KR100658290B1 - 소결광 냉각용 쿨러의 대차 휠 이상유무 검출장치 - Google Patents

소결광 냉각용 쿨러의 대차 휠 이상유무 검출장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소결공정 시 소결광의 냉각용으로 사용되는 쿨러의 대차 휠 이상 유무를 조기에 감지하여 작업자에게 이를 인식시킴으로써 쿨러의 대차 파손 탈락을 방지하고 설비사고의 확산을 방지하도록 된 소결광 냉각용 쿨러의 대차 휠 이상유무 검출장치에 관한 것으로서, 소결광 냉각용 쿨러의 어느 한 일측 이상에 구비되어 상기 쿨러의 회전을 감지하도록 구성되는 제1감지부; 및 상기 쿨러의 대차 휠의 어느 하나 이상에 구비되어 상기 대차 휠의 휠 샤프트 이상과 상기 대차 휠의 정상 및 이상을 감지하도록 구성되는 제2감지부;를 포함하여 이루어져, 소결광 냉각용 쿨러의 작동 시 대차의 휠 샤프트 탈락, 대차 휠 및 휠 샤프트의 편향현상 등의 이상상태를 조기에 감지하여 이를 작업자에게 인식시킴으로써 대형사고를 미연에 방지할 수 있다.
소결광, 냉각 쿨러, 대차, 휠, 휠 샤프트

Description

소결광 냉각용 쿨러의 대차 휠 이상유무 검출장치{Apparatus for detecting abnormal of trailer wheel of cooler for cooling of sintered ore}
도 1은 일반적인 소결공정을 개략적으로 나타낸 도면,
도 2는 일반적인 소결광 냉각용 쿨러를 나타낸 도면,
도 3은 도 2의 'A'부분을 나타낸 도면,
도 4a는 도 3의 대차 및 대차 휠의 연결관계를 나타내는 단면도,
도 4b는 도 4a에서 대차 휠의 이탈 상태를 나타내는 단면도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소결광 냉각용 쿨러의 대차 휠 이상유무 검출장치가 장착된 소결광 냉각용 쿨러를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소결광 냉각용 쿨러의 대차 휠 이상유무 검출장치의 제1감지부가 도시된 사시도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소결광 냉각용 쿨러의 대차 휠 이상유무 검출장치의 제2감지부가 설치된 상태를 나타내는 단면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100...쿨러, 108...대차,
109...대차 휠 224...검지 휠,
225...검출센서, 226,229...휠 샤프트 검출센서,
227,230...휠 정상상태 검출센서, 228,231...휠 이상상태 검출센서.
본 발명은 소결광 냉각용 쿨러의 대차 휠 이상유무 검출장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 소결공정 시 소결광의 냉각용으로 사용되는 쿨러의 대차 휠 이상 유무를 조기에 감지하여 작업자에게 이를 인식시킴으로써 쿨러의 대차 파손 탈락을 방지하고 설비사고의 확산을 방지하도록 된 소결광 냉각용 쿨러의 대차 휠 이상유무 검출장치에 관한 것이다.
일반적인 소결 공정은, 도 1에 도시된 바와 같이, 오워 빈(1)에 저장된 다량의 각종 원료 및 부원료인 코크스가 평량벨트(2)에 의해 적정량이 적출된 뒤, 믹서기(3)에서 수분과 함께 배합이 이루어진 후 벨트 컨베이어(4)에 의하여 써지 호퍼(5)에 운송되어 일시 저장된다.
이후, 상부광 호퍼(6)에 저장된 상부광과 써지호퍼(5)에 저장된 배합원료가 소결기의 대차(7) 상에 적정량이 운송되고 이 배합원료를 실은 대차(7)는 점화로(8) 하부를 통과하면서 부원료인 코크스로 인하여 배합원료의 상부에 착화가 된다. 착화된 원료를 실은 대차(7)는 핫 크러셔(9) 측으로 진행을 하게 되며 이때 메인 블로워(11)의 흡입 풍량은 소결기(10) 하부에 설치된 윈드박스(12)를 통해 대차(7) 상의 착화된 배합원료를 흡입하게 된다. 이 메인 블로워(11)의 흡입 풍량으로 인하여 대차(7)가 크러셔(9) 방향에 거의 도달하게 될 때는 대차(7) 상의 배합원료가 하부까지 소결이 완료되고 크러셔(9)로 배광되면 배광된 소결광은 일정 크기 이하로 파쇄된 후 쿨러(100)에 적재된다.
