(57)【要約】  本発明は、溶鉱炉内の装入物分布を均一にするための溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置に関するものである。このために本発明の溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置は、モーターに連結されて回転し、可変性回転半径を有して回転するクランク軸を含む駆動ユニット、駆動ユニットに連結されて直線的に動力を伝達する多数のコネクティングロッドを含む動力伝達ユニット、及び動力伝達ユニットに連結され、分配シュートの外周に固定されて分配シュートを旋回させたり傾動させる作動ユニットを含む。【選択図】図１
2007521394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モーターに連結されて回転し、可変性回転半径を有して回転するクランク軸を含む駆動ユニットと、
前記駆動ユニットに連結されて直線的に動力を伝達する多数のコネクティングロッドを含む動力伝達ユニットと、
前記動力伝達ユニットに連結され、分配シュートの外周に固定されて前記分配シュートを旋回させたり傾動させる作動ユニットとを含むことを特徴とする溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置。
【請求項２】
前記駆動ユニットはシリンダーをさらに含み、
前記シリンダーが前記クランク軸に連結されて前記クランク軸の回転半径を変化させることを特徴とする請求項１に記載の溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置。
【請求項３】
前記駆動ユニットは、前記モーターの駆動軸に連結されて回転可能な負荷側レバーと、
一端は前記負荷側レバーに連結され、他端は前記クランク軸に連結された第１ウエイトと、
前記シリンダーに連結されて回転可能である無負荷側レバーと、
一端は前記無負荷側レバーに連結され、他端は前記クランク軸に連結された第２ウエイトとを含み、
前記第１ウエイト及び前記第２ウエイトは、前記クランク軸の往復をバランシングすることを特徴とする請求項２に記載の溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置。
【請求項４】
前記シリンダーは、前記クランク軸を隔てて前記モーターが連結された負荷側クランク軸と対向する無負荷側クランク軸に固定され、
前記負荷側クランク軸と前記無負荷側クランク軸は同一軸線上に位置することを特徴とする請求項２に記載の溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置。
【請求項５】
前記シリンダーは油圧で駆動され、前記油圧駆動のための油圧オイルは前記ロータリージョイントと無負荷側クランク軸を通じて供給されることを特徴とする請求項４に記載の溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置。
【請求項６】
前記クランク軸は、前記モーターの中心軸と並行に位置して前記モーターの中心軸の周囲を回転することを特徴とする請求項２に記載の溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置。
【請求項７】
前記シリンダーは油圧で駆動されることを特徴とする請求項２に記載の溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置。
【請求項８】
前記動力伝達ユニットは、
一端は前記クランク軸に連結され、他端は前記作動ユニットに連結されて動力を伝達する第１コネクティングロッドと、
前記クランク軸に連結され、第１コネクティングロッドと所定の角度を成して前記作動ユニットに連結されて動力を伝達する第２コネクティングロッドとを含み、
前記第２コネクティングロッドは、両端に連結されたリンク部材を通じて動力を伝達することを特徴とする請求項１に記載の溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置。
【請求項９】
前記第２コネクティングロッドは、下部に連結された固定部材によって支持されることを特徴とする請求項８に記載の溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置。
【請求項１０】
前記第１コネクティングロッドと前記リンク部材のうちの一つのリンク部材とは前記クランク軸に貫通結合されており、
前記第１コネクティングロッド及び前記一つのリンク部材は実質的に直角を成すことを特徴とする請求項８に記載の溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置。
【請求項１１】
前記作動ユニットは、
前記第１コネクティングロッドに連結されて前記分配シュートの外周に固定される第１駆動レバーと、
前記第２コネクティングロッドに連結されたリンク部材に連結されて前記分配シュートの外周に固定される第２駆動レバーとを含み、
