(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極把持装置により垂直に保持された旧電極の上端のねじ孔に新電極の下端の接続ねじをねじ込むための電極接続装置であって、クレーンにより吊下される吊フレーム内に雌ねじ体を設け該雌ねじ体にねじ軸を螺合し、該ねじ軸の下端に回転を伝達し軸方向には伸縮可能なる回転伝達継手を介して新電極ホルダを垂下し該新電極ホルダ中に前記新電極を保持させ該新電極ホルダを前記ねじ軸のピッチに従い下方に螺進させるようにしたことを特徴とする電極接続装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アーク炉の電気式溶融炉において、電極把持装置により垂直に保持された電極が操業によって消耗するに従いその旧電極の上端に新電極をねじ込むことにより継足する電極接続装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アーク炉にて使用される人造黒鉛製の電極は使用により消耗するため、使用中の電極の上端部に新電極を継足す作業が必要であり、そのための電極接続装置としては、例えば特公昭５６−２４３５８号公報，実開平３−１３０１９６号公報，特公平６−５４７１３号公報等により知られている。
【０００３】
ところで一般に電極を接続するに当たっては、旧電極の軸芯に新電極の軸芯を完全に一致させて新電極をねじ込むようにしないと、ねじ山がつぶれ接続不良を起こすおそれがある。このため従来の電極接続装置ではクレーンに吊下した新電極の下端を旧電極の上端にぴつたりと一致させ新電極を下降せねばならず、そのためにクレーン操縦者とは別にアーク炉上に作業員がいて新電極をガイドしなければならず、危険を伴う状況であった。
【０００４】
また、従来の電極接続装置には、それ自体の廻り止めのために装置本体の外周にテレスコープ状に多段に伸びる伸縮筒を備え、該伸縮筒を下方に伸ばしてその下端を電極把持装置に係合させるか、或いはその伸縮筒をクレーンに固定することにより該伸縮筒に上記回転トルクを負荷させるようにしたものもあったが、そのようなものでは装置本体が大型化し大重量になるので製作コストが高くなると共に、吊上に大型のクレーンを要するなどの問題があった。
【０００５】
また、電極のねじピッチに合わせて新電極を下降（螺進）させる同期型電極接続装置において、従来ではその装置に設けられている螺進用の台形ねじのピッチが電極のねじピッチと完全に一致していないとその台形ねじまたは電極のねじに無理がかかりねじ山を損傷させるおそれがあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来の問題点を解決し、新電極を容易に継足し得る電極接続装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そのために本発明は、電極把持装置により垂直に保持された旧電極の上端のねじ孔に新電極の下端の接続ねじをねじ込むための電極接続装置であって、クレーンにより吊下される吊フレーム内に雌ねじ体を設け該雌ねじ体にねじ軸を螺合し、該ねじ軸の下端に回転を伝達し軸方向には伸縮可能なる回転伝達継手を介して新電極ホルダを垂下し該新電極ホルダ中に前記新電極を保持させ該新電極ホルダを前記ねじ軸のピッチに従い下方に螺進させるようにしたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明に係る電極接続装置の実施の形態を図面と共に説明する。図１にこの電極接続装置の側面図、図２に縦断面図、図３〜図８に図２のＡ−Ａ断面乃至Ｇ−Ｇ断面を示した。図において、１はアーク炉に設けられた電極把持装置、２は該電極把持装置１により垂直に保持された旧電極で、該旧電極２の上端にはテーパ状のねじ孔３が形成されている。４は該ねじ孔３に下端の接続ねじ５を螺合し接続せんとする新電極である。
【０００９】
６はクレーン（図示せず）のロープ７に上端の係合部８を保留して吊下された筒状の吊フレームで、該吊フレーム６内中心に雌ねじ体９がボルト１０により固設され、該雌ねじ体９の内周には台形ねじが刻設されこれにねじ軸１１が螺合されている。なお該ねじ軸１１と雌ねじ体９を螺合させている台形ねじのピッチは前記接続ねじ５のピッチと同一ピッチとしている。