도 2는 일반적인 소결광 냉각용 쿨러를 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2의 'A'부분을 나타낸 도면이며, 도 4a는 도 3의 대차 및 대차 휠의 연결관계를 나타내는 단면도이고, 도 4b는 도 4a에서 대차 휠의 이탈 상태를 나타내는 단면도이다.
도 2 및 도 4a를 참조하면, 소결광 냉각용 쿨러(100)는, 쿨러 구동용 모터(101), 모터(101)의 회전수를 검출하기 위한 펄스 제너레이터(102), 모터(101)의 회전 속도를 감속하기 위한 감속기(103), 감속기(103)의 회전 동력을 구동 레일(105)에 전달하기 위한 구동 휠(104), 가열된 소결광(S)을 적재하도록 쿨러(100)의 하단부에 구성되는 대차(108), 하나의 대차(108) 당 이를 지지 및 유도하기 위한 대차 휠(109) 및 휠 샤프트(110) 및 대차 휠(109)의 회전을 유도하도록 구성되는 지상 외측 레일(106) 및 내측 레일(107)로 구성된다.
쿨러 모터(101)가 구동을 시작하면 이 구동력은 감속기(103)를 통하여 구동 휠(104)에 전달되고 구동 휠(104)의 마찰력에 의해 구동 레일(105)이 회전을 시작하게 된다. 이 구동 레일(105)의 회전에 의해 가열된 소결광(S)을 적재한 대차(108)가 회전을 시작하게 된다.
구동 레일(105)의 회전에 의하여 가열된 소결광(S)을 적재한 대차(108)가 회전되고 지상 외측 레일(106)과 지상 내측 레일(107) 상에서 대차 휠(109)이 회전하면서 가열된 소결광(S)은 냉각이 시작된다. 대차(108)는 지상 외측 레일(106)과 지상 내측 레일(107)이 배광부(도 2의 A부분)를 지날 때에 대차(108)에 적재된 냉각 이 이루어진 소결광(S')이 하부에 위치한 하부 호퍼(112)로 배출되어진다.
정상조업 시에, 이 대차(108) 상에는 수 톤의 가열된 소결광(S)이 적재되며 이 하중은 모두 휠 샤프트(110)와 대차 휠(109)에 가하여지며, 지상 외측 레일(106)과 지상 내측 레일(107)의 마모 등에 의한 수평상태 불량 시에는 휠 샤프트(110)와 대차 휠(109)이 받는 하중은 가중된다.
상술된 이유와 같이, 대차 휠(109)이 과하중 상태로 지상 외측 레일(106)과 지상 내측 레일(107) 상을 회전하는 도중에 대차 휠(109)의 탈락 또는 휠 샤프트(110)가 휘어지는 현상이 발생되고(도 4b 참조), 그 상태가 장시간 지속시 대차(108)에서 휠 샤프트(110)가 탈락하게 된다. 특히, 대차 휠(109) 또는 휠 샤프트(110)는 탈락된 대차(108)가 하부로 완곡되어진 상기 배광부에 위치될 때에 대차(108)의 불균형 및 과다하중이 전가되어 대차(108)가 파손되며 급기야 쿨러(100) 본체에서 대차(108)가 이탈되는 일이 발생하며, 이의 수리 작업 시간으로 인하여 설비 가동율과 생산성 저하 및 고로 휴풍을 초래하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기된 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 소결광 냉각용 쿨러의 작동 시 대차의 휠 샤프트 탈락, 대차 휠 및 휠 샤프트의 편향현상 등의 이상상태를 조기에 감지하여 이를 작업자에게 인식시킴으로써 대형사고를 미연에 방지할 수 있도록 된 소결광 냉각용 쿨러의 대차 휠 이상유무 검출장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 소결광 냉각용 쿨러의 대차 휠 이상유무 검출장치는, 소결광 냉각용 쿨러의 어느 한 일측 이상에 구비되어 상기 쿨러의 회전을 감지하도록 구성되는 제1감지부; 및 상기 쿨러의 대차 휠의 어느 하나 이상에 구비되어 상기 대차 휠의 휠 샤프트 이상과 상기 대차 휠의 정상 및 이상을 감지하도록 구성되는 제2감지부;를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 제1감지부는, 상기 쿨러의 구동레일과 맞물려 돌아가는 검지 휠; 상기 검지 휠의 회전을 감지하는 펄스 검출센서; 및 상기 검지 휠을 탄성으로써 지지하는 지지 프레임;을 포함하여 이루어지며, 상기 검지 휠에는, 상기 펄스 검출센서가 상기 검지 휠의 회전을 용이하게 감지하도록, 상기 펄스 검출센서와 부합하는 위치에 검출공이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2감지부는, 상기 쿨러의 상기 휠 샤프트의 이탈을 감지하는 제1센서; 상기 쿨러의 상기 대차 휠의 정상 회전을 감지하는 제2센서; 및 상기 대차 휠의 이상 회전을 감지하는 제3센서;를 포함하여 이루어진다.
