス５の中心線Ｏ１が
図面の左右方向に延びる状態でランス先端部が示してあ
る。

第１図において、主ランス５は筒状の外壁２０とその内
側に配置される筒軸２１とを備えている。外壁２０の先
端部は屈曲して前記屈曲部９を形成しており、その外壁
先端部の内側に回転継手６が組み込まれている。

回転継手６は、基本的には、概ね筒状の静止部２５及び
概ねカップ状の静止部２６と、概ね筒状の回転部２７と
を備えている。静止部２５は外壁２０の先端部内周に嵌
合してボルト２８により固定されている。回転部２７は
静止部２５の内周に軸受２９及びシールを介して回転自
在に嵌合している。先端ランス７の被支持部１０は回転
部２７の内周に嵌合して固定されている。被支持部１０
の端部は回転部２７から主ランス５側へ突出しており、
その突出端部に前記静止部２６がシールをして回転自在
に嵌合している。

先端ランス７は先端のバーナー１２以外の部分が多重管
構造であり、その中心の管の内部、ならびに半径方向に
隣接する管の間の環状空間により種々の溶射用流体の通
路、すなわちプロパンガス通路Ｇ、補修材粉末通路Ｐ、
酸素通路Ｓ、冷却水供給通路Ｗ１、冷却水排出通路Ｗ２
が形成されている。これらの通路やバーナー１２の具体
的な構造としては、周知の一般的な構造や実開昭６３−
５２３３号に記載の構造を採用することができる。

上記種々の通路は、被支持部１０の基端において開口し
ており、中心の補修材粉末通路Ｐの入口開口以外は、静
止部２６の内周面（又は被支持部１０の端部外周面）に
形成した環状溝３０〜３３に連通している。これらの環
状溝３０〜３３ならびに補修材粉末通路Ｐの入口開口に
は、それぞれ、主ランス５の内部に設けた流体通路（酸
素通路ｓ、冷却水供給通路ｗ１、補修材粉末通路ｐのみ
図示）が接続している。主ランス５内部のこれらの通路
は、それぞれ、比較的細いパイプ３５（一部のみ図示）
で形成されている。それらのパイプ３５は他のパイプ３
５とは完全に別の部材で構成されている。パイプ３５は
主ランス５内に分散状態（互いに非同心の位置関係）で
配置されており、前記筒軸２１の内側を通過してランス
外の流体供給源（図示せず）又は排水部に接続してい
る。

前記外壁２０は２重管構造で、その肉厚内に給水通路３
６（冷却水ジャケット）を備えている。給水通路３６は
回転継手６に形成した冷却水通路３７に接続している。
冷却水通路３７の出口は、主ランス５内部のパイプ（図
示せず）により形成した排水通路に接続している。この
パイプも前記パイプと同様のパイプであり、筒軸２１の
内部を通過している。

上記構成によると、前述の如く回転継手６において先端
ランス７をどの様な位置にまで回転させても、主ランス
５内の各通路は先端ランス７内の対応する通路に連通し
た状態に維持される。

上記筒軸２１は回転力伝達軸で、基端が第２図のモータ
１６に歯車機構を介して連結しており、第１図の如く、
先端が回転力伝達機構を介して先端ランス被支持部１０
に連結している。上記回転力伝達機構は歯車４０、４１
と連結機構４２を備えている。具体的には、筒軸２１の
先端部は屈曲部９よりも手前（第１図で右側）に位置し
ており、外周が軸受４３により支持されている。軸受４
３は、外壁２０の内側壁部の内周により支持されてい
る。図示されていないが、筒軸２１を支持する同様の軸
受構造が、主ランス５の中間部や下部の複数箇所に設け
てある。筒軸２１の先端部は軸受４３から突出してお
り、その突出先端部に前記歯車４０がボルト止めされて
いる。歯車４０は筒軸２１の外周に沿って延びる大径の
外歯歯車である。

前記静止部２６は静止部２５から離れており、両者間の
隙間に前記歯車４１が設けてある。歯車４１も大径の外
歯歯車で、回転部２７の外周に固定されている。

上記連結機構４２は複数個設けてあり（１個のみ図
示）、静止部２６や前記パイプ群（３５）の周囲に間隔
を隔てて配置してある。各連結機構４２は自在継手４５
を介して連結される２本の軸４６、４７を備えている。
軸４６は静止部２６の外側を被支持部１０と平行に延び
ており、その自在継手４５と反対側の端部に歯車４１と
噛み合う歯車４８が固定されている。又、軸４６は軸受
４９を介してフランジ５０により支持されている。フラ
ンジ５０は外周が２重構造の外壁２０の内壁５４に固定
され、内周が静止部２６に固定されている。他方の軸４
７は自在継手４５から歯車４０の外側まで中心線Ｏ１と
平行に延びており、その自在継手４５と反対側の端部に
歯車４０と噛み合う歯車５１が固定されている。軸４７
も内壁５４の内周に設けたフランジ５２により軸受５３
を介して支持されている。