前記第１駆動レバー及び前記第２駆動レバーは、前記分配シュートの外周に突出した駆動本体に共に固定されることを特徴とする請求項８に記載の溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置。
【請求項１２】
前記第１駆動レバーは、前記駆動本体の両側面から前記分配シュートの外周面に対向するように延びている外側駆動環を駆動することを特徴とする請求項１１に記載の溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置。
【請求項１３】
前記外側駆動環の両端は、前記分配シュートの外周面に設けられたベアリングに固定されて、前記外側駆動環を前記ベアリングを中心に回転させることを特徴とする請求項１２に記載の溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置。
【請求項１４】
前記外側駆動環を回転させて前記分配シュートを駆動することを特徴とする請求項１３に記載の溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置。
【請求項１５】
前記第２駆動レバーは、前記駆動本体の一側面から前記分配シュートの外周面に水平に対向するように延びている内側レバーを駆動することを特徴とする請求項１１に記載の溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置。
【請求項１６】
前記内側レバーの端部は、前記分配シュートの外周面に設けられたガイド部材に隣接して、前記内側レバーを前記ガイド部材によって支持されて回転させることを特徴とする請求項１５に記載の溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置。
【請求項１７】
前記内側レバーを回転させて前記分配シュートを駆動することを特徴とする請求項１６に記載の溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置。
【請求項１８】
前記駆動本体は、
前記第１駆動レバーに連結され、軸方向に沿って開口部が形成された第１駆動本体と、
前記第２駆動レバーに連結され、前記第１駆動本体の開口部に挿入される第２駆動本体
とを含むことを特徴とする請求項１１に記載の溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置。
【請求項１９】
前記分配シュートは円筒形であることを特徴とする請求項１に記載の溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置に関し、特に、溶鉱炉内に鉄鉱石及び石炭を均一に装入することができるように溶鉱炉装入分配シュートの傾動及び旋回動作を制御する駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄鋼産業は、自動車、造船、家電、建設などの産業全体に基礎素材を供給する核心基幹産業であって、人類の発展と伴ってきた最も歴史の古い産業中の一つである。鉄鋼産業の中枢的な役割を担当する製鉄所では、原料として鉄鉱石及び石炭を利用して溶融状態の銑鉄である鎔鉄を製造した後、これから鋼を製造して各需要先に供給している。
【０００３】
このような鎔鉄の製造は、高炉または溶融ガス火炉などの溶鉱炉で行われる。鎔鉄の製造は、まず、鉄鉱石及び石炭を溶鉱炉に装入し、羽口を通して高温の熱風または酸素を注入した後、装入された石炭を加熱して熱源として使うことによって鉄鉱石を溶融または還元して鎔鉄を製造する。このようにして鎔鉄を製造する場合、溶鉱炉内の装入物分布が鎔鉄の品質に重要な影響を与えるので、溶鉱炉に鉄鉱石及び石炭を均一に装入することが重要である。したがって、溶鉱炉に鉄鉱石及び石炭を均一に装入することができる溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置が持続的に開発されている。以下では、通常使用されている溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置を、図１０を参照して説明する。
【０００４】
図１０は、従来の溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置５００の斜視図であって、溶鉱炉に鉄鉱石及び石炭を装入する溶鉱炉装入分配シュート５３０を駆動する駆動装置５００を示している。
【０００５】
図１０に図示したように、従来の装入分配シュートの駆動装置５００は、溶鉱炉５４０の上部に装着されて、上部に位置した鉄鉱石ホッパー５５０及び石炭ホッパー５６０から各々供給される鉄鉱石及び石炭を溶鉱炉５４０に供給する。旋回及び傾動駆動のために、分配シュート５３０はモーター５０２を利用する。分配シュート５３０は、モーター５０２によって次のような方法で旋回及び傾動駆動される。
【０００６】
まず、モーター５０２の駆動により、旋回減速機５０４及び減速ギヤ５２０を介して、上下に配置された環ギヤ５０６が円を描きながら回転する。環ギヤ５０６の回転時、環ギヤ５０６の一側に設けられた傾動減速機５１０を作動させて、分配シュート５３０を溶鉱炉５４０の半径方向に沿って傾動させる。これにより、溶鉱炉５４０内に装入される鉄鉱石及び石炭が分配シュート５３０によって溶鉱炉５４０内で均一に分散されるようになる。