이하, 본 발명에 따른 소결광 냉각용 쿨러의 대차 휠 이상유무 검출장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소결광 냉각용 쿨러의 대차 휠 이상유무 검출장치가 장착된 소결광 냉각용 쿨러를 나타낸 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소결광 냉각용 쿨러의 대차 휠 이상유무 검출장치는 소결광 냉각용 쿨러(100)의 어느 한 일측 이상에 구비되어 쿨러(100)의 회전을 감지하도록 구성되는 제1감지부 및 쿨러(100)의 대차 휠(109)의 어느 하나 이상에 구비되어 이 대차 휠(109)의 휠 샤프트(110) 이상과 대차 휠(109)의 정상 및 이상을 감지하도록 구성되는 제2감지부를 포함하여 이루어진다.
소결광 냉각용 쿨러(100)의 어느 한 일측에는 쿨러(100)가 회전되는 동안 이를 감지할 수 있도록 구동레일(105)에 제1감지부가 설치된다. 상기 제1감지부는 구동레일(105)을 통하여 쿨러(100)의 회전운동을 감지하도록 구성된다. 즉, 쿨러(100)의 회전속도를 카운트하여 이를 별도로 구성되는 제어부(미도시)에 입력하고 상기 제어부에서는 이 회전속도값을 기억 및 연산하게 된다.
또한, 소결광 냉각용 쿨러(100)의 대차 휠(109)의 어느 하나 이상에는 대차 휠(109) 및 휠 샤프트(110)의 이상을 감지하도록 제2감지부가 설치된다. 상기 제2감지부는 대차 휠(109) 및 휠 샤프트(110)의 정상작동유무를 판단하도록 구성된다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소결광 냉각용 쿨러의 대차 휠 이상유무 검출장치의 제1감지부가 도시된 사시도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소결광 냉각용 쿨러의 대차 휠 이상유무 검출장치의 제1감지부는, 쿨러(100)의 구동레일(105)과 맞물려 돌아가는 검지 휠(224), 이 검지 휠(224)의 회전을 감지하는 펄스 검출센서(225) 및 검지 휠(224)을 탄성으로써 지지하는 지지수단을 포함하여 이루어지며, 검지 휠(224)에는 펄스 검출센서(225)가 검지 휠(224)의 회전을 용이하게 감지하도록 펄스 검출센서(225)와 부합하는 위치에 검출공(224a)이 형성되어 이루어진다.
상기 제1감지부는 쿨러(100)의 어느 한 측면 이상에 설치된 지지 프레임 (220)에 의해 지지되어 설치된다. 이 지지 프레임(220)에는 그 상단부에 핀(21)으로써 회동가능하도록 구성된 롤 지지대(222)가 구성되며 이 롤 지지대(222)에는 검지 휠(224)이 쿨러(100)의 구동레일(105)과 맞물리도록 설치된다. 지지 프레임(220)과 지지 프레임(220)에 회동가능하도록 구성된 롤 지지대(222) 사이에는 롤 지지대(222)의 회동 시에 이의 원위치로의 회귀를 조력하여 주도록 탄성부재(223)가 구성된다. 또한, 검지 휠(224)과 소정간격 이격되어 이 검지 휠(224)의 회전을 감지할 수 있도록 펄스 검출센서(225)가 구비되어 검지 휠(224)의 회전에 대한 데이터를 상기 제어부로 송출한다.
