KR100899702B1 - Device of roll having cylinder within and shifting by axis - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제철소 냉연도금공정에서 사용되는 롤에 관한것으로, 여러 종류의 롤이 설치될 수 있는 프레임의 양측으로 각각 고정설치된 베어링하우징a 및 베어링하우징b와; 상기 베어링하우징a와 베어링하우징b에 각각 연결되고 그 표면에는 스플라인이 형성된 스플라인샤프트a 및 중공형의 스플라인샤프트b와; 상기 스플라인샤프트a와 스플라인샤프트b에 각각 삽입되어 이와 함께 맞물려 일체로 회전되도록 형성된 쉘커버a 및 쉘커버b와; 상기 쉘커버a와 쉘커버b에 의해 그 양단이 밀폐체결되는 중공형의 롤쉘과; 상기 쉘커버a의 내부에서 그 말단부와 상기 스플라인샤프트a의 말단부 사이에 삽입되는 스프링과; 상기 쉘커버a와 스플라인샤프트b의 각 말단부 사이로 연결설치되는 실린더를 포함하여 구성된다.The present invention relates to a roll used in a cold rolled steelworks, bearing housings a and bearing housings b fixed to both sides of a frame on which various kinds of rolls can be installed; Spline shafts a and spline shafts b which are connected to the bearing housings a and the bearing housings b, and whose splines are formed on the surface thereof; A shell cover a and a shell cover b inserted into the spline shaft a and the spline shaft b, respectively, and engaged to rotate together with the spline shaft a and the spline shaft b; A hollow roll shell whose ends are sealed by the shell cover a and the shell cover b; A spring inserted between the distal end of the shell cover a and the distal end of the spline shaft a; It is configured to include a cylinder that is connected between each end of the shell cover a and the spline shaft b.
본 발명에 따르면 프레임에 고정된 베어링하우징에 연결되어 상기 프레임이 이동됨으로써 이와 함께 이동되던 종래의 롤에 비하여 별도의 프레임 이동장치 없이도 자체적인 축방향 이동이 가능하므로 스트립의 사행이 효율적으로 조절된다.According to the present invention, since the frame is connected to the bearing housing fixed to the frame and the frame is moved, the meandering of the strip is efficiently controlled because its own axial movement is possible without a separate frame moving device.
또한, 작업에 투여되는 제반 설비를 현저히 감소시킬 수 있으며 기타 링거롤이나 백업롤 등에 적용되어 코팅부인 롤쉘을 축방향으로 이동시킴으로써 스트립 에지가 한부분에 치중되는 현상이 방지되어 결과적으로 롤 수명의 연장을 꾀할 수 있다.In addition, it is possible to drastically reduce the overall equipment to be applied to the work, and to be applied to other ringer rolls or back-up rolls to move the roll shell, which is the coating part, in the axial direction, thereby preventing the weight of the strip edge on one part and consequently extending the roll life. Can be designed.