【０００７】
しかし、このような従来の装入分配シュートの駆動装置５００は、多数の環ギヤ５０６と減速ギヤ５２０などを含むためにその構造が複雑であり、頻繁に故障を起こす。したがって、随時にこれら部品を整備したり交換しなければならない問題点がある。
【０００８】
また、旋回減速機５０４及び傾動減速機５１０の故障が頻繁に起こるだけでなく、溶鉱炉の高熱によって回転体部品が気密性を維持できず、冷却効率が低下したり冷却水が溶鉱炉内に流入する問題点がある。そして、これら減速機の回転を支持するベアリングが劣化するために長期的な使用が難しくなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は前記問題点を解決するためのものであって、旋回及び傾動駆動を円滑にして、装入物を溶鉱炉内に均一に分布させる溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置を提供することにその目的がある。
また、本発明は、補修及び整備が容易であると共に耐久性が向上した溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置は、モーターに連結されて回転し、可変性回転半径を有して回転するクランク軸を含む駆動ユニット、駆動ユニットに連結されて直線的に動力を伝達する多数のコネクティングロッドを含む動力伝達ユニット、及び動力伝達ユニットに連結され、分配シュートの外周に固定されて分配シュートを旋回させたり傾動させる作動ユニットを含む。
【００１１】
また、駆動ユニットはシリンダーをさらに含み、シリンダーがクランク軸に連結されてクランク軸の回転半径を変化させることができる。
【００１２】
駆動ユニットは、モーターの駆動軸に連結されて回転可能な負荷側レバー、一端は負荷側レバーに連結され、他端はクランク軸に連結された第１ウエイト、シリンダーに連結されて回転可能な無負荷側レバー、及び一端は無負荷側レバーに連結され、他端はクランク軸に連結された第２ウエイトを含み、第１ウエイト及び第２ウエイトは、クランク軸の往復をバランシング（balancing）するのが好ましい。
【００１３】
シリンダーは、クランク軸を隔ててモーターが連結された負荷側クランク軸と対向する無負荷側クランク軸に固定され、負荷側クランク軸と無負荷側クランク軸は、同一軸線上に位置するのが好ましい。
【００１４】
また、シリンダーは油圧で駆動され、油圧駆動のための油圧オイルは、ロータリージョイント（rotary  joint）と無負荷側クランク軸を通じて供給されることができる。
クランク軸は、モーターの中心軸と並行に位置してモーターの中心軸の周囲を回転することができる。
そして、シリンダーは油圧で駆動されることができる。
【００１５】
動力伝達ユニットは、一端はクランク軸に連結され、他端は作動ユニットに連結されて動力を伝達する第１コネクティングロッドと、クランク軸に連結され、第１コネクティングロッドと所定の角度を成して作動ユニットに連結されて動力を伝達する第２コネクティングロッドとを含み、第２コネクティングロッドは、両端に連結されたリンク部材を通じて動力を伝達することができる。
【００１６】
また、第２コネクティングロッドは、下部に連結された固定部材によって支持されることができる。
【００１７】
第１コネクティングロッド及びリンク部材のうちの一つのリンク部材は、クランク軸に貫通結合され、第１コネクティングロッド及び前記一つのリンク部材は実質的に直角を成すのが好ましい。
【００１８】
そして、作動ユニットは、第１コネクティングロッドに連結されて分配シュートの外周に固定される第１駆動レバー、及び第２コネクティングロッドに連結されたリンク部材に連結されて分配シュートの外周に固定される第２駆動レバーを含み、第１駆動レバー及び第２駆動レバーは、分配シュートの外周に突出した駆動本体に共に固定されるのが好ましい。
【００１９】
また、第１駆動レバーにより、駆動本体の両側面から分配シュートの外周面に対向するように延びている外側駆動環を駆動することができる。
【００２０】
外側駆動環の両端は分配シュートの外周面に設けられたベアリングに固定されて、外側駆動環がベアリングを中心に回転することができる。
【００２１】
そして、外側駆動環を回転させて分配シュートを駆動することができる。
【００２２】
また、第２駆動レバーにより、駆動本体の一側面から分配シュートの外周面に対向して水平に延びている内側レバーを駆動することができる。
【００２３】
内側レバーの端部は、分配シュートの外周面に設けられたガイド部材に隣接して、内側レバーがガイド部材によって支持されて回転することができる。
【００２４】
そして、内側レバーを回転して分配シュートを駆動することができる。
【００２５】
また、駆動本体は、第１駆動レバーに連結され、その軸方向に沿って開口部が形成された第１駆動本体、及び第２駆動レバーに連結され、第１駆動本体の開口部に挿入される第２駆動本体を含むのが好ましい。
【００２６】