바람직하게는, 검지 휠(224)의 회전을 용이하게 감지할 수 있는 어느 한 부위 즉, 펄스 검출센서(225)가 검지하는 부위에는 검출공(224a)이 구성되어, 검지 휠(224)이 회전시에 펄스 검출센서(225)는 이를 검지하게 된다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소결광 냉각용 쿨러의 대차 휠 이상유무 검출장치의 제2감지부가 설치된 상태를 나타내는 단면도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소결광 냉각용 쿨러의 대차 휠 이상유무 검출장치의 제2감지부는, 쿨러(100)의 휠 샤프트(110)의 이탈을 감지하는 제1센서(226, 229), 쿨러(100)의 대차 휠(109)의 정상 회전을 감지하는 제2센서(227, 230) 및 이 대차 휠(109)의 이상 회전을 감지하는 제3센서(228, 231)를 포함하여 이루어진다.
쿨러(100)의 대차(108) 회전 시에, 외측 레일(106) 및 내측 레일(107) 상을 운행하는 대차 휠(109) 및 대차 휠(109)을 대차(108)에 연결하는 휠 샤프트(110)는 제2감지부에 의해 그 운동이 감지된다.
휠 샤프트(110)에는 휠 샤프트 검출센서(226, 229)가 대차(108)의 양 옆, 즉 외측레일(106) 및 내측레일(107) 각각을 운행하는 대차 휠(109)에 연결된 휠 샤프트(110)를 검지하도록 설치된다. 이 휠 샤프트 검출센서(226, 229)는 휠 샤프트(110)의 이탈과 같은 이상유무를 감지하여 상기 제어부로 그 신호를 송출할 수 있도록 구성된다.
대차 휠(109)에는 대차 휠 정상상태 검출센서(227, 230)가 대차 휠(109)의 안쪽 즉, 대차(108)를 양 옆에서 구동하는 대차 휠(109)에서 휠 샤프트(110)의 아래위치에 설치되어 대차 휠(109)의 정상작동을 검지하도록 한다. 이 대차 휠 정상상태 검출센서(227,230)는 대차 휠(109)의 정상구동을 검지하여 이를 상기 제어부로 송출할 수 있도록 구성된다.
또한, 대차 휠(109)에는 대차 휠 이상상태 검출센서(228, 231)가 대차 휠(109)의 바깥쪽 즉, 대차 휠(109)에 대하여 대차 휠 정상상태 검출센서(227, 230)가 설치된 위치의 반대편에 설치되어 대차 휠(109)의 이상작동을 검지하도록 한다. 이 대차 휠 이상상태 검출센서(228, 231)는 대차 휠(109)이 내측 또는 외측으로 밀리는 현상이나 이탈현상 발생시에 이를 상기 제어부로 송출할 수 있도록 구성되며, 상기 제어부에서는 대차 휠 정상상태 검출센서(227, 230)에서 계측된 대차 휠(109)의 정상작동값에 대하여 대차 휠 이상상태 검출센서(228, 231)에서 계측된 값과 대조하여 대차 휠(109) 작동의 이상상태를 검출할 수 있도록 구성된다.
대차 휠(109) 및 휠 샤프트(110)를 검지하는 휠 샤프트 검출센서(226, 229), 대차 휠 정상상태 검출센서(227, 230) 및 대차 휠 이상상태 검출센서(228, 231)는 하나 이상의 대차 휠(109)에 구성되어 쿨러(100)의 회전에 따라 이것이 설치된 대차 휠(109)과 함께 회전을 할 수도 있고, 쿨러(100)의 회전과 무관하게 고정설치되어 이를 경유하는 각각의 대차 휠(109)을 각각 검지하도록 설치될 수도 있다.
이하, 본 발명에 따른 소결광 냉각용 쿨러의 대차 휠 이상유무 검출장치의 작용을 간략히 설명한다.