Description
도 1은 종래 기술에 따른 스티어링롤 장치의 개략도;1 is a schematic view of a steering roll device according to the prior art;
도 2는 종래 기술에 따른 링거롤 장치의 개략도;2 is a schematic view of a ringer roll apparatus according to the prior art;
도 3은 본 발명에 따른 축방향으로 이동되는 실린더 내장형 롤 장치의 일부절개사시도;Figure 3 is a partially cutaway perspective view of the in-cylinder roll device moved in the axial direction according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 축방향으로 이동되는 실린더 내장형 롤 장치의 분해사시도;4 is an exploded perspective view of an in-cylinder roll device moved in the axial direction according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 축방향으로 이동되는 실린더 내장형 롤 장치의 실린더 유압회로도;5 is a cylinder hydraulic circuit diagram of the in-cylinder roll device in the axial direction in accordance with the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 축방향으로 이동되는 실린더 내장형 롤 장치가 스티어링롤에 설치된 상태를 나타내는 설치상태도;6 is an installation state diagram showing a state in which the in-cylinder-type roll device that is moved in the axial direction is installed on the steering roll;
도 7은 본 발명에 따른 축방향으로 이동되는 실린더 내장형 롤 장치가 링거롤에 설치된 상태를 나타내는 설치개략도.Figure 7 is an installation schematic showing a state in which the built-in cylinder roll device to be moved to the ringer roll in the axial direction according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1 : 스트립 2 : 스티어링롤 3 : 스티어링롤 프레임1: strip 2: steering roll 3: steering roll frame
4 : CPC센서 5 : 유압실린더 6 : 링거롤 4: CPC sensor 5: hydraulic cylinder 6: ringer roll
7 : 링거롤 프레임 11 : 실린더 12 : 스플라인샤프트a7
13 : 스플라인샤프트b 14 : 스프링 15 : 쉘커버a13
16 : 쉘커버b 17 : 롤쉘 18 : 베어링하우징a16
19 : 베어링하우징b 20 : 로터리조인트19: bearing housing b 20: rotary joint
본 발명은 제철소 냉연도금공정에서 사용되는 롤(Roll)에 관한것으로, 보다 상세하게는 그 사용목적에 따라 디플렉터롤(Deflecter Roll), 스티어링롤(Steering Roll), 링거롤(Wringer Roll), 백업롤(Back Up Roll)등으로 구분되는 롤에 있어서, 상기 롤 자체에 실린더를 내장하여 자동으로 축방향으로 이동되도록 함으로써 상기 롤의 설치를 간편케 함과 동시에 그 수명을 연장시키는 축방향으로 이동되는 실린더 내장형 롤 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a roll used in a cold rolling process of a steel mill, and more specifically, a deflector roll, a steering roll, a steering roll, a ringer roll, and a backup roll according to the purpose of use. In the roll divided into (Back Up Roll), the cylinder is moved in the axial direction to simplify the installation of the roll and to extend its life by automatically mounting the cylinder in the roll itself to move in the axial direction. It relates to a built-in roll device.
종래의 기술을 도 1과 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The prior art will be described with reference to FIGS. 1 and 2 as follows.
일반적으로, 도 1에서 도시된 스티어링롤(2)에는 이와 접촉되어 스트립(Strip)(1)이 지나가게 되는데 이 과정에서 간헐적으로 상기 스트립(1)의 사행이 발생된다.In general, the
따라서, 이를 교정하기 위하여 CPC(Center Position Control)센서(4)에서 스트립(1)의 사행정도가 감지되면 롤베어링블록이 설치된 스티어링롤 프레임(3)이 유압실린더(5)의 구동에 의해 그 중심을 기준으로 시계방향 또는 반시계방향으로 미 세하게 회전됨으로써 상기 스트립(1)의 사행이 교정된다.Therefore, in order to correct this, when the meandering degree of the
상기한 바와 같이, 기존의 스팅어링롤(2)은 그 좌우 끝단부를 편심시킴으로서 사행이 방지되는데 이를 위하여 상기 스티어링롤(2)에는 상기 스티어링롤 프레임(3)에 2개 이상의 유압실린더(5)가 설치되어야만 편심작업이 이루어지며, 더불어 상기 스티어링롤 프레임(3)과 이 스티어링롤 프레임(3)이 회전되기 위한 습동면이 설치되어야 하고 좌우 편차량등을 감지할 수 있는 기타 다수의 설비들이 부수적으로 설치되어야 한다.As described above, the existing sting ring (2) is prevented from meandering by eccentricity of the left and right ends thereof for this purpose, two or more hydraulic cylinders (5) are installed on the steering roll frame (3) to the steering roll (2) Only when the eccentric work is performed, and the
결과적으로, 협소한 공간에는 상기 스티어링롤(2)의 설치가 어렵고 만약 장치에 하자가 발생되었을 경우 많을 인력과 경비가 소요된다.As a result, it is difficult to install the