この構造によると、第２図のモーター１６により筒軸２
１を回転させることにより、歯車４０、連結機構４２、
歯車４１を介して先端ランス７が回転させられ、前述の
如く、先端ランス７の延長部１１及びバーナー１２の方
向を変えることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、請求項１に記載の本発明による
と、主ランス５内の流体通路が互いに独立した複数のパ
イプ３５で構成されるので、主ランス５内の通路と先端
ランス７内の通路との接続構造を簡単化できる。しか
も、先端ランス７駆動用の筒軸２１の内部にそれらのパ
イプ３５を配置したので、流体通路用構造体（パイプ３
５）の他に駆動軸（筒軸２１）をも主ランス５の内部に
配置しているにもかかわらず、主ランス５の内部構造を
小形・単純化できる。

又、請求項２に記載の発明では、主ランス５用の冷却水
経路（３６等）と先端ランス７用の冷却水経路（Ｗ１、
Ｗ２等）を互いに独立させているので、主ランス５及び
先端ランス７の個々の所要冷却特性に対応させて実際の
冷却特性を設定することができ、無駄に冷却水を供給す
ることなく、各部をコンパクトにし、かつ効果的に冷却
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の装置の断面部分略図、第２図は
第１図のランス装置を使用した炉壁補修装置の正面略図
である。 ５……主ランス、６……回転継手、７……先端ランス、
１０……被支持部、１１……延長部、１２……バーナ
ー、２１……筒軸、３０〜３３……環状溝、３５……パ
イプ、３６……給水通路、４２……連結機構、Ｇ、Ｐ、
ｐ、Ｓ，ｓ、Ｗ１、Ｗ２、ｗ１……流体通路、Ｏ、Ｏ
１、Ｏ２……中心線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主ランスの先端部に回転継手を介して先端
   ランスの被支持部を連結し、先端ランスに、上記被支持
   部からバーナーまで延びる延長部を設け、回転継手の回
   転中心線に対して主ランスの中心線と先端ランス延長部
   の中心線をそれぞれ傾斜させ、主ランスと先端ランスの
   内部に溶射作業用流体の複数の通路を設け、外部の駆動
   部に連結する回転力伝達用筒軸を主ランスの内部に配置
   し、筒軸と先端ランスの被支持部を回転力伝達機構によ
   り連結し、主ランス内部の上記通路を、互いに独立した
   状態で上記筒軸の内部に配置される複数のパイプで形成
   し、先端ランスを多重管構造体で形成し、先端ランス内
   の上記通路を、多重管構造体の内部に同心に形成される
   複数の空間により形成し、回転継手の内部に、主ランス
   の各通路とそれに対応する先端ランスの各通路とを接続
   する環状通路を回転中心線と同心に設けたことを特徴と
   するランス装置。
2. 【請求項２】主ランスの先端部に回転継手を介して先端
   ランスの被支持部を連結し、先端ランスに、上記被支持
   部からバーナーまで延びる延長部を設け、回転継手の回
   転中心線に対して主ランスの中心線と先端ランス延長部
   の中心線をそれぞれ傾斜させ、主ランスと先端ランスの
   内部に溶射作業用流体の複数の通路を設け、外部の駆動
   部に連結する回転力伝達用筒軸を主ランスの内部に配置
   し、筒軸と先端ランスの被支持部を回転力伝達機構によ
   り連結し、主ランス内部の通路を、互いに独立した状態
   で配置される複数のパイプで形成し、先端ランスを多重
   管構造体で形成し、先端ランス内の上記通路を、多重管
   構造体の内部に同心に形成される複数の空間により形成
   し、回転継手の内部において主ランスの各通路とそれに
   対応する先端ランスの各通路とを接続し、上記複数の通
   路の一部で形成される冷却水循環通路の内、ランス本体
   冷却用の冷却水通路と先端ランス冷却用の冷却水通路と
   を互いに別系統の通路で形成したことを特徴とするラン
   ス装置。