(57)【要約】【課題】真空脱ガス装置の下部槽交換装置として好適な調芯性および耐久性に優れた調芯軸受けおよびそれを用いた吊り下げ装置を提供する。【解決手段】調芯ロッドと前記調芯ロッドが上下方向に挿通する空孔を有し、底面の一部が二つのかまぼこ状の軸受けと、前記軸受けが載置される基盤を有し、前記軸受けはそれらの揺動方向が直交するように基盤上に上下に積み重ねられ、上方の軸受けは、Ｔ字の縦棒部に前記空孔を有し、横棒部の底面が棒軸方向に頂点が連続して形成される、かまぼこ状のＴ字型部材で、下方の軸受けは、その中央部に、前記上方の軸受けのＴ字の縦棒部が挿通する空間を有する略升目状部材で、前記升目状部材は上方に前記Ｔ字の横棒部を挟み込むように延伸された相対する一対の側壁と、下方に延伸された相対する他の一対の側壁を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
調芯ロッドと前記調芯ロッドが上下方向に挿通する空孔を有し、底面の一部がかまぼこ状の二つの軸受けと、前記軸受けが載置される基盤を有し、前記軸受けはそれらの揺動方向が直交するように基盤上に上下に積み重ねられた調芯軸受けであって、
上方の軸受けは、Ｔ字の縦棒部に前記空孔を有し、横棒部の底面が棒軸方向に頂点が連続して形成される、かまぼこ状のＴ字型部材で、
下方の軸受けは、その中央部に、前記上方の軸受けのＴ字の縦棒部が挿通する空間を有する略升目状部材で、前記升目状部材は上方に前記Ｔ字の横棒部を挟み込むように延伸された相対する一対の側壁と、下方に延伸された相対する他の一対の側壁を有し、
前記上方に延伸された相対する一対の側壁はその下面が、長手方向の中央部を頂点とするかまぼこ状で、前記下方に延伸された相対する一対の側壁は、前記かまぼこ状の底面の頂点より下方にまでその先端部が突出するように延伸され、
前記基盤は盤面の略中央に開口部を有し、前記開口部は、前記下方の軸受けの側壁のうち、底面がかまぼこ状の相対する一対の側壁を外縁部に支持し、下方に延伸する相対する他の一対の側壁は挿通させ、
前記上方の軸受けは、そのＴ字の縦棒部が前記下方の軸受けの升目状の空間内を挿通するように前記下方の軸受けに載置され、前記下方の軸受けは、前記上方の軸受けのＴ字の縦棒部が、その升目に挿通し、前記下方の軸受け部の、底面がかまぼこ状の相対する一対の側壁が、前記開口部の外縁部上となり、前記下方の軸受け部の下方に延伸された相対する一対の側壁が、前記開口部内部に挿通するように、前記基盤上に載置され、前記Ｔ字の縦棒の空孔に調芯ロッドが挿通し、前記調芯ロッドの上端部には落下防止用部材が取り付けられていることを特徴とする調芯軸受け。
【請求項２】
架構フレーム、昇降フレーム、調芯フレーム及びこれらのフレームを運搬する走行手段を有する吊り下げ装置であって、前記架構フレームは前記昇降フレームの昇降をガイドするように前記昇降フレームを内包し、前記調芯フレームは、前記昇降フレームの調芯軸受けの調芯ロッドに吊り下げられ、前記調芯フレームに対象物が載置される吊り下げ装置であって、前記調芯軸受けとして、請求項１記載の調芯軸受けを用いることを特徴とする吊り下げ装置。
【請求項３】
吊り下げる対象物が真空槽の下部構造であることを特徴とする請求項２記載の吊り下げ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調芯軸受けおよびそれを用いた吊り下げ装置に関し、調芯性および耐久性に優れ、真空脱ガス装置の下部槽交換装置として好適なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
製鋼工程における真空脱ガス処理は、溶鋼を真空雰囲気下で酸化物、ガスその他不純物を除去する操作で、真空槽の下部槽に設けた浸漬管から溶鋼を真空槽内に吸い上げて精錬を行う。
【０００３】
真空脱ガス処理は、溶鋼を脱ガス装置内に循環させる機構の相違によって、ＲＨ法とＤＨ法に大別される。ＲＨ法は、真空槽とその下部に設けられた２本の浸漬管（上昇側浸漬管及び下降側浸漬管）とを備えており、ＲＨ真空脱ガス装置を用いて溶鋼を精錬する際には、取鍋内に収容された溶鋼中に２本の浸漬管を浸漬し、真空槽の内部を減圧して溶鋼を浸漬管内に引き上げ、そして上昇側浸漬管に設けられた環流用ガス吹き込みノズルからＡｒガスなどの不活性ガスを環流用ガスとして吹込み、ガスリフトポンプの原理によって溶鋼を上昇させて真空槽内に送り込み、真空槽内で真空処理を行い、下降側浸漬管から取鍋内に戻している。
