JP2006341256A - ロールセグメント反転支持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 対象となるロールセグメントがトラニオンの取り付け位置などによって限定されないロールセグメント反転支持装置を提供すること。
【解決手段】 連続鋳造設備の鋳造ラインを構成するロールセグメントを、そのセグメントフレームに設けられたトラニオンを介して支持し、上下を反転させるものであって、前記セグメントフレームの形状に合わせた枠形状であって、回転軸１２を有し、所定の高さで回転自在に軸支された反転支持体１１と、その反転支持体１１を回転させる回転手段１７と、反転支持体１１に対して移動可能に設けられ、セグメントロール１６０のトラニオン１６５，１６６を上下方向から挟み込んで支持するための把持部材３１，３５，３６と、反転支持体１１に設けられ、セグメントフレーム１６１を横方向から支える補助部材３８とを有するロールセグメント反転支持装置１。
【選択図】 図１

Description

本発明は、溶鋼を鋳型で一次冷却した後に鋳片完全凝固点までの二次冷却に使用されるロールセグメントについて、メンテナンスなどのために当該ロールセグメントを支持して反転することができるロールセグメント反転支持装置に関する。

連続鋳造法では、鋳込まれた溶鋼を連続鋳造設備を構成する鋳型によって一次冷却することにより外皮に凝固シェルが形成され、その後、鋳型の直下から鋳片完全凝固点までの間に設置された複数基のロールセグメントによって二次冷却が行われる。これにより内部の未凝固部の凝固が促進されるが、その際、各ロールセグメントは鋳片をガイドして引き抜きを行うために使用される。

図７に示すように構成された連続鋳造機では、溶鋼１００がタンディッシュ１１１から浸漬ノズル１１２を介して、冷却構造１１３を有し、振動装置１１４が付設された鋳型１１５に注入される。そして、その鋳型１１５の下は、複数基のロールセグメント１１６が配置され、垂直部と湾曲部とがガイドロール群によって形成された鋳造ライン１１７になっている。そこで、鋳型１１５より抽出された鋳片１０２が、垂直部から湾曲部を介し更に水平部からなる鋳造ライン１１７を通り、冷却・凝固して搬出される。

こうした連続鋳造機では、ロールセグメント１１６に対し、ロールを交換したりアライメント調整等を行うための整備が行われる。そのため、ロールセグメント１１６は整備工場に運ばれ、そこで持ち上げるようにして支持される。そして、ロールセグメント１１６は整備中に反転する必要があるため、整備には反転可能な反転支持装置が使用される。
特開平７−１８５７５７号公報には、ロールセグメント反転支持装置が提案されている。図８及び図９は、同公報に記載されたロールセグメント反転支持装置を示した図であり、図８は装置全体の側面図を示し、図９は装置の回転部を示した図である。

ロールセグメント１１６は、セグメントフレーム１２１に対して複数のロール１２２が設けられ、更に両端中央部にはトラニオン１２３が形成されている。ロールセグメント反転支持装置１５０は、そのトラニオン１２３を受け架台１３１によって支持できるように構成されている。受け架台１３１はレール１３２上を移動可能な台車１３３に立設され、ロールセグメントの各種フレームサイズに応じて調整可能となっている。また、ロールセグメント１１６を中心部に配置させる回転ユニット１３５は、外周中央にリングギヤ１３６が設けられ、それがモータ１３７のピニオンギヤと噛合している。回転ユニット１３５は、ロールセグメント１１６を支持するための環状架台１３８がリングギヤ１３６と一体に形成され、支持ローラ１３９によって回転ユニット１３５の反転動作がスムーズに行えるようになっている。

ロールセグメント１１６は、トラニオン１２３にワイヤを引っ掛けるようにして天井クレーンに吊られて搬送され、回転ユニット１３５に対して図９左側の開口部分から入れられ、トラニオン１２３を受け架台１３１に係合させて支持される。その後、ロールセグメント１１６は、シリンダ１４１の伸張作動によって位置決めレバー１４２がロール１２２に当てられて支持される。そして、モータ１３７の駆動によって、その回転がリングギヤ１３６を介して回転ユニット１３５に伝達され、回転ユニット１３５内に支持されたロールセグメント１１６の反転が行われる。
特開平７−１８５７５７号公報（第２−３頁、図１、図２） 特開２００３−２５０５１号公報（第３頁、図４）