또한, 도 2에서 도시된 상기 링거롤(6)은 고무재질로 이루어지고 실린더에서 롤베어링하우징으로 전달되는 압력에 의해 상호 압착되면서 스트립(1)에 잔존되는 수분등이 제거되는데 상기 링거롤(6)이나 백업롤(도면미도시) 등은 작업시 압하에 의해서 고무코팅부에 스트립 에지(Edge)자국이 남게되고 이에 따라 소폭재 작업후 광폭재 작업시 제품에 에지자국이 발생되며 결과적으로 제품품질의 하자를 초래함과 동시에 롤 교환주기가 짧아져 그 수명이 단축되는 문제점이 있어 왔다.In addition, the
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 프레임의 이동 없이 롤장치 자체만을 축방향으로 이동이 가능하게 함으로써 본 발명에 따른 장치를 스티어링롤에 적용시에는 설치장소에 제약을 받지 않음과 동시에 이의 정비효율성등을 높일 수 있게 하고 링거롤 및 백 업롤에 적용시에는 작업 중 자동으로 롤을 축방향으로 이동시켜 동일 폭을 가진 스트립이 연속적으로 롤 표면을 통과되도록 함으로써 종래에 발생되던 에지자국의 생성을 미연에 방지하고 아울러 제품품질 향상 및 롤 수명을 연장할수 있도록 개선된 축방향으로 이동되는 실린더 내장형 롤장치을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention was created in view of the above-described problems of the prior art as described above. When the device according to the present invention is applied to a steering roll by allowing the roll device itself to move in the axial direction without moving the frame. In addition, it is not restricted by the installation place, and its maintenance efficiency can be improved. When applied to the ringer roll and the backup roll, the rolls are moved in the axial direction automatically during the operation so that strips of the same width can be used to continuously roll the roll surface. It is an object of the present invention to provide an in-cylinder roll device which is moved in the axial direction to improve the product quality and to extend the roll life in advance to prevent the generation of edge marks that have occurred in the past.
본 발명의 상기한 목적은 여러 종류의 롤이 설치될 수 있는 프레임의 양측으로 각각 고정설치된 베어링하우징a 및 베어링하우징b와;The above object of the present invention is a bearing housing a and a bearing housing b fixedly installed at both sides of the frame on which various kinds of rolls can be installed;
상기 베어링하우징a와 베어링하우징b에 각각 연결되고 그 표면에는 스플라인이 형성된 스플라인샤프트a 및 중공형의 스플라인샤프트b와;Spline shafts a and spline shafts b which are connected to the bearing housings a and the bearing housings b, and whose splines are formed on the surface thereof;
상기 스플라인샤프트a와 스플라인샤프트b에 각각 삽입되어 이와 함께 맞물려 일체로 회전되도록 형성된 쉘커버a 및 쉘커버b와;A shell cover a and a shell cover b inserted into the spline shaft a and the spline shaft b, respectively, and engaged to rotate together with the spline shaft a and the spline shaft b;
상기 쉘커버a와 쉘커버b에 의해 그 양단이 밀폐체결되는 중공형의 롤쉘과;A hollow roll shell whose ends are sealed by the shell cover a and the shell cover b;
상기 쉘커버a의 내부에서 그 말단부와 상기 스플라인샤프트a의 말단부 사이에 삽입되는 스프링과;A spring inserted between the distal end of the shell cover a and the distal end of the spline shaft a;
상기 쉘커버a와 스플라인샤프트b의 각 말단부 사이로 연결설치되는 실린더를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 축방향으로 이동되는 실린더 내장형 롤 장치를 제공함에 의해 달성된다.It is achieved by providing an axially moved cylinder-shaped roll device, characterized in that it comprises a cylinder connected between each end of the shell cover a and the spline shaft b.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 축방향으로 이동되는 실린더 내장형 롤 장치의 일부절개사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 축방향으로 이동되는 실린더 내장형 롤 장 치의 분해사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 축방향으로 이동되는 실린더 내장형 롤 장치의 실린더 유압회로도이다.Figure 3 is a partially cutaway perspective view of the axially moving cylinder-integrated roll apparatus according to the present invention, Figure 4 is an exploded perspective view of the axially moving cylinder-mounted roll device according to the invention, Figure 5 is in accordance with the present invention A cylinder hydraulic circuit diagram of an in-cylinder roll device moved in the axial direction.
상기 도면에 따르면, 여러 종류의 롤이 설치되는 종래 프레임에 있어 그 양측으로 베어링하우징a(18)와 베어링하우징b(19)가 각각 고정설치된다.According to the drawings, the bearing housing a (18) and the bearing housing (b) 19 are fixedly installed on both sides of the conventional frame in which various kinds of rolls are installed.
