JPS6220815A - 高熱作業機における作業装置の冷却構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は転炉の炉口に付着した溶滓や地金の除去作業等
を行なう高熱作業機において、作業腕とその先端に設け
られた作業アタッチメントとを有する作業装置の冷却構
造に関するものである。

（従来技術） たとえば製鋼所において、転炉の炉口に付着した溶滓や
地金（以下、付着物と称す）の除去、および転炉や取鍋
内壁の耐火煉瓦の取替時の煉瓦かき取り等の高熱下での
作業が定期的にあるいは必要に応じて行なわれる。

従来、このような高熱作業は、作業員が手に持った丸太
の先で付着物をかき取る等、人力による手作業で行なっ
ているため、作業能率が非常に悪く、また非常に危険で
あった。

そこで、この種の作業を、作業対象物から離れた位置か
ら機械力によって能率良く安全に行なうことができる高
熱作業機の開発が求められていた。

この高熱作業機の構成として、作業対象物から離れた位
置に設置される機台に、リーチの長い作業腕と、この作
業腕の先端で付着物のかき取り除去等を行なう作業アタ
ッチメントとから成る作業装置を装着することが考えら
れる。ただしこの作業装置の場合、高熱に直接さらされ
る作業腕の先端部、作業アタッチメント、このアタッチ
メントの作動機構等の装置先端部分の冷却対策が問題と
なる。

この装置先端部分の冷却手段として、一定時間置きに作
動を中断して自然冷却を持つか、外部から注水すること
が考えられるが、こうすると作業の中断によって作業能
率が悪くなる。また、作業時間が長くなる分、転炉等の
休止時間が長くなるうえに、転炉等の温度が低下するた
め、熱損失が大きくなり、かつ稼動率が悪化する等の問
題が生じる。

（発明の目的） そこで本発明は、作業装置先端部分を内部水冷方式によ
って効率良く冷却することができる高熱作業機における
作業装置の冷却構造を提供するものである。

（発明の構成） 本発明の特徴とするところは、先端部に中空状の先端ブ
ロックが設けられた作業腕が機台に装着され、この作業
腕の先端ブロックに作業アタッチメントが枢軸を介して
回動可能に取付けられ、この作業アタッチメントが、上
記先端ブロック内に設けられたシリンダと、このシリン
ダと作業アタッチメントとを連結する連結ロッドとを有
する作動機構によって駆動されるように構成された高熱
作業機において、上記作業腕には、上記先端ブロックの
まわりを巡回する冷却水の流路となる第１冷却系流路と
、先端ブロックを通過して上記作業アタッチメントに向
かう冷却水の往路および復路となる第２冷却系流路と、
これら第１および第２両冷却系流路に対する給水および
排水管路とが設けられ、一方、上記作業アタッチメント
の枢軸に、一端がアタッチメント内部に、他端が上記第
２冷却系流路の往路にそれぞれ連通する往路連通路と、
一端がアタッチメント内部に、他端が第２冷却系流路の
復路にそれぞれ連通する復路連通路とが設けられ、かつ
、上記作！＋機構の連結ロッドと、この連結ロッドと作
業アタッチメントとを連結する軸とに亘って作動機構用
冷却水流路が設けられ、この冷却水流路の一端が作業ア
タッチメントの内部に、他端が上記排水管路にそれぞれ
連通されてなる高熱作業機における作業装はの冷却構造
、にある。

（実施例） この実施例では、前記した付着物または煉瓦のかき取り
除去に使用される高熱作業機の作業装置に本発明を適用
した場合を例にとっている。

１は機台で、この機台１は油圧ショベル等のベースマシ
ンと同様、クローラ式の下部走行体１ａと、この下部走
行体１ａ上に旋回軸受１ｂを介して搭載された上部旋回
体１Ｃとから成り、この上部旋回体１Ｃの上部に作業装
置Ａを装着している。

この作業装置Ａは、アウタおよびインナ両ブーム体２，
３によってテレスコープ状に伸縮可能に構成した作業腕
としてのブームＢと、このブーム２を支持するブーム支
持体４と、ブームＢの先端（インナブーム体３の先端）
に装着した作業アタッチメントとしての付着物かき取り
除去用のリンパ５等によって構成している。