前述した従来のロールセグメント反転支持装置１５０は、セグメントフレーム１２１の両端部に設けられたトラニオン１２３を回転中心にして支持する構造である。しかし、トラニオンの位置や大きさはロールセグメントによって異なるものであるため、前述したロールセグメント１１６とは異なったもの、すなわちセグメントフレームに対してトラニオンが回転中心となる位置にないロールセグメントを取り扱うことができなかった。

一方、ロールセグメント反転支持装置１５０は、支持したロールセグメント１１６を、回転ユニット１３５が内側に入れて中心周りを取り囲んでいるため、作業スペースが狭くなってしまい整備を行う場合に不都合であった。
また、回転ユニット１３５による回転構造をもったロールセグメント反転支持装置１５０は、扱うロールセグメント１１６に比べて装置自体が非常に大型なものになってしまうなどの問題もあった。

そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、対象となるロールセグメントがトラニオンの取り付け位置などによって限定されないロールセグメント反転支持装置を提供することを目的とする。

本発明に係るロールセグメント反転支持装置は、連続鋳造設備の鋳造ラインを構成するロールセグメントを、そのセグメントフレームに設けられたトラニオンを介して支持し、上下を反転させるものであって、前記セグメントフレームの形状に合わせた枠形状であって、回転軸を有し、所定の高さで回転自在に軸支された反転支持体と、その反転支持体を回転させる回転手段と、前記反転支持体に対して移動可能に設けられ、前記セグメントロールのトラニオンを上下方向から挟み込んで支持するための把持部材と、前記反転支持体に設けられ、前記ロールセグメントのセグメントフレームを横方向から支える補助部材とを有するものであることを特徴とする。

また、本発明に係るロールセグメント反転支持装置は、前記反転支持体が、平面形状が長方形のセグメントフレームを囲むように形状を合わせて形成された長方形の枠体であって、短辺部中央に突設された２本の回転軸によって軸支され、前記回転手段は、前記回転軸の一方に回転伝達手段を介して連結された減速機付きモータであることが好ましい。
また、本発明に係るロールセグメント反転支持装置は、前記把持部材が、セグメントフレームに形成された１又は２以上のトラニオンを挟み込むための把持ブロックと、前記反転支持体に対してスライド可能に装着されたトラニオン把持フレームと、そのトラニオン把持フレームに対して前記把持ブロックを上下方向に位置調整する位置決め手段とを有するものであることが好ましい。

また、本発明に係るロールセグメント反転支持装置は、前記把持ブロックとトラニオン把持フレームとが上下方向に重ねて設けられ、前記トラニオン把持フレームが反転支持体に重なった位置では、前記把持ブロックがトラニオン把持フレームと反転支持体との間に入り込むように形成されたものであることが好ましい。
また、本発明に係るロールセグメント反転支持装置は、前記反転支持体を水平な状態で回転防止するためのロック手段を有するものであることが好ましい。

本発明に係るロールセグメント反転支持装置では、天井クレーンなどで搬送されたロールセグメントが反転支持体によって保持されるが、それにはロールセグメントのセグメントフレームが枠形状をした反転支持体内に入れられ、先ず下側の位置決めした把持部材によってトラニオンを支えられ、次いで上側の把持部材を反転支持体に対して移動させて位置決めしてトラニオンを上下方向から挟み込んで支持され、更に補助部材によってセグメントフレームを横方向から支えて反転時のズレを防止するようにして保持される。そして、ロールセグメント反転支持装置に保持されたロールセグメントは、回転手段によって反転支持体と一体に回転して上下反転が行われる。

よって、本発明に係るロールセグメント反転支持装置によれば、トラニオンを把持部材によって把持してロールセグメントを保持するようにしたので、トラニオンの位置や数などによる制限を受けず、対象となるロールセグメントがトラニオンの取り付け位置などによって限定されないロールセグメント反転支持装置を提供するこが可能となる。