【０００４】
真空脱ガス処理の場合、浸漬管は溶鋼に接する部分が損傷するので、定期的に交換しなければならず、ＲＨ式の場合、使用中の真空槽の下部槽を、オフラインにおいて、新たな浸漬管を取り付けておいた真空槽の下部槽に専用の交換装置を用いて交換することが行われている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
図６は、ＲＨ式真空脱ガス装置における、真空槽の下部構造を真空槽の上部構造に脱着するための装置（以下、下部槽交換装置）の構成を示す模式図で、中間槽９と下部槽１０が一体となった真空槽の下部構造８が吊り下げ装置１で吊り下げられている状態を示す。下部槽１０の下方には２本の浸漬管１１が取り付けられている。
【０００６】
吊り下げ装置１は、架構フレーム２、昇降フレーム３、調芯フレーム４及びこれらのフレームを運搬する走行手段を有し、架構フレーム２に昇降フレーム３、調芯フレーム４が組み込まれている。真空槽の下部構造８は調芯フレーム４に載置される。
【０００７】
架構フレーム２、昇降フレーム３、調芯フレーム４は、それぞれが略コの字型の平面形状をなし、これらのフレームの内部に真空槽の下部構造８が、出し入れ自由なように略コの字における開口部を揃えて配置される。
【０００８】
走行手段は、走行台車（図示しない）と仮置場（図示しない）とＲＨ式真空脱ガス装置の直下まで敷設された軌条（図示しない）を有し、走行台車の上に昇降フレーム３、調芯フレーム４及び架構フレーム２が取り付けられ、真空槽の下部構造８を調芯フレーム４に載置した状態で、真空槽の直下から仮置場またはその逆方向に運搬する。
【０００９】
架構フレーム２の４隅には駆動装置６で駆動されるパワーシリンダ６１が配置され、それらの４本のシリンダーロッド６２の先端上部に、昇降フレーム３の４隅が取り付けられる。架構フレーム２の一部には、昇降フレームが上下移動する際の左右方向の振れを拘束する、サイドガイドフレーム２１が取り付けられる。
【００１０】
図７は、昇降フレーム３と調芯フレーム４の位置関係を説明する図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図で、昇降フレーム３に、真空槽の下部構造８が載置されている調芯フレーム４が吊り下げられている状態を示す。
【００１１】
昇降フレーム３と調芯フレーム４は、略コの字型で、調芯フレーム４は昇降フレーム３に内包され、略コの字型の内周部分のみが真空槽の下部構造８が載置できるように昇降フレーム３の内周部分より内側に突出する（図７（ａ））。
【００１２】
昇降フレーム３は、４隅がシリンダーロッド６２に結合しているので、調芯フレーム４は、昇降フレーム３と共に上下方向に移動することが可能である。
【００１３】
図８は、真空槽の下部構造８の交換作業工程を説明する図で、吊り下げ装置１はオフラインでＲＨ台車１２上に載置される。
【００１４】
この際、シリンダーロッド６２を縮めて昇降フレーム３および昇降フレーム３に調芯ロッド５１で吊り下げられている調芯フレーム４は下降させておく（図８（ａ））。
【００１５】
次に、ＲＨ台車１２を移動させて、真空槽１３の下部に吊り下げ装置１をセットし、シリンダーロッド６２を伸ばして昇降フレーム３および昇降フレーム３に調芯ロッド５１で吊り下げられている調芯フレーム４を上昇させ真空槽１３の下部構造８の直下に配置する（図８（ｂ））。
【００１６】
真空槽１３より下部構造８を取り外し、調芯フレーム４上に載置した状態で、シリンダーロッド６２を縮めて、昇降フレーム３及び調芯フレーム４を下降させる。その後、整備場にＲＨ台車１２を移動させて、新槽に交換する（図８（ｃ））。
【特許文献１】特開平８−２４６０３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
ところで、従来、昇降フレーム３に調芯フレーム４を吊り下げる調芯軸受け機構には、吊り軸（調芯ロッド）の先端を球状として、軸受け台を凹状の球面とした球面ブッシュ式吊り軸受けを用いていたが、調芯フレーム４が重量物（約３３トン）であるため損傷が激しく、頻繁な交換が必要で操業上負担であった。
