JP3049868B2 - 電極継足し装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電極に螺合するニップ
ルに余分な重量を掛けないようにし、電極のソケット部
のねじ破損を防止するようにした電極継足し装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】製鋼用アーク炉等に使用されている電極
の継足しを人力で行おうとすると、作業環境が悪く、ア
ーク炉の大型化により大型化した電極の締付が難しく締
付けトルクにばらつきが生じ、電極を折損させ易い等の
問題があり、このために、電極継足し装置が使用される
ようになって来ている。

【０００３】従来から使用されている電極継足し装置の
一例を図２について説明すると、適宜の手段により上昇
及び走行し得るようにしたフレーム１に円筒状のフレー
ム２が固着され、さらにこのフレーム２の内部に電極継
足し装置本体の円筒状のガイド３が縦方向に固着されて
いる。ガイド３には円筒状のスライダ４が摺動自在に嵌
合されていて、スライダ４の上端に取付けた旋回モータ
ー５にはねじ回し用の旋回軸６が連結されており、旋回
軸６はスライダ４の中空部に嵌合した軸受７に支承され
ている。旋回軸６にはユニバーサルジョイント８が連結
されていて、ユニバーサルジョイント８の下端に雄ねじ
を有するニップル９が取付けられている。そしてスライ
ダ４の外側には、ねじ送り用の油圧シリンダ１０の上端
が連結されており、油圧シリンダ１０のピストンロッド
下端はフレーム２の内側に連結されている。

【０００４】一方、モーター１１で駆動される油圧ポン
プ１２の吐出側に接続されている管路１３の先端には電
磁切換弁１４が設けてあって、電磁切換弁１４には上昇
側管路１５と下降側管路１６を接続すると共に、油をタ
ンク１８へ戻す管路１７を接続し、上昇側管路１５を油
圧シリンダ１０の反ピストンロッド側へ接続し、下降側
管路１６を油圧シリンダ１０のピストンロッド側へ接続
し、上昇側管路１５と下降側管路１６との間に、リリー
フ弁１９、電磁切換弁２０、逆止弁２１を備えたバイパ
ス回路２２をつなぎ、バイパス回路２２の電磁切換弁２
０と逆止弁２１との間には、油をタンク１８へ戻す管路
２３が接続してある。

【０００５】そして上述のリリーフ弁１９の設定圧力
は、電極継足し装置のスライダ４、旋回モーター５、旋
回軸６、軸受７、ユニバーサルジョイント８、ニップル
９より成る昇降部の自重のみを油圧シリンダ１０が保持
できる圧力にセットしてある。

【０００６】なお図２において、２４は電極ホルダー、
２５はアーク炉側の電極、２６は継足しする新しい電極
である。

【０００７】次に、図２に示した従来の装置において、
アーク炉側の電極２５に新しい電極２６を継足す場合の
作用を説明する。

【０００８】新しい電極２６を継足す前においては、電
極ホルダー２４は仮想線で示すように炉側の電極２５を
クランプしている。そして図示しない取出し位置にある
新しい電極２６に対して、電極２６の上端にある雌ねじ
穴に電極継足し装置のニップル９をねじ込み、電磁切換
弁１４を下方位置に切換えて、上方のポートが管路１
３，１７と上昇側管路１５、下降側管路１６とを連通さ
せる状態にして油圧シリンダ１０を上昇し、スライダ４
を上昇させる。

【０００９】次にフレーム１を移動して炉側の電極２５
に新しい電極２６の中心軸線を合わせた後、旋回モータ
ー５を駆動し、旋回軸６、ユニバーサルジョイント８を
介して新しい電極２６を回転させると共に、電磁切換弁
１４を下方位置に切換えて、管路１３，１７と下降側管
路１６、上昇側管路１５とを連通させる状態にしてスラ
イダ４を下降し、新しい電極２６の下端にあるニップル
９を電極２５の上端にある雌ねじ穴にねじ込んで、炉側
の電極２５に新しい電極２６の継足しを行う。

【００１０】新しい電極２６の継足しが完了すると旋回
モーター５の駆動を停止し、タイマーで電磁切換弁１４
を一定時間下方位置に切換えてスライダ４を若干上昇さ
せ、油圧シリンダ１０が昇降部分の自重と電極２５，２
６の重量とを負担するようになる時期に電磁切換弁１４
をタイマーによりクローズ位置に切換え、スライダ４の
上昇を停止する。