【００１０】
ねじ軸１１の下端には回転を伝達し軸方向には伸縮可能な回転伝達継手６０を介して新電極ホルダ１２を垂下している。即ち、該回転伝達継手６０は、ねじ軸１１の下端に固設されたフランジ６１にボルト６２によって抱持体６３を固着し、該抱持体６３の底壁に開設された四角形の開口６４に図３に示したように四角柱状の伝動軸６５を遊挿し該伝動軸６５の上端に下面が球状に形成された球状部材６６を一体に形成し該球状部材６６は抱持体６３中にて上方に間隙６７が存するように偏平に形成すると共に、該伝動軸６５の下端部を新電極ホルダ１２の上端部中心に固設された軸受筒６８に貫挿し、キー６９により回り止めをすると共に、該伝動軸６５の下方突出端にナット７０，７１を螺締して連結してなる。このため抱持体６３の回転は四角形の開口６４を介して伝動軸６５に伝達するが、抱持体６３中に間隙６７が存するために軸方向には伸縮可能となる。
【００１１】
１９は該新電極ホルダ１２を軸心回りに回転させる回転駆動部で、吊フレーム６の一側部に軸受１５，１６によりモータ１８にて回転するピニオン１７を支持すると共に新電極ホルダ１２の外周に設けた大径歯車１４に該ピニオン１７を噛合させ、該モータ１８の駆動により新電極ホルダ１２が軸心回りに回転動することで該新電極ホルダ１２がねじ軸１１，雌ねじ体９の螺子ピッチに従い螺進するように構成している。
【００１２】
２０は新電極ホルダ１２を吊フレーム６に対して同心状に保つために図４に示したように吊フレーム６に新電極ホルダ１２を囲むように複数設けられたローラである。２１は該新電極ホルダ１２内に挿入された新電極４の外周を把持する上部クランプで、該上部クランプ２１は図５に示したように新電極ホルダ１２に支持された一対の支軸２２に夫々リンク２３が枢支され、該リンク２３の先端部に新電極ホルダ１２の内周面に位置するシュー２４を連結すると共に、基端部にシリンダ２５を設け該シリンダ２５が伸長することによりシュー２４が新電極４の外周面に圧着し該新電極４を把持し得るように構成されている。
【００１３】
３０は吊フレーム６より垂下された４本の垂下軸３１により支持した環状フレームで、該環状フレーム３０には新電極４の抜脱を防止するためと軸心一致のために対称位置に一対のストッパ３２が出没可能に設けられる。即ち、図７に示したように環状フレーム３０に固植されたピン３３にストッパ３２を水平面内で旋回可能に軸支し、バネ３４の弾性により該ストッパ３２を該環状フレーム３０の中心に向けて付勢している。そしてシリンダ３５のピストンロッド３６を該バネ３４の基端部に対向させて設け、該ピストンロッド３６が伸長したときはストッパ３２をバネ３４の弾性に抗して旋回させ該ストツパ３２が環状フレーム３０内から没するように構成している。なお、ストッパ３２の上面には図１０に示したように円弧状片３７が一体に突出形成され、該円弧状片３７の内側には斜面状のガイド面３８が形成されている。
【００１４】
また、前記環状フレーム３０の外周部よりワイヤー４０を吊下し該環状フレーム３０の下に環状の旧電極ホルダ４１を水平に吊下している。なお４２は該ワイヤー４０を結び付けるための突片である。そして旧電極ホルダ４１には図９に示したような下部クランプ４３が設けられる。該下部クランプ４３は前記上部クランプ２１と略々同じように、該旧電極ホルダ４１に支持された一対の支軸４４に夫々リンク４５が支持され、該リンク４５の先端部にシュー４６を連結すると共に、基端部にシリンダ４７を設け該シリンダ４７が伸長することによりシュー４６が旧電極２の外周面に圧着し該旧電極２を把持し得るように構成している。
【００１５】
また、旧電極ホルダ４１と環状フレーム３０との対向面には雌雄ガイド４８が設けられる。即ち、旧電極ホルダ４１の上面に３つの雄形突起４９を固設すると共に、環状フレーム３０の下面に該各雄形突起４９の先端部が少しだけ嵌まっている筒状の雌形ガイド５０を固設する。
【００１６】
なお、５１は旧電極ホルダ４１の内周面に複数個設けられたボールキャスター、５２は該ボールキャスター５１の上方で旧電極ホルダ４１の内周面を延長する筒状に形成された環状案内板で、これらが旧電極挿入ガイドとなる。
【００１７】