【００１８】
吊り下げ機構には、その他に、チェーンにより対象物を吊り下げる方法、リンクとピンの構成品で吊り下げる方法がある。
【００１９】
チェーンにより対象物を吊り下げる方法は、屈曲部微細機構が転がり接触と滑り接触し、転がり接触が屈曲抵抗を少なくしているので、チェーンの各リンクがいずれの方向にも自在に屈曲可能で、吊り下げた重量物を水平面内で移動させることが可能である。
【００２０】
しかし、球面ブッシュ式吊り軸受けと同じ重量のものを吊ろうとすると、チェーンの部分を吊り軸より太くすることが必要なため、組み込みスペースも広く、重量も増加するため、吊り下げ装置には適当でない。
【００２１】
リンクとピンの構成品で吊り下げる方法は、球面ブッシュ式吊り軸受けやチェーンにより対象物を吊り下げる方法と同じ重量のものを吊ろうとすると、重量が負荷される部材の断面積をより太くする必要があり、構成部本体の重量が増加する。
【００２２】
また、ピン軸を回転軸として屈曲可能であるが、回転軸と直角方向には屈曲できず、直角方向に屈曲させる場合は、ピンの向きを１リンク毎に交互に直角方向に配置換えすることが必要で、組み込みスペースが球面ブッシュ式吊り軸受けやチェーンにより対象物を吊り下げる方法と比較して広くなり、吊り下げ装置には適当でない。
【００２３】
そこで、本発明は、調芯性と耐久性に優れ、吊り下げ装置への組み込みスペースが小さい調芯軸受けであって、真空槽の下部構造のような重量物の交換作業に好適なものを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明の課題は以下の手段により達成可能である。
１．調芯ロッドと前記調芯ロッドが上下方向に挿通する空孔を有し、底面の一部がかまぼこ状の二つの軸受けと、前記軸受けが載置される基盤を有し、前記軸受けはそれらの揺動方向が直交するように基盤上に上下に積み重ねられた調芯軸受けであって、
上方の軸受けは、Ｔ字の縦棒部に前記空孔を有し、横棒部の底面が棒軸方向に頂点が連続して形成される、かまぼこ状のＴ字型部材で、
下方の軸受けは、その中央部に、前記上方の軸受けのＴ字の縦棒部が挿通する空間を有する略升目状部材で、前記升目状部材は上方に前記Ｔ字の横棒部を挟み込むように延伸された相対する一対の側壁と、下方に延伸された相対する他の一対の側壁を有し、
前記上方に延伸された相対する一対の側壁はその下面が、長手方向の中央部を頂点とするかまぼこ状で、前記下方に延伸された相対する一対の側壁は、前記かまぼこ状の底面の頂点より下方にまでその先端部が突出するように延伸され、
前記基盤は盤面の略中央に開口部を有し、前記開口部は、前記下方の軸受けの側壁のうち、底面がかまぼこ状の相対する一対の側壁を外縁部に支持し、下方に延伸する相対する他の一対の側壁は挿通させ、
前記上方の軸受けは、そのＴ字の縦棒部が前記下方の軸受けの升目状の空間内を挿通するように前記下方の軸受けに載置され、前記下方の軸受けは、前記上方の軸受けのＴ字の縦棒部が、その升目に挿通し、前記下方の軸受け部の、底面がかまぼこ状の相対する一対の側壁が、前記開口部の外縁部上となり、前記下方の軸受け部の下方に延伸された相対する一対の側壁が、前記開口部内部に挿通するように、前記基盤上に載置され、前記Ｔ字の縦棒の空孔に調芯ロッドが挿通し、前記調芯ロッドの上端部には落下防止用部材が取り付けられていることを特徴とする調芯軸受け。
２．架構フレーム、昇降フレーム、調芯フレーム及びこれらのフレームを運搬する走行手段を有する吊り下げ装置であって、前記架構フレームは前記昇降フレームの昇降をガイドするように前記昇降フレームを内包し、前記調芯フレームは、前記昇降フレームの調芯軸受けの調芯ロッドに吊り下げられ、前記調芯フレームに対象物が載置される吊り下げ装置であって、前記調芯軸受けとして、１記載の調芯軸受けを用いることを特徴とする吊り下げ装置。
３．吊り下げる対象物が真空槽の下部構造であることを特徴とする２記載の吊り下げ装置。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、調芯性と耐摩耗性に優れた調芯軸受けおよびそれを用いた吊り下げ装置が得られ、産業上極めて有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明は、底面がかまぼこ状の二つ部材を、互いの揺動方向が直交するように、上下に積み重ね、両者を上下方向に貫通する孔にロッドを挿通し、その上端部を上方のロッドに取り付けた調芯軸受けである。