【００１１】次に、仮想線の位置にある電極ホルダー２
４がタイマーによりアンクランプ状態になって実線で示
す位置まで上昇して新しい電極２６をクランプする持ち
替え動作を行う。

【００１２】次に電磁切換弁２０をタイマーで一定時間
オープンにすると、油圧シリンダ１０内の圧力は、電極
２５，２６の重量分だけリリーフ弁１９のセット圧力よ
り高いから、上昇側管路１５側の油の一部はバイパス回
路２２のリリーフ弁１９、電磁切換弁２０から管路２３
を通ってタンク１８へ戻り、油圧シリンダ１０は、電極
２５，２６の重量を電極ホルダー２４が保持する位置、
すなわち電極２５，２６の重量と電極ホルダー２４の撓
みが釣合う位置２４’まで下降し、停止する。

【００１３】その後、タイマーの作動によって電磁切換
弁２０はクローズし、電磁切換弁１４を切換えて油圧ポ
ンプ１２からの圧油を上昇側管路１５より油圧シリンダ
１０へ送給すると共に、旋回モーター５を駆動してニッ
プル９を回転させ、電極２６の雌ねじ穴からニップル９
を抜き取る。

【００１４】この際、電極２５，２６の重量は電極ホル
ダー２４で支持しているため、電極２６の雌ねじに重量
の負荷が掛からず、従って電極２６の雌ねじ穴は破損し
ない。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】従来の電極継足し装置
においては、スライダ４等の昇降部をタイマーで一定時
間上昇させた後、電極ホルダー２４の電極持ち替え動作
を行っていたので、装置に不具合が生じて電極継足し装
置が上昇しなかった時でも、タイマーにより一定時間経
過後には電極ホルダー２４の持ち替え動作に入るため、
電極ホルダー２４が電極２５をアンクランプした瞬間
に、電極ホルダー２４によって支持されていた電極２５
の重量がニップル９に掛かり、また電極２５の重量によ
って撓んでいた電極ホルダー２４は撓みがなくなるた
め、大きな衝撃を発生した。

【００１６】また従来の装置では、油圧シリンダ１０の
上昇側管路１５側の作動油を、タイマーで一定時間オー
プンになる電磁切換弁２０の作動により、リリーフ弁１
９でリリーフさせてスライダ４を下降させた後、ニップ
ル９の外し動作を行っていたので、装置に不具合が生じ
て電極継足し装置が下降しなかった時でも、タイマーに
より一定時間後にはニップル９の外し動作に入るため、
電極ホルダー２４の撓みにより、ニップル９が電極２６
から外れる瞬間に衝撃を発生し、電極２６の雌ねじを破
損することがあった。

【００１７】本発明はこのような従来の欠点を除去し、
電極ホルダーが持ち替え動作を行う時やニップルを外す
時に衝撃が発生しないようにして、電極の破損を防止す
ることができるようにした電極継足し装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の電極継足し装置
は、電極に螺合する回転可能なニップルを有して昇降し
電極ホルダーに支持された電極に新しい電極を継足す電
極継足し装置の昇降部と、該昇降部を昇降させる昇降装
置と、前記新しい電極を継足した状態において前記昇降
部の上昇時に前記昇降装置に負荷される荷重が前記昇降
部の自重と電極の重量との和にほぼ等しくなった時に前
記昇降装置の上昇作動を停止させる第１の荷重検出手段
と、前記昇降部の下降時に前記昇降装置に負荷される荷
重が前記昇降部の自重にほぼ等しくなった時に前記昇降
装置の下降作動を停止させる第２の荷重検出手段と、を
備えたことを特徴とするものである。

【００１９】

【作用】電極継足し装置の昇降部が上昇する時には、電
極の重量が電極継足し装置によって支えられていること
を第１の荷重検出手段が確認し、昇降部の上昇を停止し
て電極ホルダーの持ち替え動作を行い、電極継足し装置
の昇降部が下降する時には、電極の重量が電極ホルダー
によって支えられていることを第２の荷重検出手段が確
認し、昇降部の下降を停止してニップルの外し動作を行
う。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図を参照しつつ説
明する。

【００２１】図１は本発明の一実施例の系統図であっ
て、電極継足し装置３０は、昇降部３１と、旋回部３２
と、継足しアーム３３と、ニップル３４とを備えてお
り、昇降部３１は油圧シリンダ等の昇降装置３５で昇降
されるようになっている。

