JPH0913114A - 出銑樋等の補修装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高炉出銑口から流出する溶銑を他の場所へ導
く出銑樋の補修に使用するに適した補修装置を提供す
る。 【構成】 打撃用ピストンでシャンクロッドを前向きに
打撃し、該シャンクロッドの先端部に装着した打撃及び
回転工具で破砕箇所を打撃回転破砕する削岩機を備えた
出銑樋等の補修装置において、前記削岩機の前部に所定
の油圧を保持するアキュムレ−タを備えた油圧室を設け
るとともに、該油圧室の油圧でシャンクロッドを後向き
に押圧する持上げピストンを設けたことを特徴とする出
銑樋等の補修装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高炉出銑口から流出す
る溶銑を他の場所へ導く出銑樋の補修に使用するに適し
た補修装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高炉出銑口から流出する溶銑は、高温で
あるため、これを流す出銑樋の内面は、キャスタブルの
耐火材料によって被覆されているが、溶銑やスラグによ
る侵食や劣化のため、定期的に補修する必要がある。図
７は、この出銑樋Ｔの断面をあらわすもので、レンガ積
Ｒの内面にキャスタブル耐火材料Ｃの層が設けられてい
る。この耐火材料層は、当初は整然とした断面形状に成
形されているが、使用により侵食されて、凹状の侵食部
が形成され、その表面近くには、Ｎで示す劣化層が生じ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記出銑樋の補修は、
樋の温度が下がるのを待って、作業者がブレ−カ等で上
記劣化層を除去し、新たな耐火材料で補修箇所を被覆す
る方法で行っていたが、この作業は、高温、粉塵、振動
等の伴う劣悪な作業環境で行われるため、安全衛生上の
問題があり、しかも非能率的であった。

【０００４】この問題を改良するものとして、先端に打
撃回転破砕工具を取り付けた削岩機を下向きに保持し
て、樋の断面に沿って揺動させつつ、樋の長手方向に沿
って移動させ、打撃と回転が与えられる破砕工具で劣化
層を破砕除去する補修方法とその装置が提案されている
（特開昭６２−４８０８号公報参照）。

【０００５】しかしながら、この改良された方法では、
破砕用の打撃装置として従来公知の削岩機を使用するた
め、次のような問題点があった。すなわち、従来の削岩
機は、圧縮空気または油圧で作動するピストンでシャン
クロッドを打撃するが、シャンクロッドの先端に装着し
た破砕用の打撃工具（ビット）が被破砕物に当接しない
状態でシャンクロッドに打撃を与えると、いわゆる空打
ち状態となって、ピストン、シャンクロッド等の部材が
損傷するので、このような被破砕物に当接しない状態で
は、ピストンがシャンクロッドに打撃を与えないよう、
両者の間に若干（数十ｍｍ）の遊びが設けられている。

【０００６】図４は従来の油圧式削岩機の１例をあらわ
すもので、ビットＢが被破砕物Ｈに当接している状態で
は、ピストンＰがシャンクロッドＳの後端面を打撃し適
切な破砕が行われるが、図４に示すように、ビットＢが
被破砕物Ｈに当接していない状態、すなわち削岩機が吊
り下げられた状態では、ピストンＰが前進（図では下
降）してもシャンクロッドＳの後端部に到達せず、シャ
ンクロッドを打撃しないようになっている。

【０００７】このため、被破砕物の強度が高く、ビット
に十分な抵抗を有する場合は、該ビットとシャンクロッ
ドが押上げられて、打撃と回転による良好な破砕作業が
行われるが、被破砕物が軟弱で抵抗が不十分である場合
は、シャンクロッドとビットが遊び代だけ落ち込んで、
ピストンの打撃力が伝達されなくなり、回転のみで破砕
が行われるようになる。

【０００８】劣化した耐火物材料層は一般に強度が低い
ため、従来の装置では、上記の理由で良好な破砕が行わ
れなくなることが多かった。この場合、遊びをなくすよ
う、削岩機を下向きに押え込んで、打撃力が作用するよ
うにすると、次第にビットが押し込まれて下降するた
め、削岩機を樋に沿って平行移動することができなくな
り、計画的な破砕が困難となっていた。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は以下のような構成とした。すなわち、本発
明にかかる補修装置は、打撃用ピストンでシャンクロッ
ドを前向きに打撃し、該シャンクロッドの先端部に装着
した打撃回転工具で破砕箇所を打撃破砕する削岩機を備
えた出銑樋等の補修装置において、前記削岩機の前部に
所定の油圧を保持するアキュムレ−タを備えた油圧室を
設けるとともに、該油圧室の油圧でシャンクロッドを後
向きに押圧する持上げピストンを設けたことを特徴とし
ている。