상기 베어링하우징a(18)와 베어링하우징b(19)로 각각 스플라인샤프트a(12)와 스플라인샤프트b(13)가 연결되고 이와 함께 맞물려 일체로 회전되도록 형성된 쉘커버a(15)와 쉘커버b(16)가 상기 스플라인샤프트a(12)와 스플라인샤프트b(13)에 삽입연결된다.The shell cover a (15) and the shell cover (b) are formed so that the spline shaft a (12) and the spline shaft (13) are connected to the bearing housing a (18) and the bearing housing b (19), respectively. (16) is inserted into and connected to the spline shaft a (12) and the spline shaft (b).
상기 쉘커버a(15)와 쉘커버b(16)에 의해 그 양단이 밀폐체결되는 중공형의 롤쉘(17)이 설치됨으로써 상기 스플라인샤프트a(12)와 스플라인샤프트b(13)에 각각 맞물려 설치된 쉘커버a(15)와 쉘커버b(16)의 각 돌출부가 상기 롤쉘(17)의 내부에 위치된다.The shell cover a (15) and the shell cover b (16) are provided with a hollow roll shell (17) in which both ends thereof are hermetically sealed to be engaged with the spline shaft (a) 12 and the spline shaft (b) 13, respectively. Each protrusion of the shell cover a 15 and the
상기 쉘커버a(15)의 내부에는 그 말단부와 상기 스플라인샤프트a(12)의 말단부에 접촉되는 스프링(14)이 삽입설치된다.Inside the shell cover a (15) is inserted a spring (14) contacting the distal end and the distal end of the spline shaft (a) 12.
상기 쉘커버a(15)와 스플라인샤프트b(13)의 각 말단부 사이로 실린더(11)가 설치되는데 쉘커버a(15)측으로는 상기 실린더(11)의 로드가 연결되고 스플라인샤프트b(13)측으로는 실린더(11) 본체가 연결된다.A
아울러, 상기 실린더(11)는 유압실린더를 사용함이 바람직하며 이때 상기 스플라인샤프트b(13)는 유압실린더에 유압이 공급되도록 중공형으로 형성되면서 그 말단부에 로터리조인트(20)가 연결된다.
In addition, the
참고적으로, 도 5에는 상기 롤쉘(17)이 그 축방향으로 이동되도록 상기 유압실린더에 유압을 공급하기 위한 유압회로도를 도시하였다.For reference, FIG. 5 illustrates a hydraulic circuit diagram for supplying hydraulic pressure to the hydraulic cylinder so that the
이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 작동관계를 도 3 ~ 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Figures 3 to 7 the operational relationship of the present invention made of such a configuration as follows.
상기 도면에 따르면, 롤쉘(17)은 그 내부에 내장된 스프링(14)과 유압실린더의 힘의 평형관계에 따라 축방향으로 이동된다.According to the figure, the
보다 상세히 설명하면, 초기에 롤 설치시 유압실린더가 유압을 받아서 생성되는 힘과 스프링(14)이 x 변위 만큼 압축되면서 생기는 힘이 같도록 셋팅한다.In more detail, during the initial roll installation, the hydraulic cylinder is set to have the same force generated by the hydraulic pressure as the
이어서, 아래의 식에서 기재되는 바와 같이 상기 스프링(14)에서 발생되는 힘은 스프링상수 k 와 변위 x 에 의해 정해지는데, 스프링상수는 고정이므로 결국 스프링(5)의 힘은 압축된 변위 x 에 의해 결정된다.Then, as described in the following equation, the force generated in the
또한, 상기 유압실린더가 발생시키는 힘은 실린더단면적 A 와 압력 P 에 의해 정해지는데 유압실린더의 단면적 A 는 실린더 선정시 고정되는 값이므로 결국 유압실린더의 힘은 공급되는 압력 P 에 의해 결정되며 이를 정리하면 다음과 같다.In addition, the force generated by the hydraulic cylinder is determined by the cylinder cross-sectional area A and the pressure P. Since the cross-sectional area A of the hydraulic cylinder is fixed at the time of cylinder selection, the force of the hydraulic cylinder is determined by the pressure P supplied. As follows.