また、シュートは円筒形であるのが好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置を単純な構造に変えることにより、設備の耐久性を高められるだけでなく費用を節減することができる。
【００２８】
また、シリンダーの駆動に応じて動力伝達ユニットの行程の大きさを調節して、直線運動量を遠隔で制御できるという利点がある。
【００２９】
また、本発明による溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置は、溶鉱炉の外側に配置されるので、高荷重の回転設備に対する破損危険を減らすことができ、設備の耐久性が向上する利点がある。
【００３０】
また、本発明による溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置は、その構造が簡単であって冷却設備の付着が容易であるので、微粉炭装入による高温劣化現象を防止することができる。
【００３１】
また、溶鉱炉の上部で発生する粉塵及びガスなどによる故障発生可能性が少ない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できる最も好ましい実施形態を図面を参照して、詳細に説明する。かかる実施形態は単に本発明を例示するためのものであって、本発明がこれに限定されるわけではない。
【００３３】
図１は、本発明の第１実施形態による溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置１の斜視図であって、駆動ユニット５、動力伝達ユニット１１０、及び作動ユニット２００を含む溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置１を示す。図１では便宜上、図示のために溶鉱炉の鉄皮１００、上部シュート３１０、及び分配シュート３００を一部切開して示す。分配シュート３００は円筒形態であるので、旋回または傾動駆動が容易に行われて鉄鉱石及び石炭を均一に装入することができる。
【００３４】
本発明の第１実施形態による溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置１において、駆動ユニット５は、モーター１４（図２に図示）に連結されて回転し、可変性回転半径を有して回転するクランク軸５０（図２に図示）を含む。駆動ユニット５に連結された動力伝達ユニット１１０は、直線的に動力を伝達する多数のコネクティングロッド１０２、１３２を含む。そして、作動ユニット２００は、動力伝達ユニット１１０に連結されて動力伝達ユニット１１０から駆動ユニット５で生成した駆動力の伝達を受け、分配シュート３００を旋回させたり傾動させることによって、上部シュート３１０を通して溶鉱炉に装入される鉄鉱石または石炭が均一に分散されるようにする。
【００３５】
このように本発明の第１実施形態による溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置１では、駆動ユニット５、動力伝達ユニット１１０、及び作動ユニット２００の相互作用で分配シュート３００を旋回及び傾動駆動することによって、溶鉱炉内に鉄鉱石及び石炭が均一に装入できるようにする。以下では、図２及び図３を参照して、分配シュート３００の駆動のための動力を生成する駆動ユニット５についてもう少し詳細に説明する。
【００３６】
図２は、本発明の第１実施形態による溶鉱炉装入分配シュートの駆動ユニット５の分解図であって、回転軸方向に沿って駆動ユニット５を分解して示す。
【００３７】
駆動ユニット５は、モーター１４によって回転するクランク軸５０を備え、クランク軸５０の回転半径を調節するシリンダー７４を備えているので、クランク軸５０の回転時にその回転半径を調節することができる。
【００３８】
駆動ユニット５は、大きく負荷側クランク軸１０、無負荷側クランク軸３０、及び可変するクランク軸５０の３部分に分けられる。負荷側クランク軸１０及び無負荷側クランク軸３０は中心線（Ｃ１）を軸に回転駆動され、各々、ベアリング１２及びベアリング３２によって支持されて円滑に回転する。クランク軸５０は、負荷側クランク軸１０と無負荷側クランク軸３０との間に位置し、中心線（Ｃ２）が中心線（Ｃ１）に対して変化しながら回転する。中心線（Ｃ１）と中心線（Ｃ２）との間の距離（ｄ）を可変調節しながら分配シュートを適切に駆動する。以下では、駆動ユニット５を前記のような３部分に分けて説明する。
【００３９】
まず、負荷側クランク軸１０は、無負荷側クランク軸３０とクランク軸５０を回転させる役割を果たす。負荷側クランク軸１０は、モーター１４、減速機１６、及びカップリング１８に連結されているので、モーター１４と減速機１６の駆動力の伝達を受けて回転する。このような負荷側クランク軸１０の回転により、クランク軸５０が変動しながら回転する。
【００４０】
次に、負荷側クランク軸１０から動力の伝達を受けるクランク軸５０を見てみれば、次の通りである。駆動ユニット５は、モーター１４の駆動軸に連結されて回転可能な負荷側レバー５２、一端は負荷側レバー５２に連結され、他端はクランク軸５０に連結された第１ウエイト５８ａ、シリンダー７４に連結されて回転可能な無負荷側レバー５４、及び一端は無負荷側レバー５４に連結され、他端はクランク軸５０に連結された第２ウエイト５８ｂを含む。ここで、第１ウエイト５８ａ及び第２ウエイト５８ｂは、クランク軸５０の往復をバランシングする。
