(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロッド状の新電極を吊り下げてその下端部を既設電極の頂部にねじ込んで接続するための電極接続装置において、上記新電極を把持すると共にこれをその軸を中心に回転させる把持・回転部材と、この把持・回転部材の頂部に連結された下向きコ字形状の第一吊り部材と、この第一吊り部材の両下端をその上部からそれぞれワイヤロープを介して揺動自在に吊り下げる第二吊り部材と、この第二吊り部材をその上部からワイヤロープを介して吊り下げると共にその上部のクレーン側に昇降自在に支持された第三吊り部材とからなり、かつ上記第二吊り部材は、上記第一吊り部材の吊り位置と直交する位置からそれぞれ下方に延出した一対の吊りアームの下端を上記ワイヤロープを介して上記第一吊り部材の揺動方向と直交方向に揺動自在に吊り下げられている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、アーク炉等の電気炉に備えられる既設電極の頂部に新しい電極を接続するための電極接続装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アーク炉等の電気炉においては、運転の経過に伴って消耗する既設電極の頂部に適宜新しい電極（以下、新電極と称す）を順次継ぎ足すようになっているが、この電極の継ぎ足し作業は、新電極を把持する電極接続装置と、この電極接続装置を新電極受取り位置から電気炉側の既設の電極（以下、既設電極と称す）に向けて搬送するクレーンとを用いて行っている。
【０００３】
すなわち、この電極の継ぎ足し作業は、作業者がクレーンを操作して電極接続装置を既設電極上に移動し、その電極接続装置に把持された新電極の下端を既設電極の上部に位置させ、次いでこの新電極が既設電極の軸と同軸上になるようにその位置を前後左右に微調整して調芯し、両者が正確に調芯されたと認識されたならば、その電極接続装置を降下させながらその電極接続装置に設けられた回転機構を駆動して新電極を回転させてその下端の雄ねじ部を既設電極頂部の雌ねじ部にねじ込むことで行うようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来の電極継ぎ足し作業は、作業員が電極接続装置に把持された新電極の状態を目視によって把握し、クレーンを手動で操作してその位置を前後左右に微調整することで行うようになっているため、その作業には多くの経験と熟練を要する上に、作業性が極めて悪いといった問題がある。
【０００５】
すなわち、例えば、図５に示すように既設電極ｂの頂部に新電極ａを接続する際に両電極ａ，ｂの軸が完全に一致していない状態でねじ込むとねじ込み時に充分な締め付けができず、所定の締め付けトルクを得ることができないばかりか、この状態で無理に締め付けるとネジ部が損傷し、最悪の場合には折れてしまうことがあることから、特にその調芯作業は熟練作業員が細心の注意を払って慎重に行わなければならないといった問題がある。
【０００６】
しかも、この既設電極ｂはこれを掴んでいる電極ホルダーｃによって垂直に把持されるようになっているが、この電極ホルダーｃ自体が設置時の精度や長期の使用により変形したり、電極掴み時のずれ等によって既設電極ｂの角度が微妙にずれていることが多く（約１．５°以下）、これらの要因が複合してさらに電極の接続作業を困難にしている。
【０００７】
そのため、例えば、この電極接続装置に対して、高精度のセンサーや制御機器からなる微調整機構を付設し、この微調整機構によって角度の検出や電極の調芯を自動的に行う構成も提案されている（特願平１０−９９３６９号等）が、これら高精度センサーや制御機器は一般に高価であり、また、これらを備えることにより装置が複雑になって安定性や信頼性に課題が残る。
【０００８】
そこで、本発明はこのような課題を有効に解決するために案出されたものであり、その目的は、新電極の調芯を容易且つ確実に実施できることは勿論、安価で信頼性の高い新規な電極接続装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、ロッド状の新電極を吊り下げてその下端部を既設電極の頂部に螺合して接続するための電極接続装置において、上記新電極を把持すると共にこれをその軸を中心に回転させる把持・回転部材と、この把持・回転部材の頂部に連結された下向きコ字形状の第一吊り部材と、この第一吊り部材の両下端をその上部からそれぞれワイヤロープを介して揺動自在に吊り下げる第二吊り部材と、この第二吊り部材をその上部からワイヤロープを介して吊り下げると共にその上部のクレーン側に昇降自在に支持された第三吊り部材とからなり、かつ上記第二吊り部材は、上記第一吊り部材の吊り位置と直交する位置からそれぞれ下方に延出した一対の吊りアームの下端を上記ワイヤロープを介して上記第一吊り部材の揺動方向と直交方向に揺動自在に吊り下げられているものである。