ブーム支持体４は、下端を上部旋回体１Ｃのブラケット
１５に水平軸１６を介して枢着し、起伏シリンダＣ１に
よってこのブーム支持体４を水平軸１６を中心として起
伏回動させうるようにしている。このブーム支持体４は
上部に筒状のブームホルダー４１を有し、第３図に示す
ようにこのブームホルダー４１内に転勤ドラム６を、軸
方向−端部が軸受４２、他端部が周方向複数個の支持ロ
ーラ４３によって支持された状態で、ドラム軸心まわり
に回転可能に嵌合させている。第３，４図において、ｍ
はこの転動ドラム６を回転駆動するためのモータで、ブ
ームホルダー４１の外周部に取付けている。このモータ
ｍの回転軸にピニオンギヤｑ１を装着し、このピニオン
ギヤｑ１を、転勤ドラム支持用軸受４２の外輪外周に固
着されたリングギヤｇ２に噛合させることにより、モー
タｍの回転をこれらギヤＱ＋　、Ｃ２を介して転勤ドラ
ム６に伝えるようにしている。ブームＢのアウタブーム
体２は四角筒状に形成し、このアウタブーム体２を転勤
ドラム６に対しブーム軸心まわりに一体回転可能に嵌合
させ、かつ図示しない固定手段によって軸方向に固定し
ている。

インナブーム体３は、アウタブーム体２に軸方向スライ
ド可能に嵌入させた本体部３ａの先端に、中空状の先端
ブロック３ｂを一体に設けて成っている。本体部３ａは
、四本のパイプ３１ａ〜３１ｄを四隅角部に備えた、ア
ウタブーム体２に対応する四角筒状に形成し、この本体
部３ａの各バイブ３１ａ〜３゛１ｄを、アウタブーム体
２の前部二個所においてそれぞれ八個のガイドローラ２
１・・・によって支持している。このガイドローラ２１
・・・により、インナブーム体３が軸方向スライド自在
に支持されるとともに、アウタブーム体２の回転がイン
ナブーム体３に伝えられて、両ブーム体２゜３がブーム
軸心まわりに一体回転する。第３図においてＣ２はブー
ムＢの軸心部に設けたブーム伸縮シリンダで、そのシリ
ンダボトムをアウタブーム体２の後端部内方に固着し、
ロッド端をインナブーム体本体部３ａの内方にブラケッ
ト３２を介して止めつけている。このシリンダＣ２の伸
縮作動により、インナブーム体３が軸方向スライド移動
して、ブームＢが伸縮作動することとなる。

インナブーム体３の先端ブロック３ｂは、本体部３ａの
先端に固着した箱状部３ｂ１と、この箱状部３ｂ１の先
端に二股状に突設した一対のリッパ取付部３ｂｚ　、３
ｂ２とから成り、このリッパ取付部３ｂｚ、３ｂ２間に
リッパ５を枢軸５１を介して回動可能（角度調節可能）
に取付けている。

７はこのリッパ５を駆動するりツバ作動機構で、インナ
ブーム体軸心部において本体部３ａと先端ブロック箱状
部３ｂ＋　とに跨って設けたリンパシリンダ７１と、こ
のリンパシリンダ７１のロッド端に連結した連結ロッド
７２と、この連結ロッド７２と先端ブロック箱状部３ｂ
１の内面との間に取付けたアイドラリンク７３とから成
り、連結ロッド７２の先端をリッパ５の上部に取付けて
いる。

７４はこのリッパ５と連結ロッド７２とを連結する軸、
７５は連結ロッド７２とアイドラリンク７３とを連結す
る軸、７６はアイドラリンク７３を箱状部３ｂ１に止め
つける軸である。

リッパ５は、直線状の前部爪５ａと後向きに屈曲した後
部風５ｂとを有し、たとえば付着物の付着状況やかき取
り方向等に応じてこの２つの爪５ａ、５ｂが適宜使い分
けられる。

ここで、この作業装置Ａの作用を、転炉炉口からの付着
物の除去作業の場合を例にとり第１０図によって説明す
ると、磯台１の自走および旋回機能により、ブームＢを
、横倒させた転炉りの炉口Ｄ１に向けた後、ブーム伸縮
シリンダＣ２、起伏シリンダＣ１、ブーム回転用モータ
ｍによるブームＢの伸縮、起伏、ブーム軸心まわりの回
転の各作動により、リッパ５を、除去しようとする付着
物Ｅに対応する位置および姿勢にセットし、かつリッパ
作動機構７によって、リッパ５の角度調整を行なう。こ
の後、リッパ作動機構７によるリッパ５の回動、または
このリッパ５の回動とブームＢの縮小作動との併用によ
り、付着物Ｅを炉口Ｄ１からかき取る。