【００２７】
図１は、本発明に係る調芯軸受けの一実施例の構造を説明する図で、（ａ）は外観図、（ｂ）は調芯軸受けの上方の軸受け、（ｃ）は下方の軸受けの外観図を示す。
【００２８】
これらの図において、５１は調芯ロッド（点線で表示）、５２は上方の軸受け、５２ａは上方の軸受け５２のかまぼこ状の底面、５２ｂは調芯ロッド５１が挿通する貫通孔、５３は下方の軸受け、５３ａは下方の軸受け５３の側壁、５３ｂは下方の軸受け５３の側壁で、底面がかまぼこ状のもの、５３ｃは下方の軸受け５３の升目、５６は基盤、５６ａは基盤５６の上面を示す。
【００２９】
上方の軸受け５２は、側面が略Ｔ字形状のＴ字型部材で、Ｔ字の縦棒部に調芯ロッド５１が挿通する貫通孔５２ｂを有する。
【００３０】
Ｔ字の横棒部となる部分の底面５２ａはＴ字の縦棒部と交差する部分を除いて、横棒の軸方向に頂点が連続して形成される、かまぼこ状に形成されている。かまぼこ状とは、例えば円形の一部で、断面が一つの頂点を有し、滑らかな曲線で形成される形状を指す。
【００３１】
下方の軸受け５３は、その中央部に、上方の軸受け５２のＴ字の縦棒部が挿通する升目（空間）５３ｃを有する略升目状部材である。上方の軸受け５２はそのＴ字の縦棒部を、前記升目（空間）内に挿通させて、下方の軸受け５３に積み重ねられる。
【００３２】
下方の軸受け５３の、升目を囲む相対する２対の側壁５３ａ，５３ｂのうち、上方の軸受け５２のＴ字の横棒に沿う側壁５３ｂは、前記Ｔ字の横棒部を挟み込むように上方に延伸されている。側壁５３ｂの底面は、長手方向の中央部を頂点とするかまぼこ状とする。
【００３３】
他の一対の側壁５３ａはその上面が平面で、上方の軸受け５２のＴ字の横棒の端部近傍が載置される。側壁５３ａは、側壁５３ｂのかまぼこ状の底面の頂点より下方にまでその先端部が突出させる。
【００３４】
基盤５６は上方の軸受け５２に吊り下げられた調芯ロッド５１が、挿通する開口部を略中心部に有する。前記開口部は、下方の軸受け５３の側壁のうち、底面がかまぼこ状の側壁５３ｂを外縁部（基盤５６の上面５６ａで開口端の外側となる部分）に支持し、下方の軸受け５３の下方に延伸する側壁５３ａは挿通させる大きさであれば良く特にその形状は規定しない。基盤５６で、側壁５３ｂが載置される周縁部は平面とする。
【００３５】
上方の軸受け５２の底面５２ａと、下方の軸受け５３の底面５３ｂはかまぼこ状に形成され、底面５２ａと底面５３ｂは直交して配置されるので、上方の軸受け５２の貫通孔５１に挿通する調芯ロッド５１は直交する方向に揺動可能である。
【００３６】
尚、前記升目（空間）の大きさと基盤５６の開口部の大きさは所望する揺動範囲に応じて適宜決定すればよく本発明では規定しない。
【００３７】
図２は、上述した調芯軸受けの側面図、および動作を説明する模式図で、（ａ）は上方の軸受け５２のＴ字の横棒の前後端方向、（ｂ）はＴ字の横棒の長手方向の構造を説明する図で、（ｃ）は（ａ）と同方向、（ｄ）は（ｂ）と同方向から観察した場合の動作を説明する図である。図中、図６と同じ符号は同じものを指す。
【００３８】
図２（ａ），（ｂ）は基盤５６に下方の軸受け５３と上方の軸受け５２が載置され、調芯ロッド５１が上方の軸受け５２の貫通穴に挿通し、その上端部が冶具５４，５５で上方の軸受け５２に固定され調芯軸受け５が、構成されていることを示す。
【００３９】
調芯ロッド５１に吊り下げたものを調芯させる場合、上方の軸受け５２のかまぼこ状の底面５２ａを下方の軸受け５３の側壁５３ａ上で揺動して軸を傾ける（角度θ１）（図２（ｃ））。
【００４０】
また、直交する方向に傾ける場合は、下方の軸受け５３のかまぼこ状の底面５３ｂを基盤５６の開口部の外縁部５６ａ上で揺動させる（図２（ｄ））。この際、側壁５３の下方がかまぼこ状の底面５３ｂの頂点より下方に延伸されているので、揺動により下方の軸受け５３が前記開口部から外れることが防止される。
【００４１】
図３は、本発明に係る調芯軸受けを、図６に示した下部槽交換装置の調芯フレームに用いた場合を示し、真空槽の下部構造８を載置する調芯フレーム４は調芯ロッド５１で昇降フレーム３に吊り下げられる。
【００４２】