【００１０】

【作用】持上げピストンでシャンクロッドが後向きに押
されるため、打撃工具を下に向けて削岩機を垂直に吊り
下げた状態でも打撃用ピストンとシャンクロッドとの間
に遊びが生じず、十分な打撃力が打撃工具に伝達され
る。このため、効果的な破砕が行われるのである。打撃
用ピストンがシャンクロッドを打撃した時は、持上げピ
ストンがシャンクロッドに押されて共に前進（図では下
降）するが、これにより持上げ用油圧室の圧油の一部が
アキュムレ−タに逃がされ、その圧力が保持される。打
撃用ピストンが後退した時は、アキュムレ−タから再度
圧油が持上げ用油圧室に供給され、持上げピストンを押
し上げてシャンクロッドを適正な打撃位置まで持ち上げ
る。

【００１１】

【実施例】以下、図面に表された本発明の実施例につい
て具体的に説明する。図１乃至図３は、本発明の１実施
例をあらわすもので、補修装置を構成する改造された削
岩機１は、ケ−シングを構成する打撃用シリンダ３が設
けられ、その内側にはシリンダライナ４が設けられ、そ
の中に打撃用ピストン５が前後移動自在に収納されてい
る。打撃用ピストン５は中空であり、その中空部６に本
体後端部からブロ−チュ−ブ７が挿通されている。ブロ
−チュ−ブ７の先端は、シャンクロッド１０の中空部
（ブロ−ホ−ル）１０ｂに嵌合している。図の１１はバ
ックヘッド、１２はシリンダバックライナ、１３はシリ
ンダフロントライナ、１５はバルブである。

【００１２】シリンダ３の側部には打撃用アキュムレ−
タ２０，２０’が設けられている。アキュムレ−タ２０
（２０’）は、ボデイ２１の中空部２２がダイヤフラム
２３で仕切られており、外側がガス室２２ａ、内側が油
圧室２２ｂとなっている。油圧室２２ｂの圧力が高くな
ると、ガス室２２ａのガスが圧縮されて油圧室の容量が
増大する。２４はカバ−、２５はアキュムレ−タバル
ブ、２６はゴムキャップである。

【００１３】次に、これら打撃部の構造の模式図に基づ
いて打撃部の動作を説明する。図８乃至図１１は上記打
撃部の模式図で、図８では、ピストン５は上死点に達し
ており、高圧ポ−トＤ１からピストン後室Ｓ１に高圧油
ＨＰが作用する。ピストン後室Ｓ１の受圧面積Ａ１はピ
ストン前室の受圧面積Ａ２よりも大きいので、ピストン
は打撃行程に入る。

【００１４】図９において、ピストン５は前進運動を継
続するが、この間、アキュムレ−タ２０から圧油の不足
分が補給される。ピストン５の大径部５ａがバルブ切替
ポ−トＤ２を開き、ピストン後室の高圧は後室Ｓ２に通
じてバルブ１５が切替を開始する。

【００１５】図１０において、ピストン５は打撃点に達
し、その行程中に得た運動エネルギ−をシャンクロッド
１０に伝達する。この時点でバルブ１５は切り替わって
おり、高圧ポ−トＤ１を閉じて、低圧ポ−トＤ３を開
き、ピストン後室は低圧ラインＬＰに通ずる。ピストン
後室の圧力が低下して、ピストン前部に作用する力がピ
ストン後部に働く力よりも大きくなり、ピストンは後退
する。なお、空打ちでピストンが打撃点よりさらに前進
すると、ピストンはポ−トＤ４を閉じてクッション室Ｓ
３を形成して停止し、後退に移る。

【００１６】図１１において、ピストン５は後退を続
け、バルブ１５はピストン大径部５ａの後面に押されて
共に後退する。この時ピストン後室の油は低圧ポ−トＤ
３から、また、バルブ後室の油はピストン大径部の溝Ｄ
４を経て低圧ラインＬＰに排出される。ピストン後退行
程中にアキュムレ−タ２０へ高圧油が、またアキュムレ
−タ２０’へ低圧油が蓄えられる。

【００１７】ピストン５が後退を続けると、バルブ１５
は低圧ポ−トＤ３を閉じると同時に高圧ポ−トＤ１を開
いて、ピストン後室は高圧ラインＨＰに通ずる。低圧ポ
−トＤ３を閉じたピストン後室は、ピストンが後退行程
中に得た慣性エネルギ−で高圧ラインにクッション室を
形成し、蓄圧された油はアキュムレ−タ２０に蓄えられ
る。ピストン５がクッションによって停止する上死点に
達するとバルブ１５の切替も完了し、図８の状態に復帰
する。このようにして打撃が行われる。

【００１８】打撃部の前部には回転装置が設けられてい
る。回転装置３０は、油圧モ−タ３１の回転軸に駆動ギ
ヤ３３が取り付けられており、この駆動ギヤがアイドル
ギヤ３５を介してチャックドライバ３６のギヤ３６ａと
噛合している。３２はギヤボックス、３４はギヤボック
スカバ−である。