【００４１】
クランク軸５０の一端には第１ウエイト５８ａが連結されており、第１ウエイト５８ａの外側には、ベアリング５６ａを備えた第１クランクアーム６０ａが付着固定される。クランク軸５０を隔てて、第１ウエイト５８ａの対向側には第２ウエイト５８ｂが連結されており、第２ウエイト５８ｂの外側には、ベアリング５６ｂを備えた第２クランクアーム６０ｂが付着固定される。
【００４２】
第１ウエイト５８ａは、負荷側レバー５２によって負荷側クランク軸１０に連結されてモーター１４の回転力をクランク軸５０に伝達する。したがって、クランク軸５０は、モーター１４の中心軸と並行に位置してモーター１４の中心線（Ｃ１）周囲を回転する。また、クランク軸５０は、第１クランクアーム６０ａ及び第２クランクアーム６０ｂに連結されて円運動しながら、クランク軸５０に連結された第１コネクティングロッド１０２と第２コネクティングロッド１３２（図６に図示）を直線往復運動させる。第２コネクティングロッド１３２は、第１リンク部材１０４を通じてクランク軸５０に連結される。
【００４３】
最後に、無負荷側クランク軸３０の駆動について見てみれば次の通りである。無負荷側クランク軸３０は、シリンダー７４を利用してクランク軸１０が回転する時、クランク軸１０の回転半径を変化させる役割を果たす。無負荷側レバー５４に連結された無負荷側クランク軸３０が負荷側クランク軸１０と中心線（Ｃ１）を軸にして回転運動し、クランク軸５０は、中心線（Ｃ２）を軸にして、変化回転運動する。
【００４４】
シリンダー７４は、クランク軸５０を介してモーター１４が連結された負荷側クランク軸１０と対向する無負荷クランク軸３０に連結され、負荷側クランク軸１０と無負荷クランク軸３０は同一軸線上に位置して中心線（Ｃ１）を形成する。無負荷クランク軸３０に連結するシリンダー７４は、無負荷側クランク軸３０に固定された連結レバー７２及び無負荷側レバー５４によって連結される。
【００４５】
シリンダー７４のシリンダーロッド７４ａ上に設けられた連結ブロック７５ａは、駆動レバー７６の一端とピン７５ｂによって結合する。そして、駆動レバー７６の他端には開口部７６ａが形成されていて、無負荷側レバー５４に繋いで固定される。シリンダー７４は、シリンダー７４の外周に形成された突出部７４ｂを利用して、連結レバー７２の一端に形成された開口部７２ａと無負荷側レバー５４の開口部５４ａとの間に固定結合される。シリンダー７４は、無負荷クランク軸３０に挿入されるロータリージョイント７８から油圧オイルの供給を受けて油圧作動する。油圧駆動のために、ロータリージョイント７８、無負荷側クランク軸３０、及びシリンダー７４には、油圧オイルが出入する油圧ポート８０ａ、８０ｂ、８６ａ、８６ｂが設置され、シリンダーの油圧ポート８４ａ、８４ｂに油圧オイルを供給または排出する。
【００４６】
モーター１４の駆動によりクランク軸５０が回転する場合、シリンダー７４を作動させてシリンダーロッド７４ａが前進すれば、駆動レバー７６に連結された無負荷側クランク軸３０が回転し、これに連結されたクランク軸５０は、その中心線（Ｃ２）が無負荷側クランク軸３０の中心線（Ｃ１）に近く移動しながら回転する。これとは反対に、シリンダー７４を作動させてシリンダーロッド７４ａが後進すれば、駆動レバー７６に連結された無負荷側クランク軸３０が回転し、これに連結されたクランク軸５０は、その中心線（Ｃ２）が無負荷側クランク軸３０の中心線（Ｃ１）から遠くなるように移動しながら回転する。
【００４７】
図３は、本発明の第１実施形態による溶鉱炉装入分配シュートの駆動ユニット５の斜視図であって、図２に示した駆動ユニット５を組み立てて示した図である。
【００４８】
モーター１４の駆動によりクランク軸５０が回転する時、クランク軸５０に連結された第１コネクティングロッド１０２、及び第１リンク部材１０４に連結された第２コネクティングロッド１３７（図６に図示、以下、同様である）は直線運動する。この時、シリンダー７４が駆動すれば、これによってクランク軸５０の回転半径が変更されるので、第１コネクティングロッド１０２及び第２コネクティングロッド１３７の行程の大きさが変化するようになり、以下でこれを詳細に説明する。
【００４９】
クランク軸５０の駆動時にシリンダー７４が前進すれば、中心線（Ｃ１）と中心線（Ｃ２）との間隔が狭くなって、クランク軸５０に連結された第１コネクティングロッド１０２及び第２コネクティングロッド１３７の行程の大きさが短縮される。これとは反対に、シリンダー７４が後進すれば、中心線（Ｃ１）と中心線（Ｃ２）との間隔が大きくなって、クランク軸５０に連結された第１コネクティングロッド１０２及び第２コネクティングロッド１３７の行程の大きさが大きくなる。このような方法でシリンダー７４を簡単に操作して、クランク軸５０の回転半径を変動させることにより、第１コネクティングロッド１０２及び第２コネクティングロッド１３７の行程の大きさを調節することができる。
