JP6036227B2 - 連続鋳造設備の油圧シリンダー - Google Patents

Description

本発明は、連続鋳造設備の油圧シリンダーに関する。

連続鋳造設備では、スラブの上方に設置されたカッター台車によって、スラブをガス溶断により所定の長さに切断している。スラブは、底面側に設置された複数の搬送ロールにより搬送されているが、カッター台車によってスラブを切断する際には、切断部に位置する搬送ロールを下降させて、搬送ロールを損傷させないようにしている。

しかしながら、スラブ切断時には、切断部から多量のノロが飛散し、このノロにより、搬送ロールを昇降させる油圧シリンダーのロッドやパッキンが損傷し、油圧シリンダーのグランド部より油漏れが発生する。

特許文献１及び２には、油圧シリンダー等におけるパッキン部の損傷を防ぐ技術が開示されている。

特許文献１には、相対運動を行う運動部材間を密閉するシール部材と共に、運動部材間にバックアップリングを設けることが開示されている。バックアップリングを設けることで、シール部材が被密封流体の圧力により、相対運動部材間の隙間にはみ出すことを防止することができる。

また、特許文献２には、油圧シリンダーの軸方向両端部の固定シール収納溝に、従来のＯ型ゴム製パッキンに代えて、Ｕ型耐熱性・高剛性パッキン材を嵌め込むことが開示されている。薄板をＵ型に折り曲げたＵ型耐熱性・高剛性パッキン材を、固定シール収納溝に嵌め込むことで、Ｕ型に曲げ加工した反発力で、固定用チューブカバーシールを固定することができる。

特開２００８−６９７９２号公報 特開２００２−２５０３０５号公報

しかしながら、引用文献１に開示されたバックアップリングや、引用文献２に開示されたＵ型耐熱性・高剛性パッキン材は、いずれも油圧シリンダーの内部空間に設けられているため、依然として、外部に露出する油圧シリンダーのロッドを保護することができない。そのため、特許文献１及び２を連続鋳造設備の油圧シリンダーに適用した場合であっても、ロッドや、ロッドとシリンダーとの摺動部に設けられるパッキンが、切断部から多量に発生するノロによって損傷するという問題がある。そのため、従来では、複数設置されている油圧シリンダーのうちいずれか１本を、３ヶ月に一度程度、連続鋳造設備の操業を停止した状態で、ロッドやパッキンを補修や交換を行うために、油圧シリンダーを取り替える作業を行っていた。

本発明は、このような問題点に対してなされたものであり、スラブの切断部から発生する多量のノロから油圧シリンダーを保護し、生産性を向上させることができる油圧シリンダーを提供することを目的とする。

本発明は、このような目的を達成するためになされたものであり、以下のような特徴を有している。
［１］スラブを切断する範囲に設けられた搬送ロールを、上下に昇降する油圧式シリンダーであって、
前記搬送ロールを回転可能に支持するロッドと、
前記ロッドの外周において、少なくとも連続鋳造設備の幅方向中央側に配される保護カバーを備え、
前記保護カバーは、前記連続鋳造設備の幅方向中央から見た搬送方向の長さが、前記ロッドの直径よりも大きいことを特徴とする連続鋳造設備の油圧式シリンダー。
［２］前記保護カバーは、前記連続鋳造設備の幅方向中央から見た上下方向の長さが、前記ロッドが伸長した状態において、前記ロッドの上端から下端までを覆う長さに形成されていることを特徴とする［１］に記載の連続鋳造設備の油圧式シリンダー。

本発明に係る連続鋳造設備の油圧シリンダーによれば、スラブの切断部から発生する多量のノロから油圧シリンダーを保護し、油圧シリンダーを取り替える作業頻度を低減することで、生産性を向上させることができる。

本発明が適用される連続鋳造設備の概要を示す図である。 本発明の実施の形態に係る連続鋳造設備におけるロッド伸長時の油圧シリンダーの構成を示す図であり、油圧シリンダーを搬送方向前方から見た図である。 本発明の実施の形態に係る連続鋳造設備におけるロッド伸長時の油圧シリンダーの構成を示す図であり、油圧シリンダーを連続鋳造設備の幅方向中央から見た図である。 本発明の実施の形態に係る連続鋳造設備のロッド収縮時の油圧シリンダーの構成を示す図であり、油圧シリンダーを搬送方向前方から見た図である。 本発明の実施の形態に係る連続鋳造設備のロッド収縮時の油圧シリンダーの構成を示す図であり、油圧シリンダーを連続鋳造設備の幅方向中央から見た図である。