転炉または取鋼内壁の補修時における耐火煉瓦のかき取
り作業も、上記同様の要領にて行なうことができる。

つぎに、作業装置先端部分、すなわちブームＢのインナ
ブーム体３先端部分とリッパ５、リッパ作動機構７の冷
却構造を説明する。

インナブーム体３の本体部３ａを構成する四本のバイブ
３１ａ〜３１ｄのうち、第７図左下のパイプ３１ａを先
端ブロック箱状部３ｔｌＮ冷却用の第１給水管路、同右
上のバイア３１ｂを同第１排水管路、同右下のバイブ３
１ｃをリッパ等冷却用の第２給水管路、同左上のバイブ
３１ｄを同第２排水管路として利用するようにしている
。これら各バイブ（管路）３１ａ〜３１ｄの後端部には
図示しない給、排水ホースが接続される。このホースは
、ブーム伸縮シリンダＣ２およびリッパシリンダ７１の
油圧配管とともに、アウタブーム体２の後端に設けられ
た第１図乃至第３図に示すスイベルジヨイントＪを介し
てブームＢ外に導出されて、ポンプ等の給水源または排
水系に接続される。

先端ブロック３ｂの箱状部３ｂ１は、第７図に示すよう
に、周囲に空間部Ｓが形成された二重箱構造とし、この
空間部Ｓを多数の仕切壁３３・・・で区画することによ
って、多数のトンネル状の流路を形成している。なお、
第７図において、箱状部３ｂ１内のリンパ作動機構７の
図示を省略している。この流路は、箱状部３ｂ１の周囲
を冷却する第１冷却系と、リッパ取付部３ｂ２，３ｂ２
およびリッパ５ならびにリンパ作動機構７を冷却する第
２冷却系の二つの系統に分けている。すなわち、第７図
において、３５・・・は第２冷却系の冷却水往路、３６
・・・は同復路をそれぞれ示し、他のすべての流路３４
・・・を第１冷却系の流路としている。

第１冷却系流路３４・・・は、箱状部３ｂ１を取り巻く
ように、互いの一端で連通させて蛇行状に形成し、その
始端を第１給水管路３１・ａに、終端を第１排水管路３
１ｂにそれぞれヘッダ３７を介して連通させている。第
７図において、３８．３９は離れた流路３４．３４同士
を連通させるための補助流路である。また、第７図中、
■■は冷却水の流れの方向、実線および点線矢印は流路
３４・・・閂の冷却水の移動方向をそれぞれ示す。

一方、第２冷却系の往路３５の後端は第２給水管路３１
Ｃに、復路３６の後端は第２排水管路３１ｄにそれぞれ
ヘッダ３７を介して連通させている。また、往路３５の
前端は、片側のリッパ取付部３ｂ２内に連通させ、復路
３６の前端はもう一方のリッパ取付部３ｂ２内に連通さ
せている。このリッパ取付部３ｂ２，３ｂ２の内部には
、第６図に示すように、冷却水を全域に行き亘らせるた
めのガイド板３８・・・を設けている。また、第９図に
示すように、リッパ５の回動中心となる枢軸５１と、こ
の枢軸５１に嵌合さＵたリッパ５のボス部５２とに跨っ
て、流入路５３と流出路５４とを互いに独立して設け、
流入路５３を介して片側のリッパ取付部３ｂｚとリッパ
５内とを連通させ、流出路５４を介してリッパ５内とも
う一方のリッパ取付部３ｂ２とを連通させている。こう
して、第２冷却系往路３５、片側リッパ取付部３ｂ２内
、流入路５３、リッパ５内、流出路５４、もう一方のリ
ンパ取付部Ｓｂｚ内、第２冷却系復路３６のルートで冷
却水が流れるように構成している。なお、５５は冷却水
をリッパ５内全域に行き亘らせるための導水管である。

また、リッパ作動機構７において、第９図に示すように
、リッパ５と連結ロッド７２とを連結する軸７４、連結
ロッド７２、連結ロッド７２とアイドラリンク７３とを
連結する軸７５、アイドラリンク７３、それにアイドラ
リンク７３と箱状部３ｂ１とを連結する軸７６に跨って
流路７７を形成している。この流路７７の軸７４側端は
リッパ５内に、軸７６側端は排水ホース８にそれぞれ連
通させている。したがって、リッパ５内に送られた冷却
水は、流出路５４から第２冷却系復路３６に向かうもの
とは別に、上記流路７７に入り、リンパ作動機構７の各
部を冷却した後、排水ホース８を介して排出されるａな
お、この排水ホース８はそのままスイベルジヨイントＪ
を介してブーム外に導出してもよいし、第２冷却系復路
３６に接続してもよい。

このように、作業装置Ｂの先端部分に、先端ブロック３
ｂの箱状部３ｂ１、リッパ取付部３ｂ２゜３ｂ２、リッ
パ５、それにリンパ作動機構７に対する冷却水の循環流
路を設け、これら作業装置先端部分を内部水冷方式によ
って常時冷却するようにしたから、作業中、高熱にさら
されるこの先端部分を効率良く冷却することができる。