【００１９】チャックドライバ３６にはチャックブッシ
ング３７が嵌合しており、これに前記シャンクロッド１
０の後部が摺動自在に嵌合している。また、チャックド
ライバ３６の先端部にはチャック４０が取り付けられて
おり、シャンクロッド１０の中間部に設けられているス
プライン部１０ａ，…が上記チャックの溝に係合してい
る。したがって、シャンクロッド１０は、チャックドラ
イバ３６、チャック４０を介して上記回転装置３０から
伝えられる回転力により回転させられる。

【００２０】ギヤボックス３２の前端部に設けられてい
るチャックエンド４２の前端部には持上げ装置５０の持
上げシリンダ５１が取り付けられている。この持上げシ
リンダ５１内部には持上げ油圧室５２が設けられてお
り、この油圧室５２が持上げ用アキュムレ−タ５３と連
通している。このアキュムレ−タ５３は、従来公知の上
記アキュムレ−タ２０と同様な構造であり、ガスの膨
張、圧縮より油圧を一定に保持する。図の５４は、持上
げシリンダ５１の前端部を閉塞するキャップライナ−で
ある。

【００２１】持上げシリンダ５１の内部には持上げピス
トン５５が前後動自在に設けられている。持上げピスト
ン５５は、前部が細く、後部が拡径部５５ａとなってお
り、その拡径部５５ａの前端面に持上げ油圧室５２の油
圧が作用するようになっている。持上げピストン５５
は、油圧室５２の油圧により後方へ持ち上げられ、その
後端部が前記シャンクロッド１０のスプライン部１０ａ
の前端部に当接して、該シャンクロッドをその後端部が
打撃用ピストン５による適正な打撃位置に達するまで持
ち上げて保持する。この持上げ力は、先端部に後述の打
撃工具が取り付けられたシャンクロッド１０を上昇させ
るだけの力があればよく、不必要にこの力を大きくする
と打撃エネルギ−の損失が大きくなるので好ましくな
い。

【００２２】前記シャンクロッド１０には、打撃回転工
具（ビット）６０が取り付けられる。この打撃回転工具
６０は、土木工事等で使用されるロックビットに類する
もので、公知のロックビットをそのまま使用することも
可能である。この打撃回転工具は通常はネジを利用して
取り付けられるが、他の方法で固着してもよい。また、
シャンクロッド１０の長さが短かすぎる場合は、その先
端部にカップリングスリ−ブで中継ロッドを継ぎ足して
使用することもできる。この場合は、その中継ロッドの
先端部に打撃回転工具を取り付ける。

【００２３】前記持上げ状態において、打撃用ピストン
５が前進してシャンクロッド１０の後端面を打撃する
と、シャンクロッド１０に当接している持上げピストン
５５はシャンクロッドと共に前進する。このとき、油圧
室５２の圧油はアキュムレ−タ５３に送り込まれ、ガス
を圧縮した状態で保持される。シャンクロッドが前進
し、先端部の打撃工具が破砕箇所を打撃すると、反動で
シャンクロッドが後退するが、このとき、持上げピスト
ン５５も再度アキュムレ−タから送り出された油圧によ
って押し上げられる。

【００２４】このように、シャンクロッドを適正な打撃
位置に持ち上げる持上げ装置５０が設けられているの
で、削岩機を垂直下向きに保持した吊り下げ状態でも、
いわゆる空打ちが起こらないのである。したがって、ビ
ットとシャンクロッドを持ち上げるほど強固でないもの
を打撃する場合も空打ちは生じない。

【００２５】図６はこの削岩機を取り付けた補修装置の
全体図で、この補修装置７０は、移動装置７１に上記削
岩機を取り付けて使用される。図示例では、移動装置と
してクロ−ラ式の油圧ショベルの本体を利用している
が、他の適当な移動装置を採用してもよい。図の７３は
油圧ショベルのブ−ム、７４はア−ム、７５は削岩機搭
載用の専用ブラケット、７７、７９は油圧シリンダであ
る。削岩機駆動用の油圧は、油圧ショベルの油圧装置か
ら分岐供給される。

【００２６】ブラケット７５には回転軸８１が取り付け
られており、この軸８１に取り付けヘッド８０が取り付
けられている。したがって、取り付けヘッド８０は軸８
１を中心として回動自在であり、この取り付けヘッドに
削岩機が固着されている。軸８１には径方向に突出する
ア−ム８３が設けられ、ブラケット７５に取り付けられ
ている揺動用油圧シリンダ８５のピストンロッドがクラ
ンク状に連結されている。この油圧シリンダ８５を伸縮
させれば、前記取り付けヘッド８０が軸８１回りに正逆
回動し、これに取り付けられている削岩機１の左右角度
が変化する。このため、垂直軸に対する削岩機１の角度
を自在に調節することができる。