쿨러(100) 회전 시에 구동레일(105)과 맞물려 회전하는 검지 휠(224)을 계측하는 펄스 검출부(225)는 검지 휠(224)에 형성된 검출공(224a)을 검지하여 쿨러(100)의 회전속도를 제어부로 송출하게 된다. 상기 제어부에서는 이 값을 입력하여 기준값으로 설정한 뒤 펄스 검출부(225)로부터 일정간격으로 송출받는 쿨러(100)의 회전속도값과 비교연산하거나 기 설정되어 모터(101)로써 구동되는 쿨러(100)의 회전속도값과 비교연산하게 된다.
만약, 쿨러(100)의 이상유무 발생시에 즉, 쿨러(100)의 수평이 이루어지지 않게될 경우, 검출공(224a)의 위치는 펄스 검출부(225)가 계측하는 위치를 벗어나게 되므로 펄스 검출부(225)와 연결된 상기 제어부로써 이상유무를 판단할 수 있다.
또한, 쿨러(100)가 일정한 속도로 회전이 이루어지지 않게 될 경우에, 펄스 검출부(225)가 검출공(224a)을 검출하는 시간이 달라지게 되므로 이의 이상을 판단할 수 있다.
상기 제어부는 이와 같은 쿨러(100)의 이상유무를 작업자에게 인지시키고, 필요에 따라서는 쿨러(100)의 회전을 중지시키도록 설정되거나 작업자의 조작으로 중지되도록 할 수 있다.
또한, 쿨러(100)의 회전 시에 구동되는 대차 휠(109) 및 휠 샤프트(110)를 검지하는 휠 샤프트 검출센서(226, 229), 대차 휠 정상상태 검출센서(227, 230) 및 대차 휠 이상상태 검출센서(228, 231)는 대차 휠(109) 및 휠 샤프트(110)의 이상유무를 감지하여 이의 신호값을 상기 제어부로 송출하고, 상기 제어부는 이 값을 토대로 대차 휠(109)의 어느 부위에서 이상신호가 송출되는지를 작업자에게 인식시킬 수 있다.
상기 내용은 본 발명의 바람직한 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명이 속하는 분야의 당업자는 첨부된 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 요지로부터 벗어나지 않고 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다는 것을 인식하여야 한다.
상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 소결광 냉각용 쿨러의 대차 휠 이상유무 검출장치에 의하여, 소결광 냉각용 쿨러의 작동 시 대차의 휠 샤프트 탈락, 대차 휠 및 휠 샤프트의 편향현상 등의 이상상태를 조기에 감지하여 이를 작업자에게 인식시킴으로써 대형사고를 미연에 방지할 수 있다.

Claims (4)

  1. 소결광 냉각용 쿨러의 어느 한 일측 이상에 구비되어 상기 쿨러의 회전을 감지하도록 구성되는 제1감지부; 및
    상기 쿨러의 대차 휠의 어느 하나 이상에 구비되어 상기 대차 휠의 휠 샤프트 이상과 상기 대차 휠의 정상 및 이상을 감지하도록 구성되는 제2감지부;
    를 포함하여 이루어지는 소결광 냉각용 쿨러의 대차 휠 이상유무 검출장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1감지부는,
    상기 쿨러의 구동레일과 맞물려 돌아가는 검지 휠;
    상기 검지 휠의 회전을 감지하는 펄스 검출센서; 및
    상기 검지 휠을 탄성으로써 지지하는 지지 프레임;
    을 포함하여 이루어지는 소결광 냉각용 쿨러의 대차 휠 이상유무 검출장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 검지 휠에는, 상기 펄스 검출센서가 상기 검지 휠의 회전을 용이하게 감지하도록, 상기 펄스 검출센서와 부합하는 위치에 검출공이 형성되는 것을 특징으로 하는 소결광 냉각용 쿨러의 대차 휠 이상유무 검출장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2감지부는,
    상기 쿨러의 상기 휠 샤프트의 이탈을 감지하는 제1센서;
    상기 쿨러의 상기 대차 휠의 정상 회전을 감지하는 제2센서; 및
    상기 대차 휠의 이상 회전을 감지하는 제3센서;
    를 포함하여 이루어지는 소결광 냉각용 쿨러의 대차 휠 이상유무 검출장치.
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