次に、本発明に係るロールセグメント反転支持装置について、その一実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１及び図２は、ロールセグメントを支持している状態における本実施形態のロールセグメント反転支持装置を示した図であり、図１は装置の平面図を示し、図２は装置の側面を一部断面で示している。

先ず、本実施形態のロールセグメント反転支持装置１によって支持されているロールセグメント１６０について簡単に説明する。このロールセグメント１６０は、図７に示すような連続鋳造機の鋳造ライン１１７を構成するものであって、平面形状が長方形のセグメントフレーム１６１に対して複数のロール１６２が長手方向に軸をとって短尺方向に平行配列されている。また、連続鋳造機では鋳片の厚さ変更を行う必要があるため、ロール１６２の位置を移動させる４個の油圧シリンダ１６３が備えられている。そして、セグメントフレーム１６１には、短辺部両端にそれぞれ２個の形の異なるトラニオン１６５，１６６が突設されている。

本実施形態のロールセグメント反転支持装置１は、こうしたロールセグメント１６０をはじめ、各種ロールセグメントを反転支持する反転支持フレーム１１が設けられている。反転支持フレーム１１は、ロールセグメント１６０の形状に合わせた長方形状の枠体であって、サイズの異なるロールセグメントを入れることができる大きさのものである。そして、ロールセグメント１６０を支えるだけの強度を保ちつつ、それ自身を軽量化すべく中空の角形パイプ鋼で構成されている。

こうした反転支持フレーム１１は、短辺部１１ａの中央に形成された回転軸１２が軸受け１３によって支持され、長手方向に回転中心をもって回転するよう構成されている。回転軸１２の位置は、反転支持フレーム１１が回転できるだけの高さが必要であるため、軸受け１３は、ベース１５に立設された取付フレーム１６上に配置されている。従って、反転支持フレーム１１は、こうしたベース１５上の取付フレーム１６に掛け渡され、浮いた状態で回転可能に支持されている。

反転支持フレーム１１の回転には減速機付きモータ１７が使用される。そのモータ１７はベース１５上に設けられた台に設置され、出力軸に固定されたプーリ１８と反転支持フレーム１１の回転軸１２に固定されたプーリ１９とがベルト２０によって連結されている。そして、モータ１７から反転支持フレーム１１までの回転伝達が行われるプーリ１８，１９およびベルト２０の回転伝達手段は、ケース２１内に入れられて構成されている。
回転する反転支持フレーム１１は、水平な状態でロールセグメント１６０に対する作業を行うため、水平状態を安定させるためのロック機構が設けられている。すなわち、取付フレーム１６にロックピン２２が設けられ、これがハンドル２３の回転によって進退し、反転支持フレーム１１に形成されたピン穴に対して出入りするようになっている。

反転支持フレーム１１には、その枠内に入れたロールセグメント１６０を、トラニオン１６５，１６６を介して保持する把持部材が設けられている。すなわち本実施形態のロールセグメント反転支持装置１は、ロールセグメント１６０に設けられたトラニオン１６５，１６６を上下方向から掴んで保持することにより、そのロールセグメント１６０を反転支持フレーム１１と一体にして回転できるようにしている。ここで、図３は、図１に示したロールセグメント反転装置のＡ−Ａ断面を示した図である。

先ず、反転支持フレーム１１の長手方向両端部には、それぞれトラニオン把持フレーム３１が上下一対に設けられている。トラニオン把持フレーム３１は、反転支持フレーム１１の短辺部１１ａと平行で、かつ長辺部１１ｂに掛け渡されるようにして設けられている。上下一対のトラニオン把持フレーム３１は、図３に示すように、中央部分が上下方向（反転支持フレーム１１に対して直交する方向）に距離が広がるように折れ部を有する形状で形成されている。そのトラニオン把持フレーム３１は、ロールセグメント１６０を支えるだけの強度を保ちつつ、それ自身を軽量化すべく中空の角形パイプ鋼で構成されている。

