JPH07102315B2 - 廃触媒掘削機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、石油化学機器、プラントにおいて使用される
廃触媒掘削機に関する。

〔背景技術〕

石油化学プラント等においては各種触媒が使用されてい
るが、この触媒は長時間使用するうちに炭素等が付着し
て固結したりして、活性が失われてしまう。この固結等
した触媒、すなわち廃触媒は交換する必要があり、その
方法としては一般に掘削機が使用されている。すなわ
ち、石油化学機器、プラントの槽等上部のマンホールを
開口して、そこからパイプ先端にカッタを取り付けたよ
うな掘削機を送り込んで廃触媒を砕き、砕いたものをバ
キューム等で吸引するものであった。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、槽等の内部にはディストリビューション
トレー等が取り付けられており、さらにディストリビュ
ーショントレーに明けられたマンウェイの大きさ等の関
係もあって、掘削機を一体物として廃触媒の収納部にま
で送り込むことが困難であった。そのため、掘削機をマ
ンウェイから挿入できるだけの大きさの部分に分解して
から廃触媒の収納部に送り、そこで組み立ててから使用
していた。槽等の内部は、足場も悪く、温度にも影響さ
れ、動きも制限される等作業環境が著しく悪く、危険で
もあった。そのため組立の能率も上がらず、ひいては廃
触媒の掘削作業の能率低下となっていた。何槽にも分け
られている槽等においてはそのつど分解・組み立て作業
を必要とし、特に大変であった。

本発明の目的は、能率の良い掘削作業を行なうことので
きる廃触媒掘削機を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、槽等の上部から掘削機を一体物として廃触媒
収納部に下ろし、廃触媒を掘削しようとするものであ
る。

発明の具体的な手段は、廃触媒の堆積された槽等の上部
から内部に挿脱可能に設けられ掘削された廃触媒を吸引
すると共に回転自在な柱状体と、この柱状体先端に着脱
可能に取り付けられ先端にカッタを有する先端カッタ
と、前記柱状体先端側に設けられ外側にカッタを有する
と共に開閉可能な複数の開閉アームと、柱状体上部かつ
槽等の上部に設けられ前記柱状体を回転駆動させる回転
駆動機構と、一端が前記開閉アームに係合すると共に他
端が前記柱状体から槽等の外部にわたって設けられた駆
動源に連結された開閉アーム駆動機構と、槽等の外部に
設けられ前記先端カッタ及び開閉アームによって削り取
られた廃触媒を柱状体を介して吸引する減圧吸引装置と
を備えて廃触媒掘削機を構成したものである。

〔作用〕

このような本発明では、柱状体に設けられた開閉アーム
を閉じた状態で槽等の内部に挿入する。最初に先端カッ
タが廃触媒に当接し、この先端カッタが柱状体と共に回
転しながら廃触媒の所定深さまで掘り進む。先端カッタ
によって削り取られたズリ（廃触媒粉粒物）は、減圧吸
引機構によって柱状体内を吸い上げられる。先端カッタ
が所定深さまで掘り進んだら、開閉アーム駆動機構によ
って開閉アームを開く。開閉アームは、先端カッタ、柱
状体と共に回転しながら開き、先端カッタで明けられた
穴の周囲のズリを、開閉アームのカッタで掘削して行
く。削り取られたズリは減圧吸引機構によって吸い上げ
られる。こうして、例えばズリの流れが悪くなるまで開
閉アームを開き、流れが悪くなったら開閉アームを閉じ
て再び先端カッタで掘り進み、開閉アームを徐々に開い
て最後まで掘削してゆく。なお、開閉アームは触媒収納
部に挿入されたら、最初から開いた状態で掘削しても良
い。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図には本実施例の廃触媒掘削機の全体図が示されて
いる。同図に示されるように廃触媒掘削機Ａは、触媒収
納容器としての槽100内部に挿入される柱状体１と、中
空の柱状体１先端に取り付けられた先端カッタ２と、柱
状体１に取り付けられた開閉アーム３と、柱状体１を回
転させる回転駆動機構４と、開閉アーム３を開閉させる
開閉アーム駆動機構５と、削り取られた廃触媒を吸い上
げる減圧吸引機構６等を主要素として構成されている。

柱状体１は、支柱８上部に装着されたチェンブロック81
に吊るされている。支柱８は、槽100上部のマンホール1
01上にベースプレート102を介して、かつリブ103に補強
されて立設されている（第２図）。

この支柱８は、第２図及び第３図にも示されるように、
横断面Ｕ字形状に形成され、上部にピン82を介してチェ
ンブロック81が取り付けられる。このチェンブロック81
のチェン83は垂下されて、先端のフック84、ボルト85に
よって連結パイプ11に固着されたブラケット16と連結係
合されている。

