KR100792848B1 - 축 하중 지지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 축에 가해지는 축 방향의 하중을 담당하기 위한 베어링과 함께 사용되는 축 하중 지지장치에 관한 것으로, 중공의 베어링 커버(10)와, 상기 베어링 커버(10)의 내부에 이동 가능하도록 내장되는 슬라이더(20)와, 상기 베어링 커버(10)와 슬라이더(20)를 서로 먼 방향으로 이동하도록 탄성력을 제공하는 스프링(30)과, 상기 슬라이더(20)의 이동을 제한하도록 상기 베어링 커버(10)에 고정 설치되는 스토퍼(12)를 포함하여 구성된다.

축, 하중, 베어링, 트러스트, 스프링

Description

축 하중 지지장치{A device for supporting roll}

도1은 본 발명의 축 하중 지지장치가 적용될 수 있는 페어크로스 압연기의 감속기를 개략적으로 나타낸 도면;

도2는 본 발명의 장치를 나타낸 단면 구성도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

10 : 베어링 커버 12 : 스토퍼

14 : 검사봉 안내구멍 20 : 슬라이더

22 : 검사봉 30 : 스프링

40 : 트러스트 베어링 50 : 엔드커버

본 발명은 축 하중 지지장치에 관한 것으로서, 특히 압연기의 구동감속기나 기타 축 방향 추력을 받는 동력전달용 감속기의 축을 지지하기 위한 축 하중 지지장치에 관한 것이다.

다양한 형태의 축 하중 지지장치가 알려져 있다.

예컨대, 압연기의 구동감속기 축을 지지하기 위한 장치는 주로 반경 방향의 하중을 담당하기 위한 베어링을 사용한다.

그러나, 압연기의 다양한 형태가 구현되고 있고, 이들 새로운 형태의 압연기는 구동감속기 축에 발생하는 축 방향 추력을 감당하도록 새로운 구조의 축 하중 지지장치를 요구한다.

구동감속기 축에 축 방향 추력이 발생하는 압연기의 형태로서 페어크로스 압연기가 알려져 있다.

페어크로스 압연기는 강판을 사이에 두고 상하에 각각 한 쌍씩 구비된 워크롤과 백업롤을 가지며, 상부의 워크롤과 백업롤 및 하부의 워크롤과 백업롤이 소정 각도로 서로 페어크로스(pair cross)시킨 상태에서 강판을 압연함으로써 크라운을 제어한다. 일반적인 형태로서, 페어크로스 압연기를 갖는 압연설비는 상, 하부의 워크롤에 인가되는 벤더력을 조절하기 위한 롤벤더 장치를 더 포함한다.

이와 같은 형태의 압연설비는 강판의 두께 공차를 조정하고, 또한 고장도강재의 압연과 형상제어에 의해 제품의 고부가 가치화를 위한 목적을 갖는 것이지만, 페어크로스 압연기를 이용하여 강판의 두께를 조절할 때, 워크롤에 축 방향의 하중이 발생하고 그 크기가 증가하는 문제가 있다.

워크롤에 가해지는 축 방향의 하중은 유니버셜 커플링을 이용한 연결 구조에 의해 흡수될 수 있다. 그러나, 구동감속기 축을 단순히 반경 방향의 하중을 담당하는데 적합한 베어링만으로 지지한 상태일 때, 유니버셜 커플링이 제 기능을 발휘하지 않으면, 즉 이물질 등이 유니버셜 커플링 장착 부위에 끼워져 들어가는 등의 다양한 이유에 의해 축 방향의 유격이 흡수되지 않으면, 워크롤에 가해지는 축 방향 의 하중에 의한 변위가 감속기 출력단까지 전달된다.

따라서 축 방향 충격하중에 의해 감속기의 베어링과 치차가 손상되며, 압연기의 정상적인 가동을 불가능하게 하는 치명적인 문제점을 발생시키는 요인이 된다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 워크롤에서 전달되는 축 방향의 추력을 감당하여 구성 부품의 손상을 방지할 수 있는 축 하중 지지장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 발명은, 축에 가해지는 축 방향의 하중을 담당하기 위한 베어링과 함께 사용되는 축 하중 지지장치로서, 중공의 베어링 커버와, 상기 베어링 커버의 내부에 이동 가능하도록 내장되는 슬라이더와, 상기 베어링 커버와 슬라이더를 서로 먼 방향으로 이동하도록 탄성력을 제공하는 스프링과, 상기 슬라이더의 이동을 제한하도록 상기 베어링 커버에 고정 설치되는 스토퍼를 포함하여 구성된 축 하중 지지장치를 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.

본 발명의 장치는 축 방향 하중을 받는 축을 지지하도록 설치되며, 일례로서 페어크로스 압연기의 감속기에 적용될 수 있다.