昇降フレーム３上には基盤５６、下方の軸受け５３、上方の軸受け５２で構成される調芯軸受け５が配置され、調芯ロッド５１は基盤５６、下方の軸受け５３、上方の軸受け５２を上方から挿通して調芯フレーム４を吊り下げる。
【００４３】
調芯ロッド５１の上端部には、落下しないようにナットなどの落下防止用部材６３が取り付けられる。調芯ロッド５１は、調芯フレーム４の下方に突出し、調芯フレーム４の下方に配置された調芯フレーム５と皿バネ６４を挿通する。
【００４４】
調芯フレーム４の下端部には調芯フレーム５と皿バネ６４が落下しないようにナットなどの落下防止用部材６３が取り付けられる。皿バネ６４のたわみ反力で、下部構造８を支える。尚、調芯フレーム４の下方に配置された調芯フレーム５は、昇降フレーム３の上方に配置されるものと天地が逆方向となるように構成する。
【００４５】
本発明に係る調芯軸受けを、重量物を吊り下げる吊り下げ装置に用いると、調芯する場合の重量物を移動させる際の移動量が小さく、調芯作業が容易である。
【００４６】
図４に、本発明に係る調芯軸受けの軸長さＬの調芯ロッドで吊り下げた重量物を水平面内で水平変位量Δだけ移動させる際、必要となる水平力を示す。
【００４７】
図６に示した下部槽交換装置の調芯フレームの水平変位量Δは、上方および下方の軸受けのかまぼこ状の底面の半径をＲとして、軸受間距離（かまぼこ状底面間距離）をＬ０とすると図５に示す幾何学的関係より軸長さＬはＬ０＋２Rで、水平変位量ΔはΔ＝（Ｌ０＋２R）ｓｉｎθで求められる。かまぼこ状の底面の半径Ｒを大きくすることにより、容易に吊り下げ作業の能率を向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る調芯軸受けで、（ａ）は外観図、（ｂ）は上方の軸受け、（ｃ）は下方の軸受けの外観図を示す。
【図２】本発明に係る調芯軸受けの細部の構造、動作を説明する図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ａ）における動作、（ｄ）は（ｂ）における動作を説明する図。
【図３】図６に示す真空槽下部構造交換装置に本発明に係る調芯軸受けを組み込んだ状態を示す図。
【図４】本発明に係る調芯軸受けの効果を説明する図。
【図５】下部槽交換装置の調芯フレームにおける調芯装置の幾何学的関係を説明する図。
【図６】真空槽下部構造交換装置の一例を示す図。
【図７】図６の真空槽下部構造交換装置で（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図で本発明に係る調芯軸受けを組み込んだ状態を示す図。
【図８】図１に示す真空槽下部構造交換装置の作業工程を説明する図。
【符号の説明】
【００４９】
吊り下げ装置            １
架構フレーム            ２
昇降フレーム            ３
調芯フレーム            ４
調芯軸受け              ５
駆動装置                ６
真空槽の下部構造        ８
中間槽                  ９
下部槽                １０
浸漬管                １１
ＲＨ台車              １２
真空槽                １３
サイドガイドフレーム  ２１
調芯ロッド            ５１
上方の軸受け          ５２
底面                  ５２ａ
貫通孔                ５２ｂ
下方の軸受け          ５３
側壁                  ５３ａ、５３ｂ
升目                  ５３ｃ
基盤                  ５６
上面                  ５６ａ
パワーシリンダ        ６１
シリンダーロッド      ６２
ナット                ６３
皿バネ                ６４
【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】
2008223116.tif 000009
【図８】
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