支柱８の下部は、第１図に示すように、支柱８に固着さ
れたブラケット87を介してシリンダ86に連結されてい
る。このシリンダ86はマンホール101に固定されてい
る。

一方、支柱８のベースプレート102は、マンホール101上
かつシリンダ86軸線方向の両側に敷設されたガイド枠10
6にガイドされ得るようになっている。従って、シリン
ダ86を駆動させると支柱８がマンホール101上を、槽100
の径方向に移動することができる。

柱状体１は、チェンブロック81に連結される連結パイプ
11と、ロータリジョイント42を間に挟み込んだ固定パイ
プ12およびパイプ13と、追加取り付け用のディスタンス
ピース14と、先端パイプ15等で構成されている。

柱状体１は槽100の全長に対応して、ディスタンスピー
ス14で長さが調整可能となっており、ディスタンスピー
ス14及び先端パイプ15、あるいは先端パイプ15から先が
槽100内に挿入される。

従って、チェンブロック81を駆動させ、チェン83を巻き
上げたりあるいは降ろしたりすることにより、柱状体１
全体が上下動することになる。

第４図には先端カッタ２の詳細が示されている。この先
端カッタ２は柱状体１に固着されたフランジ21と、円筒
状の有底パイプ22と、カッタ取り付け板23と、カッタ24
等で構成されている。

柱状体１を構成する先端パイプ15の先端部は、平行する
２側面が傾斜状に切落とされており、この部分が削り落
とされたズリの吸引口15Aとなっている。

この傾斜状の吸引口15Aを若干オーバラップさせた位置
に有底パイプ22の下端が位置するように、有底パイプ22
がボルト25によってフランジ21に取り付けられている。

カッタ取付板23は、偏平五角形あるいはホームベース形
板状のもので作成され、底端が中心から両端に所定角度
立ち上がった拡角Ｖ字形状に形成されると共に、上端部
が有底パイプ22に取り付けられる。カッタ取付板23は、
この幅が有底パイプ22径よりも広く作成されており、底
端には所定ピッチでカッタ24が複数個設けられている。

開閉アーム３には第１図に示されるように、底部に、第
５図に示されるようなカッタ24が所定ピッチで設けられ
ており、一端が柱状体１側にピン32等によって揺動可能
に支持されている。

このピン32等の詳細を述べる。第４図（Ａ），（Ｂ）の
正面図及び側面図に示されているように、開閉アーム３
の一端は、フランジ21と先端パイプ15とにわたって取り
付けられたブラケット33に係合して支持されている。

カッタ24は、第５図に示されるように台26に固着された
超硬チップで構成される。そしてこの台26は、ブラケッ
ト27を介して開閉アーム３下面（外面）に取り付けられ
る。先端カッタ２におけるカッタ24も第５図におけるカ
ッタと同一である。なお、第５図中矢印Ｂはカッタ24の
進行方向である。

開閉アーム３はＣチャンネル材等を用いても良いが、本
実施例では、第１図に示すように、底板33とリブ34とか
らなる断面Ｔ字形のものとした。開閉アーム３の長さ方
向の略中央近傍に、ピン35を介して後述する開閉アーム
駆動機構５を構成する連結杆55の一端が揺動可能に連結
されている。

なお、開閉アーム３を閉じた時、開閉アーム３は第７図
（Ａ）にも示すように、ディストリビューショントレー
104のマンウェイ105を通過するとこができるような大き
さに構成されている。

柱状体１を回転させる回転駆動機構４は、第３図に示さ
れるようにモータ41とロータリジョイント42とギヤボッ
クス43等から構成される。

連結パイプ11にフランジ連結された固定パイプ12内に
は、柱状体１軸線上において、ロータリジョイント42の
上方一部が軸受45を介して回転自在に挿入されている。
ロータリジョイント42の下部は、パイプ13と連結されて
いる。

また、固定パイプ12の側方には、ギヤボックス43が固定
され、このギヤボックス43上の一端には、モータ41が取
り付けられている。モータ41の主軸に装着されたギヤ44
はギヤボックス43内に収容されており、このギヤ44に噛
合する中間ギヤ46を介して、ロータリジョイント42のギ
ヤ42Aにモータ41の回転が伝達されるようになってい
る。

開閉アーム駆動機構５は、第１図に示されるように、槽
100の外部の適宜位置に設けられた油圧ポンプ51と、マ
ニホールド52、パワーシリンダ53、摺動筒54、連結杆55
等から構成される。

油圧ポンプ51に通じた油圧ホース56の一端は、第３図に
示すように、マニホールド52に連結される。マニホール
ド52はロータリジョイント42外周に嵌合すると共に、フ
ランジ部52Aがギヤボックス43に固定されている。