【００２２】旋回部３２は昇降部３１の上端に設けてあ
って、旋回用の油圧モーター３６により水平に旋回でき
るようになっており、継足しアーム３３は旋回部３２の
一側に摺動自在に設けてあって、旋回部３２の内部に設
けてある伸縮用の油圧シリンダ３７により水平に伸縮す
るようになっている。ニップル３４は電極の雌ねじに螺
合する雄ねじを有しており、継足しアーム３３の先端に
下向きに設けてあって、油圧モーター３８で回転される
ようになっている。

【００２３】アーク炉側には電極支持アーム３９がウイ
ンチ４０で昇降できるように設けてあって、電極支持ア
ーム３９の先端には、電極をクランプしたりアンクラン
プしたりする電極ホルダー４１が取付けられている。

【００２４】一方、油圧ポンプ４２の吐出側に接続され
ている管路４３の先端には電磁切換弁４４が設けてあっ
て、電磁切換弁４４には上昇側管路４５と下降側管路４
６を接続すると共に、油をタンク４７へ戻す管路４８が
接続されている。上昇側管路４５は昇降装置３５の反ピ
ストンロッド側に接続してあって、上昇側管路４５の途
中には、カウンターバランス弁４９と逆止弁５０とが並
列に取付けられている。カウンターバランス弁４９は昇
降装置３５が自然下降しないように圧力を保持するもの
であり、逆止弁５０は電磁切換弁４４から昇降装置３５
の方へのみ圧油を流し、昇降装置３５から電磁切換弁４
４の方への油の流れを阻止するようになっている。下降
側管路４６は、昇降装置３５のピストンロッド側に接続
されている。

【００２５】昇降装置３５とカウンターバランス弁４９
及び逆止弁５０とを接続している側の上昇側管路４５と
下降側管路４６との間には、リリーフ弁５１、可変絞り
５２、電磁切換弁５３を備えたバイパス回路５４がつな
がれている。リリーフ弁５１の設定圧力は、電極継足し
装置３０のニップル３４、油圧モーター３８、継足しア
ーム３３、旋回部３２の重量を含んだ昇降部３１の自重
を昇降装置３５が保持できる圧力より若干低い圧力でリ
リーフするようにセットしてある。

【００２６】昇降装置３５とカウンターバランス弁４９
及び逆止弁５０とを接続している側の上昇側管路４５に
は、それぞれプレッシャースイッチ等より成る第１の荷
重検出手段５５と第２の荷重検出手段５６とがつながれ
ている。第１の荷重検出手段５５は、昇降装置３５に負
荷される荷重が、電極継足し装置３０のニップル３４、
油圧モーター３８、継足しアーム３３、旋回部３２の重
量を含んだ昇降部３１の自重と、電極２５，２６の重量
との和にほぼ等しくなったことを検出し、電磁切換弁４
４をクローズ位置に切換えるようになっている。第２の
荷重検出手段５６は、昇降装置３５に負荷される荷重
が、電極継足し装置３０のニップル３４、油圧モーター
３８、継足しアーム３３、旋回部３２の重量を含んだ昇
降部３１の自重にほぼ等しくなったことを検出し、電磁
切換弁５３を閉じるようになっている。

【００２７】次に、図１に示す装置の作用を説明する。

【００２８】新しい電極２６を継足す前においては、電
極支持アーム３９は実線で示すように下降位置にあっ
て、電極ホルダー４１は炉側の電極２５をクランプして
いる。取出位置にある新しい電極２６に対して、電極２
６の上端にある雌ねじ穴にニップル３４をねじ込み、電
磁切換弁４４を図１の右方に移動させるように切換え
て、管路４３と４５、４８と４６を連通させる状態にし
て昇降装置３５を伸長し、昇降部３１を上昇させてニッ
プル３４で新しい電極２６を吊り上げる。

【００２９】次に油圧モーター３６によって旋回部３２
を旋回すると共に、油圧シリンダ３７によって継足しア
ーム３３を伸長して、炉側の電極２５上に新しい電極２
６中心軸線を合わせる。そして油圧モーター３８を駆動
して新しい電極２６を回転させると共に、電磁切換弁４
４を左方に移動させるように切換えて、管路４３と４
６、４８と４５を連通する状態にして昇降装置３５を縮
小し、昇降部３１を下降して新しい電極２６の下端にあ
るニップルを電極２５の上端にある雌ねじ穴にねじ込ん
で、炉側の電極２５に新しい電極２６の継足しを行う。