トラニオン把持フレーム３１は、ロールセグメント１６０の大きさに合わせて移動できるように取り付けられている。ロールセグメントのサイズが異なると長手方向両端のトラニオンの間隔が変化するので、トラニオン把持フレーム３１の位置をその間隔に合わせて調節する必要があるからである。そこで、図１に示すように、反転支持フレーム１１の長辺部１１ｂの両端部にはレール３２が固定され、トラニオン把持フレーム３１は、そのレール３２に対して両端に形成されたスライダ３３が摺動可能に嵌合している。こうしてトラニオン把持フレーム３１がロールセグメントのサイズに合わせて反転支持フレーム１１の長手方向に位置を調節できるようになっている。

そして、トラニオン把持フレーム３１には、ロールセグメント１６０のトラニオン１６５，１６６を直接掴む把持ブロック３５が設けられている。把持ブロック３５は、ロールセグメント１６０の端部に形成されたトラニオン１６５，１６６を一度に把持することができる長さで形成された棒状のものである。そして、トラニオン把持フレーム３１には、その把持ブロック３５を上下方向に移動させる締め付けハンドル３６が３箇所ずつ設けられている。締め付けハンドル３６は、螺旋状にネジが形成されたロッド部分がトラニオン把持フレーム３１に螺設して貫通し、そのロッド先端に回転が直接伝わらないようにして把持ブロック３５が連結されている。従って、締め付けハンドル３６の回転により、ロッド部分がトラニオン把持フレーム３１に対して軸方向に移動し、把持ブロック３５の上下方向の置決めが行われるようになっている。

本実施形態のロールセグメント反転支持装置１は、こうした一対の把持ブロック３５でトラニオン１６５，１６６を上下から挟み込むが、そのままで反転させるとロールセグメント１６０が立った際にずれてしまう。そこで、ロールセグメント１６０を横からも支えるように、反転支持フレーム１１の両側の長辺部１１ｂに補助ハンドル３８が２箇所ずつ設けられている。補助ハンドル３８は、螺旋状にネジが切られたロッド部分が反転支持フレーム１１の長辺部１１ｂ内に設けられた螺旋パイプ３９に螺合して貫通し、その先端にはロールセグメント１６０に当接する押圧プレートが、回転を遮断するようにして連結されている。

ロールセグメント反転支持装置１は、反転支持フレーム１１が短辺、長辺がそれぞれ３．４ｍ、５．７ｍの大きさのものであるため、これを回転させることができるように２ｍ以上の高さに設置されている。そこで、ロールセグメント反転支持装置１の周りには、作業が行いやすいように、図５及び図６に示すような作業台４０が組み立てられ、作業者の足場が設けられている。作業台４０は、階段と反転支持フレーム１１の長手方向に沿って両側に作業部４１が形成され、その作業部４１は水平状態の反転支持フレーム１１よりも低い高さで形成されている。そして、周りには作業者の落下防止のための欄干４２が設けられている。

次に、こうしたロールセグメント反転支持装置１を利用したロールセグメント１６０の整備について説明する。ロールセグメント１６０は、例えばトラニオン１６５，１６６にワイヤを引っ掛けるようにして天井クレーンに吊り下げられ、水平状態になるようにバランスをとってロールセグメント反転支持装置１へと搬送されて保持される。
ロールセグメント反転支持装置１では、反転支持フレーム１１が水平状態でロックピン２２が差し込まれて位置決めされている。そうした反転支持フレーム１１は、トラニオン把持フレーム３１がロールセグメント１６０のサイズに応じて位置合わせが行われる。

それには先ず、反転支持フレーム１１の下側にある両側のトラニオン把持フレーム３１を、レール３２に沿ってスライダ３３を移動させ、ロールセグメント１６０の長手方向両端にある各トラニオン１６５，１６６の距離に合わせる。そうした後、図４に示すように、位置合わせしたトラニオン把持フレーム３１の把持ブロック３５の上に、天井クレーンで搬送したロールセグメント１６０のトラニオン１６５，１６６を載せる。
このとき反転支持フレーム１１の上側にあるトラニオン把持フレーム３１は、ロールセグメント１６０を反転支持フレーム１１内に入れるのに邪魔にならない位置に移動させられている。トラニオン把持フレーム３１は、中央部分が上下方向広がるように折れ部を有する形状であるので、図４に示すように反転支持フレーム１１の短辺部１１ａに重なっても、把持ブロック３５はトラニオン把持フレーム３１と短辺部１１ａとの間に入る。