【００５０】
以下では、前述の第１コネクティングロッド１０２及び第２コネクティングロッド１３７の行程の大きさを調節するシリンダー７４の油圧駆動過程を、図４を参照してさらに詳細に説明する。
【００５１】
図４は、図３のＡＡ線に沿って切断した断面図であって、シリンダーの油圧駆動原理を示す図である。
【００５２】
図４に示したように、ロータリージョイント７８に設けられた油圧ポート８０ａを通じて流入した油圧オイルは、油圧ライン８２ａに沿って無負荷側クランク軸３０を通じて油圧ポート８６ａに供給されてシリンダーを駆動する。シリンダーの駆動によって排出された油圧オイルは、油圧ポート８６ｂから排出されて油圧ライン８２ｂに沿って油圧ポート８０ｂを通じて排出される。このように、油圧駆動用油圧オイルを、ロータリージョイント７８と無負荷側クランク軸３０を通じて供給することができる。
【００５３】
図５は、本発明の第１実施形態による溶鉱炉装入分配シュートの駆動ユニットの作動概念図であって、クランク軸５０及び連結ブロック７５ａの回転方向を矢印で示す。
【００５４】
図５に示したように、中心線（Ｃ２）に沿って延びているクランク軸５０は、シリンダー７４の駆動により中心線（Ｃ１）に対して相対的に回転する。無負荷側クランク軸３０を通じてシリンダー７４に連結された油圧ラインへ油圧オイルが流入すれば、シリンダーロッド７４ａが前進して連結ブロック７５ａが上昇する。これにより、駆動レバー７６が上部に駆動されながら、クランク軸５０の中心線（Ｃ２）が中心線（Ｃ１）に近く移動する。この場合、クランク軸５０に連結された第１コネクティングロッド１０２（図６に図示、以下、同様である）と第２コネクティングロッド１３２（図６に図示、以下、同様である）の行程の大きさが小さくなる。特に、シリンダー７４が最大に前進する場合、中心線（Ｃ１）と中心線（Ｃ２）が一致して、第１コネクティングロッドと第２コネクティングロッドの行程の大きさは０になる。
【００５５】
これとは反対に、無負荷側クランク軸３０を通じてシリンダー７４に連結された油圧ラインから油圧オイルが排出されれば、シリンダーロッド７４ａが後進して連結ブロック７５ａが下降する。これにより、駆動レバー７６が下部に駆動しながら、クランク軸５０の中心線（Ｃ２）が中心線（Ｃ１）から遠くなる。この場合、クランク軸５０に連結された第１コネクティングロッド１０２と第２コネクティングロッド１３２の行程の大きさは徐々に大きくなる。
【００５６】
このように、中心線（Ｃ１）に位置した無負荷側クランク軸３０が回転しながらクランク軸５０の中心線（Ｃ２）の位置が変化して、コネクティングロッドの行程の大きさが変動する。
【００５７】
図６は、本発明の第１実施形態による溶鉱炉装入分配シュートの動力伝達ユニット１１０の斜視図であって、駆動ユニットに連結された第１コネクティングロッド１０２及び第２コネクティングロッド１３２によって、動力を作動ユニット２００に伝達する状態を示す。
【００５８】
動力伝達ユニット１１０は、駆動ユニットの回転運動を直線運動化する第１コネクティングロッド１０２と第２コネクティングロッド１３２を含む。第１コネクティングロッド１０２の一端はクランク軸５０に連結され、他端は作動ユニット２００に連結されて水平に動力を伝達する。また、第２コネクティングロッド１３２はクランク軸５０に連結され、第１コネクティングロッド１０２と所定の角度を成して作動ユニット２００に連結されて動力を伝達する。ここで、第２コネクティングロッド１３２の両端には第１リンク部材１０４及び第２リンク部材１３５が連結されて、垂直に駆動されながら作動ユニット２００に動力を伝達する。
【００５９】
ここで、第１コネクティングロッド１０２及び第１リンク部材１０４はクランク軸５０に貫通結合して実質的に直角を成すので、第１コネクティングロッド１０２と第２コネクティングロッド１３２の行程の大きさを別のまま作動ユニット２００を駆動する。
【００６０】
このような方法で第１コネクティングロッド１０２と第２コネクティングロッド１３２の行程の大きさを調節して、分配シュート３００を前後方向及び左右方向に駆動するようにする傾斜角度を制御することができる。例えば、第１コネクティングロッド１０２と第２コネクティングロッド１３２の行程の大きさが最大になれば、分配シュート３００の前後方向及び左右方向の傾斜角度は最大になる。これとは反対に、第１コネクティングロッド１０２と第２コネクティングロッド１３２の行程の大きさが最小、つまり、０になれば、分配シュート３００の前後方向及び左右方向の傾斜角度は０になって分配シュート３００が鉛直方向に位置するようになる。
【００６１】
図６に示したように、第２コネクティングロッド１３２は、下部に連結された固定部材１６２によって支持される。溶鉱炉の鉄皮１００（図１に図示）上に固定された固定部材１６２は固定レバー１５８を支持する。固定レバー１５８の一端は、第２固定用リンク部材１５６とこれに連結された固定用レバー１５４に固定され、第１固定用リンク部材１３４は第２コネクティングロッド１３２に連結される。したがって、固定部材１６２は第２コネクティングロッド１３２を支持しながら、第２コネクティングロッド１３２の駆動を制限する。これにより、第２コネクティングロッド１３２が逸脱しないと同時に第１コネクティングロッド１０２と共に直線駆動されることができる。