マニホールド52に送られる圧油は、ロータリジョイント
内に設けられた油路57およびロータリジョイント42外周
に固定された固定ジョイント60を通って、パワーシリン
ダ53に連結される油圧ホース58の一端のジョイント59に
送られるようになっている。このジョイント59はロータ
リジョイント42側に固定されており、従って回転自在で
ある。

柱状体１の先端パイプ15には、第１図に示すように、パ
ワーシリンダ53が取り付けられている。パワーシリンダ
53の一端は、先端パイプ15に固着されたブラケット（図
略）にピン等で連結され、他端のシリンダロッド53Aは
摺動筒54から突設されたブラケット（図略）に連結され
ている。

摺動筒54の内径部にはスプライン溝が切られており、一
方、先端パイプ15の外周にも摺動筒54の摺動範囲を許容
できる範囲でスプライン溝が切られている。この摺動筒
54には、一端を開閉アーム３に取り付けられた前記連結
杆55の他端が連結されている。

従って、摺動筒54が摺動することにより、連結杆55を介
して開閉アーム３が開閉されることになる。同時に、摺
動筒54と柱状体１の先端パイプ15とはスプラインで噛合
しているので、柱状体１の回転は摺動筒54の回転とな
る。

減圧吸引装置６は、槽100の外方に設けられた吸引機61
と、ロータリジョイント42に連結された連結パイプ11
と、柱状体１等で構成されている。

吸引機61には真空ポンプが使用され、真空ポンプ61と連
結パイプ11とはフレキシブルチューブ62で連結される。

第６図には、槽100の槽底近傍に形成されるデッドスペ
ース用のアタッチメント７が示されている。

このアタッチメント７は、第１図において、開閉アーム
３が想像線で描かれた位置まで掘削した場合に、ズリが
流れないデッドスペース“D"のズリを、吸い込むための
ものである。

アタッチメント７は、アーム71、フレキシブル吸引パイ
プ72、ロッド73等で構成される。

同図によれば、フレキシブル吸引パイプ72がフランジ74
を介して、先端パイプ15のフランジ21に着脱可能に取り
付けられる。このフレキシブル吸引パイプ72先端には廃
触媒ガイド75が取り付けられており、先端側はアーム71
先端に保持されている。

このアーム71の他端は、フランジ74に固着されたブラケ
ット76にピン77で揺動可能に支持される。そして、この
アーム71は開閉アーム３側に設けられたブラケット36
と、アーム71側に設けられたブラケット78と間に張設さ
れたワイヤ、ロッド等からなる連結部材73によって支持
されている。

次に、本実施例の作用を第１図及び作動図である第７図
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に基づいて述べる。

油圧ポンプ51を作動させ、開閉アーム３を閉じておい
て、チェンブロック81を作動させながら、柱状体１をマ
ンホール101から槽100内に挿入し、シリンダ86を駆動さ
せて、柱状体１がマンウェイ105内を通過するように芯
合せをしながら支柱８を移動させる。

先端カッタ２及び開閉アーム３等が、ディストリビュー
ショントレー104のマンウェイ105を通過し、先端カッタ
２が廃触媒に当接する直前までに、回転駆動機構４のモ
ータ41を作動させる。同時に真空ポンプ61も作動させて
おく。

ロータリジョイント42を介して先端パイプ15、先端カッ
タ２等が回転する。この状態でチェンブロック81を作動
させて、徐々に先端カッタ２等を降ろして行く。先端カ
ッタ２で最初掘った穴が順次、全体のガイドとなり、安
定した状態で所定深さまで掘り下げられる。｛第７図
（Ａ）｝。

この先端カッタ２で掘られた廃触媒は、先端パイプ15の
下部の吸引口15Aから真空ポンプ61で吸い上げられる。
閉じられた状態の開閉アーム長の深さまで掘り進んだ
ら、油圧ポンプ51を作動させて、圧油をパワーシリンダ
53に送り込み、シリンダロッド53Aを伸ばす方向に付勢
する。そうすると、開閉アーム３が回転しながら徐々に
開く｛第７図（Ｂ）｝。

こうして、開閉アーム３のカッタ24で削られる水平面に
対する角度が小さくなって、ズリが自然落下する角度、
すなわち安定角以下になって、ズリが流れにくくなるま
で、開閉アーム３を開きながら廃触媒を削り取って行
く。開閉アーム３で削り取られたズリは、傾斜に沿って
先端カッタ２の穴に流れ落ち、そこから先端パイプ15下
方の吸引口15Aを通じて真空ポンプ61によって吸い上げ
られる。

こうして第７図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の動作を、先端
カッタ２が、堆積された廃触媒の底部直前に達するまで
繰り返す。