下側のトラニオン把持フレーム３１にロールセグメント１６０を載置させた後は、上側にあるトラニオン把持フレーム３１をレール３２に沿ってスライダ３３を移動させ、トラニオン１６５，１６６に重ねるようにして位置決めする。その後、締め付けハンドル３６を回転させることにより、螺旋状に溝が形成されたロッド部分が回転し、貫通したトラニオン把持フレーム３１を螺進し、そのロッド先端に連結された把持ブロック３５を下降させる。そして、締め付けハンドル３６を回し続けることにより、ロールセグメント１６０のトラニオン１６５，１６６を上下の把持ブロック３５によって挟み込む。

ロールセグメント１６０は、こうしてトラニオン１６５，１６６が把持され、反転支持フレーム１１に保持されるが、このままでは反転させた場合に把持ブロック３５の把持力だけで保持できないでずれてしまう。そこで、補助ハンドル３８によって更に横側からロールセグメント１６０を支える。すなわち、反転支持フレーム１１の長辺部１１ｂに設けられた補助ハンドル３８を回転させ、ロッド先端の押圧プレートによってロールセグメント１６０を両側から支える。

こうして、トラニオン１６５，１６６を上下から挟み込むとともに位置ズレしないようにロールセグメント１６０自身を横側から支えることによって反転支持フレーム１１に保持させた後、ロール１６２を交換したりアライメント調整等を行うための整備が行われる。その際、ロールセグメント１６０を反転させる場合には、ロックピン２２を一旦外して減速機付きモータ１７を駆動させる。減速機付きモータ１７の回転は、ベルト２０を介してプーリ１８からプーリ１９へと伝達され、軸受け１３によって支持された回転軸１２を中心にして反転支持フレーム１１が回転する。従って、１８０°の回転によって、反転支持フレーム１１に保持されたロールセグメント１６０が反転する。反転後は、ハンドル２３の回転によってロックピン２２を反転支持フレーム１１に差し込み、ロールセグメント１６０が水平状態からの回転が防止される。

そして、作業を終了してロールセグメント１６０を取り外す場合には、取り付け時とは逆の操作を行う。先ず、反転支持フレーム１１の長辺部１１ｂに設けられた補助ハンドル３８を回してロールセグメント１６０に対する横方向からの拘束を解除する。そして、上下一対のトラニオン把持フレーム３１のうち、上側の締め付けハンドル３６を回して把持ブロック３５を上昇させ、図４に示すように、反転支持フレーム１１の短辺部１１ａに重なるようにスライドさせる。これにより、上方の拘束が解除されたロールセグメント１６０は、トラニオン１６５，１６６にワイヤを掛けるなどして天井クレーンによって吊り上げられ、反転支持フレーム１１から取り出されて搬送される。

よって、本実施形態のロールセグメント反転支持装置１によれば、ロールセグメント１６０のトラニオン１６５，１６６を棒状の把持ブロック３５によって保持するようにしたので、トラニオンの位置や数による制限を受けることはない。また、把持ブロック３５はトラニオン把持フレーム３１に対して上下方向に位置決めできるようになっているので、トラニオンの大きさによる制限を受けることもない。よって、対象となるロールセグメントがトラニオンの取り付け位置などによって限定されないロールセグメント反転支持装置を提供することが可能になった。

また、ロールセグメント反転支持装置１は、反転支持フレーム１１がセグメントフレーム１６１の形状に合わせた枠形状であるため、ロールセグメント１６０の上下方向に広く解放して作業スペースを十分に確保することができる。そして、ロールセグメント１６０を囲むようにして保持した反転支持フレーム１１を回転させるようにした構成であるため、従来例のように回転部がロールセグメントに比して大きすぎることもない。更に、把持ブロック３５の他に補助ハンドル３８を使用し、セグメントフレーム１６１を拘束した状態で反転支持フレーム１１と一体にして反転させるため、ロールセグメント１６０の反転を安全に行うことができる。

