KR0116792Y1 - 롤의 냉각구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 주편으로부터 전달되는 고온의 열을 외부로 방출하여 롤 표면의 열적피로에 의한 변형 등을 방지할 수 있도록 된 롤의 냉각구조에 관한 것이다.

그 구성으로서, 본 고안은 롤몸체(10)의 외표면에 나선형의 냉각수 홈(40)을 형성하고, 상기 냉각수 홈(40)은 직경 방향으로 형성된 구멍(30)(30a)을 통해 롤 내부 냉각구멍(20)(20a)과 연결되며, 열전도율이 큰 재질로 된 중공원통형 외층(50)을 상기 롤몸체(10) 외측으로 끼워 맞춤함을 특징으로 한다.

Description

롤의 냉각구조

제1도는 본 고안에 따른 롤의 냉각구조를 도시한 구성도

제2도는 종래의 롤 냉각구조를 도시한 구성도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10:몸체 20,20a,30,30a:구멍

40:냉각수 홈 50:외층

60,70:링(ring) 80:코팅(coating)부

본 고안은 롤의 냉각구조에 관한 것으로, 보다 상세히는 주편으로부터 전달되는 고온의 열을 외부로 방출하여 롤 표면의 열적 피로에 의한 변형 등을 방지할 수 있도록 된 롤의 냉각구조에 관한 것이다.

일반적으로 고온의 주편을 이송토록 해주는 롤은 주편으로부터 받는 열적부하에 의해 롤 표면에 크랙(crack)등이 발생하여 그 수명이 단축되는 것이도, 이러한 롤은 그 표면 냉각능력 부족으로 인해 롤 표면에 스케일(scale)이 부착되며, 이때 부착된 스케일은 이송되고 있는 고온의 주편에 흠집을 발생시켜 주편의 품질 저하 요인이 되는 것은 물론, 이들 열크랙과 롤 굽힘 등의 변형은 롤 정렬을 불량하게 하여 롤을 지지하는 베어링 등을 파손시키는 것이다.

종래에는 이러한 롤을 냉각시키기 위하여 제2도에 도시된 바와같은 구조를 사용하였는데, 이는 롤(100)의 길이방향을 관통하는 관통구멍(110)을 통해 냉각수를 이동시키는 것이고, 상기 관통구멍(110)으로 흐르는 냉각수에 의해 롤을 냉각시키는 것이다.

그러나, 상기한 종래의 롤 냉각구조에 있어서는, 약 1,000℃정도의 고온인 주편에 직접 접촉하면서 회전하는 롤(100) 표면의 열을 냉각수에 전달시켜 외부로 방출시키기에는 적합하지 않아 롤 표면의 냉각부족으로 인한 열크랙, 스케일부착 및 롤 굽힘변형 등의 문제점을 해결하지 못하고 있었다.

본 고안은 상술한 바와같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 고온의 주편으로부터 전달되는 열을 열전도성이 좋은 외층부를 통해 냉각수로 전달함으로써, 외표면의 열을 신속하게 냉각하여 열부하에 따른 크랙, 스케일 부착 및 굽힘변형 등을 방지하도록 된 롤의 냉각구조를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 고안은, 롤 몸체의 외표면에 나선형의 냉각수 홈을 형성하고, 상기 냉각수 홈은 직경방향으로 형성된 구멍을 통해 외부로부터 냉각수를 공급하기 위한 구멍과 연결되며, 상기 롤 몸체의 외표면으로는 열전도율이 큰 재질로 된 중공원통형의 외층을 끼워맞춤함으로써 냉각수로 주편에 의한 롤 표편의 고온 열을 냉각하는 롤 냉각구조에 있어서, 상기 롤 몸체의 외층 양단부측에는 그 외층보다 기계적 강도가 큰 재질로 된 링을 끼워맞춤으로 고정하고, 상기 외층과 링의 사이에는 외층과 링이 가지는 중간정도의 기계적 강도를 가지는 재질로 된 완충링을 끼워맞춤으로 고정함으로써 외층이 롤 몸체의 길이방향으로 늘어남을 방지함을 특징으로 하는 롤의 냉각구조를 마련함에 의한다.

이하, 본 고안의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

제1도는 본 고안에 따른 냉각구조를 갖춘 롤을 일부 절개하여 도시한 개략 구성도이다.

10으로 나타낸 롤 몸체는 길이방향의 내부 중심으로 구멍(20)(20a)을 형성하는데, 일측 구멍(20)은 냉각수 입구로서 형성되고, 타측 구멍(20a)은 냉각수 출구로서 형성된다.

상기 냉각수 입구측 구멍(20)의 내측 단부는 롤 몸체(10)의 직경방향으로 형성되어 외표면까지 연장된 구멍(30)과 연결되고, 냉각수 출구측 구멍(20a)의 내측 단부는 롤 몸체(10)의 직경 방향으로 형성되어 외표면까지 연장된 구멍(30a)과 연결된다.