도1은 본 발명의 축 하중 지지장치가 적용될 수 있는 페어크로스 압연기의 감속기를 개략적으로 나타낸 도면이다.

감속기는 서로 맞물려 결합되어 동력을 전달하도록 설치된 치차축인 상, 하부 피니언(1)(2)을 갖는다.

이러한 상, 하부 피니언(1)(2)의 각각의 일측에는 압연기의 워크롤에 연결되는 부하측 축(3)(4)이 구비되며 각각의 타측에는 반부하측 축(5)(6)이 구비된다.

그리고, 상기 하부 피니언(2)의 부하측 축(4)은 축 방향의 하중을 감당할 수 있는 고정베어링(7), 예컨대 레이디얼 베어링에 의해 지지되며, 그 하부 피니언(2)의 반부하측 축(6)과, 상부 피니언(1)의 부하측 및 반부하측 축(3)(5)은 반경 방향의 하중만을 감당할 수 있는 유동베어링(8)에 의해 지지된다.

즉, 상부 피니언(1)의 축 방향 하중이 기어 치합을 통해 하부 피니언(2)에 전달됨으로써 하부 피니언(2)에 작용하는 축 방향 추력과의 합성력이 고정베어링(7)에 작용하는 구조를 갖는다.

그러나, 이렇게 축 방향의 하중에 취약한 레이디얼 베어링으로 고정베어링(7)을 구성하는 경우, 상대적으로 작은 크기의 추력에 의해서도 고정베어링(7)을 이루는 외륜 등이 쉽게 균열 파손되는 문제점이 발생한다.

따라서, 하부 피니언(2)의 열팽창에 대한 유동량과 추력에 의한 충격량을 흡수하기 위한 별도의 구성이 필요하다.

본 발명의 장치는 이렇게 축 방향의 유동량 및 추력이 발생하는 축의 지지에 적합하다.

도2는 본 발명의 장치를 나타낸 단면 구성도이다.

본 발명의 장치는 고정 프레임, 예컨대 감속기를 이루는 케이싱에 고정되는 베어링 커버(10)를 갖는다.

상기 베어링 커버(10)는 한쪽이 개방되고 다른 쪽은 폐쇄된 중공 원통 모양을 갖는다.

상기 베어링 커버(10)의 내부에는 슬라이더(20)가 내장되며, 이 슬라이더(20)는 베어링 커버(10)의 축 방향으로 이동 가능하게 장착된다.

바람직하게는, 상기 슬라이더(20)의 가장자리가 베어링 커버(10)의 폐쇄된 쪽으로 절곡된 모양을 가지며, 이렇게 절곡된 부위는 슬라이더(20)가 흔들림 없이 베어링 커버(10)의 축 방향으로 이동하도록 하는데 효과적이다.

상기 슬라이더(20)에는 베어링 커버(10)의 폐쇄된 쪽으로 길게 형성된 환봉 모양의 검사봉(22)이 일체로 고정되며, 상기 검사봉(22)이 끼워지는 검사봉 안내구멍(14)이 상기 베어링 커버(10)의 폐쇄된 단부 쪽에 형성된다.

따라서, 상기 슬라이더(20)가 이동하면 그에 일체로 고정된 검사봉(22)이 상기 검사봉 안내구멍(14)을 통해 베어링 커버(10)의 외부로 노출될 수 있다.

그리고, 상기 베어링 커버(10)와 슬라이더(20)를 서로 먼 방향으로 이동시키도록 탄성력을 제공하기 위한 스프링(30)이 장착된다.

바람직하게는, 상기 스프링(30)은 여러 장의 디스크 스프링으로 구성되며, 이들 디스크 스프링은 상기 베어링 커버(10)의 폐쇄된 단부의 내측과 상기 슬라이더(20)의 사이에 장착된다.

더 바람직하게는, 상기 스프링(30)이 미리 설정된 크기의 탄성 반발력을 보 유하고 있도록 구성한다. 예컨대, 상기 베어링 커버(10)의 내경 부위에 스토퍼(12)가 고정 형성되며, 이 스토퍼(12)는 슬라이더(20)의 위치를 제한함으로써 스프링(30)에 일정 크기의 탄성 반발력이 형성되게 한다.

이러한 슬라이더(20)의 위치는, 예컨대 검사봉(22)의 끝단 위치가 베어링 커버(10)의 외측 끝단에 위치된 상태로 미리 세팅될 수 있다.