このように構成した電極接続装置では、新電極ホルダ１２内に新電極４を挿入して上部クランプ２１により把持すると共にストッパ３２によりその抜脱を防ぎ、該新電極４の下端面外周縁が該ストッパ３２のガイド面３８に当接し該ストッパ３２がバネ３４の弾性により内向に付勢されることで該新電極４の軸心を新電極ホルダ１２乃至吊フレーム６の軸心に一致するようにする。そして該吊フレーム６をロープ７により垂直に吊下しクレーンの移動により旧電極２の真上に位置させる。そして、ボールキャスター５１のガイドにより旧電極２の上端を旧電極ホルダー４１内に挿入し環状案内板５２の内周に該旧電極２の外周面を当接させると共に、下部クランプ４３を作動させシュー４６により該旧電極２の外周面を把持する。そしてその状態で吊フレーム６をさらに少し（１０センチ程）だけ下降させ、図１１に示したように旧電極ホルダ４１と環状フレーム３０とを相対的に接近させ雌形ガイド５０中に雄形突起４９を嵌合させる。この嵌合により旧電極ホルダ４１と吊フレーム６とは相対的回転が不能なるように連結されると同時に旧電極２の軸心に吊フレーム６乃至新電極ホルダ１２，新電極４の軸心を一致させることができる。そしてシリンダ３５を作動させストッパ３２を離脱させた後、回転駆動部１９を作動させ新電極ホルダ１２を回転する。新電極ホルダ１２の回転は伝動軸６５，抱持体６３を介してねじ軸１１に伝達されるので新電極４は該ねじ軸１１のピッチに従い下方に螺進する。これにより接続ねじ５がねじ孔３にねじ込まれ旧電極２に新電極４を接合することができる。こうして接合できたら上部クランプ２１，下部クランプ４３を解除しロープ７により装置全体を上方に引き上げることにより接合が完了できる。
【００１８】
なおねじ軸１１のピッチは接続ねじ５のピッチと同一であることから新電極４は接続ねじ５のピッチに従い下方に螺進するが、この場合回転伝達継手６０が介在されていて球状部材６６は抱持体６３内で間隙６７の範囲で伸縮可能であるため、上記ピッチが完全に同一でなくてもねじ軸１１または接続ねじ５に無理な力が加わることなく螺合がスムースに行なわれる。
【００１９】
【発明の効果】
このように本発明の電極接続装置は、回転伝達継手を介在させたことにより、装置のねじピッチが電極のねじピッチとたとえ完全に同一でなくてもそのねじ山等に無理な力が掛かってつぶれて接続不良を起こすようなおそれがなく、常に確実に電極を接合できるようになる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電極接続装置の一実施形態を示した側面図。
【図２】図１の電極接続装置の縦断面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図。
【図４】図２のＢ−Ｂ線断面図。
【図５】図２のＣ−Ｃ線断面図。
【図６】図２のＤ−Ｄ線断面図。
【図７】図２のＥ−Ｅ線断面図。
【図８】図２のＦ−Ｆ線断面図。
【図９】図２のＧ−Ｇ線断面図。
【図１０】ストッパの拡大斜視図。
【図１１】図２の作動状態図。
【符号の説明】
１        電極把持装置
２        旧電極
３        ねじ孔
４        新電極
５        接続ねじ
６        吊フレーム
７        ロープ
９        雌ねじ体
１１      ねじ軸
１２      新電極ホルダ
１４      大径歯車
１７      ピニオン
１８      モータ
１９      回転駆動部
２０      ローラ
２１      上部クランプ
３０      環状フレーム
３１      垂下軸
３２      ストッパ
３４      バネ
３５      シリンダ
３６      ピストンロッド
３７      円弧状片
３８      ガイド面
４０      ワイヤー
４１      旧電極ホルダ
４２      下部クランプ
４８      雌雄ガイド
４９      雄形突起
５０      雌形ガイド
６０      回転伝達継手
６３      抱持体
６４      開口
６５      伝動軸
６６      球状部材
６７      間隙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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