【００１０】
すなわち、新電極を把持・回転させる把持・回転部材を第一吊り部材と、第二吊り部材と、第三吊り部材とをワイヤーロープを介して互いに揺動自在に吊り下げるようにしたことから、後述するようにクレーンによる新電極の位置の微調整を行わなくともその新電極の角度調整は勿論、平行移動も可能となるため、新電極と既設電極の位置がずれていたり、両電極の角度が一致していなくとも両者が螺合し始めた瞬間に新電極側が既設電極の位置や角度に倣うように自動的に修正されて調芯が行われることになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を実施する好適一形態を添付図面を参照しながら説明する。
【００１２】
図１は本発明に係る電極接続装置１の実施の一形態を示したものである。
【００１３】
図示するようにこの電極接続装置１は、新電極ａを把持すると共にこれをその軸を中心に回転させる把持・回転部材２と、この把持・回転部材２の頂部に連結された第一吊り部材３と、この第一吊り部材３をその上部から一対のワイヤロープＷ１，Ｗ１を介して吊り下げる第二吊り部材４と、この第二吊り部材４をその上部からワイヤロープＷ２，Ｗ２を介して吊り下げる第三吊り部材５とから主に構成されている。
【００１４】
先ず、この把持・回転部材２は、下方が開口した筒状の部材本体６内に上記新電極ａを把持する把持機構（図示せず）と、把持した新電極ａをその軸を中心として回転させる回転機構７とを備えたものであり、その構成は従来の電極接続装置と略同様となっている。
【００１５】
次に、この把持・回転部材２の頂部に連結された第一吊り部材３は、短冊状をした部材本体８の両端にそれぞれ垂直下方に延びる吊りアーム９，９を一体的に備えた下向きコ字形状に形成されており、その部材本体８の下面中央部に上記把持・回転部材２の頂部が一体的に連結されてその把持・回転部材２を支持するようになっている。また、この部材本体８両端の吊りアーム９，９下端にはこれより水平方向に突出した係合ピン１０，１０がそれぞれが設けられており、次述する第二吊り部材４側から延びる一対のワイヤロープＷ１，Ｗ１下端のシンブル１１，１１がそれぞれ係合されるようになっている。
【００１６】
この第二吊り部材４は、水平略十字状をした部材本体１２のそれぞれ各端部に、これより垂直下方に延びる吊りアーム１３と、吊鎖１４とをそれぞれ一対ずつ対向互いにするように備えたものであり、この吊鎖１４，１４側にそれぞれ上記第一吊り部材３を吊り下げるためのワイヤロープＷ１，Ｗ１の上端のシンブル１５，１５がそれぞれ係合されるようになっている。また、この吊りアーム１３，１３下端には、上記第一吊り部材３と同様にこれより水平方向に突出した係合ピン１６，１６がそれぞれが設けられており、次述する第三吊り部材５側から延びるワイヤロープＷ２，Ｗ２の下端のシンブル１７，１７がそれぞれ係合されるようになっている。
【００１７】
この第三吊り部材５は、上記第一吊り部材３に対して直交方向に延びる短冊状の部材本体１８の両端に一対の吊鎖１９，１９を備えたものであり、この吊鎖１９，１９側にそれぞれ上記第二吊り部材４を吊り下げるワイヤロープＷ２，Ｗ２上端のシンブル２０，２０がそれぞれ係合されるようになっている。そして、この部材本体１８の上面中央には垂直上方に延びるポスト２１が一体的に設けられており、このポスト２１が図示しないクレーン側に昇降移動自在に吊り下げられるようになっている。
【００１８】
そして、このような構成をした本発明の電極接続装置１にあっては、先ず、図２（１），（２）に示すように、第一吊り部材３を介して第二吊り部材４に吊り下げられた把持・回転部材２が第一吊り部材３と共に、その係合ピン１０，１０を軸として図中左右方向、すなわち第三吊り部材５の長手方向方向に自在に揺動可能となっている。さらに、上述したようにこの第一吊り部材３を吊り下げるためのワイヤロープＷ１，Ｗ１の上端は第二吊り部材４の吊鎖１４，１４側にシンブル１５，１５を介して係合されてワイヤロープＷ１，Ｗ１自体も揺動自在となっていることから、同図（３）に示すように、把持・回転部材２が第一吊り部材３と共に、吊鎖１４，１４の部分を軸として第三吊り部材５の長手方向方向に自在に揺動可能となっている。そのため、同図（２）及び（３）の動きを複合することによって、この把持・回転部材２は同図（４）に示すように元の状態に対して第三吊り部材５の長手方向に平行にその位置を自在に変えることができるようになっている。
【００１９】