以下、添付した図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明が適用される連続鋳造設備の概要を示す図である。この連続鋳造設備では、紙面の左方向から右方向に向かって、スラブ２３が、複数の搬送ロール２１、２２によって搬送されている。

スラブ２３の上方には、スラブを所定の長さに切断するカッター台車２４が設けられている。カッター台車２４は、連続鋳造設備の幅方向両端に設置されたレールを、スラブ２３の搬送速度と同じ速度で移動しながら、スラブ２３を切断する。

スラブ２３が切断される範囲に設けられている搬送ロールには、搬送ロールを昇降させるための油圧シリンダー２５が設けられている。図１では、スラブ２３が切断される範囲外に設けられている搬送ロールを２１とし、スラブ２３が切断される範囲に設けられている搬送ロール（＃１〜＃４）を２２として示している。

搬送ロール２２は、スラブ２３の切断箇所が通過するタイミングより前から下降し、スラブ２３の切断箇所が通過した後に、元の高さまで上昇する。具体的には、＃１の搬送ロール２２が下降し、スラブ２３の切断箇所が＃１の搬送ロール２２を通過すると、＃１の搬送ロール２２が上昇して元の位置まで戻り、＃２の搬送ロール２２が下降する。その後、＃３及び＃４の搬送ロール２２についても順次同様の動作が行われる。

次に、図２〜図５を用いて、本実施の形態に係る油圧シリンダーの構成について説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る連続鋳造設備におけるロッド伸長時の油圧シリンダーの構成を示す図であり、油圧シリンダーを搬送方向前方から見た図である。また、図３は、本発明の実施の形態に係る連続鋳造設備におけるロッド伸長時の油圧シリンダーの構成を示す図であり、油圧シリンダーを連続鋳造設備の幅方向中央から見た図である。

さらに、図４は、本発明の実施の形態に係る連続鋳造設備のロッド収縮時の油圧シリンダーの構成を示す図であり、油圧シリンダーを搬送方向前方から見た図である。また、図５は、本発明の実施の形態に係る連続鋳造設備のロッド収縮時の油圧シリンダーの構成を示す図であり、油圧シリンダーを連続鋳造設備の幅方向中央から見た図である。

図２に示すように、油圧シリンダー２５は、ロッド１２を備えている。ロッド１２は、シリンダーの内部に設けられた図示しないピストンが駆動することにより伸縮する。ロッド１２の上端には、搬送ロール２２が回転自在に支持されている。ロッド１２の伸長時には、搬送ロール２２が上昇し、ロッド１２の収縮時には、搬送ロール２２が下降する。

なお、図示しない紙面左側の搬送ロール２２の他方の端部は、図２に示す油圧シリンダーと紙面において左右対称となる油圧シリンダー２５が設けられている。

ロッド１２の外周には、可動カバー１４と固定カバー１３を有する保護カバーが設けられている。ロッド１２の上端には、可動カバー１４の上端が接合されている。これにより、可動カバー１４は、ロッド１２の昇降に応じて、上下に移動する。

なお、可動カバー１４は、ロッド１２を３方から囲む箱状に形成されている。しかしながら、可動カバー１４は、このような形状に限られるものではなく、少なくとも、油圧シリンダー２５の連続鋳造設備の幅方向中央側の面に設けられていればよい。

可動カバー１４は、連続鋳造設備の幅方向中央から見た搬送方向の長さＬが、ロッド１２の直径よりも大きくなるよう構成されている。また、可動カバー１４の連続鋳造設備の幅方向中央側の上下方向の長さｌは、ロッド１２が伸長した状態で、ロッド１２の上端から下端までを覆う長さに形成されている。

なお、可動カバー１４及び固定カバー１３の材料としては、水に対する耐食性の優れたＳＵＳを用いることができる。

可動カバー１４は、連続鋳造設備の幅方向端部の面が、油圧シリンダー２５のメンテナンスを行うために開口している。

油圧シリンダー２５の下端は、トラニオン軸受１５によって、回転可能に支持されている。可動カバー１４の下端には、図５に示すように、ロッド１２が下降した際に、可動カバー１４がトラニオン軸受１５と干渉しないよう、開口部１４ａが設けられている。