【００６２】
一方、図６に示した作動ユニット２００は、第１駆動レバー１１２及び第２駆動レバー１３７を含む。第１駆動レバー１１２は、第１コネクティングロッド１０２に連結されて分配シュート３００の外周に固定され、第２駆動レバー１３７は、第２コネクティングロッド１３２に連結されて分配シュート３００の外周に固定される。ここで、第１駆動レバー１１２及び第２駆動レバー１３７は、分配シュート３００の外周に突出した駆動本体１０６、１０８に共に固定される。駆動本体１０６、１０８は、第１駆動レバー１１２及び第２駆動レバー１３７の回転に応じて各々共に回転し、ベアリング１１４によって支持される。
【００６３】
駆動本体１０６、１０８は、第１駆動レバー１１２に連結された第１駆動本体１０６と、第２駆動レバー１３７に連結された第２駆動本体１０８とを含む。第１駆動本体１０６は第１駆動レバー１１２に連結されて、軸方向に沿って開口部が形成されている。第２駆動本体１０８は第２駆動レバー１３７に連結されて、第１駆動本体１０６の開口部に挿入される。第１駆動本体１０６と第２駆動本体１０８は別個に駆動される。
【００６４】
第１駆動本体１０６に連結された外側駆動環１２４は、分配シュート３００の外周面に固定されて、第１駆動レバー１１２の駆動によって分配シュート３００を駆動する。また、第２駆動本体１０８に連結された内側レバー１４２は、分配シュート３００の外周面に固定されて、第２駆動レバー１３７の駆動によって分配シュート３００を駆動する。
【００６５】
前記のように、第１コネクティングロッド１０２及び第２コネクティングロッド１３２の駆動により、各々第１駆動レバー１１２及び第２駆動レバー１３７を駆動する。また、第１駆動レバー１１２に連結された外側駆動環１２４と、第２駆動レバー１３７に連結された内側レバー１２４とを駆動することによって、分配シュート３００を左右方向及び上下方向に駆動して傾斜角度を調節することができる。
【００６６】
図７は、本発明の第１実施形態による溶鉱炉装入分配分配シュート３００の作動ユニットの斜視図であって、第１駆動レバー１１２と第２駆動レバー１３７の駆動によって各々外側駆動環１２４と内側レバー１４２を駆動する状態を示した図である。
【００６７】
図７に示したように、第１コネクティングロッド（図示せず）に連結された第１駆動レバー１１２は、第１コネクティングロッドの直線運動によって駆動され、これにより、第１駆動本体１０６に連結された外側駆動環１２４を駆動する。外側駆動環１２４は、第１駆動本体１０６の両側面から分配シュート３００の外周面に対向するように延びている。外側駆動環１２４の両端は、分配シュート３００の外周面に設けられたベアリング１２８に固定されて、ベアリング１２８を中心に回転可能である。ベアリング１２８は、ベアリングハウジング１２６に収納されて分配シュート３００の外周面に固定される。
【００６８】
このような構造により、外側駆動環１２４を回転して分配シュート３００を駆動することができる。つまり、第１駆動レバー１１２の駆動により、これに連結された外側駆動環１２４が回転し、外側駆動環１２４の回転により、図７の下部に示した矢印方向に分配シュート３００が駆動される。
【００６９】
一方、第２コネクティングロッド（図示せず）に連結された第２駆動レバー１３７は、第２コネクティングロッドの直線運動によって回転し、これにより、第２駆動本体１４０に連結された内側レバー１４２を駆動する。内側レバー１４２は、第２駆動本体１４０の一側面から分配シュート３００の外周面に対向するように延びている。内側レバー１４２の端部は、分配シュート３００の外周面に設けられたガイド部材１４４に隣接するので、内側レバー１４２をガイド部材１４４によって支持して回転することができる。
【００７０】
このような構造により、内側レバー１４２を回転して分配シュート３００を駆動することができる。つまり、第２駆動レバー１３７の駆動によってこれに連結された内側レバー１４２が回転し、内側レバー１４２の回転によって、図７の下部に示した矢印方向に分配シュート３００が駆動される。
【００７１】
図８は、本発明の第２実施形態による溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置の概略的な図であって、溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置を分配シュートに相互対称的に設置して示した図である。
【００７２】
図８に示したように、本発明の第２実施形態による溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置では、分配シュート３００に対して一対の作動ユニット２００を相互対称に設置して分配シュート３００を駆動することができる。図８に示したように、本発明の第２実施形態では、一対の作動ユニット２００を相互連結して駆動することができ、作動ユニット２００のうちの一つは動力伝達ユニットを連結せずにそのままの待機状態に配置することができる。したがって、一側の作動ユニット２００が故障した場合、他側の作動ユニット２００に動力伝達ユニットを連結して使用することができるので、操業を連続的に実施することができる。