したがってこの構造によるときは、定期的に外部から注
水する冷却方式等のように、冷却のために作業を中断す
る必要がなくなるため、作業能率が非常に良いものとな
る。

他の実施例 （イ）上記実施例では、インナブーム体３の本体部３ａ
を構成するバイブ３１ａ〜３１ｄを給、排水管路として
利用する構成としたが、この給、排水管路を、インナブ
ーム体３とは別に、専用バイブによって形成してもよい
。

（ロ）上記実施例では、先端ブロック３ｂの箱状部３ｂ
１を二重箱構造とし、その周囲空間部を区画して流路を
形成したが、箱状部３ｂ＋　を−重箱構造とし、その内
面に流路形成用のバイブを設けるようにしてもよい。

（ハ）上記実施例では、リンパ冷却水を、先端ブロック
３ｂのリッパ取付部３ｂｚ　、３ｂ２の内部空間を経由
してリッパ５に送り込み、また回収するようにしたが、
リッパ取付部３ｂ２．３ｂ２の内部空間とは無関係に、
リッパ５に対する冷却水の送りおよび戻り流路を設けて
もよい。この場合、リッパ取付部３ｂ２，３ｂ２は、箱
状部３ｂ１の冷却用の流路に連通させ、箱状部３ｂ１と
同時に冷却するようにすればよい。

（発明の効果） 以上述べたように本発明によるときは、機台に作業装置
を取付けて構成される高熱作業機において、直接高熱に
さらされる作業装置先端部分を、作業腕および作業アタ
ッチメントならびにこの作業アタッチメントの作動機構
に設けた冷却水路を通して内部水冷方式により効率良く
冷却することができるため、転炉炉口の付着物除去作業
等の高熱作業を、冷却のための中断のない連続作業によ
って一効率良く行なうことができ、これによって転炉等
の稼動率を高めることができる等、多大の効果を奏する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例にかかる作業装置の冷却構造を
備えた高熱作業機の全体側面図、第２図は同平面図、第
３図は作業装置の部分断面拡大側面図、第４図は第３図
ＩＶ　−ＩＶ線、第５図は同Ｖ−Ｖ線にそれぞれ沿う拡
大断面図、第６図は作業装置先端部分の拡大側面図、第
７図は第６図■−■線に沿う拡大断面図、第８図はリッ
パおよびリッパ作動機構の冷却構造を説明するための断
面図、第９図は同一部拡大横断面図、第１０図は高熱作
業機による作業状況を示す概略側面図である。 １・・・機台、△・・・作業装置、Ｂ・・・作業腕とし
てのブーム、３ｂ・・・先端ブロック、５・・・作業ア
タッチメントとしてのリッパ、７・・・リッパ作動機構
、７１・・・リッパシリンダ、３４・・・第１冷却系流
路、３５．３６・・・第２冷却系の往、復流路、３１ａ
〜３１ｄ・・・給、排水管路としてのバイブ、８・・・
排水ホース、５１・・・リンパの枢軸、５３・・・枢１
抽の流入路（往路連通路）、５４・・・同流出路（復路
連通路）、７７・・・リッパ作動機構冷却水流路。 特許出願人　　　　　　　株式会社神戸製鋼所同　　　
　　　　　　油谷重工株式会社代　理　人　　　　　　
　弁理士　小谷　悦司同　　　　　　　　　弁理士　長
１）　正向　　　　　　　　　弁理士　板谷　康夫第　
　４　　図 ｑり 第　　５　　図 第　　７　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、先端部に中空状の先端ブロックが設けられた作業腕
   が機台に装着され、この作業腕の先端ブロックに作業ア
   タッチメントが枢軸を介して回動可能に取付けられ、こ
   の作業アタッチメントが、上記先端ブロック内に設けら
   れたシリンダと、このシリンダと作業アタッチメントと
   を連結する連結ロッドとを有する作動機構によって駆動
   されるように構成された高熱作業機において、上記作業
   腕には、上記先端ブロックのまわりを巡回する冷却水の
   流路となる第１冷却系流路と、先端ブロックを通過して
   上記作業アタッチメントに向かう冷却水の往路および復
   路となる第２冷却系流路と、これら第１および第２両冷
   却系流路に対する給水および排水管路とが設けられ、一
   方、上記作業アタッチメントの枢軸に、一端がアタッチ
   メント内部に、他端が上記第２冷却系流路の往路にそれ
   ぞれ連通する往路連通路と、一端がアタッチメント内部
   に、他端が第２冷却系流路の復路にそれぞれ連通する復
   路連通路とが設けられ、かつ、上記作動機構の連結ロッ
   ドと、この連結ロッドと作業アタッチメントとを連結す
   る軸とに亘って作動機構用冷却水流路が設けられ、この
   冷却水流路の一端が作業アタッチメントの内部に、他端
   が上記排水管路にそれぞれ連通されてなることを特徴と
   する高熱作業機における作業装置の冷却構造。