固定カバー１３は、可動カバー１４と同じように、ピストンの側面を３方向から囲むように配される。すなわち、固定カバー１３は、連続鋳造設備の幅方向中央側の面と、搬送方向の前後の計３方向の面により構成され、連続鋳造設備の幅方向端部の面がメンテナンスを行えるよう開口している。固定カバー１３は、可動カバー１４の開口部１４ａを塞ぐことができるよう、開口部１４ａよりも高くなるよう構成されている。

このように構成された油圧シリンダー２５では、ロッド１２の外周の幅方向中央側に、連続鋳造設備の幅方向中央から見た搬送方向の長さＬが、ロッド１２の直径よりも大きい可動カバー１４を設けている。これにより、油圧シリンダー２５側に飛散してくるノロを固定カバー１３と可動カバー１４によって遮断し、ロッド１２やロッド１２とシリンダーの摺動部にノロが付着、堆積することを低減させることができる。これにより、油圧シリンダー２５のメンテナンス頻度を低減させ、生産性を向上することができる。

また、可動カバー１４の連続鋳造設備の幅方向中央側の上下方向の長さｌを、ロッド１２が伸長した状態で、ロッド１２の上端から下端までを覆う長さに形成することで、ロッド１２が最も伸長した状態から最も収縮した状態に至る間、ロッド１２やロッド１２とシリンダーの摺動部を可動カバー１４によって保護することができる。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限られず、種々の設計変更を行うことができる。例えば、図２〜図５の例では、保護カバーが、分離された可動カバー１４と固定カバー１３により構成されていたが、保護カバーとして、１部材により構成されるテレスコ式のカバーを用いても良い。また、ロッド１２の外周を、さらに、伸縮可能な蛇腹状の高耐熱材により覆うようにしてもよい。

また、上記の実施の形態では、可動カバー１４や固定カバー１３が、メンテナンスを行うために、連続鋳造設備の幅方向側面において開口しているが、可動カバー１４や固定カバー１３を、ロッド１２の外周すべてを覆うように構成してもよい。

さらに、上記の実施の形態では、可動カバー１４や固定カバー１３の側面はすべて平面により構成されているが、可動カバー１４や固定カバー１３の少なくとも１つの面を、内周側又は外周側に凸面を有する曲面により構成してもよい。例えば、可動カバー１４の幅方向中央側の面を曲面状に構成する場合には、連続鋳造設備の幅方向中央から見た可動カバー１４の搬送方向の長さを、ロッド１２の直径よりも大きくなるよう構成すればよい。

本発明を既存の設備に適用し、本実施の形態の効果を検証した。２つのストランドのそれぞれにおいて、図１の＃１及び＃２で示される搬送ロールの両端の油圧シリンダー４本、すなわち、２つのストランドで計８本の油圧シリンダーを、本実施の形態に係る保護カバーにより覆った。

この結果、保護カバーの設置前では、4.6本/年の頻度で油圧シリンダーを取替えていたが、本発明による保護カバーを設置した場合では、油圧シリンダーの取替えは、2.5本/年の頻度まで低減することができた。これにより、本発明による保護カバーによって油圧シリンダーが保護され、メンテナンス頻度を低減させることができることが分かった。

１２ ロッド
１３ 固定カバー
１４ 可動カバー
１４ａ 開口部
１５ トラニオン軸受
２１、２２ 搬送ロール
２３ スラブ
２４ カッター台車
２５ 油圧シリンダー

Claims (2)

1. スラブを切断する範囲に設けられた搬送ロールを、上下に昇降する油圧式シリンダーであって、
   前記搬送ロールを回転可能に支持するロッドと、
   前記ロッドの外周において、連続鋳造設備の幅方向中央側および前記連続鋳造設備の搬送方向の前後に配され、前記連続鋳造設備の幅方向端部が開口された保護カバーを備え、
   前記保護カバーは、前記連続鋳造設備の幅方向中央から見た搬送方向の長さが、前記ロッドの直径よりも大きいことを特徴とする連続鋳造設備の油圧式シリンダー。
2. 前記保護カバーは、前記連続鋳造設備の幅方向中央から見た上下方向の長さが、前記ロッドが伸長した状態において、前記ロッドの上端から下端までを覆う長さに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の連続鋳造設備の油圧式シリンダー。