【００７３】
図９Ａ〜図９Ｉは、本発明の第１実施形態による溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置の作動を概念的に示した図であって、負荷側クランク軸１０の軸中心（Ｃ１）とクランク軸５０の軸中心（Ｃ２）の相互間の位置に応じたシュートの作動状態を、鉛直方向に対する傾斜角度を４０°にして、全部で９個の例を例示した図である。ここで、右側には、分配シュート３００の駆動装置５００の作動状態の概要図を示し、左側に実際の分配シュートの状態を図示した。
【００７４】
このようなシュートの作動状態は単に本発明を例示するためのものであり、本発明がこれに限定されるわけではない。したがって、シュートを他の色々な形態に変形して作動させることができる。
【００７５】
図９Ａ〜図９Ｉに示した左側の概念図において、左側の第１円は、分配シュートと連結された作動ユニットを概略化して示したものであり、右側の第２円は、負荷側クランク軸の軸中心（Ｃ１）とクランク軸の軸中心（Ｃ２）の間の関係による駆動ユニットを示す。作動ユニットと駆動ユニットを連結する折線は、動力伝達ユニットを示す。軸中心（Ｃ１）は第２円の中心に固定され、シリンダーの作動により、軸中心（Ｃ２）が第２円の外周に沿って変化される。図９Ａ〜図９Ｉでは便宜上、駆動ユニットを示す第２円の半径は全て同一なものと示したが、実際には、シリンダーの作動により第２円の半径が持続的に変化する。
【００７６】
折線で示した動力伝達ユニットは、クランク軸に連結された第１動力伝達部乃至第３動力伝達部を含む。第１動力伝達部は、第２円の円周に位置するクランク軸に連結された第１コネクティングロッド１０２を含み、第１コネクティングロッド１０２で第１駆動レバー１１２を駆動する。第２動力伝達部は、クランク軸に連結された第１リンク部材１０４、第２コネクティングロッド、及び第２リンク部材１３５を含み、第２駆動レバー１３７を駆動する。一方、第２コネクティングロッドの中間に連結された第３動力伝達部は、第２固定用リンク部材１５６と固定用レバー１５４で固定される。
【００７７】
駆動ユニットでのシリンダー駆動によって軸中心（Ｃ２）が軸中心（Ｃ１）から偏り、これにより、第１動力伝達部及び第２動力伝達部の直線運動を通じて、 分配シュートに各々固定連結された第１駆動レバー１１２及び第２駆動レバー１３７に対し異なる方向に異なる大きさの駆動力が伝えられるので、装入シュートが、図９Ａ乃至図９Ｉに示したように一定の傾斜角度を成して旋回及び傾動駆動するようになる。したがって、分配シュートに供給される鉄鉱石及び石炭を溶鉱炉に均一に供給することができ、装入物の分布状態を良好に維持することができる。
【００７８】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲と発明の詳細な説明及び添付した図面の範囲内で多様に変形して実施するのが可能であり、これもまた本発明の範囲に属する。
【００７９】
〔参照文献〕
本出願は、２００３年７月９日付で出願した大韓民国特許出願第２００３−００４６４９５号に基づいた優先権を主張して出願されており、前記出願は、本出願の内容に参考として組みこまれている。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第１実施形態による溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置の斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態による溶鉱炉装入分配シュートの駆動ユニットの分解図である。
【図３】本発明の第１実施形態による溶鉱炉装入分配シュートの駆動ユニットの斜視図である。
【図４】図３のＡＡ線に沿って切断した断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態による溶鉱炉装入分配シュートの駆動ユニットの作動概念図である。
【図６】本発明の第１実施形態による溶鉱炉装入分配シュートの動力伝達ユニットの斜視図である。
【図７】本発明の第１実施形態による溶鉱炉装入分配シュートの作動ユニットの斜視図である。
【図８】本発明の第２実施形態による溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置の概略図である。
【図９】図９Ａ〜図９Ｉは、本発明の第１実施形態による溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置の作動を示した図である。
【図１０】従来の溶鉱炉装入分配シュートの駆動装置の斜視図である。
【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１０】
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【国際調査報告】
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