なお、開閉アーム３を開閉するに際し、中段のディスト
リビューショントレー104がある場合には、ディストリ
ビューショントレー104を避けながら開閉する。

槽100の底部近傍において、ズリが流れにくくなった
ら、さらに開閉アーム３を開き、デッドスペース“D"の
廃触媒を掘り起こしておいて、先端カッタ２とアタッチ
メント７とを取り替える。

すなわち、開閉アーム３を閉じて回転を止め、槽100外
に先端カッタ２を吊り出しておいて、先端カッタ２に替
えてデッドスペース用のアタッチメント７を取り付け
る。

そうして、このアタッチメント７をデッドスペース“D"
まで降ろし、真空ポンプ61によって、掘り起こされたデ
ッドスペースの廃触媒を吸い上げる。

槽100の高さが高い場合は、ディスタンスピース14を順
次継ぎ足して、槽100の高さに対応する。

上述のような本実施例によれば、廃触媒掘削機Ａは槽10
0外で組み立て・分解作業ができ、組み立てた後，一体
物としてマンホール101口から挿入することができる。
従って、槽100内部で行なう組み立て・分解作業に比
し、安全であると共に段取り性が一段と向上する。

また、先端カッタ２が廃触媒に到達すると同時に掘削作
業に取り掛かれるので、掘削能率が向上するものとなっ
た。

さらに、ディスタンスピース14を順次継ぎ足して行くこ
とで、槽100高さに対応することができ、内部が何層に
も分けられた層100等においては、特に掘削能率が向上
するものとなった。

また、柱状体１は中空パイプを使用しているので、柱状
体１が削り落とされた廃触媒の吸引通路となることがで
き、吸引装置がコンパクトにまとまる。

また、支柱８及び柱状体１を、シリンダ86によって槽10
0の径方向に移動することができる。従って、柱状体１
を槽100内に挿入する際、マンホール101やマンウェイ10
5内をスムーズに通過できるように芯合せを行なうこと
ができ、段取り能率が向上するものとなった。

さらに、先端カッタ２の吸引口15Aは有底パイプ22で保
護されているので、廃触媒の側壁が崩落しても吸込口15
は塞がらず、掘削能率が低下することがない。

また、先端パイプ15には先端カッタ２に代えてアタッチ
メント７を取り付けることができる。このアタッチメン
ト７により、槽100底部近傍のデッドスペース“D"のズ
リも吸引することができる結果、槽100底部近傍の人手
による最終作業も少なくてすみ、掘削能率が一段と向上
するものとなった。

なお、前記実施例では先端カッタ２及び開閉アーム３の
カッタ24として、超硬合金状のものを使用したが、焼入
れした鋼製のカッタでも良い。

また、開閉アーム３は２本で説明したが、槽100の大き
さ等により、３本あるいは４本もうけても良い。

さらに、柱状体１は中空パイプでなくても良く、例えば
Ｈ形網に中空パイプを抱き合わせた形状のものであって
も良い。

また、開閉アーム３はある程度開いておいて掘削しても
良く、使用法は槽100や廃触媒の各種条件等に応じて使
い分けると良い。

その他、本発明の実施の際の具体的な構造および形状等
は、本発明の目的を達成できる範囲であれば他の構造で
も良い。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明の廃触媒掘削機によれ
ば、能率の良い掘削作業を行なうことのできる廃触媒掘
削機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る廃触媒掘削機の全体断面図、第２
図は第１図におけるII−II矢視図、第３図はロータリジ
ョイント部詳細図、第４図（Ａ），（Ｂ）は先端カッタ
部の詳細を示す正面断面図及び側面図、第５図はカッタ
形状図、第６図はアタッチメントを示す正面図、第７図
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は作動図である。 Ａ……廃触媒掘削機、１……柱状体、２……先端カッ
タ、３……開閉アーム、４……回転駆動機構、５……開
閉アーム駆動機構、６……減圧吸引機構、７……アタッ
チメント、８……支柱、24……カッタ、42……ロータリ
ジョイント、53……パワーシリンダ、81……チェンブロ
ック、100……槽、101……マンホール、104……ディス
トリビューショントレー、105……マンウェイ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】廃触媒の堆積された触媒収納容器内部に挿
   脱可能に設けられ回転自在な柱状体と、この柱状体先端
   に取り付けられ先端にカッタを有する先端カッタと、前
   記柱状体先端側に設けられ外側にカッタを有すると共に
   開閉可能な複数の開閉アームと、柱状体上部に設けられ
   前記柱状体を回転駆動させる回転駆動機構と、一端が前
   記開閉アームに係合すると共に他端が前記柱状体に設け
   られた駆動源に連結された開閉アーム駆動機構と、触媒
   収納容器外部に設けられ前記先端カッタ及び開閉アーム
   によって削り取られた廃触媒を吸引通路を介して吸引す
   る減圧吸引装置とからなることを特徴とする廃触媒掘削
   機。