以上、本発明のロールセグメント反転支持装置について一実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
前記実施形態では、セグメントフレーム１６１の長手方向両端に２種類のトラニオン１６５，１６６が形成されたものを対象にして説明したが、トラニオンが一端に１個或いは３個以上設けられたものでもよい。
また、前記実施形態では、回転手段として減速機付きモータ１７を例に挙げて説明したが、ロールセグメント反転支持装置１のように反転支持フレーム１１と保持されたロールセグメント１６０のバランスがとれているため、減速機を介して手動によるハンドルの回転によって反転支持フレーム１１を回転させるようにしてもよい。

ロールセグメントを支持したロールセグメント反転支持装置の一実施形態を示した平面図である。 ロールセグメントを支持したロールセグメント反転支持装置の一実施形態を示した部断面の側面図である。 図１に示したロールセグメント反転装置のＡ−Ａ断面を示した図である。 ロールセグメント反転支持装置のトラニオン把持部を示した図である。 ロールセグメント反転支持装置の周りに組み立てられた作業台を示した平面図である。 ロールセグメント反転支持装置の周りに組み立てられた作業台を示した側面図である。 連続鋳造機を簡略化して示した図である。 従来のロールセグメント反転支持装置を示した側面図である。 従来のロールセグメント反転支持装置の回転部を示した図である。

符号の説明

１ ロールセグメント反転支持装置
１１ 反転支持フレーム
１１ａ 短辺部
１１ｂ 長辺部
１２ 回転軸
１３ 軸受け
１７ 減速機付きモータ
２２ ロックピン
３１ トラニオン把持フレーム
３２ レール
３３ スライダ
３５ 把持ブロック
３６ 締め付けハンドル
３８ 補助ハンドル
３９ 螺旋パイプ
１６０ ロールセグメント
１６２ ロール
１６３ 油圧シリンダ
１６５，１６６ トラニオン

Claims (5)

1. 連続鋳造設備の鋳造ラインを構成するロールセグメントを、そのセグメントフレームに設けられたトラニオンを介して支持し、上下を反転させるロールセグメント反転支持装置において、
   前記セグメントフレームの形状に合わせた枠形状であって、回転軸を有し、所定の高さで回転自在に軸支された反転支持体と、
   その反転支持体を回転させる回転手段と、
   前記反転支持体に対して移動可能に設けられ、前記セグメントロールのトラニオンを上下方向から挟み込んで支持するための把持部材と、
   前記反転支持体に設けられ、前記ロールセグメントのセグメントフレームを横方向から支える補助部材とを有するものであることを特徴とするロールセグメント反転支持装置。
2. 請求項１に記載するロールセグメント反転支持装置において、
   前記反転支持体は、平面形状が長方形のセグメントフレームを囲むように形状を合わせて形成された長方形の枠体であって、短辺部中央に突設された２本の回転軸によって軸支され、前記回転手段は、前記回転軸の一方に回転伝達手段を介して連結された減速機付きモータであることを特徴とするロールセグメント反転支持装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載するロールセグメント反転支持装置において、
   前記把持部材は、セグメントフレームに形成された１又は２以上のトラニオンを挟み込むための把持ブロックと、前記反転支持体に対してスライド可能に装着されたトラニオン把持フレームと、そのトラニオン把持フレームに対して前記把持ブロックを上下方向に位置調整する位置決め手段とを有するものであることを特徴とするロールセグメント反転支持装置。
4. 請求項３に記載するロールセグメント反転支持装置において、
   前記把持ブロックとトラニオン把持フレームとが上下方向に重ねて設けられ、前記トラニオン把持フレームが反転支持体に重なった位置では、前記把持ブロックがトラニオン把持フレームと反転支持体との間に入り込むように形成されたものであることを特徴とするロールセグメント反転支持装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載するロールセグメント反転支持装置において、
   前記反転支持体を水平な状態で回転防止するためのロック手段を有するものであることを特徴とするロールセグメント反転支持装置。

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