또한, 상기 슬라이더(20)에는 베어링 커버(10)의 개방된 쪽의 위치에 있도록 배치되는 트러스트 베어링(40)이 설치되며, 이 트러스트 베어링(40)은 축 방향의 추력을 담당하는 통상의 베어링 구조를 가지면 족하다. 바람직하게는, 상기 베어링 커버(10)에는 윤활유를 공급하기 위한 플러그(16)가 장착되며, 이 구성은 미도시된 급유관을 이용하여 상기 플러그(16)로 적하급유하면 트러스트 베어링(40)의 윤활이 이루어지게 한다.

상기 트러스트 베어링(40)은 축의 끝단, 예컨대 하부 피니언(2)의 반부하측 축(6)의 끝단에 연결되며, 바람직하게는 상기 축의 끝단에 엔드커버(50)가 고정되고 이 엔드커버(50)가 축의 끝단에 연결된다.

상기한 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명한다.

베어링 커버(10)의 내부에 스프링(30)과 슬라이더(20)를 내장한 후 유압프레스 등을 이용하여 슬라이더(20)를 베어링 커버(10)의 폐쇄된 단부 쪽으로 밀어 그 슬라이더(20)가 미리 설정된 위치, 예컨대 검사봉(22)의 끝단 위치가 베어링 커버(10)의 외측 끝단에 위치되면, 슬라이더(20)가 그 위치를 유지하도록 상기 베어링 커버(10)의 내부에 스토퍼(12)를 고정 설치한다. 스토퍼(12)는 용접 등으로 고 정될 수 있다.

그리고, 엔드커버(50)를 축의 끝단, 예컨대 하부 피니언(2)의 반부하측 축(6)의 끝단에 볼트 등으로 고정 설치한다.

이 상태에서 트러스트 베어링(40)이 상기 슬라이더(20)와 엔드커버(50)의 사이에 위치되도록 상기 베어링커버(10)를 감속기의 케이싱에 고정 설치한다.

이와 같이 본 발명의 축 하중 지지장치가 축의 일측을 지지하도록 설치되면, 그 축의 추력을 트러스트 베어링(40) 및 스프링(30)이 흡수하여 축을 지지하는 다른 구성요소들이 파손되는 것을 방지할 수 있다.

예컨대, 본 발명의 장치가 압연기의 감속기를 이루는 하부 피니언(2)의 반부하측 축(6)을 지지하도록 설치하는 경우, 워크롤에 가해지는 축 방향의 하중이 트러스트 베어링(40) 및 스프링(30)에 의해 흡수됨으로써 감속기를 구성하는 다른 베어링과 치차의 손상이 방지된다.

특히, 워크롤과 감속기의 연결이 유니버셜 커플링에 의해 이루어진 경우, 그 유니버셜 커플링이 제기능을 발휘하지 않아도 본 발명의 장치에서 축 방향의 하중이 흡수될 수 있어 압연기의 안정적인 운용에 효과적이다.

게다가, 본 발명의 장치를 세팅할 때, 검사봉(22)의 끝단 위치가 베어링 커버(10)의 외측 끝단에 위치되게 하면, 축의 회전중 그 축이 축 방향으로 밀리는지의 여부를 외부에서 파악할 수 있어 설비의 운용에 많은 도움이 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 축 하중 지지장치에 의하면, 축 방향의 하 중에 취약한 구조로 설치된 축의 일측을 지지하여 추력을 담당할 수 있다.

따라서, 축을 지지하는 다른 구성요소들이 축 방향의 충격 하중과 변위에 의해 손상되는 것을 방지하여 설비의 안정적인 운용을 가능하게 한다.

Claims (5)

1. 축에 가해지는 축 방향의 하중을 담당하기 위한 베어링과 함께 사용되는 축 하중 지지장치로서,

   중공의 베어링 커버(10)와,

   상기 베어링 커버(10)의 내부에 이동 가능하도록 내장되는 슬라이더(20)와,

   상기 베어링 커버(10)와 슬라이더(20)를 서로 먼 방향으로 이동하도록 탄성력을 제공하는 스프링(30)과,

   상기 슬라이더(20)의 이동을 제한하도록 상기 베어링 커버(10)에 고정 설치되는 스토퍼(12)를 포함하여 구성된 축 하중 지지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 축 방향의 하중을 담당하기 위한 베어링은 상기 슬라이더(20)와 상기 축의 사이에 설치되는 트러스트 베어링(40)임을 특징으로 하는 축 하중 지지장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 축의 단부에 고정 설치되는 엔드커버(50)를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 축 하중 지지장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 슬라이더(20)와 함께 이동하도록 설치된 검사봉(22)과, 상기 검사봉(22)이 관통하여 이동 가능하도록 상기 베어링 커버(10) 에 형성된 검사봉 안내구멍(14)을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 축 하중 지지장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스프링(30)은 1개 이상의 접시 스프링으로 이루어짐을 특징으로 하는 축 하중 지지장치.

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