【００３０】新しい電極２６の継足しが完了すると油圧
モーター３８の駆動を停止して電極２６の回転を止め、
電磁切換弁４４を右方に移動させるように切換えて、管
路４３と４５、４８と４６を連通させる状態にして昇降
装置３５を伸長し、昇降部３１を上昇させる。

【００３１】昇降装置３５に負荷される荷重が、電極継
足し装置３０のニップル３４、油圧モーター３８、継足
しアーム３３、旋回部３２の重量を含んだ昇降部３１の
自重と、電極２５，２６の重量との和にほぼ等しくなる
と、第１の荷重検出手段５５がこれを検知して電磁切換
弁４４を図示のクローズ位置に切換え、昇降部３１の上
昇を停止する。

【００３２】次に、実線で示す位置にある電極ホルダー
４１をアンクランプにしてウインチ４０により電極支持
アーム３９及び電極ホルダー４１を上昇させる。電極ホ
ルダー４１をアンクランプにする際、電極２５，２６の
重量は昇降部３１の自重と共に昇降装置３５で支持され
ているので、継足しアーム３３の撓みには変化がなく、
衝撃は発生しない。

【００３３】アンクランプにした電極ホルダー４１を電
極支持アーム３９と共に仮想線で示す位置まで上昇させ
てウインチ４０を止め、電極ホルダー４１によって電極
２６をクランプする。そして電磁切換弁５３を励磁して
開にすると、昇降装置３５の反ピストンロッド側の作動
油は、リリーフ弁５１、可変絞り５２、電磁切換弁５
３、バイパス回路５４を通ってタンク４７に排出され、
昇降部３１は徐々に下降する。

【００３４】昇降装置に負荷される荷重が、電極継足し
装置３０のニップル３４、油圧モーター３８、継足しア
ーム３３、旋回部３２の重量を含んだ昇降部３１の自重
にほぼ等しくなると、第２の荷重検出手段５６がこれを
検知して電磁切換弁４４をクローズ位置に切換え、昇降
部３１の下降を停止させる。

【００３５】次に油圧モーター３８によりニップル３４
を緩める方向に回転させながら電磁切換弁４４を切換え
て昇降部３１を上昇させ、電極２６の雌ねじ穴からニッ
プル３４を拭き取る。ニップル３４を抜き取る際、電極
２５，２６の重量は電極ホルダー４１、電極支持アーム
３９が支持していてニップル３４や継足しアーム３３に
は負荷されていないので、ニップル３４が電極２６から
外れる瞬間に衝撃は発生しない。

【００３６】図１に示した実施例においては、昇降装置
３５として油圧式のものを示しているが、昇降装置３５
として電動ラック、ピニオンを使用した電動式のもの
や、空気圧式のものとすることができる。また第１の荷
重検出手段５５、第２の荷重検出手段５６として、プレ
ッシャースイッチのみでなく、圧力センサ、圧力設定
器、ロードセルを使用することができる。

【００３７】

【発明の効果】従来装置においては、電極の重量が電極
継足し装置側あるいは電極ホルダー側に移っていなくて
も、タイマーにより一定時間後には荷重の移動完了とみ
なしていたので、電極継足し装置が不具合な時には衝撃
が発生して電極のねじ破損等の支障があったが、本発明
は電極の重量が電極継足し装置に負荷されているか、あ
るいは負荷されていないかが確実に検出できるため衝撃
の発生がなく、電極のねじ破損等の支障を生ずることが
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の系統図である。

【図２】従来装置の系統図である。

【符号の説明】

２５ 電極 ２６ 新しい電極 ３０ 電極継足し装置 ３１ 昇降部 ３４ ニップル ３５ 昇降装置 ４１ 電極ホルダー ５５ 第１の荷重検出手段 ５６ 第２の荷重検出手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電極に螺合する回転可能なニップルを有
   して昇降し電極ホルダーに支持された電極に新しい電極
   を継足す電極継足し装置の昇降部と、該昇降部を昇降さ
   せる昇降装置と、前記新しい電極を継足した状態におい
   て前記昇降部の上昇時に前記昇降装置に負荷される荷重
   が前記昇降部の自重と電極の重量との和にほぼ等しくな
   った時に前記昇降装置の上昇作動を停止させる第１の荷
   重検出手段と、前記昇降部の下降時に前記昇降装置に負
   荷される荷重が前記昇降部の自重にほぼ等しくなった時
   に前記昇降装置の下降作動を停止させる第２の荷重検出
   手段と、を備えたことを特徴とする電極継足し装置。