【００２７】この補修装置７０の使用に際しては、図に
示すように、ア−ムの先端部に取り付けた削岩機１を下
向きに保持し、出銑樋Ｔの内面の劣化層を打撃工具１０
で破砕する。破砕の手順を例示すれば、まず、移動装置
７１を補修箇所の一方の端部付近に位置させ、Ａ１で示
す最上層を破砕する。この場合、揺動用油圧シリンダ８
５を作動させて削岩機の角度を調節するとともに、削岩
機を左右に揺動させて、出銑樋の両側の壁面を破砕す
る。また、両側の壁面を所定深さに破砕したら、徐々に
移動体を移動させ、同レベルで樋の長手方向に沿って破
砕する。

【００２８】最上層Ａ１の破砕が終わったら、移動装置
を元に戻して、削岩機の高さを低くし、次のレベルＡ２
を同様に破砕する。このようにして、順に破砕を行うこ
とにより、樋の全補修箇所の劣化層を能率よく破砕除去
することができる。なお、破砕中は、外部のコンプレッ
サから削岩機に供給される圧縮空気を、ブロ−チュ−ブ
７及びシャンクロッド１０の中空部を通して打撃回転工
具に導き、該打撃回転工具に設けられている吐出口から
吐出する。これにより、打撃回転工具の冷却と繰粉の排
出が行われる。

【００２９】

【発明の効果】以上に説明した如く、本発明にかかる補
修装置の削岩機は、シャンクロッドを後向きに持ち上げ
るように作用する持上げ装置が設けられているので、削
岩機を下向きに使用しても空打ちが生じず、出銑樋の劣
化層のような軟弱な層に対しても常に適正な打撃を行う
ことが可能となった。この削岩機を横向きに使用しても
よいことは言うまでもない。また、この削岩機を出銑樋
の補修以外の用途に使用することができることも明らか
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例の持上げ装置作動状態におけ
る側面断面図である。

【図２】その一部を断面で表した正面図である。

【図３】その持上げ装置を作動させない状態を表す側面
断面図である。

【図４】従来の削岩機の断面図である。

【図５】シャンクロッドの外観図である。

【図６】側面から見た破砕方法の説明図である。

【図７】正面から見た破砕方法の説明図である。

【図８】打撃動作の説明図である。

【図９】打撃動作の説明図である。

【図１０】打撃動作の説明図である。

【図１１】打撃動作の説明図である。

【符号の説明】

１ 削岩機 ３ シリンダ ５ 打撃用ピストン ７ ブロ−チュ−ブ １０ シャンクロッド １５ バルブ ２０，２０’ アキュムレ−タ ２３ ダイヤフラム ３０ 回転装置 ３６ チャックドライバ ４０ チャック ５０ 持上げ装置 ５１ 持上げシリンダ ５２ 油圧室 ５３ 持上げ用アキュムレ−タ ５５ 持上げピストン ７０ 補修装置 ７１ 移動装置 Ｔ 出銑樋

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000004123 日本鋼管株式会社 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 (71)出願人 391051326 ヤマモトロックマシン株式会社 東京都千代田区丸の内二丁目七番三号 東 京ビル二六三区 (72)発明者 伊藤 良二 兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社神 戸製鋼所加古川製鉄所内 (72)発明者 岡田 利武 兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社神 戸製鋼所加古川製鉄所内 (72)発明者 江本 悦ニ 兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社神 戸製鋼所加古川製鉄所内 (72)発明者 庄司 繁夫 岡山県倉敷市水島川崎通り１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 福森 弘司 茨城県鹿島郡鹿島町大字光３番地 住友金 属工業株式会社鹿島製鉄所内 (72)発明者 奥田 克ニ 茨城県鹿島郡鹿島町大字光３番地 住友金 属工業株式会社鹿島製鉄所内 (72)発明者 中谷 寛 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 冨岡 浩一 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 川上 廣美 広島県比婆郡東城町大字東城36 株式会社 山本鐵工所東城工場内 (72)発明者 矢田谷 嘉一 広島県比婆郡東城町大字東城36 株式会社 山本鐵工所東城工場内 (72)発明者 寺奥 昇 広島県比婆郡東城町大字東城36 株式会社 山本鐵工所東城工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 打撃用ピストンでシャンクロッドを前向
   きに打撃し、該シャンクロッドの先端部に装着した打撃
   及び回転工具で破砕箇所を打撃回転破砕する削岩機を備
   えた出銑樋等の補修装置において、前記削岩機の前部に
   所定の油圧を保持するアキュムレ−タを備えた油圧室を
   設けるとともに、該油圧室の油圧でシャンクロッドを後
   向きに押圧する持上げピストンを設けたことを特徴とす
   る出銑樋等の補修装置。