한편, 상기 롤 몸체(10)는 그 외표면이 길이방향에 나선형으로 형성된 냉각수홈(40)을 가지는데, 상기 냉각수 홈(40)의 깊이(d)와 폭(w)은 롤 몸체(10)가 가져야 할 기계적인 강도 등을 고려하여 설정되어져야 하고, 이러한 냉각수 홈(40)은 외층(50)으로 외부측과 차단된다.

상기 외층(50)은, 바람직하게는 열전도성이 좋은 재질인 구리(Cu)로 이루어진 중공 원통형으로 이루어짐으로서, 롤 몸체(10)의 외표면에 끼워맞춤에 의해 고정되고, 상기 외층(50)의 양단부측(롤 몸체(10)의 양측 단부의 외표면부)에는 구리 등의 연성재질이 아닌 철 등의 강성재질로 된 링(ring)(60)을 끼워 맞춤으로 장착하며, 상기 링(60)과 외층(50)과의 사이에는 링(60)과 외층(50)의 중간 정도의 강도를 지니는 구리, 철 합금으로 된 완충링(70)을 끼워맞춤으로 삽입한다.

물론, 상기 외층(50)과 몸체(10)와의 사이에는 냉각수홈(40)으로 인한 공간(41)이 형성되며, 상기 공간(41)의 일측 단부는 냉각수 입구측 구멍(20)에 연결되고 타측 단부는 냉각수 출구측 구멍(20a)에 연결된다.

그리고, 상기 외층(50)과 링(60)(70)으로 이루어진 외표면에는 크롬(Cr) 코팅부(80)를 형성하여 외표면, 특히 구리로 이루어진 외층(50)의 내마모성을 향상시켜야 한다.

상기한 구성으로 이루어진 본 고안의 작용 및 효과를 설명한다.

제1도에 도시된 바와같이, 본 고안의 구조를 가지는 롤(1)을 사용하여 고온의 주편(미도시)을 안내하게 되는 경우에는 회전하는 롤 몸체(10)의 외표면을 따라 이동하는 주편으로부터 전달되는 열은 열전도성이 우수한 구리로 이루어진 외층(50)을 통해 내부로 전달되고, 이러한 열은 냉각수 입구측 구멍(20)과 몸체(10)의 직경방향으로 형성된 구멍(30)을 통해 냉각수 홈(40)을 흐르는 냉각수에 전달되며, 상기 열을 전달받은 냉각수는 구멍(30a)(20a)을 통해 외부로 방출된다. 즉, 외표면에서 주편으로부터 전도된 고온의 열은 열전도성이 우수한 외층(50)을 통해 냉각수로 빠르게 제거될 수 있는 것이다.

한편, 롤 몸체(10)에 비해 상대적으로 연성이 뛰어나나 기계적 성질이 떨어지는 외층(50)은 그 양측에 고정된 링(60)(70)에 의해 지지되므로, 주편 등에 의한 외력으로 늘어나려는 성질은 상기 링(60)(70)에 의해 저지되어지는 반면 롤 몸체(10)와의 기밀성은 확보되어 냉각수가 외부로 새어나가지 못하게 된다.

상술한 바와같이 본 고안에 따르면, 주편에 의한 고온의 열은 열전도성이 뛰어나 구리 등의 재질로 된 외층에 의해 냉각수가 빠르게 전달됨으로써 그 열이 롤 몸체나 외표면에 누적되지 않아 열부하에 따른 크랙과 굽힘변형 등이 방지되고 스케일 등이 부착되지 않기 때문에 롤의 수명을 연장시키는 것은 물론, 주편의 품질을 향상시킬 수 있는 우수한 효과를 가진다.

Claims (1)

1. 롤 몸체(10)의 외표면에 나선형의 냉각수 홈(40)을 형성하고, 상기 냉각수 홈(40)은 직경방향으로 형성된 구멍(30)(30a)을 통해 외부로부터 냉각수를 공급하기 위한 구멍(20)(20a)과 연결되며, 상기 롤 몸체(10)의 외표면으로는 열전도율이 큰 재질로 된 중공원통형의 외층(50)을 끼워맞춤으로써 냉각수로 주편에 의한 롤 표면의 고온 열을 냉각하는 롤 냉각구조에 있어서, 상기 롤 몸체(10)의 외층(50) 양단부측에는 그 외층(50)보다 기계적 강도가 큰 재질로 된 링(60)을 끼워맞춤으로 고정하고, 상기 외층(50)과 링(60)의 사이에는 외층(50)과 링(60)이 가지는 중간정도의 기계적 강도를 가지는 재질로 된 완충링(70)을 끼워맞춤으로 고정함으로써 외층(50)이 롤 몸체(10)의 길이방향으로 늘어남을 방지함을 특징으로 하는 롤의 냉각구조.