また、この第二吊り部材４自体も、第三吊り部材５に対してその係合ピン１６，１６を軸として揺動自在となっていることから、図３（１），（２）に示すように、把持・回転部材２が係合ピン１６，１６を軸として第一吊り部材３及び第二吊り部材４と共に図中左右方向、すなわち第三吊り部材５の幅方向に揺動自在となっている。さらに、この第三吊り部材５から第二吊り部材４を吊っているワイヤロープＷ２，Ｗ２自体も第三吊り部材５側の吊鎖１９，１９を軸として揺動可能となっていることから、同図（３）に示すように、把持・回転部材２がこの吊鎖１９，１９を軸として第一吊り部材３及び第二吊り部材４と共に第三吊り部材５の幅方向に揺動自在となっている。そのため、同図（２）及び（３）の動きを複合することによって、この把持・回転部材２は同図（４）に示すように元の状態に対して第三吊り部材５の幅方向にも平行にその位置を自在に変えることができるようになっている。
【００２０】
従って、これら図２及び図３の各動きを複合することによって把持・回転部材２に把持された新電極ａは、元の状態からあらゆる方向に対してその軸の位置は勿論、角度も自在に変化できるような構造となっている。
【００２１】
そして、このような本発明装置１を用いて新電極ａの接続作業を行うには、図４に示すように、作業員がクレーンを操作して新電極ａの下端を電極ホルダーｃに把持された既設電極ｂの頂部に移動させた後、本発明装置をゆっくりと降下させて新電極ａ側の雄ねじａ１を既設電極ｂ頂部の雌ねじｂ１内におおよそ位置させてから新電極ａ側をねじ込み方向に回転させてその雄ねじａ１を雌ねじｂ１側に螺合させるだけで容易かつ確実に接続作業を達成することができる。
【００２２】
すなわち、同図に示すように、既設電極ｂの軸に対して新電極ａの軸が前後左右あるいは斜め方向にずれている場合、あるいはさらに両軸の位置がずれている場合であっても、雄ねじａ１が雌ねじｂ１側に噛み合い始めると、新電極ａ側が動いて既設電極ｂ側の軸と同軸上に倣うようにその角度や位置が自動的に修正されて調芯が達成されるようになるため、両電極ａ，ｂが多少ずれた状態であっても両者が無理にねじ込まれることがなくなり、常に良好な接続が達成されることになる。
【００２３】
これによって、従来のような煩わしい調芯作業が不要となって短時間で接続作業を終了することが可能となり、優れた作業性を発揮することができる。
【００２４】
また、図４に示すように、通常の新電極ａにあってはその雄ねじａ１の径が先端から付け根側にテーパ状に広がっていると共に、雌ねじｂ１側もその形状と相似形になっているため、接続作業初期のクレーン操作による新電極ａの位置調整もおおよそ、すなわち、雌ねじｂ１上端の大径開口部内に雄ねじａ１の小径先端部が位置している状態であれば良く、位置調整作業も極めて容易となる。
【００２５】
また、新電極ａが把持・回転部材２と共にあらゆる方向に揺動自在となっているため、仮にクレーン操作の誤り等によって新電極ａが既設電極ｂに接触しても新電極ａ側が揺動して逃げるようにその位置を自在に変えることができるため、両者が激しく衝突することがなくなり、その接触部位等の破損等といった不都合も回避することが可能となる。
【００２６】
さらに、従来のように高価な高精度センサーや制御機器からなる微調整機構が不要となるため、装置の製造コストの大幅な削減が可能となると共に、構造がシンプル・コンパクトとなるため、装置自体の安定性及び長期信頼性の向上も期待できる。
【００２７】
尚、この新電極ａの角度や位置の修正は、実際には極僅か（１〜２°以下，数ｍｍ以下）で済むことになることから、クレーンによる移動時等に新電極ａが必要以上に大きく揺動しないように本装置の周囲にさらにフレームを設け、このフレームに大きな揺動を防止するためにストッパーを設けるようにしても良い。
【００２８】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、既設電極と新電極との角度や位置が多少ずれた状態であっても、新電極を既設電極にねじ込む際に新電極側が既設電極に合わせて自動的に修正されて調芯されるため、煩わしい位置調整作業や装置が不要となり、電極の継ぎ足し作業を容易に実施することができる、等といった優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電極接続装置の実施の一形態を示す斜視図である。
【図２】図１中Ａ方向矢視図、及びその方向からみた電極接続装置の作用を示す説明図である。
【図３】図１中Ｂ方向矢視図、及びその方向からみた電極接続装置の作用を示す説明図である。
【図４】本発明装置による既設電極への新電極接続状況を示す概念図である。
【図５】従来装置による既設電極への新電極接続状況を示す概念図である。
【符号の説明】
１  電極接続装置
２  把持・回転部材
３  第一吊り部材
４  第二吊り部材
５  第三吊り部材
Ｗ１，Ｗ２  ワイヤーロープ
ａ  新電極
ｂ  既設電極
【図１】
0003853215.tif 000002
【図２】
0003853215.tif 000003
【図３】
0003853215.tif 000004
【図４】
0003853215.tif 000005
【図５】
0003853215.tif 000006