FSpring = k ×xF Spring = k × x
FCylinder = P ×AF Cylinder = P × A
FSpring < FCylinder --→ 베어링하우징a(18)를 향하는 방향으로 이동F Spring <F Cylinder- → Move toward bearing housing a (18)
FSpring > FCylinder --→ 베어링하우징b(19)를 향하는 방향으로 이동F Spring > F Cylinder- → Move in the direction of the bearing housing b (19)
즉, 유압실린더에 작용되는 압력을 낮추어 스프링(14)에 발생되는 힘보다 적은 힘이 발생될 경우 롤쉘(17)은 베어링하우징b(19)를 향하는 방향으로 이동되며 유압실린더에 작용되는 압력을 높이면 스프링(14)에 발생되는 힘보다 큰 힘이 발생되어 상기 롤쉘(17)은 베어링하우징a(18)를 향하는 방향으로 이동된다.That is, when the force applied to the hydraulic cylinder is lowered and less force is generated than the force generated in the
아울러, 스트립(1)이 사행되는 정도는 도 6에서 도시된 바와 같이 CPC센서(4) 또는 도 5에서 도시된 센서에 의해 정보를 받고 또는 기타 스트립생산에 대한 정보를 통하여 받게된다.In addition, the extent to which the
이때, 상기 정보는 도 5에서 도시된 컨트롤러에 전달되어 서보 밸브가 작동되고 이에 따라 유압실린더가 그 축의 좌측방향으로 이동되며 우측이동이 필요할시에는 서보 밸브가 작동되어 스프링(14)의 힘에 의해 이동된다.At this time, the information is transmitted to the controller shown in FIG. 5 to operate the servovalve, and thus the hydraulic cylinder is moved to the left side of the shaft. When the rightward movement is necessary, the servovalve is operated by the force of the
그리고, 도 6과 도 7에는 본 발명에 따른 축방향으로 이동되는 실린더 내장형 롤 장치가 스티어링롤(2)과 링거롤(6)에 적용된 상태를 도시하였다.6 and 7 illustrate a state in which an in-cylinder roll device in the axial direction according to the present invention is applied to the
아울러, 이상 본 발명에 따른 장치를 도면에 도시된 특정한 실시예를 통하여 설명하였지만 이하 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명에 따른 장치가 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 점을 밝혀둔다.In addition, while the apparatus according to the present invention has been described through the specific embodiments shown in the drawings, the apparatus according to the present invention may be variously modified and modified without departing from the spirit or the scope of the present invention provided by the claims below. Note that it can be changed.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 프레임에 고정된 베어링하우징에 연결되어 상기 프레임이 이동됨으로써 이와 함께 이동되던 종래의 롤에 비하여 별도의 프레임 이동장치 없이도 자체적인 축방향 이동이 가능하므로 스트립 의 사행이 효율적으로 조절된다.As described in detail above, according to the present invention is connected to the bearing housing fixed to the frame and the frame is moved so that its own axial movement is possible without a separate frame moving device compared to the conventional roll moved with it Meandering is effectively controlled.
또한, 프레임 전체를 축방향으로 이동하려면 과도한 설비가 투여되어야 하지만 본 발명에 따른 장치가 적용되면 롤 자체가 축 방향으로 이동되므로 부대적인 설비투여가 필요 없으며 기타 링거롤이나 백업롤 등에 적용되어 코팅부인 롤쉘을 축방향으로 이동시킴으로써 스트립 에지가 한부분에 치중되는 현상이 방지되어 결과적으로 롤 수명의 연장을 꾀할 수 있다.In addition, to move the entire frame in the axial direction, excessive equipment should be administered, but when the apparatus according to the present invention is applied to the roll itself is moved in the axial direction, no additional equipment administration is required, and applied to other ringer rolls or backup rolls, etc. Moving the roll shell in the axial direction prevents the strip edge from being weighted in one portion, resulting in an extension of the roll life.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130516 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140520 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150520 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |